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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公表特許公報(A)
(11)【公表番号】
(43)【公表日】2022-12-27
(54)【発明の名称】低摩擦スキン層を備えた屋外／屋内光学ケーブル
(51)【国際特許分類】
G02B 6/44 20060101AFI20221220BHJP
【ＦＩ】
G02B6/44 381
G02B6/44 371
G02B6/44 366
【審査請求】有
【予備審査請求】未請求
(21)【出願番号】P 2022523577
(86)(22)【出願日】2020-10-09
(85)【翻訳文提出日】2022-06-21
(86)【国際出願番号】 US2020054893
(87)【国際公開番号】W WO2021080798
(87)【国際公開日】2021-04-29
(31)【優先権主張番号】62/923,778
(32)【優先日】2019-10-21
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(81)【指定国・地域】
(71)【出願人】
【識別番号】509094034
【氏名又は名称】オーエフエス ファイテル，エルエルシー
(74)【代理人】
【識別番号】100094112
【弁理士】
【氏名又は名称】岡部 讓
(74)【代理人】
【識別番号】100106183
【弁理士】
【氏名又は名称】吉澤 弘司
(74)【代理人】
【識別番号】100114915
【弁理士】
【氏名又は名称】三村 治彦
(74)【代理人】
【識別番号】100125139
【弁理士】
【氏名又は名称】岡部 洋
(74)【代理人】
【識別番号】100209808
【弁理士】
【氏名又は名称】三宅 高志
(72)【発明者】
【氏名】デバン，ハロルド，ピー．
(72)【発明者】
【氏名】スカルパーチ，アナベル，ジェー．
(72)【発明者】
【氏名】ヴァイマン，ピーター，エー．
【テーマコード（参考）】
2H201
【Ｆターム（参考）】
2H201AX03
2H201BB03
2H201BB06
2H201BB22
2H201BB25
2H201BB32
2H201BB65
2H201BB68
2H201BB77
2H201BB80
2H201DD04
2H201DD14
2H201KK06
2H201KK07
2H201KK09
2H201KK17
2H201KK22B
2H201KK25B
2H201KK27A
2H201KK27B
2H201KK28B
2H201KK29B
2H201KK33A
2H201KK34A
2H201KK35A
2H201KK36A
2H201KK65
2H201KK75
2H201MM02
2H201MM03
2H201MM17
(57)【要約】
低減された表面摩擦を有する光ファイバケーブルは、低摩擦の難燃性ケーブルジャケット構造を含み得る。ケーブルジャケット構造は、より厚く、難燃性の高いケーブルジャケットと、ケーブルジャケット上に形成され、より薄く、低摩擦のスキン層とを含み得る。
【選択図】図１
【選択図】図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
難燃性材料からなるケーブルジャケットと、前記ケーブルジャケット上の低摩擦スキン層であって、前記ケーブルジャケットの厚さよりも小さい厚さを有する低摩擦スキン層と、
前記ケーブルジャケットの内部にある複数の光ファイバとを備える光ファイバケーブル。
【請求項2】
前記スキン層は、１２～２００立方ミリメートル（ｍｍ３）の耐摩耗性を有する請求項１に記載の光ファイバケーブル。
【請求項3】
前記ケーブルジャケットは、３８～７０パーセントの限界酸素指数（ＬＯＩ）を有する請求項１に記載の光ファイバケーブル。
