(57)【要約】【課題】【解決手段】本発明は、光信号を伝送する少なくとも１つの要素と、該少なくとも１つの要素を保護することのできる構造体とを備える光ケーブルに関する。上記構造体は、多層構造体であり、上記少なくとも１つの要素に対する半径方向外側の位置に配置され、また、ａ）上記少なくとも１つの要素の半径方向外側の位置にある重合体材料の少なくとも１つの第一の被覆層と、ｂ）該少なくとも１つの第一の被覆層（３１）に対する半径方向外側の位置にある発泡重合体材料（３２）の少なくとも１つの被覆層と、ｃ）発泡重合体材料の上記少なくとも１つの被覆層に対する半径方向外側の位置にある重合体材料の少なくとも１つの第二の被覆層とを備えている。発泡重合体材料は、０．３乃至０．７ｋｇ／ｄｍ３の範囲の密度と、２０℃にて３００乃至７００Ｍｐａの範囲の引張り弾性率とを有する。本発明は、上述した型式の多層構造体及び光信号を伝送する少なくとも１つの要素を保護する方法に更に関する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
・光信号を伝送する少なくとも１つの要素（２０）と、
・該少なくとも１つの要素（２０）を保護し、該少なくとも１つの要素（２０）に対する半径方向外側の位置に配置された構造体（３０）とを備える光ケーブル（１０、４０、５０）において、
前記構造体が、多層構造体（３０）であり、
・前記少なくとも１つの要素（２０）に対する半径方向外側の位置にある重合体材料（ｐｏｌｙｍｅｒｉｃ  ｍａｔｅｒｉａｌ）の少なくとも１つの第一の被覆層（３１）と、
・前記少なくとも１つの第一の被覆層（３１）に対する半径方向外側の位置にある発泡重合体材料（３２）の少なくとも１つの被覆層と、
・発泡重合体材料（３２）の前記少なくとも１つの被覆層に対する半径方向外側の位置にある重合体材料の少なくとも１つの第二の被覆層（３３）とを備え、
前記発泡重合体材料が、０．３乃至０．７ｋｇ／ｄｍ３の範囲の密度と、２０℃にて３００乃至７００Ｍｐａの範囲の引張り弾性率とを有することを特徴とする、光ケーブル。
【請求項２】
請求項１に記載の光ケーブル（１０、４０、５０）において、
発泡重合体材料（３２）の前記被覆層が、前記少なくとも１つの第一の被覆層（３１）と相互に接触した状態にあることを特徴とする、光ケーブル。
【請求項３】
光ケーブル（１０、４０、５０）において、
・少なくとも１つの光ファイバ（１３）が設けられた光学コア（２１、５１）と、
・該光学コア（２１、５１）に対する半径方向外側の位置にある重合体材料の少なくとも１つの第一の被覆層（３１）と、
・該少なくとも１つの第一の被覆層（３１）に対する半径方向外側の位置にある発泡重合体材料（３２）の少なくとも１つの被覆層と、
・発泡重合体材料（３２）の前記少なくとも１つの被覆層に対する半径方向外側の位置にある重合体材料の少なくとも１つの第二の被覆層（３３）とを備え、
前記発泡重合体材料が、０．３乃至０．７ｋｇ／ｄｍ３の範囲の密度と、２０℃にて３００乃至７００Ｍｐａの範囲の引張り弾性率とを有する、光ケーブル。
【請求項４】
請求項３に記載の光ケーブル（１０、４０、５０）において、
発泡重合体材料の前記被覆層（３２）が、前記少なくとも１つの第一の被覆層（３１）と相互に接触した状態にあることを特徴とする、光ケーブル。
【請求項５】
請求項３に記載の光ケーブル（１０、４０、５０）において、
発泡重合体材料（３２）の前記被覆層が、前記少なくとも１つの第二の被覆層（３３）と相互に接触した状態にあることを特徴とする、光ケーブル。
【請求項６】
請求項１又は３に記載の光ケーブル（１０）において、
発泡重合体材料（３２）の前記被覆層に対する半径方向外側の位置に補強層（３４）を備えることを特徴とする、光ケーブル。
【請求項７】
請求項６に記載の光ケーブル（１０）において、
前記補強層（３４）が、アラミド系糸、ガラス繊維糸、炭素繊維糸、ポリエステル又はポリプロピレン系の糸から成る群から選ばれた誘電性糸（ｄｉｅｌｅｃｔｒｉｃ  ｙａｒｎｓ）を備えることを特徴とする、光ケーブル。
【請求項８】
請求項１乃至７の何れか１つに記載の光ケーブル（１０、４０、５０）において、
発泡重合体材料（３２）の前記少なくとも１つの被覆層の膨張可能な重合体材料が、
ａ）不飽和エステルの量が５乃至８０重量％の範囲にある、エチレン系不飽和エステルとエチレンとの共重合体；
ｂ）少なくとも１つのＣ３−Ｃ１２α−オレフィン、選択的に、ジエン、次の組成、すなわち３５乃至９０モル％のエチレン、１０乃至６５モル％のα−オレフィン、０乃至１０モル％の前記ジエンとエチレンとのエラストマー的共重合体；
ｃ）少なくとも１つのＣ４−Ｃ１２α−オレフィン、選択的に、０．８６乃至０．９０ｇ／ｃｍ３の密度のジエンとエチレンとの共重合体；
ｄ）ポリプロピレンとエチレン／Ｃ３−Ｃ１２α−オレフィン共重合体との重量比が９０／１０乃至３０／７０の範囲にあるエチレン／Ｃ３−Ｃ１２α−オレフィン共重合体で改質されたポリプロピレン；から選ばれることを特徴とする、光ケーブル。
【請求項９】
請求項１乃至８の何れか１つに記載の光ケーブル（１０、４０、５０）において、
前記発泡重合体材料の膨張度が２０％乃至２５０％の範囲にあることを特徴とする、光ケーブル。
【請求項１０】
請求項９に記載の光ケーブル（１０、４０、５０）において、
前記膨張度が５０％乃至１５０％の範囲にあることを特徴とする、光ケーブル。
【請求項１１】
請求項１乃至１０の何れか１つに記載の光ケーブル（１０、４０、５０）において、
発泡重合体材料（３２）の前記少なくとも１つの被覆層の厚さが、０．５乃至３．０ｍｍの範囲にあることを特徴とする、光ケーブル。
【請求項１２】
請求項１１に記載の光ケーブル（１０、４０、５０）において、
前記厚さが、１．０乃至２．５ｍｍの範囲にあることを特徴とする、光ケーブル。
【請求項１３】
請求項１又は３に記載の光ケーブル（１０、４０、５０）において、
前記発泡重合体材料が，０．４乃至０．６ｋｇ／ｄｍ３の範囲の密度を有することを特徴とする、光ケーブル。
【請求項１４】
請求項１又は３に記載の光ケーブル（１０、４０、５０）において、
前記発泡重合体材料が、２０℃にて４００乃至６００ＭＰａの範囲の引張り弾性率を有することを特徴とする、光ケーブル。
【請求項１５】
請求項１又は３に記載の光ケーブル（１０、４０、５０）において、
前記膨張可能な重合体材料が、０．８５乃至１．１０ｋｇ／ｄｍ３の範囲の密度を有することを特徴とする、光ケーブル。
【請求項１６】
請求項１又は３に記載の光ケーブル（１０、４０、５０）において、
膨張可能な重合体材料が、２０℃にて７００乃至１，１００Ｍｐａの範囲の引張り弾性率を有することを特徴とする、光ケーブル。
【請求項１７】
請求項１乃至１６の何れか１つに記載の光ケーブル（１０、４０、５０）において、
前記少なくとも１つの第一の被覆層（３１）の厚さが、０．５乃至２．０ｍｍの範囲にあることを特徴とする、光ケーブル。
【請求項１８】
請求項１７に記載の光ケーブル（１０、４０、５０）において、
前記厚さが、０．７乃至１．５ｍｍの範囲にあることを特徴とする、光ケーブル。
【請求項１９】
請求項１乃至１８の何れか１つに記載の光ケーブル（１０、４０、５０）において、
前記少なくとも１つの第二の被覆層（３３）の厚さが、０．５乃至３．０ｍｍの範囲にあることを特徴とする、光ケーブル。
【請求項２０】
請求項１９に記載の光ケーブル（１０、４０、５０）において、
前記厚さが、０．９乃至２．０ｍｍの範囲にあることを特徴とする、光ケーブル。
【請求項２１】
光信号を伝送する少なくとも１つの要素（２０）を保護する多層保護構造体（３０）であって、前記少なくとも１つの要素（２０）の半径方向外側の位置に配置された前記多層保護構造体（３０）において、
・前記少なくとも１つの要素（２０）の半径方向外側の位置にある重合体材料の少なくとも１つの第一の被覆層（３１）と、
・前記少なくとも１つの第一の被覆層（３１）の半径方向外側の位置にある発泡重合体材料（３２）の少なくとも１つの被覆層と、
・発泡重合体材料（３２）の前記少なくとも１つの被覆層の半径方向外側の位置にある重合体材料の少なくとも１つの第二の被覆層（３３）とを備え、
前記発泡重合体材料が、前記少なくとも１つの第一の被覆層（３１）及び少なくとも１つの第二の被覆層（３３）の引張り弾性率よりも小さい引張り弾性率を有する、多層保護構造体。
【請求項２２】
請求項２１に記載の多層保護構造体（３０）において、
