JPH08297232A - 最適摩擦特性を有するファイバリボンを収容したケーブル - Google Patents

最適摩擦特性を有するファイバリボンを収容したケーブル

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JPH08297232A
JPH08297232A JP8035897A JP3589796A JPH08297232A JP H08297232 A JPH08297232 A JP H08297232A JP 8035897 A JP8035897 A JP 8035897A JP 3589796 A JP3589796 A JP 3589796A JP H08297232 A JPH08297232 A JP H08297232A
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ribbon
ribbons
stack
optical fiber
coating
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JP8035897A
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Gregory A Lochkovic
エイ ロックコヴィック グレゴリー
John R Keesee
アール キーズー ジョン
Christopher K Eoll
ケイ エオール クリストファー
Gregory A Mills
エイ ミルズ グレゴリー
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CCS Holdings Inc
Original Assignee
Siecor Corp
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    • G02B6/44Mechanical structures for providing tensile strength and external protection for fibres, e.g. optical transmission cables
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  • Optical Fibers, Optical Fiber Cores, And Optical Fiber Bundles (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 光ファイバリボンスタックにおける過度のフ
ァイバの細長化を防止すること。 【解決手段】 リボン光ファイバケ−ブルにおいて、光
ファイバリボンをスタック状に配置し、各リボンは、互
いに平面的関係をなす、個別に被覆された1組の光ファ
イバを有し、1組の光ファイバは、また、紫外線硬化材
料の共通被膜によって被覆されている。スタックされた
隣接するリボンとの間の摩擦係数は、0.70以下であ
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、光ファイバリボン型ケ
ーブル(fiber optic ribbon type cable) に関する。
【0002】
【従来技術】光ファイバリボンスタックにおける過度の
ファイバ細長化が、ケーブル敷設者にとって、長らく問
題となっている。リボン状の光ファイバは、通常、それ
ぞれが個別のプラスチックコーティングを有する複数の
光ファイバを、互いに平面的な関係をなして配置し、次
いで、共通プラスチックマトリックスコーティングで、
平面的なアレイを取り囲んで作られる。複数のリボンは
スタック状に配置され、スタックは、次いで、コア管、
溝付コア式構造の溝部、又は、中央部材を中心として束
ねられた「U」字形部材のような区画室に設置される。
スタック状のリボンを収容する光ファイバケーブルが曲
げられ、取付けられ、再度巻き取られ、及び/又は熱サ
イクルが与えられたとき、特定のファイバ、特に角部の
ファイバの細長化が増すことが分かった。スタックの角
部のファイバとは、断面においてリボンスタックの4つ
の角部を意味する。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】上記考察から、リボン
