KR940000838B1 - 방수형 광파이버 케이블 - Google Patents

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Abstract

내용 없음.

Description

방수형 광파이버 케이블
제1a도 및 제1b도는 피복광파이버의 단면도.
제2도, 제3도 및 제4도는 본 발명에 의한 방수형 광파이버 케이블의 바람직한 실시예의 단면도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
1,10 : 피복광파이버 2,6 : 방수컴파운드
3 : 폴리아미드 아미드제 튜우브 4 : 인장부재
4a : 플라스틱피복층 5 : 외부피복층
7 : 스페이서 7a : 수납홈
8 : 랩핑테이프
본 발명은 광통신용의 방수형 광파이버 케이블에 관한 것이다. 예를들면, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌등의 플라스틱 피복재로 피복된 구리전도체로 이루어진 소선과, 케이블의 공극내에 충전된 방수컴파운드와 외피로 구성된 방수형 통신케이블은, 보수가 불필요한 통신케이블로 이용되고 있다. 상기 방수컴파운드로서는, 폴리부텐계 오일 및 저분자량 폴리에틸렌을 함유한 컴파운드나, 와셀린계 오일 및 저분자량 폴리에틸렌을 함유한 컴파운드등이 공지되어 있다. 예를들면 일본국 특개소 57-202015 공보에 개시되어 있는 바와 같이 방수컴파운드를 가열용융시켜 케이블내의 공극내에 주입시킨다.
종래의 방수컴파운드는 용융상태에서 케이블의 공극내에 충전시키므로, 광파이버 케이블의 경우에는, 냉각과정동안에 방수컴파운드의 체적수축에 의해서 각 광파이버에 단기간의 국소굴곡, 즉, 마이크로벤딩을 생기게해서 광전송손실을 증가시킨다.
이것과는 별도로 광파이버 케이블을 방수컴파운드로서 일본국 특개소 61-126706호 공보에는, 합성유 또는 합성유와 광유를 함유한 광파이버 케이블용 방수컴파운드에 대해서 개시되어 있고, 일본국 특개소 58-8777호 공보에는, 광유와 소수성(疎水性) 실리카를 함유한 광파이버 케이블용 방수컴파운드에 대해 개시되어 있다. 광파이버 케이블에서는 이하의 3가지 문제점이 있다. 즉, (A) 저온에서의 전송손실의 증가, (B) 광파이버의 피복재료의 열화, (C) 케이블 단부로부터의 방수컴파운드의 유출이다.
문제(A) 즉, 저온에서의 전송손실의 증가의 원인은 방수컴파운드가 저온에서 고화하여 수축하고, 광파이버를 밀착시켜 광파이버에 마이크로벤딩을 일으키게 하는 현상때문이다.
문제(B) 즉, 광파이버의 피복재료의 열화의 원인은 방수컴파운드의 주성분인 오일 성분이 탄화수소계 오일이므로, 광파이버의 피복재료중에 침투하는 경향이 있어, 피복재료를 팽윤하거나 열화시키기 때문이다. 예를들면, 일본국 특개소 63-10036호 공보에 개시되어 있는 바와 같이 방수컴파운드중의 오일이 광파이버의 피복재료속으로 침투하여 피복중에 응력이 발생하므로써, 마이크로벤딩이 광파이버에 생기는 문제가 공지되어 있다. 이와 같은 문제를 해결하기 위하여 오일내의 방향족 성분의 양을 감소하고 가능한한 오일의 극성을 감소하므로써 피복재료에의 오일의 영향을 감소시키는 것에 대해 제안되었다(예를들면 일본국 특개소 61-213813호 공보참조). 그러나, 근년에 광파이버의 피복재료의 흡수율을 저하시켜 피복재료의 극성이 보다 적게 되었으므로, 오일 성분의 극성을 억압하므로써 피복재료의 팽윤을 방지하는 것은 곤란하다.
문제(C)의 케이블 단부로부터의 방수컴파운드의 유출은, 상기와 같은 방수컴파운드 또는 방수컴파운드속의 오일성분의 케이블단부로부터의 유출현상을 의미하며, 작업성의 저하 혹은 광파이버의 접속작업을 불가능하게 만든다.
종래에는 상기 문제점(A)(B) 및 (C)를 모두 해소할 수 있는 방수컴파운드가 없었다.
본 발명의 목적은 저온에서의 전송손실을 증가시키지 않는 방수형 광파이버 케이블을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 광파이버의 피복재료를 열화하지 않는 방수형 광파이버 케이블을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 방수컴파운드가 유출되지 않는 방수형 광파이버 케이블을 제공하는 것이다.
본 발명에 의하면, 적어도 하나의 피복광파이버와 상기 적어도 하나의 피복 광파이버를 둘러싸고 있는 방수컴파운드로 이루어진 방수형 광파이버 케이블을 제공하며, 상기 방수컴파운드에 의한 광파이버의 피복재료의 팽윤도가 10% 이하인 것을 특징으로 한다.
바람직한 방수컴파운드는 분자량 300 이하인 오일성분을 함유하지 않는 물질이다. 또한 바람직한 방수컴파운드는 콘시스턴시가 -40℃에서 200이상이고, 80℃에서 450이하이다.
이하, 본 발명을 도면을 참조해서 상세히 설명한다.
제1a도 및 제1b도는 광파이버의 단면도이다.
제1a도의 단심피복 광파이버(1)는 광전송용 나선의 광파이버(11) 및 두개의 피복층(12)(13)으로 이루어진다. 상기 나선의 광파이버(11)는 석영계 유리로 만들어지며, 피복층(13)은 없어도 된다. 제1b도의 다심피복 광파이버(10)는 복수의 단심광파이버(1) 및 상기 광파이버(1)를 다발로 묶는 외부피복층(14)으로 이루어진다. 상기 광파이버(10)는 피복 광파이버형으로써 지정될 수 있다.
상기 광파이버(1)(10)의 피복층(12)(13)(14)은 나선의 광파이버(11)를 외상으로 부터 보호하고 파이버에 가요성을 부여해 준다. 피복층 재료의 예를들면, 우레탄 아크릴레이트계수지, 에폭시아크릴레이트계수지, 실리콘아크릴레이트계수지, 플루오르화물아크릴레이트계수지등이 있다.