前記発泡重合体材料が、０．３乃至０．７ｋｇ／ｄｍ３の範囲の密度と、２０℃にて３００乃至７００ＭＰａの範囲の引張り弾性率とを有することを特徴とする、多層保護構造体。
【請求項２３】
光信号を伝送する少なくとも１つの要素（２０）を保護する方法において、
前記少なくとも１つの要素（２０）に対し半径方向外側の位置に多層構造体（３０）を配置するステップを備え、
該多層構造体（３０）が、重合体材料の少なくとも１対の被覆層（３１、３３）の間に介在された発泡重合体材料（３２）の少なくとも１つの被覆層を備え、該発泡重合体材料が、前記少なくとも１対の被覆層（３１、３３）の引張り弾性率よりも小さい引張り弾性率を有するようにした、方法。
【請求項２４】
請求項２３の方法において、
前記発泡重合体材料が、０．３乃至０．７ｋｇ／ｄｍ３の範囲の密度と、２０℃にて３００乃至７００ＭＰａの範囲の引張り弾性率とを有することを特徴とする、方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、地上型の付設に特に適した、電気通信及び（又は）データ伝送用の光ケーブルに関する。
特に、本発明は、光信号を伝送する少なくとも１つの要素と、該少なくとも１つの要素の外部の半径方向位置に配置された多層の保護構造体とを備え、該保護構造体が、主として、例えば、衝撃及び（又は）圧縮のような、横方向応力に比して、大きい機械的強度を上記ケーブルに付与するようにした、光ケーブルに関する。
【０００２】
本明細書及び特許請求の範囲において、「光信号を伝送する要素」という語は、少なくとも１つの光ファイバを備える任意の伝送要素を意味するものとする。このため、この語は、単一の光ファイバと、光ファイバ束を形成し得るように互いに組み合わされ又は、互いに平行に配置され且つ、光ファイバのテープ（リボン）を形成し得るように同一の被覆物で覆われた複数の光ファイバとの双方を特定する。
【０００３】
更に、この語は、また、単一の光ファイバ又は複数の光ファイバよりも複雑な形態を含むことも意図するものである。このため、上記の語は、例えば、管状要素、シース、マイクロシース又は溝付きコアのような封込め構造体内に配置され１つ又は２つ以上の光ファイバを含む。好ましくは、上記の管状要素、シース又はマイクロシースは、重合体材料で出来たものとする。更に、上記の管状要素、シース又はマイクロシースは、上記の溝付きコアによって保持された溝内に封込めることができる。
【０００４】
現在の技術用語によれば、１つ又は２つ以上の光ファイバを包み込む上記封込め構造体の１つ又は２つ以上は、従来から「光学コア」という用語を使用して便表される。例えば、光学コアは、中央の補強要素の周りで互いに撚った重合体材料で出来た複数の管状要素によって形成することができる。選択的に、上記の光学コアは、例えば、上述した撚り部分を製作するために使用することのできる水膨潤可能な織地及び（又は）テープのような、織地及び（又は）テープを更に含むことができる。
【０００５】
本明細書及び特許請求の範囲において、「光ケーブル」という語は、光ファイバケーブル、すなわち、光信号を伝送する少なくとも１つの要素が設けられたケーブルを意味する。
【０００６】
特に、地上型の用途に関して、光ケーブルを付設し且つ（又は）輸送するステップの間、光ケーブルには、例えば、掘削した材料の大きい塊り又はケーブルを付設する間に使用した工具がケーブルを付設するトレンチ内に配置されたケーブルに落下することに起因する、偶発的な衝撃及び（又は）圧縮が加わる可能性がある。
【０００７】
この偶発的な落下は、ケーブルに急激で且つ実質的に瞬間的な衝撃動作を加えるのみならず、意図せずにケーブルの表面に蓄積し又はケーブルの表面に落下した掘った掘削材料及び（又は）掘削装置が除去される迄、より長時間に亙って一定の圧縮動作を加え、このため、連続的な圧縮動作を作用させる可能性がある。
【０００８】
従って、その構造的完全さを保つため、光ケーブルには、一般に、上記ケーブルに対し適宜な機械的強度を付与することのできる少なくとも１つの保護被覆が設けられている。
実際には、適宜な保護手段が存在しない場合、光ケーブルのコアに作用する、衝撃及び（又は）圧縮（圧壊）の機械的動作は、穏当な大きさのものでも、上記コア内に保持された個別の光ファイバに直接、伝達されて、最初に、上記ファイバによって伝送される光信号の減衰量を増大させ、次に、その現象が持続するならば、上記ファイバは破断する可能性がある。
【０００９】
実際に、光ファイバには、それ自体又は上述したように、封込め構造体内に配置された場合でさえ、限られた機械的強度を有し且つ、外部からその構造体上に作用する機械的動作に対し、その強さが弱いものであっても、特に敏感である。
【００１０】
特に、変形した構造体がファイバと接触する場合、上記ファイバ及び該ファイバの封込め構造体が最小程度に変形しても、ファイバ自体が変形し、そのため、その伝送特性が劣化することになる。ファイバによって伝送される信号の減衰を招来するファイバの構造体のマイクロ変形現象は、一般に、「マイクロベンディング」という語で表現される。
【００１１】
衝撃及び（又は）圧縮のような外力に抵抗するのに適した所定の機械的強度を光ケーブルに付与する目的のため、当該技術では、光学コアを保護し得るように光学コアの外部の半径方向位置に配置された、全体として金属製の外装を使用することが既知である。
【００１２】
一般に、上記外装は、ケーブルの周りで長手方向に形成された、波形であることが好ましい金属片を取り付けることにより、又は、ヘリカルな形態に巻かれた複数の金属ワイヤーを撚ることによって提供される。この点に関して、例えば、米国特許第４，４９１，３８６号の明細書を参照するとよい。
【００１３】
上記ケーブルの光ファイバを保護するため、例えば、発泡プラスチック材料のような十分に柔軟な材料で出来たクッション層を光ケーブルに設けることも、先行技術にて既知である。
【００１４】
上記クッション層は、ケーブルの色々な構成要素と組み合わせることができる。例えば、該クッション層は、光ファイバを保持する個別の管状要素の各々を取り巻き又は、管状要素自体を形成するように、光学コアの内部に配置することができ、又は、該クッション層は、例えば、ケーブルの外部の重合体シースの真下の位置にて上記光学コアの外部に配置することができる。
【００１５】
例えば、英国特許第１，４５１，２３２号の明細書には、１つ又は２つ以上のファイバに長手方向引張り応力を加えるような、引張り力が光ケーブルに加わったならば、ファイバの変形を減少させることのできる可圧縮性材料層を使用することを考える。かかる応力が加わった状態が存在するとき、１つ又は２つ以上の光ファイバは、ケーブルに対し横方向に動く。しかし、上記ファイバは、上記の可圧縮性のクッション層と接触し且つ該クッション層を内方に圧縮して、該クッション層内に部分的に侵入するため、ファイバの変形は著しく減少する。
【００１６】
例えば、好ましくは１００ＭＰａ以下の弾性率を有する発泡プラスチック材料のような、柔軟な材料で出来たクッション層の更なる例は、ドイツ国特許第３，１０７，０２４号の明細書に記載されている。この層は、光ファイバを光ケーブルに対し横方向に作用する横方向力に対して保護するために使用される。
【００１７】
上述した型式のクッション層を使用することを含む更なる型式の実施の形態は、例えば、英国特許第２，１５９，２９１号及び英国特許第２，１８４，８６３号の明細書に記載されている。
【００１８】
光ケーブルの機械的性質、特に、衝撃強度及び圧縮強度を増大させることを目的とする更なる解決策は、米国特許第４，７７０，４８９号の明細書に記載されている。
上記の明細書は、ファイバ強化プラスチック材料で出来ており、大きいヤング率及び低熱膨張係数を有する剛性な張力部材が少なくとも１つ存在するため、改良された引張り強度及びより広範囲の作用温度を有する光ケーブルに関するものであるが、被覆物の形態にて又は、ケーブルに対し長手方向に伸び且つ、ケーブル内に組み込まれた１つ又は２つ以上の糸の形態の何れかにて上記の要素を製作することが可能である。
【００１９】
上記明細書には、次のことが指摘されている、すなわち光ケーブルに対し高衝撃強度及び圧縮強度を付与し且つケーブル自体の伝送能力を低下させずに、付設時の高張力を許容する目的のため、ケーブルには、上述したような少なくとも１つの剛性な張力部材及び例えば、エポキシ樹脂マトリックス内に埋め込まれた黒鉛ファイバであるケブラー（Ｋｅｖｌａｒ）（登録商標名）のようなガラスファイバの如きファイバにて補強された強化プラスチック材料で出来た外側シースを設ける必要があることが指摘されている。