を互いに容易に摺動させるために、光ファイバリボン状
プラスチックマトリックスのプラスチックマトリックス
に対する摩擦係数が重要であるとの結論に達した。それ
は本発明の課題である満足いかない摺動の問題に対する
解決策に向けられている。ジドラー(Zeidler) の米国特
許第5,224,191号が、リボンの摺動を促進する
粉体又は充填コンパウンドを添加することを教示してい
るが、屋内ケーブルのような、ある種の適用において
は、充填コンパウンドを有しないケーブルが望ましいの
で、外側の摺動剤なしでリボンの摩擦を小さくすること
が必要であると考えられる。小さな弾性係数を有するコ
ーティング材料は、一般的に大きな摩擦係数を有すると
いう欠点がある。欧州特許出願第194,891号は、
同じ材料のDESOLITE950-075 が、個々の光ファイバのコ
ーティングとして役立つとともに、共通な結合コーティ
ングとしても役立っている光ファイバリボンについて開
示している。そのような材料は、小さな伸び係数を有す
る紫外線硬化エポキシアクリレートであることが説明さ
れている。そのような材料は、製造者によって発行され
ている製品説明書によると、2.5%の歪で、2.2MP
a の割線係数を有することが明示されている。
【0004】1987年に公開された日本国公開公報第
62−89915号は、個別の光ファイバリボンを備え
るリボンスタックを有する溝穴付コア光ケーブル(slott
ed core optical cable)について開示し、各光ファイバ
リボンは、紫外線硬化樹脂で形成された内側共通コーテ
ィングの外側に塗布されたテフロン又はナイロン等の、
0.9以下の静止摩擦係数を有する外側共通コーティン
グをそれそれが有する。そのような外側共通コーティン
グの1つは、0.65の静止摩擦係数を有すると述べら
れている。しかし、そのようなケーブルの製造は追加の
コーティング工程を伴い、また製造者は、内側及び外側
の共通コーティング層の間の適切な接着及び材料相応性
を確保しなければならない。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明は、管内の光ファ
イバリボンスタックを利用し、又はリボンを収容してい
る、中央部材の周囲に配置された溝穴付コア若しくは
「U字」形部材のいずれか又は束ねられた管を利用した
光ファイバケーブルを備える。溝穴付コアケーブルは、
1以上の溝部を有する部材を備えるものである。通常
は、中央部材は、金属又はガラス強化プラスチック耐力
部材を有し、その周囲には、1以上の螺旋状の又は交互
に設けられた溝部を有するプラスチックコーティングが
押出し加工されている。そのような溝部にはそれぞれ、
光ファイバリボンのサブユニットのスタックが配置さ
れ、スタックは、複数の互いに接触しているテープ状の
リボン状サブユニットからなり、各サブユニットは、紫
外線硬化材料のコーティングによって取り囲まれた、互
いに平面的な関係の複数の光ファイバを有する。下記の
工程及び装置によって測定された静止摩擦係数(本願に
よって開示される摩擦係数)は、1つのリボンの外側共
通コーティング材料と、他のリボンの共通コーティング
材料との間(リボンとリボンの間)で、0.7以下であ
ることが明らかになった。外側共通コーティングは、各
リボンが唯一の共通コーティングを有する場合も含む。
【0006】
【発明の実施の形態】本発明はまた、中央部材を有する
光ファイバケーブルを含み、中央部材は、通常、プラス
チックコーティングによって取り囲まれた束状の耐力部
材を有する。この中央部材を中心として、複数の個別
「U字」形部材が配置され、「U字」形部材内に、少な
くとも1層のリボン状サブユニットが配置されている。
上述の溝付コア式リボン状ケーブルの場合とリボン状構
造は同様で、リボンとリボンとの間の摩擦係数は、0.
70以下である。いずれの場合においても、コーティン
グ材料は、2.5%の歪で計測して、150MPa 以上で
1500MPa 以下の範囲の割線弾性係数を有する紫外線
硬化材料で形成されていてもよく、好ましい実施例で
は、150MPa 以上で300MPa 以下の範囲である。外
側の摺動剤は必要とされず、所望であれば、コアは充填
されていなくてもよい。コーティング材料は、所望の小
さな摩擦係数を提供するように、安定添加物(non-fugit
ive additives)を有する。安定添加物は、テフロンワッ