【請求項4】
前記ケーブルジャケットの前記厚さは、１．０～３．０ミリメートル（ｍｍ）であり、前記スキン層の前記厚さは、０．２～０．５ｍｍである請求項１に記載の光ファイバケーブル。
【請求項5】
前記スキン層は、１２～２００ｍｍ３の耐摩耗性を有し、前記ケーブルジャケットは、２００ｍｍ３を超える耐摩耗性を有し、
前記ケーブルジャケットは、３８～７０パーセントの限界酸素指数（ＬＯＩ）を有する請求項４に記載の光ファイバケーブル。
【請求項6】
前記複数の光ファイバは、アレイ内の隣接する複数の光ファイバに沿って断続的に分散されたマトリックス材料によって互いに平行に結合された前記複数の光ファイバの前記アレイを備えるローラブルリボンを形成する請求項１に記載の光ファイバケーブル。
【請求項7】
前記光ファイバケーブルの外径は５～３５ｍｍである請求項６に記載の光ファイバケーブル。
【請求項8】
前記複数の光ファイバを含む前記ケーブルジャケットの内部の中心管と、前記ジャケットと前記中心管との間の複数の補強部材とをさらに備える請求項７に記載の光ファイバケーブル。
【請求項9】
前記中心管と前記補強部材との間の水遮断テープをさらに備える請求項８に記載の光ファイバケーブル。
【請求項10】
前記ケーブルジャケットの前記厚さは、１．５～２．５ミリメートル（ｍｍ）であり、前記スキン層の前記厚さは０．２～０．５ｍｍであり、
前記スキン層は、３０～１５０ｍｍ３の耐摩耗性を有し、
前記ケーブルジャケットは、２００～３００ｍｍ３の耐摩耗性を有し、
前記ケーブルジャケットは４２～５５パーセントの限界酸素指数（ＬＯＩ）を有する請求項１に記載の光ファイバケーブル。
【発明の詳細な説明】
【背景技術】
【0001】
［関連出願の相互参照］
本出願は、２０１９年１０月２１日付の米国仮特許出願第６２／９２３，７７８号「ＯＵＴＤＯＯＲ／ＩＮＤＯＯＲ ＯＰＴＩＣＡＬ ＣＡＢＬＥＳ ＷＩＴＨ ＲＥＤＵＣＥＤ ＳＵＲＦＡＣＥ ＦＲＩＣＴＩＯＮ ＴＨＲＯＵＧＨ ＵＳＥ ＯＦ ＳＫＩＮ ＬＡＹＥＲ」の優先権を主張し、その出願は引用することにより本明細書の一部をなす。
本出願は、２０１９年１０月２１日付の米国仮特許出願第６２／９２３，７７８号「ＯＵＴＤＯＯＲ／ＩＮＤＯＯＲ ＯＰＴＩＣＡＬ ＣＡＢＬＥＳ ＷＩＴＨ ＲＥＤＵＣＥＤ ＳＵＲＦＡＣＥ ＦＲＩＣＴＩＯＮ ＴＨＲＯＵＧＨ ＵＳＥ ＯＦ ＳＫＩＮ ＬＡＹＥＲ」の優先権を主張し、その出願は引用することにより本明細書の一部をなす。
【0002】
光ファイバケーブルは、ジャケット内に封入された２本以上の光ファイバを備える。「屋外／屋内」と呼ばれることもある分類の光ファイバケーブルは、導管のような狭い空間を通るルーティングを容易にする柔軟性および安全のための難燃性を含む特性を有する。屋外／屋内ケーブルは、多くの場合、数百メートルの屋外空間と屋内空間との間に通される。難燃性は、一般的に、火炎拡散および煙放出に対する耐性を意味する。高い難燃性を達成するために、ケーブルジャケットは、鉱物充填低煙ゼロハロゲン（ＬＳＺＨ）材料から作製され得る。これらのタイプの高難燃性材料は、一般に、鉱物充填剤の良好な分散を可能にするために、非常に軟らかいベース樹脂を使用する。結果として、そのような材料から作製されるケーブルジャケットは、高い表面摩擦を有し、これは、長い長さの導管内に設置することを困難にし得る。
【発明の概要】
【0003】
本発明の実施形態は、低減された表面摩擦を有する光ファイバケーブルに関する。例示的な実施形態では、光ファイバケーブルは、ジャケットを覆う低摩擦スキン層を有する難燃性ケーブルジャケットを含むケーブルジャケット構造を含む。スキン層は、ケーブルジャケットよりも薄い。ケーブルジャケットの内部には、２本以上の光ファイバが収容される。
【0004】