【００２０】
記載された幾つかの実施の形態に従い、米国特許第４，７７０，４８９号の明細書は、光ケーブルには、該ケーブルの曲げ及び曲率の特徴を向上させることができるクッション層を設けることが可能であると考えている。好ましくは、上記クッション層がケブラー（登録商標名）又はポリプロピレン糸のような繊維材料で出来たものとする。所望であるならば、上記層は、例えばポリエチレンのような膨張材料で出来たものとすることができる。
【００２１】
同一出願人の名による国際出願ＷＯ００／０５７３０号の明細書は、電気通信用、特に、中程度電圧の電力の分配のため空中線に沿って付設するのに適したハイブリットな光／電気ケーブルに関するものである。
【００２２】
上記ケーブルは、横方向圧縮に対する抵抗可能である管状構造体内に包み込まれた光学コアを有する保持ロープの周りに巻かれる絶縁導体を有する３相電気ケーブルを備えている。
【００２３】
全体として、上記管状構造体は、金属シース（例えば、アルミニウム又はステンレス鋼のような、耐食性のものとすることもできる）又は高弾性率の重合体材料（例えば、ポリプロピレン、改質ポリプロピレン、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、ポリエーテル−イミド、ポリエーテル−スルホン）から成っている。
【００２４】
更に、上記管状構造体は、ケーブルの製造、付設及び（又は）作用の間に生ずる可能性のある横方向圧縮力に起因し、光ファイバを損傷させ、その結果、伝送される光信号を減衰させる可能性のあるエネルギを放散させることのできる、当該出願人の名による国際出願ＷＯ９８／５２１９７号に記載された型式の発泡重合体材料から更に成るものとすることができる。
【００２５】
上記圧縮力は、高引張り力の作用の下、保持ロープ、従ってその内部に保持された光ファイバを圧縮する絶縁相導体により生じさせ、又は張力下に置かれたとき、それ自体の直径を縮小させ、従って、上記ファイバを受け入れる内部空間を縮小させ勝ちのケーブルの支持構造体によって生じさせることができる。
【００２６】
上述した国際出願ＷＯ９８／５２１９７号の明細書に記載された１つの特定の実施の形態によれば、上記ハイブリットケーブルは、補強部材が設けられた光学コアを有しており、該補強部材の周りには、緩衝フィラー内に埋め込まれた光ファイバを保持し得るように複数の管状要素が配置されている。
【００２７】
上記実施の形態によれば、管状要素は、上記補強要素の周りで所要位置に保持され、必要であるならば、１つ又は２つ以上のテープによって好ましいヘリカルな形態に従って互いに撚り、該テープは、上記ケーブルを結束することに加えて、機械的及び（又は）熱的機能を果たすこともできる。
【００２８】
先行技術にて既知の解決策に鑑みて、当該出願人は、特に、衝撃強度及び圧縮強度の点にて大きい機械的性質が付与され、また、これと同時に、軽量さ及び可撓性の双方の点にて高性能を保証することのできる地上型式の用途に特に適した光ケーブルを提供する必要性を認識した。
【００２９】
実際に、当該出願人は、先行技術の解決策は幾つかの不利益な点があることが分かった。
例えば、金属製外装が設けられたケーブルは、重量が著しく増大し、このことは、該ケーブルを付設するステップのみならず、ケーブルを輸送するステップにも影響を与え、コストが不可避的に増大する。
【００３０】
更に、上記の外装が設けられたケーブルは、高撓み硬さを有しており、このことは、上記重量の増大と相俟って、特に、既存の導管内で地面内に付設する場合、付設すべきケーブルの長さを顕著に制限することになる。
【００３１】
最後に、ケーブルの構造体内に金属製外装を提供することは、極めて顕著な欠点がある。例えば、埋設したケーブルの場合、金属製要素が存在することは、安全性の理由のため、ケーブルを接地し、また、犠牲要素として機能することによりケーブルを保存するのに適した防護ロープによって保護することを必要とする。このため、このことは、ケーブルの製造方法及びケーブルの付設方法の双方が複雑となり、その結果、経済性及び時間の双方の点にて負担となることを意味する。
【００３２】
米国特許第４，７７０，４８９号の明細書に記載された解決策は、配置すべき幾つかの剛性な張力部材をケーブルの構造体の内部に配置することを考えるため特に複雑である。
更に、該解決策は、上記ケーブルの重量及び撓み硬さを著しく増大させる。
【００３３】
光ケーブルによって保持された光ファイバを保護するためクッション層を使用することを考える当該技術分野にて既知の解決策に関して、当該出願人は、次のことが分かった、すなわち、使用される材料の柔軟さを考えれば、上記層は、例えば、付設するトレンチの縁に配置された掘削屑が落下することにより生ずるような大きい衝撃力及び（又は）圧縮力が上記トレンチの底に配置されたケーブルに偶発的に衝突するとき、十分な保護効果を保証することができないことが分かった。
【００３４】
当該出願人は、上述した国際出願ＷＯ９８／５２１９７号の明細書に記載された特定の実施の形態から開始して、次のことが分かった、すなわち、発泡重合体材料の被覆層に対し半径方向内方の位置に配置された光信号を伝送する要素の衝撃強度を最適にすることが可能であることが分かった。
【００３５】
特に、当該出願人は、次のことを認識した、すなわち、衝撃力及び圧縮力に対して抵抗可能であり、また、上記ケーブルの光学コアに対し半径方向外側の位置にて好ましいように軽量で且つ可撓性である光ファイバを得る目的のため、重合体材料の少なくとも１対の被覆層の間に介在された発泡重合体材料の少なくとも１つの被覆層を備える保護構造体を提供することが必要であることを認識した。
【００３６】
より詳細には、当該出願人は、次のことが分かった、すなわち上記保護構造体の発泡重合体材料の被覆層は特に効果的であり、従って、上記発泡重合体材料の層が上記ケーブルによって保持された十分に剛性な構造的要素により支持されたとき、偶発的な衝撃により発生されたエネルギを吸収し且つ（又は）ケーブルに作用する所定の圧縮力に耐えるという機能を十分に果たすことが分かった。
【００３７】
換言すれば、当該出願人は、次のことが分かった、すなわち発泡重合体材料の上記被覆層は、上記層に対し半径方向内方の位置にあり、また、該層と相互に接触する状態にあるとき、その能力の最大限まで上述した機能を果たすこと、及び、十分に硬く且つ膨張した材料の上記層を機械的に支持することができる保護被覆層が提供されることが分かった。
【００３８】
このため、第一の側面によれば、本発明は、
・光信号を伝送する少なくとも１つの要素と、
・該少なくとも１つの要素を保護し、該少なくとも１つの要素に対する半径方向外側の位置に配置された構造体とを備える光ケーブルであって、
上記構造体が、多層構造体であり、
・上記少なくとも１つの要素に対する半径方向外側の位置にある重合体材料の少なくとも１つの第一の被覆層と、
・上記少なくとも１つの第一の被覆層に対する半径方向外側の位置にある発泡重合体材料の少なくとも１つの被覆層と、
発泡重合体材料の上記少なくとも１つの被覆層に対する半径方向外側の位置にある重合体材料の少なくとも１つの第二の被覆層とを備え、
上記発泡重合体材料が、０．３乃至０．７ｋｇ／ｄｍ３の範囲の密度と、２０℃にて３００乃至７００Ｍｐａの範囲の引張り弾性率とを有することを特徴とする、光ケーブルに関するものである。
【００３９】
好ましくは、発泡重合体材料の被覆層は、上記ケーブルに作用する外力に起因する衝撃力が及び（又は）圧縮力の動作に起因するエネルギを吸収するというその機能を最大限発揮し得るよう上記少なくとも１つの第一の被覆層と相互に接触した状態にあるようにする。
好ましい実施の形態において、本発明は、光ケーブルであって、
・少なくとも１つの光ファイバが設けられた光学コアと、
・上記光学コアに対する半径方向外側の位置にある重合体材料の少なくとも１つの第一の被覆層と、
・上記少なくとも１つの第一の被覆層に対する半径方向外側の位置にある発泡重合体材料の少なくとも１つの被覆層と、
発泡重合体材料の上記少なくとも１つの被覆層に対する半径方向外側の位置にある重合体材料の少なくとも１つの第二の被覆層とを備え、
