JP2003510394A - 押出成形可能な熱可塑性材料および、その材料で作られたファイバマイクロモジュール - Google Patents

押出成形可能な熱可塑性材料および、その材料で作られたファイバマイクロモジュール

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Abstract

(57)【要約】 薄膜を作成可能な材料である。該材料は、オレフィンポリマーと充填剤とを含有する組成物であって、該充填剤の含量が該組成物の25質量%〜65質量%である組成物によって構成され、該材料は、非分離状態で、6MPa〜20MPaの引張強度および、50%〜300%の破壊伸長を有する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】 この発明は、薄膜を形成するのに好適な、オレフィンポリマーを含む材料であ
る、押出し可能な材料に関する。この発明の主な、しかしながら排他的ではない
ある適用例は、参照し得る文献EP−A−0 468 878に記載されるケー
ブルのようなケーブル内における組込みに好適な、シースで被覆された光ファイ
バマイクロモジュールのシースを形成することにある。
【0002】 ある適用例では、特に、押出された支持カバーの内側にシーリングゲルと共に
封入された互いに接触するシース被覆光ファイバの束を含むマイクロモジュール
を形成するとき、相反する条件をある程度まで満足させることが望ましい。たと
えば、特に、マイクロモジュールを形成するときには、以下のことを同時に達成
することが望ましい場合が多い: ・薄い膜としての押出しに対する好適性(可能であれば約0.1mmの厚み)
; ・該材料と通常のシーリングゲルとの間の相溶性; ・裂ける危険性なく後の作業中における取扱を可能にするような、一旦薄膜の
形になった該材料に対する十分な強度; ・熱可塑性材料からなる外装が適所に置かれたときに生ずる加熱の間における
マイクロモジュールシースの膜とファイバとの間の接着がないこと; ・マイクロモジュールの製造中およびマイクロモジュールが共に組合せられて
ケーブルを形成する間、適切な円筒形状が保たれること; ・マイクロモジュールを形成するためのシースの押出し中または冷却中に殆ど
収縮がなく、したがって光ファイバに対するストレス付加が回避されること; ・マイクロモジュールを識別することが可能であるよう、該材料は着色が容易
であるべきこと; ・端部をファイバ接続用に準備するためにマイクロモジュールを容易にストリ
ップ形状にできるよう、該材料はある限られた程度にまでのみ引き伸ばし可能で
あるべきこと;および ・たとえば洗浄溶剤に対する抵抗など、ケーブル上にて行なわれる作業中に用
いられる化学物質に対する高い抵抗度。
【0003】 光ファイバケーブルを製造するとき、上記の特性のうちのいくつかは不可欠で
あり、特に、熱老化を含む物理的強度、ならびにシーリングゲルおよび光ファイ
バをコネクタに接続する前にゲルおよび塵などを除去するために用いられる洗浄
溶剤との相溶性は不可欠である。しかしながら、物理的強度は使用を容易にする
ことに対しては好まれるものではなく、なぜならば、高い破壊伸長レベルを呈す
る強いシース被覆用膜はマイクロモジュールをストリップ形状にしてファイバの
端部を解放することを困難にするからである。
【0004】 ある絶縁材料が既に公知である(GB−A−2 110 696)であるが、
これは、少なくとも部分的に架橋されるポリマーアロイを含み、特に、該材料を
防火性にするのに十分な濃度で無機充填剤と共に40%を超えるビニルアセテー
トを有するエチルアルキルアセテート(EVA)のコポリマーを含有する。架橋
は高い濃度の充填剤を有することを可能にする目的で行なわれる。
【0005】 この発明は、特に、薄膜として押出され得、達成されるべきさまざまな結果間
において満足のゆく妥協を与え得る材料を提供することを求めるものである。こ
の目的のため、この発明は、特に、薄膜として押出され得、ある組成からなる材
料であって、該組成は少なくとも1つ(および恐らくは複数の)実質的に架橋さ
れない熱可塑性オレフィンポリマーおよび該組成の25〜65質量%の範囲にあ
る充填剤含有量を含有し、前記材料は、非分離状態(the non-divided state)で
は、6MPa〜20MPaの範囲にある引っ張り力および50%〜300%の範