別の例示的な実施形態では、光ファイバケーブルは、ケーブルジャケットと、ケーブルジャケットを覆う低摩擦スキン層と、ケーブルジャケットの内部の２本以上の光ファイバとを含む。ケーブルジャケットは、１．０～３．０ミリメートル（ｍｍ）の厚さ、２００立方ミリメートル（ｍｍ３）を超える耐摩耗性、および３８～７０パーセントの限界酸素指数（ＬＯＩ）を有し得る。スキン層は、０．２～０．５ｍｍの厚さ、１２～２００ｍｍ３の耐摩耗性および１６～４０パーセントのＬＯＩを有し得る。
【0005】
他のケーブル、方法、特徴、および利点は、以下の図および詳細な説明を検討すると、当業者に明白となるであろう。すべてのそのような追加のシステム、方法、特徴、および利点は、この説明内に含まれ、本明細書の範囲内にあり、添付の請求の範囲によって保護されることが意図される。
【0006】
本発明は、以下の図面を参照してよりよく理解することができる。図面中の構成要素は必ずしも縮尺通りではなく、本発明の原理を明確に示すことに重点が置かれている。
【図面の簡単な説明】
【0007】
【発明を実施するための形態】
【0008】
図１（縮尺通りではない）に示すように、本発明の例示的または例示的な実施形態では、ケーブルジャケット構造１００は、一般的に管状のケーブルジャケット１０２と、ケーブルジャケット１０２の上、すなわちケーブルジャケット１０２の外面上に形成されたスキン層１０４とを備える。例えば、スキン層１０４は、ケーブルジャケット１０２の上に押し出されてもよく、またはケーブルジャケット１０２上のコーティングであってもよい。以下でさらに詳細に説明するように、スキン層１０４は、ケーブルジャケット１０２よりも実質的に薄くてもよく、ケーブルジャケット１０２が作製される材料と比較して低摩擦材料で作製されてもよい。ケーブルジャケット１０２は、難燃性の高い材料からなる。低摩擦スキン層１０４は、ケーブルジャケット１０２よりも難燃性が低い場合がある。
【0009】
図２に示すように、光ファイバケーブル２００は、上述のケーブルジャケット構造１００（図１）と同様の構造を有していてもよい。光ファイバケーブル２００は、ケーブルジャケット２０２と、ケーブルジャケット２０２を覆って形成されるスキン層２０４と、ケーブルジャケット２０２の内部２０８内に含有される複数の光ファイバ２０６とを備えてもよい。ケーブルジャケット２０２の厚さ（Ｊ）は、例えば１．０～３．０ミリメートル（ｍｍ）であってよく、スキン層２０４の厚さ（Ｓ）は、例えば０．２～０．５ｍｍであってよい。光ファイバケーブル２００の外径（Ｏ．Ｄ．）（これは、スキン層２０４のＯ．Ｄ．でもある）は、例えば５～３５ｍｍとすることができる。
【0010】
耐摩耗性は、スキン層２０４の低摩擦特性の代用となり得る。スキン層２０４は、ケーブルジャケット２０２よりも実質的に高い耐摩耗性を有し得る。本開示の目的のために、耐摩耗性は、ＩＳＯ４６４９－Ａとして規格化された周知の方法を使用して測定され得る。ＩＳＯ４６４９－Ａ法は、立方ミリメートル（ｍｍ３）の単位での耐摩耗性の値を与える。スキン層２０４は、ＩＳＯ４６４９－Ａ法を用いて測定して、例えば１２～２００ｍｍ３の耐摩耗性を有し得る。より薄いスキン層２０４は、いくらか難燃性であり得るが、ケーブルジャケット２０２ほど難燃性が高い必要はない。スキン層２０４が作製され得る適切な材料の例としては、ハロゲン化材料、例えば、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、およびＬＳＺＨ（Ｌｏｗ Ｓｍｏｋｅ Ｚｅｒｏ Ｈａｌｏｇｅｎ）材料、例えば、ＰＰＳ、ポリイミド、ナイロン、アセタール、ポリエステルおよび熱可塑性ポリウレタン（ＴＰＵ）ベース難燃性熱可塑性プラスチックが挙げられる。
【0011】