上記発泡重合体材料が０．３乃至０．７ｋｇ／ｄｍ３の範囲の密度と、２０℃にて３００乃至７００Ｍｐａの範囲の引張り弾性率とを有する、光ケーブルに関するものである。
【００４０】
上記の実施の形態によれば、好ましくは、発泡重合体材料の被覆層は、上記少なくとも１つの第一の被覆層と相互に接触した状態にあるものとする。
好ましくは、発泡材料の被覆層は、上記少なくとも１つの第二の被覆層と相互に接触した状態にあるものとする。
【００４１】
好ましくは、本発明による光ケーブルは、該ケーブルによって保持された光学コアに対する半径方向外側の位置にて、適宜な引張り強度を上記ケーブルに付与することのできる、例えばアラミド型のような、張力に対して抵抗可能な少なくとも１つの補強層を有している。
【００４２】
更に、当該出願人は、それぞれ少なくとも１対の追加的な被覆層の間に介在された少なくとも１つの中間被覆層を備え、該１対の追加的な被覆層が該中間層に対し半径方向内方の層及び該中間層に対し半径方向外方の層であり、該外方の層が上記１対の追加的な層の引張り弾性率よりも小さい引張り弾性率を有するようにした多層の保護構造体を提供することにより高衝撃強度及び（又は）圧縮強度を実現することが可能であることが分かった。
【００４３】
このため、第二の側面において、本発明は光信号を伝送する少なくとも１つの要素を保護する多層保護構造体であって、上記少なくとも１つの要素の半径方向外側の位置に配置されて、
・上記少なくとも１つの要素の半径方向外側の位置にある重合体材料の少なくとも１つの第一の被覆層と、
・上記少なくとも１つの第一の被覆層の半径方向外側の位置にある発泡重合体材料の少なくとも１つの被覆層と、
・発泡重合体材料の上記少なくとも１つの被覆層の半径方向外側の位置にある重合体材料の少なくとも１つの第二の被覆層とを備え、
上記発泡重合体材料が上記少なくとも１つの第一の被覆層及び少なくとも１つの第二の被覆層の引張り弾性率よりも小さい引張り弾性率を有するようにした多層保護構造体に関する。
【００４４】
好ましくは、上記発泡重合体材料は、０．３乃至０．７ｋｇ／ｄｍ３の範囲の密度と、２０℃にて３００乃至７００ＭＰａの範囲の引張り弾性率とを有するようにする。
第三の側面において、本発明は、光ケーブルにより保持された光信号を伝送する少なくとも１つの要素を機械的に保護する方法であって、上記少なくとも１つの要素に対し半径方向外側の位置に多層構造体を配置するステップを備え、該多層構造体が重合体材料の少なくとも１対の被覆層の間に介在された発泡重合体材料の少なくとも１つの被覆層を備え、該発泡重合体材料が、上記少なくとも１対の被覆層の引張り弾性率よりも小さい引張り弾性率を有するようにした、方法に関するものである。
【００４５】
好ましくは、上記発泡重合体材料は、０．３乃至０．７ｋｇ／ｄｍ３の範囲の密度と、２０℃にて３００乃至７００ＭＰａの範囲の引張り弾性率とを有するようにする。
以下の説明は、何ら限定することを意図せず、純粋に説明のために掲げた添付図面に関するものである。
【００４６】
説明の簡略化のため、添付図面において同一の参照番号は同様の又は同一の構成要素に相応する。
本発明による電気通信及び（又は）データ伝送用の光ケーブル１０は、図１の直角断面図に図示されている。
【００４７】
図示した実施の形態によれば、上記光ケーブル１０は、半径方向最内側の位置にて、中央補強要素１１を備えており、該中央補強要素の周りには１つ又は２つ以上の管状要素１２が設けられており、該管状要素内には、少なくとも１つの光ファイバ１３が収容されている。
【００４８】
好ましくは、上記管状要素１２は、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）又はポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）で出来たものとする。
好ましくは、上記中央補強要素１１は、熱可塑性又は架橋結合した重合体材料の通常のマトリックス内に全体として埋め込まれた樹脂又は補強糸と組み合わされたファイバガラス、アラミド糸（例えば、ケブラー（登録商標名））にて補強されたプラスチックのような誘電性材料で出来たものとする。
【００４９】
全体として、上記管状要素１２内にて、上記光ファイバ１３は、緩衝フィラー（ゼリー状材料）１４内に漬けられて、該緩衝フィラーは、ケーブルの偶発的な損傷後に水が長手方向に伝わるのを阻止する機能を果たす。
【００５０】
緩衝フィラーとして使用される材料は、通常、シリコーン型、鉱物油（ナフサ系又はパラフィン系）又は合成油系の組成物であり、該組成物に対し、例えば、低ガラス遷移温度を有するエラストマー的ポリマー（例えば、ポリイソブチレン）及び必要であるならば、濃縮剤又はチキソトロピックとするための材料及び酸化防止剤が添加される。上記の材料が使用される場合、炭化水素又は如何なる場合にも、管状要素を形成するポリオレフィン系材料と適合可能な緩衝材を使用することが好ましい。
【００５１】
必要であるならば、緩衝フィラーは、水素の吸収剤としての機能を果たすこともできる。その場合、水素を吸収することのできる、例えば、パラジウムを被覆した炭素のようなフィラーがその内部に分散される。
【００５２】
図１に図示した実施の形態において、その内部に１つ又は２つ以上の光ファイバ１３が保持される管状要素１２を備える組立体は、上述したように、光信号を伝送する要素２０を形成する。
【００５３】
図１には、上記中央補強要素１１の周りに分配され且つ封じ込めのため結束及びテープ材１５によって所要位置に保持される、光信号伝送用の６つの要素２０が図示されている。
【００５４】
好ましくは、上記テープ材１５は、典型的に、機械的機能及び熱絶縁体の機能の双方を果たす、ポリエステルに基づく１つ又は２つ以上のテープ巻き部から成っている。
好ましくは、上記テープは、水膨潤型でもある、すなわち、これらテープは、水と接触したとき膨潤し、ケーブル内で水が長手方向に流れるのを妨害することができるようにする。
【００５５】
選択的に、例えば、アルミニウムで出来た金属スクリーンが上記テープ材１５に対し半径方向外側の位置に配置される。全体として、上記スクリーンは、半径方向へ水が伝わることに対する障壁として使用され、全体として、０．１５乃至０．２ｍｍの厚さを有する。
【００５６】
光ファイバを保持する管状要素を充填するため、上述したのと同様の方法にて水膨潤可能な遮蔽テープを使用することの１つの代替例として、上述した管状要素１２は適宜な緩衝フィラー１６内に漬けることもできる。
【００５７】
好ましくは、上記管状要素１２は、連続的に又は好ましくは、交番的に（Ｓ−Ｚ型）の何れかにて所定のピッチのヘリカルな形態に従い、上記中央補強要素１１の周りで共に撚ったものとする。
【００５８】
図１に図示した実施の形態によれば、上記中央補強要素１１の周りに配置され且つ上記封じ込めテープ材１５によって所要位置に配置された、光信号を伝送するための上記要素２０を備える組立体は、上述したように光ケーブル１０のいわゆる光学コア２１を形成する。
【００５９】
更なる型式の光学コア２１´は、例えば、図２に図示されており、半径方向最内方位置に中央補強要素１１を備えており、該中央補強要素の周りには、複数の溝２３が設けられた剛性な本体２２が押出し成形されている。
【００６０】
上記溝２３は、上記剛性な本体２２の半径方向外方の部分に形成されており且つ連続的なヘリカルな形態に従い又はＳ−Ｚ型の形態にて上記本体の外面に沿って長手方向に伸びている。
【００６１】
上記溝２３には、上述した型式の緩衝材料１４が充填されており、これらの溝は、少なくとも１つの光ファイバ１３を受け入れることを目的とする。
上記剛性な本体２２の半径方向外側の位置にて、溝付きコア２１´は、図１に関して上述した型式の封じ込めテープ材１５を更に有している。
【００６２】
図３には、上述した型式の緩衝材料１４内に漬けた状態でルーズに配置されることが好ましい、少なくとも１つの光ファイバ１３を保持する単一の管状要素１２を備える光学コア２１″の更なる型式のものが直角断面図にて図示されている。
【００６３】
図１に図示した実施の形態に関して、本発明による光ケーブル１０は、上記光学コア２１に対し半径方向外側の位置に配置された多層の保護構造体３０を備えている。
より詳細には、内側から外側に半径方向に向けて、上記多層の保護構造体３０は、重合体材料の第一の被覆層３１と、発泡重合体材料の被覆層３２と、重合体材料の第二の被覆層３３とを備えている。
【００６４】