방수컴파운드는 오일성분(예를들면 실리콘오일, 폴리부텐오일,-올레핀오일, 미네랄오일등), 증조제(增稠劑)(예를들면, 실리카, 벤토나이트, 클레이등) 및 오일분산억제제(예를들면, 스티렌계 블록공중합체등)로 이루어진다. 또한, 방수컴파운드는 산화방지제 및 자외선 안정제 등 그외 종래의 첨가제를 포함해도 된다.
상기 방수컴파운드에 의한 피복재료의 팽윤도를 10% 이하로 감소하기 위해서는 이하의 실시예에 나타낸 바와 같이 오일성분의 평균분자량을 적절하게 선택한다.
상기 팽윤도는 물질의 초기중량에 대하여 흡수된 용매(오일성분)의 중량의 백분율로 표시한다.
종래의 방수컴파운드에서는 광파이버의 피복재료속에 오일성분이 침투한다. 그에 의해서 피복재료에 응력이 발생하여 상술한 바와 같이 전송손실이 증가하게 된다. 또한, 상기 오일성분이 광파이버유리와 피복층 사이의 계면에 도달하면, 피복재료로부터 광파이버유리를 인발(引拔)하는데 필요한 힘이 감소되어, 그 결과 광파이버의 접속에 곤란을 가져온다. 상기 문제는 주로 방수컴파운드내의 오일성분의 침투로 인한 광파이버 피복재료의 팽윤에 의해 발생된다. 그러나, 방수컴파운드에 의해 초래된 광파이버의 피복재료의 팽윤도가 10% 이하이면, 광파이버 케이블은 안정된 특성을 가지게 된다.
다음에, 광파이버의 피복재료의 팽윤도를 10% 이하로 억제하는 방법에 대해서 설명한다. 피복재료의 교차점 밀도를 증가하면, 피복재료의 팽윤을 방지할 수 있다. 그러나, 교차점 밀도의 상승은 신장의 저하 및 경화수축율의 증대를 가져오므로, 상승된 교차점 밀도를 가진 피복재료는 부적당하다. 본 연구도중에 분자량이 300 이하의 오일성분이 광파이버의 피복재료속으로 침투한다는 것을 발견하였다. 그 결과, 분자량 300 이하의 성분을 포함하지 않은 오일성분, 특히-올레핀 오일등의 합성오일 또는 그러한 저분자량 성분을 제거한 미네랄오일을 사용하여 안정된 방수광파이버 케이블을 얻을 수 있었다.
바람직한 실시예에 있어서, 방수컴파운드의 콘시스턴시는 -40℃에서 200이상이고, 80℃에서 450 이하이다. 콘시스턴시가 -40℃에서 200 미만이면, 전송손실이 저온에서 증가해 버리고, 콘시스턴시가 80℃에서 450을 초과하면, 고온에서 드립 (drip)이 생긴다.
상기 범위의 콘시스턴시를 가지는 방수컴파운드는 상술한 오일성분, 증조제 성분을 선택해서 이들 두성분의 배합비를 선택하므로써 제조할 수 있다.
콘시스턴시는 JIS K2220에 의해 규정된 방수컴파운드의 경도를 표시하는 지표이며, 콘시스턴시이 값이 작을수록 경도가 커짐을 의미한다.
상기와 같은 콘시스턴시를 가지는 방수컴파운드를 얻기 위해서는, 유동점이 30℃ 이하인 오일 또는 평균 분자량이 3000 이하인 오일을 사용하는 것이 바람직하다.
이하에 본 발명의 방수형 광파이버 케이블의 바람직한 실시예에 대해서 설명한다.
제2도는 본 발명의 방수형 광파이버 케이블의 제 1실시예의 단면도이다.
제1a도에 도시한 바와 같은 6개의 피복광파이버를 내경 1.4mm, 외경 2.0mm인 폴리아미드이미드제 튜우브(3)안에 수납하여, 소위 루우스(loose) 튜우브 광파이버를 형성한다. 튜우브(3)내에 본 발명의 방수컴파운드(2)를 충전한다.
상기 피복광파이버(1)는 직경 125㎛인 싱글모우드 광파이버와 외경 250㎛인 UV 경화수지로 만들어진 2개의 피복층으로 이루어진다.
상기 루우스튜우브 광파이버의 복수개를 예를들면 제2도에 도시한 바와 같이 6개의 루우스튜우브 광파이버를 플라스틱 피복층(4a)을 가지는 인장부재(4)의 주위에 적당한 피치로 끈다. 상기 피치사이의 간극에는 종래부터 사용되던 폴리부텐계 방수컴파운드(6)를 충전하고, 상기 꼬인 루우스튜우브 광파이버의 주위에, 외부피복층(5)를 압출하여 형성해서 방수형 광파이버 케이블을 형성한다.
상기 폴리아미드이미드제 튜우브(3)속에 충전한 방수컴파운드의 조성을 변화시키면서 7개의 방수형 광파이버 케이블을 제조하였다. 실온에서 피복재료의 팽윤도, 분자량 및 콘시스턴시를 제1표에 나타낸다. 제1표에 있어서, 샘플번호 A~D는 본 발명에 의한 방수컴파운드를 사용한 것이고, 샘플번호 E, F 및 G는 비교예이다.“X”는 제1피복층에 사용된 수지,“Y”는 제2피복층에 사용된 수지이며, 이들은 우레탄아크릴레이트계 수지이다.
[표 1]
제2표는 파장 1.55㎛인 광의 -40℃에서의 본래의 전송손실 및 드립시험의 결과를 나타낸다.
드립시험의 방법은 Rellcore specification TR-TSY-000020에 규정한 방법에 준해서 65℃에서 시행하였다.
상기 제조된 방수형 광케이블의 각각에 대해 6개월후에, 전송손실의 변화, 폴리아미드이미드 튜우브로부터 광파이버를 인발하는데 필요한 힘의 변화를 평가하였다. 그 결과를 제2표에 나타낸다.
[표 2]
주) : *1) 25℃에서의 전송손실과 비교한 6개의 피복광파이버의 전송손실 증가의 평균치
*2) ○ : 합격 × : 불합격
상기 결과 본 발명에 의한 방수컴파운드는, -40℃에서의 전송손실이 증가하지 않고 케이블단부로부터 컴파운드가 유출하지 않았으므로, 방수형 광파이버 케이블로 적당하다는 것이 확인되었다.
제3도는 본 발명의 방수형 광파이버 케이블의 제2실시예의 단면도이다. 본 실시예에 있어서는, 복수개의 피복광파이버(1)가 중심에 인장부재(4)를 가진 스페이서(7)의 외주부에 복수의 수납홈(7a)을 가지고 있다. 각 수납홈(7a)에는 본 발명의 방수컴파운드(2)가 충전되어 있다. 상기 스페이서(7) 주위에는 랩핑테이프(8)가 감겨 있고, 상기 랩핑테이프(8)의 주위에는 외부피복층(5)이 형성되어 있다.
제4도는 본 발명의 방수형 광파이버 케이블의 제3실시예의 단면도이며, 동도는 상기 각 수납홈(7a)내에 제1b도의 피복광파이버(10)가 수납되어 있는 것을 제외하고 제3도의 실시예와 거의 마찬가지의 구조를 가지고 있다.