クス及びポリエチレンワックス、またそれらの組合せを
含む。不安定添加物(fugitive additives)は、シリコン
油及び弗素化油を含む。添加物を必要としないコーティ
ング材料は、シリコンアクリレート、シリコン・ウレタ
ンアクリレート複合材、及び弗素化主鎖アクリレートを
含む。
【0007】
【実施例】図1を参照すると、スタック10は、複数の
光ファイバリボン(optical ribbons) 13、14を有す
る。リボンスタック10は、通常、5から12本のその
ようなリボンからなり、それらリボンは互いに接触関係
でスタックされており、また、スタックされた2から1
8、あるいはそれ以上の数のリボンを有してもよい。各
リボンは、平行な光ファイバ16のアレイを有し、各光
ファイバ16は個別の保護コーティング15と、共通コ
ーティング12とを有し、共通コーティング12は、
2.5%の歪で計測して、150Mpa 以上で300Mpa
以下の範囲の割線弾性係数を有する紫外線硬化材料でで
きている。コーティング材料12は、また、接触してい
る共通コーティング材料12の間の界面11における静
止摩擦係数が、約0.70以下であるように選択され
る。従って、外側にスリップ剤を接触しているリボン状
コーティング面12に塗布する必要はないが、必要に応
じてそのような材料を塗布してもよい。コーティング1
2は、シリコンアクリレート、シリコン・ウレタンアク
リレート複合材、及びフルオロカーボン主鎖アクリレー
トからなるグループから選択してもよいが、シリコンア
クリレート材料が好ましい。コーティング12は、ま
た、テフロンワックス、ポリエチレンワックス及びそれ
らの組合せのような、重量パーセントで50%以下の安
定添加物を含有していてもよい。それぞれが16本の光
ファイバを有し、更に重量パーセントで20%のテフロ
ンパウダーと混合したウレタンアクリレート材料の共通
コーティングを有する250μmの厚さのリボンのサン
プルは、平均で0.256の摩擦係数を有し、1つは
0.216の測定された摩擦係数を有することが分かっ
た。
【0008】他の選択肢として、コーティング12は、
重量パーセントで0.5%から5.0%のシリコン油及
び弗素化油又はそれらの組合せ等の不安定添加物を有し
ていてもよい。すべての油を基剤とする不安定添加物の
好ましい実施例として、ウレタンを基剤とするアクリレ
ートが、重量パーセントで0.5から5.0%のシリコ
ン油を含有していてもよい。そのような材料は、DSM
デソテックインク(DSMDesotech, Inc.)から入手可能で
ある。上記のリボンスタック10は、いかなる所望のケ
ーブルの設計に使用してもよく、また、リボンスタック
10は、束状の設計における光ファイバリボンスタック
10の角部の光ファイバの過度な細長化を緩和するのに
特に有用である。図2は、コア引張り部材17を有する
典型的なU字形溝式ケーブル30を示し、U字状溝式ケ
ーブル30は、例えば、単一ワイヤ若しくはトルク均衡
の良好な束状の金属ワイヤ、又は単一若しくは複数の非
金属耐力部材でできているコア引張り部材17と、その
周囲のプラスチックコーティング18と、それぞれが光
ファイバリボンスタック10を有するU字形キャリア(c
arriers)19の1以上の層20とを有する。層20の間
に、水遮断テープ21を有する。追加の水遮断テープ2
2が外層の外側に設けられ、また、外側ポリマージャケ
ット23が更に設けられている。
【0009】図3は、単一管式ケーブルを示し、該ケ−
ブルは、ポリマー管25内の光ファイバリボンスタック
10と、間に水遮断テープ27を有する部材26、28
の耐力部材系とを有する中空コアを有する。外側ポリマ
ージャケット29が、外側耐力部材層28の上に圧力で
押出し加工されている。本発明によるケーブルは、ま
た、それぞれの管が光ファイバリボンのスタックを保持
する中央耐力部材を中心として束ねられた複数の管を含
んでいてもよい。図4は、束ねられたトルク均衡の良好
な金属ワイヤ、又は他の金属若しくは非金属の単一又は
複数の耐力部材からなるコア引張り部材33と、周囲に
溝穴35を有する押出し加工されたプラスチックスペー
サ34と、単一の又は複数の溝穴35に配置された光フ
ァイバリボンスタック10とを有する溝穴付コア式ケー
ブル32を示す。溝穴内の部材36は、水分吸収性糸、
電気伝達部材、又は他の所望のケーブル部品であっても