本明細書の以下の説明及び特許請求の範囲において、「発泡重合体材料」という語は、「自由」空間、すなわち重合体材料が存在しないが、気体又は空気が存在する空間を材料内に所定の比率にて有する重合体材料を意味するものとする。
【００６５】
一般に、発泡重合体材料内のこの自由空間の比率は、次のように規定されるいわゆる「膨張度」（Ｇ）で表される。
Ｇ＝（ｄＯ／ｄｅ−１）＊１００  （１）
ここで、ｄＯは非膨張ポリマーの密度を表し、ｄｅは膨張したポリマーにて測定した見掛け密度（最終密度）を表す。
【００６６】
本発明によれば、膨張可能な重合体材料は、ポリオレフィン、色々なオレフィンの共重合体、不飽和エステルを有するオレフィンの共重合体、ポリエステル、ポリカーボネート、ポリスルホン、フェノール系樹脂、尿素樹脂、及びそれらの混合体から成る群から選ぶことができる。好ましいポリマーの例は、ポリエチレン（ＰＥ）、特に、低密度ＰＥ（ＬＤＰＥ）、中密度ＰＥ（ＭＤＰＥ）、高密度ＰＥ（ＨＤＰＥ）及び線形の低密度ＰＥ（ＬＬＤＰＥ）；ポリプロピレン（ＰＰ）；エラストマー的エチレン−プロピレン共重合体（ＥＰＲ）又はエチレン−プロピレン−ジエンターポリマー（ＥＰＤＭ）；天然ゴム、ブチルゴム；例えば、エチレン／酢酸ビニル（ＥＶＡ）のような、エチレン／ビニルエステル共重合体、；エチレン／アクリル酸塩共重合体、特に、エチレン／アクリル酸メチル（ＥＭＡ）、エチレン／アクリル酸エチル（ＥＥＡ）、エチレン／アクリル酸ブチル（ＥＢＡ）；エチレン／α−オレフィン熱可塑性共重合体；ポリスチレン；アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン（ＡＢＳ）樹脂；ハロゲン化ポリマー、特に、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）；ポリウレタン（ＰＵＲ）；ポリアミド；ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）又はポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）のような、芳香族ポリエステル；及びこれらの共重合体又は機械的混合体である。
【００６７】
好ましくは、重合体材料は、ポリオレフィン系ポリマー又はエチレン及び（又は）プロピレン系の共重合体であり、特に、以下から選択される。
（ａ）例えば、不飽和エステルの量が全体として５乃至８０重量％、好ましくは１０乃至５０重量％である酢酸ビニル又は酢酸ブチルのようなエチレン系不飽和エステルとエチレンとの共重合体；
（ｂ）少なくとも１つのＣ３−Ｃ１２α−オレフィン、選択的に、ジエン、好ましくは、エチレン−プロピレン（ＥＰＲ）又はエチレン−プロピレン−ジエン（ＥＰＤＭ）共重合体であって、好ましくは、次の組成、すなわち３５乃至９０モル％のエチレン、１０乃至６５モル％のα−オレフィン、０乃至１０モル％のジエンを有する共重合体（例えば、１、４−ヘキサジエン又は５−エチリデン−２−ノルボネン）とエチレンとのエラストマー的共重合体；
（ｃ）少なくとも１つのＣ４−Ｃ１２α−オレフィン、好ましくは、１−ヘキセン、１−オクテン等、選択的に、０．８６乃至０．９０ｇ／ｃｍ３の密度と次の組成物、すなわち７５乃至９７モル％のエチレン、３乃至２５モル％のα−オレフィン、０乃至５モル％のジエンを有するものとエチレンとの共重合体；
（ｄ）ポリプロピレンとエチレン／Ｃ３−Ｃ１２α−オレフィン共重合体との重量比が９０／１０乃至３０／７０、好ましくは５０／５０乃至３０／７０の範囲にある、エチレン／Ｃ３−Ｃ１２α−オレフィン共重合体で改質されたポリプロピレンである。
【００６８】
例えば、クラス（ａ）は、商業的製品エルバックス（Ｅｌｖａｘ）（登録商標名）（デュポン（Ｄｕ  Ｐｏｎｔ））、レバプレン（Ｌｅｖａｐｒｅｎ）（登録商標名）（バイエル（Ｂａｙｅｒ））、ロットリル（Ｌｏｔｒｙｌ）（登録商標名）（エルフアトケム（Ｅｌｆ−Ａｔｏｃｈｅｍ））を含み、クラス（ｂ）は、製品デュトラル（Ｄｕｔｒａｌ）（登録商標名）（エニケム（Ｅｎｉｃｈｅｍ））又はノルデル（Ｎｏｒｄｅｌ）（登録商標名）（ダウデュポン（Ｄｏｗ−Ｄｕ  Ｐｏｎｔ））を含み、クラス（ｃ）は、製品エンゲージ（Ｅｎｇａｇｅ）（登録商標名）（ダウデュポン）又はエグザクト（Ｅｘａｃｔ）（登録商標名）（エクソン（ＥＸＸＯＮ））を含み、ここで、エチレン／α−オレフィン共重合体で改質されたポリプロピレンは、モプレン（Ｍｏｐｌｅｎ）（登録商標名）又はハイファックス（Ｈｉｆａｘ）（登録商標名）（ベーゼル（Ｂａｓｅｌｌ））又はフィナプロ（Ｆｉｎａ−Ｐｒｏ）（登録商標名）（フィナ（Ｆｉｎａ））等という商標名で商業的に入手可能である。
【００６９】
特に好ましくは、クラス（ｄ）において、例えば、ポリプロピレンのような熱可塑性ポリマーと、例えば、熱可塑性マトリックス内に分散された架橋結合したＥＰＲ又はＥＰＤＭのような加硫処理したエラストマー的ポリマーの小さい粒子（全体として１乃至１０μｍ程度の直径を有する）との連続的なマトリックスを備える熱可塑性エラストマーである。エラストマー的ポリマーは、非加硫処理状態で熱可塑性マトリックス内に組み込むことができ且つ次に、工程の間、適宜な量の架橋結合剤を添加することにより、動的に架橋結合させることができる。これと代替的に、エラストマー的ポリマーは別個に加硫処理し、次に、小さい粒子の形態にて熱可塑性マトリックス内に分散させることができる。この型式の熱可塑性エラストマーは、例えば、米国特許第４，１０４，２１０号又は欧州特許第３２４，４３０号の明細書に記載されている。
【００７０】
重合体材料の内、例えば、米国特許第４，９１６，１９８号に記載された、商標名プロファックス（Ｐｒｏｆａｘ）（登録商標名）（ベーゼル）として商業的に入手可能な高溶融強度ポリプロピレンが特に好ましいものとなっている。上記明細書には、多量の長い鎖の分枝を形成することを保証するのに十分な時間、高エネルギイオン化放射線を使用することにより行われる線形ポリプロピレンの照射ステップにて、上記ポリプロピレンを製造する方法が記載されており、このステップは、その後、照射した材料中に存在する自由基を不活性にし得るよう照射した材料を適宜に処理する。
【００７１】
更により好ましくは、特に、重合体材料にて好ましいものは、全体として３０乃至７０重量％の量にて、上記のクラス（ｄ）に属する型式の熱可塑性エラストマーと混合させた、全体として３０乃至７０重量％の量の高分枝指数を有する上記のポリプロピレンを備える重合体組成物であり、上記の％はポリマー組成物の全体量に対して表したものである。
【００７２】
本発明によれば、発泡重合体材料の上記被覆層３２の重合体材料の膨張程度を２０％乃至２５０％、好ましくは、５０％乃至１５０％の範囲で変化させることができる。
衝撃及び（又は）圧縮強度の点にて最適な結果を保証し得るように、本発明による上記多層保護構造体３０の被覆層３２の発泡した重合体材料は、０．３乃至０．７ｋｇ／ｄｍ３、好ましくは、０．４乃至０．６ｋｇ／ｄｍ３の範囲の密度（すなわち上記等式（１）の最終密度）を有する必要がある。
【００７３】
更に、好ましくは、被覆層３２の上記発泡した重合体材料は、２０℃にて３００乃至７００ＭＰａ、好ましくは、４００乃至６００ＭＰａの範囲の引張り弾性率を有するようにする。
【００７４】
上述した群から選ばれた開始膨張可能な重合体材料は、０．８５乃至１．１０ｋｇ／ｄｍ３の範囲の密度（すなわち、上記の等式（１）の密度ｄＯ）を有する。
更に、上記開始膨張可能な重合体材料は、２０℃にて７００乃至１１００Ｍｐａの範囲の引張り弾性率を有する。
【００７５】
一般に、発泡重合体材料で出来た被覆層３２は、０．５乃至３．０ｍｍ、好ましくは、１．０乃至２．５ｍｍの範囲の厚さを有する。
全体として、本発明による上記多層保護構造体３０の上記の第一の被覆層３１及び第二の被覆層３３は、同一の重合体材料で出来ている。
【００７６】
好ましくは、上記重合体材料は、低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）（ｄ＝０．９１０−０．９２５ｇ／ｃｍ３）、中密度ポリエチレン（ＭＤＰＥ）（ｄ＝０．９２６−０．９４０ｇ／ｃｍ３）、高程度密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）（ｄ＝０．９４１−０．９６５ｇ／ｃｍ３）；エチレンとα−オレフィンとの共重合体；ポリプロピレン（ＰＰ）；エチレン／α−オレフィンゴム、特に、エチレン−プロピレンゴム（ＥＰＲ）、エチレン／プロピレン／ジエンゴム（ＥＰＤＭ）；天然ゴム；ブチルゴム；及びその混合体から成る群から選ばれるものとする。