囲にある破壊伸長度を有する材料を提案する。
【0006】 「実質的に架橋されない」という表現は、そのように当業界において記載され
るポリマーを意味するために用いられ、その結果、それとわかるほどの架橋度を
全く有さず、僅かな量を除くたとえば過酸化物といった架橋剤を全く含有しない
【0007】 架橋がないため、「ゲル」の存在が回避される。そのようなゲルは薄膜押出し
を防止し、応力をファイバ上に生じさせるであろう押出し後収縮を減じる。
【0008】 該材料のショアDスケールにおける硬度は好適には35〜55の範囲にある。 該材料を用いてマイクロモジュールシースを形成するとき、ショアDスケール
で35を超える硬度を選択することにより、満足のゆく円筒形状を保証すること
が可能となり、接続を形成するために必要な曲げの間に鋭い曲がり、つまり「キ
ンク」が形成され得るような「キンク」効果を回避することが可能となる。
【0009】 限られた破壊伸長のため、特に充填剤の存在により、ストリップ形状可能度は
満足のゆくものであり、特別なツールに頼る必要は全くない。上記の最小限の特
性、特に引っ張り力および破壊伸長により、該材料が取扱中に過度には脆くない
ことが保証される。特に、上記の最少量により、ケーブル製造または接続の形成
を過度の損傷危険性を伴うことなく行なうのに必要な処理の実行が可能となる。
【0010】 上記の最少の充填剤濃度は、ケーブル製造中に生ずる温度の変動中における該
材料の膨張および収縮を低減するように働く。十分な量の充填剤の存在により、
マイクロモジュールがお互い、シース被覆ファイバ、または外装に貼り付く危険
性を回避することが可能となる。
【0011】 用いられる充填剤は一般に鉱物充填剤である。特に、(選択肢として水和した
)アルミナ、チョーク、カオリン、タルク、シリカ、マグネシウム、水酸化物、
およびそれらの混合物を用いることが可能である。これらの充填剤のすべては温
度の変動中における破壊伸長および膨張または収縮を低減する。さらに、それら
は熱的慣性および熱容量を増大させる。上述の最大充填剤濃度は、粘度のレベル
が薄膜を押出すことと両立し得るレベルに保たれることを可能にする。
【0012】 好適なオレフィンポリマーは現在一般に用いられているものと実質的に同じで
ある。特に、以下の物質が言及され得る: ・PE:ポリエチレン; ・PP:ポリプロピレン; ・EPR:エチレンプロピレンゴム; ・EPDM:エチレンプロピレンジエンモノマー; ・EVA:エチレンおよび低級アルキルアセテート(特にビニルアセテート)
のコポリマー; ・EBA:エチレンおよび低級アルキルアクリレートのコポリマー; ・EEA:エチレンエチルアクリレート; ・EBA:エチレンメチルアクリレート; ・VLDPE:非常に低密度のポリエチレン; ・アクリル酸または無水マレイン酸グラフトポリマー; ・PVC:ポリ塩化ビニル; ・それらの混合物およびコポリマー。
【0013】 これらさまざまなポリマーは相互に完全に等価ではない。構成要素の一方はP
EまたはPPであり他方は上述されたポリマーのうち他のものから選択されるオ
レフィンポリマーの混合物を用いるべきであることが多い。
【0014】 第2のポリマーがEVAである場合、30%以下のビニルアセテートコモノマ
ーを有して十分な硬度および物理特性を保持する化合物を用いるべきである。E
BA、EEA、およびEMAはEVAと同様な特性を有する。EPRおよびEP
DMは、それらがエラストマーの特性に近くなる特性を有することを防ぐよう十
分に高い濃度のエチレンと共に用いられるべきである。
【0015】 第1にPEまたはPPで、第2にEVAコポリマーでできたポリマーを使用す
る場合、40%から80%のEVAを有する組成物を使用すると有利である。
【0016】 一般に、押出成形可能な材料は、脂肪族オイルまたはフタレート(たとえばジ
オクチルまたはジデシルフタレート)、アジピン酸エステル、トリメリット酸エ
ステル等の可塑剤もまた、(数質量%を越えない)低濃度で含まねばならない。
【0017】 日光に晒されることが予測される場合には、熱または紫外線に対する保護を提
供する物質が含まれる。
【0018】 場合によっては、次のような1または複数のシランまたはアミノシランが付加
されねばならない: ・ビニルトリメトキシシラン; ・アミノプロピルシラン; ・アミノトリメトキシシラン。
【0019】 トリアルコキシシランを使用する場合には、5個を越える炭素原子を有する化