難燃性は、ポリマーの燃焼を支援する酸素の最小濃度（パーセンテージとして表される）である限界酸素指数（ＬＯＩ）に関して定義され得る。ケーブルジャケット２０２は、例えば、３８～７０パーセントのＬＯＩを有するポリマーから作製され得る。ケーブルジャケット２０２は、スキン層２０４よりも実質的に大きい難燃性を有し得る。ケーブルジャケット２０２は、スキン層２０４よりも実質的に厚いので、ケーブルジャケット２０２は、ケーブル２００の難燃性の大部分を提供することができる。３８～７０パーセントの上述のケーブルジャケットＬＯＩ範囲とは対照的に、スキン層２０４は、例えば、１６～４０パーセントの範囲のＬＯＩを有し得る。ケーブルジャケット２０２が作製され得る好適な材料の例としては、ＬＳＺＨ鉱物充填難燃性材料、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン及びエチレンビニルアセタート（ＥＶＡ）、またはハロゲン化難燃性材料、例えば、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）もしくはポリビニリデンフルオリド（ＰＶＤＦ）が挙げられる。
【0012】
図３に示されるように、ケーブル２００（図２）の例示的な実施形態は、表１に示される厚さ、耐摩耗性、及びＬＯＩの上述のパラメータの組み合わせによって特徴付けられ得る。例えば、ジャケット２０２は、１．０～３．０ｍｍの厚さ、２００ｍｍ３を超える耐摩耗性、及び３８～７０パーセントのＬＯＩを有することができ、スキン層２０４は、０．２～０．５ｍｍの厚さ、１２～２００ｍｍ３の耐摩耗性、及び１６～４０パーセントのＬＯＩを有することができる。
【0013】
図４に図示されるように、ケーブル２００（図２）の例示的実施形態はさらに、表２に記載される厚さ、耐摩耗性、およびＬＯＩの上記パラメータの組み合わせによって特徴付けられ得る。例えば、ケーブルジャケット２０２は、１．５～２．５ｍｍの厚さ、２００～３００ｍｍ３の耐摩耗性、及び４２～５５パーセントのＬＯＩを有することができ、スキン層２０４は、０．２～０．５ｍｍの厚さ、３０～１５０ｍｍ３の耐摩耗性、及び２１～３２パーセントのＬＯＩを有することができる。
【0014】
図５に示すように、上記の光ファイバ（例えば、図２の複数の光ファイバ２０６）は、１つまたは複数のいわゆる「ローラブル」光ファイバリボン５００の形態であってもよく、その例示的なものが図５～図６に示される。ローラブル光ファイバリボン５００は、一般にマトリックス材料５０４と呼ばれる接着剤のパッチでその長さに沿って断続的に互いに接合された複数の光ファイバ５０２を含む。当業者によってよく理解されるように、ローラブル光ファイバリボン５００は、その光ファイバ５０２が互いに平行に配列された状態で平らに（すなわち平面に）置かれると、図５～図６に示される概して平らなまたはリボンの形状を有するにもかかわらず、マトリックス材料５０４の（連続的ではない）断続的な分布は、光ファイバ５０２を充分に自由または無拘束のままにし、それにより、光ファイバは、図２の断面に示される形状等のコンパクトな束または略円筒形状に転がるか、または別様にそれを呈することができる。
【0015】
図５～図６に示されるマトリックス材料５０４のパターンまたは本明細書に記載されるローラブル光ファイバリボン５００の他の特徴は、例としてのみ意図され、当業者は、他のタイプのローラブル光ファイバリボンが適切であることを認識するであろう。すべてのそのようなローラブル光ファイバリボンが有する共通の特性は、マトリックス材料５０４の（連続的ではない）断続的な分布が、リボンに充分な柔軟性をもたらし、リボンを上述の束状または円筒状にロールし、平坦に置かれたときにリボン形状に戻ることを可能にすることである。用語「ローラブル」は、光ファイバリボンの文脈において、マトリックス材料５０４の連続的な分布ではなく断続的な分布によって提供されるこの特性を有するリボンを具体的に指すと当業者によって理解される。「ローラブル」リボンは、マトリックス材料がファイバの長さに沿って連続的に分布している「平坦な」または「封入された」リボンとして当技術分野で一般に呼ばれるものと対比され得る。平坦なリボンでは、ファイバはマトリックス材料内に完全に封入され得る。封入された光ファイバリボンの剛性は、ケーブルにおける高いファイバ充填密度を達成することに課題を提示する。ローラブルリボンの開発は、ケーブルにおけるより高いファイバ充填密度をもたらしている。