よい。コアの周囲は、水吸収膨張性テープ37、内側ポ
リエチレンジャケット38、スチール外装テープ39、
及び外側ポリマージャケット40で取り囲まれている。
インストロン引張り実験装置(instron Tensile Tester)
を、リボンとリボンとの間の静止摩擦係数を測定するの
に使用してもよい。汚染されていない標本を、最良の解
像度を得るために、可能な限り最小容量の荷重計を使用
して検査する。1本の第1リボンコーティング材料を、
巻胴の回りに単一層をなして固定する。ディスク状巻胴
及びそれに備えられた保持部を、頭上荷重計に取付け
る。1本の第2リボンコーティング材料の第1端部を、
移動しないようにクランプで設置する。第2リボンコー
ティング材料は、実験中、50mmの工程を障害なく移
動させるのに十分に長くなければならない。第2リボン
の底面が第1リボンの上面と接触するように、第2リボ
ンで第1リボンの上を覆う。質量Mwの重りを、第2リ
ボンコーティング材料の第2端部から垂下させる。次い
で、巻胴を一定の速度で上昇させ、それにより、第2リ
ボンコーティング材料を第1リボンコーティング材料の
上で摺動させる。静止摩擦係数μは、(1/П)ln
{〔FD /(Mw g)〕−1}(ここで、Mw gは、第
2リボン状コーティング材料の第2端部に与えられた重
力による力、またFD は、計測された張力のピーク値)
と等しいことが分かる。ピーク張力は、第2リボンコー
ティング材料が、第1リボンコーティング材料に対して
移動し始める直前に起こる。
【0010】
【発明の効果】本発明によれば、光ファイバリボンスタ
ックにおける過度のファイバ細長化を防止することがで
きる。
【図面の簡単な説明】
【図1】図1は、2つの光ファイバリボンのスタックの
断面図である。
【図2】図2は、光ファイバリボンのスタックを有する
U字形溝式ケーブルの断面図である。
【図3】図3は、光ファイバリボンのスタックを有する
単一管式光ケーブルの断面図である。
【図4】図4は、光ファイバリボンのスタックを有する
溝穴付コア式光ケーブルの断面図である。
【符号の説明】
10 スタック 12 共通コーティング 13 光ファイバリボン 14 光ファイバリボン 15 保護コーティング 16 光ファイバ 19 U字形キャリア 30 U字形溝式ケーブル 32 溝穴付コア式ケーブル 34 プラスチックスペーサ 35 溝穴
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ジョン アール キーズー アメリカ合衆国 ノースカロライナ州 28601ヒッコリー ノースイースト 11 トゥエンティース アベニュー ドライヴ 1941 (72)発明者 クリストファー ケイ エオール アメリカ合衆国 ノースカロライナ州 28601ヒッコリー ノースイースト サー ティシックスス アベニュー 1321 (72)発明者 グレゴリー エイ ミルズ アメリカ合衆国 ノースカロライナ州 28610クレアモント ツイン オークス 2809

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】接触関係をなす少なくとも2つの光ファイ
    バリボンのスタックを保持するケーブルを有し、各光フ
    ァイバリボンは、2.5%の歪で計測して、150MPa
    以上で1500MPa 以下の割線弾性係数を有する材料の
    外側共通コーティングを有する複数の光ファイバを備
    え、前記共通コーティング材料は、約0.70以下のコ
    ーティング材料対コーティング材料の摩擦係数を有する
    光ファイバリボンケーブル。
  2. 【請求項2】各光ファイバリボンの外面が少なくとも1
    つの他の光ファイバリボンの外面に接触している光ファ
    イバリボンのスタックを有し、各リボンは、互いに平面
    的な関係をなす複数の個別にコーティングされた光ファ
    イバを有し、複数の光ファイバは、そのようなリボンの
    外面を形成する紫外線硬化材料で形成された単一層の共
    通コーティングで被覆され、接触している共通コーティ
    ング層の間の静止摩擦係数は0.70未満又は0.70
    と等しい光ファイバリボンケーブル。
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