Claims (6)

  1. 적어도 한개의 피복광파이버와 상기 적어도 한개의 피복광파이버를 둘러싸고 있는 방수컴파운드로 이루어진 방수형 광파이버 케이블에 있어서, 상기 방수컴파운드에 의한 광파이버의 피복재료의 팽윤도가 10%이하인 것을 특징으로 하는 방수형 광파이버 케이블.
  2. 제1항에 있어서, 상기 방수컴파운드가 오일성분, 증조제 및 오일분산 억제제로 이루어진 것을 특징으로 하는 방수형 광파이버 케이블.
  3. 제2항에 있어서, 상기 방수컴파운드가 분자량 300 이하인 오일성분을 함유하지 않는 것을 특징으로 하는 방수형 광파이버 케이블.
  4. 제1항에 있어서, 상기 방수컴파운드의 콘시스턴시가 -40℃에서 200 이상이고, 80℃에서 450 이하인 것을 특징으로 하는 방수형 광파이버 케이블.
  5. 제4항에 있어서, 상기 방수컴파운드가 유동점이 -30℃ 이하인 오일성분을 함유하는 것을 특징으로 하는 방수형 광파이버 케이블.
  6. 제4항에 있어서, 상기 방수컴파운드가 평균분자량이 3000 이하인 오일성분을 함유하는 것을 특징으로 하는 방수형 광파이버 케이블.
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