【００７７】
「シングルサイト」触媒、特に、メタロセン触媒又は拘束した幾何学的形態の触媒の存在下で３乃至１２炭素原子を有する少なくとも１つのα−オレフィン又は束ジエンと、エチレンとの共重合化によって得ることのできる共重合体が特に好ましい。
【００７８】
酸化防止剤、処理用の共補助剤、潤滑剤、顔料、その他のフィラー等のようなその他の従来の成分を上記の重合体材料に添加することができる。この目的に適した従来の酸化防止剤は、例えば、重合化トリメチルジヒドロキノリン、４、４´−チオビス（３−メチル−６−タルト−ブチル）フェノール；ペンタエリトリル−テトラ［３−（３、５−ジタルト−ブチル−４−ヒドロキシフェニル）プロピオン酸塩］、２、２´−チオジエチレン−ビス［３−（３、５）−ジタルト−ブチル−４−ヒドロキシフェニル）プロピオン酸塩］、及び同等物又はこれらの混合体である。
【００７９】
１つの特に好ましい実施の形態において、本発明による上記多層保護構造体３０の上記第一の被覆層３１及び第二の被覆層３３は、異質材料で出来ている。
例えば、特定の適用分野において、上記第二の被覆層３３は耐火型の被覆であることが好ましい。
【００８０】
好ましくは、第二の被覆層３３は第一の被覆層３１よりも厚いものとする。
全体として、重合体材料で出来た第一の被覆層３１は０．５乃至２．０ｍｍ、好ましくは、０．７乃至１．５ｍｍの範囲の厚さを有する。
【００８１】
全体として、重合体材料で出来た第二の被覆層３３は、０．５乃至３．０ｍｍ、好ましくは、０．９乃至２．０ｍｍの範囲の厚さを有する。
図１に図示した実施の形態によれば、本発明による光ケーブル１０は、特に、ケーブルを付設する間、特に、望ましい適宜な引張り強度を上記ケーブルに付与することのできる誘電型補強層３４を更に備えている。
【００８２】
好ましくは、上記補強層３４は、アラミド系糸及び（又は）ガラスファイバ糸で出来ている。選択的に、上記補強層３４は、炭素ファイバ糸又はポリエステル若しくは、ポリプロピレン系の糸で出来たものとする。
【００８３】
好ましくは、上記補強層３４は、発泡重合体材料と相互に接触する状態で該発泡重合体材料の上記被覆層３２の半径方向外側の位置に配置されるものとする。
地上型の用途に対し、好ましくは、上記補強層３４は、使用される糸の数に依存して、０．２乃至０．６ｍｍの範囲の厚さを有するようにする。しかし、空中ケーブルの場合、一般に、より多数の糸が使用されるから、上記厚さはより厚くすることも可能であることに留意すべきである。
【００８４】
図４には、本発明による多層保護構造体３０を備える光ケーブル４０の更なる実施の形態が直角断面図で図示されている。
詳細には、図４に示した実施の形態によれば、上記光ケーブル４０によって保持される、上述したような光信号を伝送する要素２０は、緩衝フィラー１４内に漬けた複数の光ファイバ１３で表してある。
【００８５】
このため、上記の実施の形態によれば、上記多層保護構造体３０の第一の被覆層３１は、上記緩衝フィラー内に漬けた上記光ファイバを封じ込める構造体も構成する。
図５には、本発明による多層保護構造体３０を備える光ケーブル５０の更なる実施の形態が直角断面図で図示されている。
【００８６】
より詳細には、光ケーブル５０は、上記多層保護構造体３０が配置される位置の半径方向外側の位置にて溝付き型の光学コア５１（図２に示したものと同様）を備えている。
本発明による光ケーブルを製造する方法に関して、図１に示した型式の光ケーブルを製造しなければならない上記の過程を特徴付ける主たるステップについて以下に説明する。
【００８７】
上記光ケーブルの光学コア２１は、従来の技術に従って得られるものであり、このため、該光学コアについて詳細に説明しない。
リールに巻かれた光学コア２１は、本発明による多層保護構造体３０の重合体材料の上記第一の被覆層３１を上記光学コア２１に押出し成形するため第一の押出し成形ラインに送り込まれる。
【００８８】
上記第一の押出し成形部分の下流にて、上記第一の被覆層３１で被覆された光学コア２１は、冷却サイクルを受ける。好ましくは、典型的に、冷却通路の長さ及びライン自体の線形速度の双方に依存して、通常１０乃至２５℃の所定の温度に水である適宜な流体が配置される冷却通路内で光学コアの全体及び第一の被覆層を動かすことにより、上記冷却が行われるようにする。
【００８９】
一度び冷却したならば、上記の全体の光学コアは格納リールに集められる。
次に、光ケーブルの製造過程は、上記第一の重合体被覆層３１の半径方向外側の位置にて発泡重合材料の被覆層３２を配置する第二の押出し成形ステップを考える。
【００９０】
上述した国際出願ＷＯ９８／５２１９７号の明細書によれば、上記被覆層３２を構成する重合体材料の膨張ステップは、押出し成形の間に行われる。
この膨張は、適宜な圧力及び温度状態にて気体を発生させることのできる適宜な膨張剤をポリマー組成物を作製するステップの間、追加することにより化学的に行うか、又は高圧の気体を押出し成形機バレルに直接噴射することにより物理的に行うことができる。適宜な膨張剤の例は、有機酸（例えば、クエン酸）と炭酸塩及び（又は）重炭酸塩（例えば、重炭酸ナトリウム）等との混合体であるアゾジカルバミド、パラトルエンスルホニルヒドラジドである。高圧力にて押出し成形機バレル内に噴射することのできる気体の例は、窒素、二酸化炭素、空気、低沸点炭化水素（例えば、プロパン又はブタン）、ハロゲン化炭化水素（例えば、メチレン塩化物、トリクロロフルオロメタン、１−クロロ−１、１−ジフルオロエタン等）又はその混合体である。
【００９１】
押出し成形条件（スクリューの回転速度、押出し成形ラインの速度、押出し成形機ヘッドの直径のような）が等しい場合、膨張度に大きい影響を与える工程変数の１つは、押出し成形温度である。一般に、１３０℃以下の押出し成形温度の場合、十分な膨張度を得ることは困難である。押出し成形温度は、少なくとも１４０℃、特に、約１８０℃であることが好ましい。全体として、押出し成形温度の上昇は、より大きい膨張度に相応する。
【００９２】
更に、多少の程度、冷却速度に影響を与えることによりポリマーの膨張度を制御することが可能である。このように、押出し成形機の出口にて膨張した被覆層を形成するポリマーの冷却程度を適宜に遅らせ又は予測することにより、上記重合体材料の膨張度を加減することが可能である。
【００９３】
第二の押出し成形ステップの下流にて、このようにして被覆された光学コアは、上述したように適宜な冷却サイクルを受けて、更なる格納リールに巻かれる。
次に、光ケーブルの製造過程は、発泡重合体被覆層３２の半径方向外側の位置にて、補強層３４（考えられるならば、例えば、ケブラー（登録商標名）の糸）を周知の仕方にて配置し、次に、更なる押出し成形ステップにおいて、上記多層保護構造体３０の重合体材料の第二の被覆層３３が施されるようにすることを考える。
【００９４】
好ましくは、上記補強層３４及び上記第二の被覆層３３は、同一のラインにて施されるようにする。
この場合にも、上記更なる押出し成形ステップから下流にて、このようにして形成された光ケーブルは冷却され且つリールに集められる。
【００９５】
上述した製造過程は、上述したように、幾つかの連続的な押出し成形ステップとすることを考える。好ましくは、上記過程は、直列に配置された幾つかの別個の押出し成形機を使用することにより、「タンデム」技術により１回の工程にて行うことができる。更なる代替例として、上記過程は、単一の押出し成形ヘッドを使用することにより、同時押出し成形法により行うこともできる。
【００９６】
例えば、図４及び図５に示した型式の光ケーブルのような、図１に示したものと相違する光ケーブルを製造しなければならないならば、上述した製造過程は、与えられた命令に基づき、また、当該技術分野の平均的な当業者が有する技術知識に基づいて適宜に改変することができる。
【００９７】
本発明の更なる説明のため、幾つかの一例としての実施の形態を以下に掲げる。
【実施例１】
【００９８】
図１の設計に従って、電気通信用及び（又は）データ伝送用の光ケーブルを製造した。
上記ケーブルの光学コアは、ファイバガラスにて補強し、２０℃にて５０，０００ＭＰａに等しい引張り弾性率を有するプラスチックの中央補強部材を備えるものとした。上記中央部材の直径は２．７ｍｍとした。