【0016】
図７～図８に示すように、別の例示的な実施形態では、光ファイバケーブル７００は、図１に関して上述したケーブルジャケット構造１００と同様であり得るケーブルジャケット構造７０２を含む。したがって、ジャケット構造７０２は、ケーブルジャケット７０４（図８）と、ケーブルジャケット７０４を覆うスキン７０６とを備えることができる。ケーブルジャケット構造７０２は、図２～図４に関して上述した物理的パラメータによって特徴付けることができる。
【0017】
ケーブルジャケット７０４の内部には、中心管７１０内に収容された２本以上のローラブル光ファイバリボン（図７には個別に示されていない）の束７０８がある。ケーブル７００はまた、ジャケット７０４と中心管７１０との間に複数の補強部材７１２を含んでもよい。補強部材７１２は、例えば、螺旋状に配列されたガラスファイバ糸ストランド、ガラスファイバロッドまたはアラミド糸を含んでもよい。難燃性であってもよい水遮断テープ７１４の層もまた、中心管７１０と補強部材７１２との間に含まれてもよい。難燃性であってもよい水遮断テープの別の層（不図示）もまた、ローラブル光ファイバリボン７０８と中心管７１０との間に含まれてもよい。
【0018】
中央管構成が図７～図８に例として示されているが、本開示による二重層ジャケットは、例えば、ルースチューブ設計、スロット付きコア設計、及びタイトバッファ設計を含む任意の他の構成を有するケーブルに含まれ得る。
【0019】
図９に示すように、ルースチューブ光ファイバケーブル９００の例は、図１に関して上述したケーブルジャケット構造１００と同様であり得るケーブルジャケット構造９０２を含む。したがって、ジャケット構造９０２は、ケーブルジャケット９０４と、ケーブルジャケット９０４を覆うスキン９０６とを備え得る。ケーブルジャケット構造９０２は、図２～図４に関して上述した物理的パラメータによって特徴付けることができる。
【0020】
ケーブルジャケット９０４の内部には、複数の管９１０内に緩く収容された２本以上のローラブル光ファイバリボン（図９には個別に示されていない）の束９０８がある。ケーブル９００はまた、中心管９１３内に含有される、ガラスファイバまたは金属ロッド等の半剛性補強部材９１１を含んでもよい。ケーブル９００は、ケーブルジャケット９０４と複数の管９１０との間に、例えば螺旋状に配置されたガラスファイバ糸ストランド、ガラスファイバロッドまたはアラミド糸などの補強部材９１２を含むことができる。難燃性であり得る水遮断テープ９１４の層が、複数の管９１０と補強部材９１２との間および中心管９１３の周囲に含まれ得る。
【0021】
上述の方法で、かなりの距離にわたって狭い空間に容易に設置することができる難燃性光ファイバケーブルを提供することができる。難燃性の高度なジャケットは、ケーブルの難燃性の大部分を提供し得る。ジャケットほど多くの難燃性を提供する必要がない低摩擦スキンは、長い導管長によるなど、設置の容易さを促進する。
【0022】
以上、本発明の１つまたは複数の例示的または例示的な実施形態を詳述した。しかしながら、本発明は、添付の請求の範囲によって定義され、記載される特定の実施形態に限定されないことを理解されたい。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【国際調査報告】