【００９９】
上記光学コアは、更に、その各々が炭化水素系緩衝フィラー（ゼリー）内に漬けられた１２の光ファイバを保持する６つの管状要素を備えるものとした。管状要素の各々は、内径１．８ｍｍ及び外径２．５ｍｍとした。上記管状要素は、左方向への巻き付け（すなわちＳ型）を８回及び右方向への巻き付け（すなわちＺ型）を８回、交互に行うことにより得られた開ヘリカル形態に従って互いに撚った。上記へリックスは、８５ｍｍの平均ピッチを有するものとした。上記撚りは、従来のポリプロピレン系接合糸を使用して行った。
【０１００】
上記コアは、膨潤の結果として、ケーブルの内部に向けた水の侵入を阻止することのできる水膨潤性粉体を含むポリエステル系テープにより、上記の管状要素をテーピングすることで完成させた。上記テープ材の厚さは約０．４ｍｍとした。
【０１０１】
ケーブルの外側に向けて半径方向にそれぞれ、ａ）ポリエチレンの第一の被覆層；ｂ）発泡重合体材料の被覆層；ｃ）アラミド型の補強層；ｄ）ポリエチレンの第二の被覆層から成る、本発明による多層保護構造体をこのようにして得られた光学コアの半径方向外側の位置に提供した。
【０１０２】
詳細には、上記第一の被覆層及び上記第二の被覆層は、２０℃にて８００乃至１，４００ＭＰａの引張り弾性率を有する低密度ポリエチレンで出来たものとした。上記第一の被覆層の厚さは１ｍｍとする一方、上記第二の被覆層の厚さは１．５ｍｍとした。
【０１０３】
発泡重合体材料の被覆層は、重合体材料として、ハイグランＳＤ（ＨＩＧＲＡＮ  ＳＤ）８１７（登録商標名）（ベーゼルが製造する高溶融強度ポリプロピレン）を使用することにより、形成した。発泡重合体材料の上記被覆層の厚さは１．５ｍｍとした。
【０１０４】
上記被覆層の膨張は、ボエンリンガーインゲルヘイム（Ｂｏｅｈｒｉｎｇｅｒ  Ｉｎｇｅｌｈｅｉｍ）が製造する膨張剤、ハイドロセロル（Ｈｙｄｒｏｃｅｒｏｌ）（登録商標名）ＣＦ７０（カルボオキシル酸／ナトリウムバイカーボネート）の１．５重量％（全体量に対し）を押出し成形機内に添加することにより化学的に行った。
【０１０５】
膨張した被覆層は、０．４ｇ／ｄｍ３の最終密度及び約１３０％の膨張度を有するものとした。
上述したように、アラミド型の補強層は、Ｓ型の形態に従って撚ったトワロン（Ｔｗａｒｏｎ）２２００（登録商標名）の糸を１５本、備える第一の層と、Ｚ型の形態に従って撚ったトワロン２２００（登録商標名）の糸を１５本、備える、第一の層に重ね合わせた第二の層とを提供することによって得た。上記糸は、１，６２０ｄＴｅｘ（ｄＴｅｘは、糸の１０，０００ｍのグラム当たりの重量を表わす）に等しい番手（線形密度）を有するものとした。使用したアラミド系糸の総数は３６本であり、形成される糸の層の厚さは０．１５ｍｍであった。
【０１０６】
表１には、上記ケーブルにて行った試験の結果と共に、上述したケーブルの設計上の詳細及び以下の比較例に示したケーブルの設計の詳細がまとめてある。
このようにして得られた光ケーブルは、試験の実施条件に関する、国際標準ＩＥＣ７９４−１を参考として、以下に説明するように衝撃強度及び圧縮強度を試験した。
【０１０７】
衝撃強度の測定試験
衝撃試験は、所定の重量を有し、１０ｍｍの曲率半径を有する球形の槌を１ｍの一定の高さから落下させて行った。実際、打撃面の曲率半径が小さいものを使用した結果、試料の特に狭小な領域に衝撃エネルギを伝達することが可能となり、試験の厳密さを向上させることができた。
【０１０８】
衝撃強度を測定するため、漸進的に増大する重量の槌を使用することにより、ケーブルの見本に対し複数の連続的な衝撃試験を行った。衝撃試験は同一の試料にて行ったが、同一の箇所を２回以上打撃することを避けるため、異なる箇所に対して行った。
【０１０９】
各衝撃の終了時、衝撃箇所におけるケーブルの最外側被覆層（すなわち、本発明による多層保護構造体の第二の重合体被覆層）を視覚的に検査し且つ衝撃直後、上記ケーブル内に含まれた光ファイバの伝送能力を確認することの双方により損傷を評価した。
【０１１０】
光ケーブルの伝送能力は、「ループ」に接続された全光ファイバを監視することにより、すなわち上記ファイバを直列に接続し且つ衝撃に起因する、伝送した光信号の減衰度の何らかの変化をチェックすることにより評価した。
【０１１１】
ケーブルの外側被覆層の損傷が検出され且つ（又は）上記ケーブルによって伝送された光信号の最小の一時的な減衰が検出されたとき、試験を停止させた。
上述した光ケーブルに関して、上記ケーブルは、４０Ｊ程度のエネルギである顕著な衝撃強度を示した。換言すれば、上述したような光ケーブルは、４０Ｊ以下又は４０Ｊに等しい衝撃エネルギ値に対し一時的にさえ、表面損傷及び（又は）光信号の減衰は示さなかった。
【０１１２】
圧縮強度の測定試験
この圧縮試験は、約１５分という所定の時間、上述した光ケーブルの見本の外面に対し垂直方向に圧縮力を付与することで行った。
【０１１３】
より詳細には、上記圧縮力は、間接的に、すなわち、標準ＩＥＣ７９４−１に従った所定の寸法（長さ１００ｍｍ）のスチールブロックを介在させることにより、ケーブルの見本に加えた。
【０１１４】
試験は、圧縮力を加える１５分の期間、試験ケーブルの伝送能力を確認することから成るものとした。伝送能力は、衝撃試験にて説明したものと同様の方法にて確認した。この試験は、付与された圧縮力の強さを変化させることでケーブル見本にて数回繰り返し且つ上記力を加える間、上記ケーブルによって伝送される光信号が負荷を加える間、最小程度でも、減少することが測定されたときに完了したものと見なした。
【０１１５】
更に、この試験は、圧縮力を付与した箇所におけるケーブルの最外側被覆層の損傷を視覚的に検査することから成るものとした。
上述した光ケーブルに対し、該光ケーブルは、４ｋＮ程度の圧縮力に耐える顕著な圧縮強度を示した。換言すれば、上述した光ケーブルは、４ｋＮ以下又は４ｋＮに等しい圧縮力の場合、一時的でさえ光信号の減衰は何ら示さなかった。
【実施例２】
【０１１６】
（比較例）
次の層、すなわち、ａ）発泡重合材料の層；ｂ）アラミド型の補強層；ｃ）ポリエチレンの外側被覆層という層がそれぞれ配置される位置の半径方向外側の位置にて、実施例１と同一の光学コアが設けられた光ケーブルを製造した。
【０１１７】
詳細には、上記発泡重合材料の層は、実施例１と同一の組成物を使用して得られ、押出し成形機ホッパ内に、膨張剤ハイドロセロル（登録商標名）ＢＩＨ−４０の１．３重量％（全体量に対して）を追加することにより、化学的に膨張させた。発泡重合体材料の層は、０．５ｋｇ／ｄｍ３の最終密度と、約８５％の膨張度及び１ｍｍの厚さとを有するものとした。
【０１１８】
アラミド型の補強層は実施例１におけるものと同一とし、実施例１のものと同一のポリエチレン被覆層は１．５ｍｍの厚さであるようにした。
実施例１と同様に、このようにして得られた光ケーブルに対し衝撃試験及び圧縮試験を行った。
【０１１９】
詳細には、光学コアは、２０Ｊ程度の衝撃エネルギ及び２．５ｋＮ程度の圧縮力に、これら値のとき、一時的であっても、減衰量の変化を示すことなく、耐えることができた。
【実施例３】
【０１２０】
（比較例）
実施例１と同一の組成を使用して得られた発泡重合材料層が０．４ｋｇ／ｄｍ３の最終密度、約１３０％の膨張度及び１．９ｍｍの厚さを有する点を唯一の相違点として、実施例２と同一の光ケーブルを製造した（押出し成形機ホッパ内に、膨張剤ハイドロセロル（登録商標名）ＢＩＨ−４０を全体量に対し１．７重量％だけ添加することにより、化学的に膨張させた）。
【０１２１】
このようにして耐えられた光ケーブルは、約２５Ｊ程度の衝撃エネルギ及び２．５ｋＮの圧縮力に、これら値のとき、一時的でも、減衰率の変化を示すことなく、耐えることができた。
【実施例４】
【０１２２】
（比較例）
発泡重合体材料の層が０．５ｋｇ／ｄｍ３の最終密度及び８５％の膨張度を有する点を唯一の相違点として、実施例３と同一の光ケーブルを製造した。
このようにして得られた光ケーブルは、約３０Ｊの衝撃エネルギ及び３ｋＮの圧縮力に耐えることができた。
【実施例５】
【０１２３】
（比較例）
発泡重合体材料の層が２．５ｍｍの厚さを有する点を唯一の相違点として、実施例４と同一の光ケーブルを製造した。
このようにして得られた光ケーブルは、約３５Ｊの衝撃エネルギ及び３．２５ｋＮの圧縮力に耐えることができた。
【実施例６】
【０１２４】
（比較例）
実施例１と同一の光学コアが設けられた光ケーブルを製造した。上記光学コアの半径方向外側の位置にて、次の層、すなわちａ）ポリエチレンの被覆層；ｂ）発泡重合体材料の外側層をそれぞれ設けた。
【０１２５】
詳細には、発泡重合体材料の層は、実施例１と同一の特性を有する（最終密度０．４ｋｇ／ｄｍ３、膨張度約１３０％、厚さ１．５ｍｍ）ものとする一方、実施例１と同一のポリエチレン被覆層の厚さは１ｍｍとした。
【０１２６】
このようにして得られた光ケーブルは、約１０Ｊの衝撃エネルギ及び３．２５ｋＮの圧縮力に耐えた。
【実施例７】
【０１２７】
（比較例）
光学コアに対して半径方向外側の位置にて、次の層、すなわち、ａ）ポリエチレンの第一の被覆層；ｂ）ポリエチレンの第二の被覆層；ｃ）アラミド型の補強層；ｄ）ポリエチレンの第三の外側被覆層という層をそれぞれ付与して、実施例１と同一の光学コアが設けられた光ケーブルを製造した。
【０１２８】
詳細には、実施例１に記載したものと同一の材料を使用することにより、上述したポリエチレン被覆層が得られ、その厚さは、それぞれ、第一の被覆層、１ｍｍ、第二の被覆層、１．５ｍｍ、第三の被覆層、１．５ｍｍとした。
【０１２９】
アラミド型の補強層は実施例１と同一とした。
このようにして得られた光ケーブルは、約３０Ｊの衝撃エネルギ及び４ｋＮの圧縮力に耐えた。
【実施例８】
【０１３０】
（比較例）
光学コアに対して半径方向外側の位置にて、次の層、すなわち、ａ）ポリエチレンの第一の被覆層；ｂ）アラミド糸の補強層；ｃ）従来の金属外装；ｄ）ポリエチレンの第二の外側被覆層という層をそれぞれ付与して、実施例１と同一の光学コアが設けられた光ケーブルを製造した。
【０１３１】
詳細には、実施例１にて説明したものと同一の材料を使用して上述したポリエチレン被覆層が得られ、その厚さは、それぞれ、第一の被覆層は１ｍｍ、第二の被覆層は１．５ｍｍとした。
【０１３２】
アラミド型の補強層は実施例１と同一とした。
金属外装は、スチール０．１５ｍｍの厚さまで両側にめっきされたスチール片から成るものとし、このスチール片は、最初に波形に形成して後、ケーブル上で管に形成し、次に、約７ｍｍ重ね合わせて長手方向に熱溶接した。
【０１３３】
このようにして得られた光ケーブルは、約２０Ｊの衝撃エネルギ及び４．２５ｋＮの圧縮力に耐えた。
説明を一層明確にするため、上記の実施例に関する衝撃強度及び圧縮強度の試験の結果は、以下の表１に掲げてある。
表１
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上述したようなケーブルに対して行った試験を分析した結果、次のような結論に至る。
【０１３４】
第一に、実施例１に記載したケーブルの形態は、検討した比較用ケーブルの衝撃強度よりも大きい高衝撃強度及び金属型の外装が設けられたケーブル（実施例８）と実質的に比較可能な高圧縮強度を示す。
【０１３５】
更に、発泡重合体材料の層、すなわち低弾性率の層を光ケーブルの最外側被覆層（実施例６）として配置することは、上記ケーブルに対して衝撃強度に対する十分な効果を付与せず、衝撃強度は極めて小さい値（上記に実施例６にて１０Ｊに等しい）のままであるから、かなり不適切な解決策であることが判明した。
【０１３６】
実施例２に記載した形態から、発泡重合体材料の上記層を光ケーブルの最外側被覆層の下方に配置することにより、光ケーブルに付与される衝撃強度は著しく増大すると推測される（実施例６の１０Ｊから実施例２の２０Ｊまで２倍の値となる）。このことは、本質的に実施例２における衝撃は、発泡重合体材料の層に比して高弾性率を有する外側層（ポリエチレンで出来ている）にて行われるためである。このため、試験槌は外層に容易に貫入できないから、試験槌により形成された変形は、より大きい面積に亙って発泡重合体材料の下層に伝達される。このため、このことは、上記下層をより広範囲に変形させ、その結果、衝撃エネルギを一層良く吸収し、そのため、衝撃エネルギが下方の光学コアに伝達される量は減少する。
【０１３７】
しかし、衝撃強度を著しく改良するものの、発泡重合体材料の上記層がポリエチレンの外側被覆層の下方に存在すること（実施例２）は、上記発泡重合体材料層がケーブルの最外側層である場合（実施例６）と比べて圧縮強度を認識し得る程度に低下させることになる。当該出願人は、実施例２の発泡重合体材料の層はケーブルに作用する圧縮力に対する十分な抵抗性を付与し得ないことがその理由であると考え、それはまた、発泡重合体材料の上記層は支持するのに十分に剛性である層によって支持されないためである。
【０１３８】
更に、実施例２、４及び５を比較することにより、膨張した材料の最終密度が等しいならば、発泡重合体材料の層の厚さが増すことは、衝撃強度及び圧縮強度の双方が好ましい程に増し、この厚さの増大はケーブルに作用するエネルギを一層良く吸収することを可能にする。
【０１３９】
実施例１、５及び７を比較することにより、直径が等しいならば（上記実施例は実際に、同一の光学コアの頂部の厚さが４ｍｍであると考える）、本発明による多層保護構造体は特に有利であることが判明する。実際、より大きい弾性率を有する１対の被覆層（すなわち、重合体材料−これら実施例においてポリエチレンの被覆層）の間に介在された低弾性率の被覆層（すなわち、発泡重合体材料の被覆層）を備える上記構造体は、発泡重合体材料の被覆層の厚さが厚い（実施例５にて２．５ｍｍ）が、光学コアと直接接触するケーブルの形態、及び光学コアに対する半径方向外方の多層構造体が高弾性率を有する材料を備えるケーブルの形態（実施例７）の双方と比較して、高衝撃強度及び圧縮強度を保証する。更に、上記最後の解決策は、光ケーブルの全体的な重量の点にて不利益であることが判明している。
【０１４０】
更に、実施例３及び４を比較することにより、厚さが等しいならば、発泡重合体材料の被覆層の密度（従って、弾性率）の増大は、圧縮強度（２５Ｊから３０Ｊに増大する）及び圧縮強度（２．２ｋＮから３ｋＮに増大する）が約２０％、改良されることを伴う。しかし、実施例７及び８を比較することにより、中間被覆層（実施例７にてポリエチレン、実施例８にてスチールである）の密度（従って弾性率）が過剰に増す結果、ケーブルの衝撃強度は顕著に低下する（実施例４の値と比較可能な値である実施例７の３０Ｊから実施例８の２０Ｊまで低下する）と推測される。
【０１４１】
上記の説明から、少なくとも１対の重合体材料の被覆層の間に介在された発泡重合体材料の被覆層が存在するから、本発明による多層保護構造体は、上記構造体が組み合わされる光ケーブルに対して高衝撃強度及び高圧縮強度の双方を付与することができる。
【０１４２】
このように、上述したように、衝撃及び圧縮に対する効果的な保護構造体を保証するため、上記構造体の中間被覆層は、上記１対の被覆層の値よりも小さい最終密度、従って、弾性率を有しなければならない。
【０１４３】
本発明による光ファイバにより提供される更なる有利な効果は、ケーブル自体の重量が適度であり、また、ケーブルがより可撓性である点である。
更に、発泡材料の上記被覆層と比較して、高引張り弾性率を有する発泡材料の被覆層が１対の被覆層の間に存在することは、上記ケーブルを収縮させる程度が小さいため、ケーブルの使用温度が低いとき、より安全に機能することを保証することになる。
【０１４４】
最後に、本発明による多層保護構造体は、その軽量さ、可撓性及び機械的強度のため、空中型の用途にて特に有益であることも判明している。
この最後の場合、実際、空中ケーブルは、例えば、ハンターより発射された散弾の衝撃に耐える状態にあることができ、また、本発明による多層の光学コアは光学コアを上記散弾の衝撃から保護するのに適していることが判明している。
【図面の簡単な説明】
【０１４５】
【図１】本発明による電気ケーブルの第一の実施の形態を示す直角断面図である。
【図２】光学コアの別の実施の形態を示す直角断面図である。
【図３】光学コアの更に別の実施の形態を示す直角断面図である。
【図４】本発明による光ケーブルの別の実施の形態を示す直角断面図である。
【図５】本発明による光ケーブルの更に別の実施の形態を示す直角断面図である。
【国際公開パンフレット】
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【国際調査報告】
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