合物の使用は避けることが望ましい。
【0020】 シランは、充填剤とポリマーとの結合を強化する。 架橋剤が存在しない場合、シランは、架橋を生じさせる危険は冒さない。これ
は、また、光ファイバのシースを作るための材料を使用する場合には不可能であ
ろう。というのも、押出成形中には、架橋に必要とされる温度に達しないためで
ある。
【0021】 この発明は、また、光ファイバの束と、該束を囲む、押出成形可能な材料の薄
膜でできたシースとを含む、光ファイバマイクロモジュールを提供する。該マイ
クロモジュールは、該シースが、熱可塑性オレフィンポリマーと充填剤とを含有
する組成物であって、該充填剤の含量が該組成物の25質量%から65質量%の
範囲である組成物によって構成されることを特徴とし、前記材料は、非分離状態
において、6MPaから20MPaの範囲の引張強度、および、50%から30
0%の範囲の破壊伸長を有する。
【0022】 以下に、この発明に従った複数の材料の特性を例示の目的で示す。マイクロモ
ジュールのシースを作るのに現時点において通常使用されている参照材料との比
較も、合せて示す。
【0023】 以下の説明において、変形された状態のマイクロモジュールを示す、唯一の図
面が参照される。図示する状態は、該マイクロモジュールが外装によって他のマ
イクロモジュールに押付けられる場合に起こり得る状態である。
【0024】 該マイクロモジュールは、シース12内に収められた、個々にシースで覆われ
た複数本の光ファイバ10を含むが、このシース12は、該ファイバの端部を接
続する目的で剥がすことができるように、容易に裂くことができなければならな
い。シース12は、通常、光ファイバ10が引下げられる間にその束の上に押出
されてほぼ円形となることによって形成され、該ファイバの束が作り出す輪郭が
、その束を取囲む円とほぼ等しくなる。該シースは該ファイバを圧迫し、それら
ファイバが互いに押し合うようにする。ケーブル内では、複数のマイクロモジュ
ールが互いに対してかける圧力により、該マイクロモジュールのある区分が変形
することがあり、たとえば、図示するような形状になる場合がある。
【0025】 参照材料は、公称比重が0.92で、21.6ニュートン(N)の圧力下、1
90℃において10分あたり0.3グラム(g/10分)のメルトフローインデ
ックスを有する、ポリエチレンによって構成された。この材料を使用して、4本
の光ファイバの束上に押出成形することによって、マイクロモジュールのシース
を作成した。このようにして作られたシース12は、直径が1ミリメートル(m
m)で厚さが0.12mmであった。押出成形は困難なく行なわれ、結果として
得られたシースは、実際に、円筒状であった。しかし、ケーブルの作成中、ポリ
エチレンをベースとする外装を押出成形することによって、その外装を押出成形
するのに必要な熱によりマイクロモジュールが変形し、また、それらのシースが
互いにかつ該外装に対して貼付く傾向にあったために、該マイクロモジュール同
士の間およびカバーとの間に、1または複数の別個のテープを挟む等の、特別な
配慮が必要であった。
【0026】 このような困難は、この発明に従った材料を使用する際には、避けられた。 例1 ミキサーを使用して、以下のものを記載した質量だけ含む組成物を調製した。
【0027】 ・比重が0.92で、190°で21.6Nにおけるメルトフローインデック
スが1.8g/10分である、ポリエチレンを50部; ・ビニルアセテートを18%含有するEVAを50部; ・水和アルミナを130部; ・潤滑剤(パラフィンオイル)を5部;および、 ・添加剤(酸化防止剤、シラン、潤滑剤)を5部。
【0028】 これらの成分を10分間、160℃まで混合した。 シリンダミキサ上にカレンダーした後、該材料を細断し、180℃で加圧下、
該材料の特性を調べるための測定を行なうのに好適なプレート形状に成形した。
【0029】 該プレートについて得られた機械的特徴は、以下の通りであった。 ・破壊強度=11.4MPa; ・破壊伸長=125%; ・硬さ=ショアDスケールで45。
【0030】 該組成物を使用してマイクロモジュールを作成した。その目的のために、該組
成物を顆粒に変換し、それを、直径が45mm、長さが24倍(diameters)の
押出し機に挿入した。
【0031】 押出温度は、供給ホッパから押出ヘッドに行く間、130℃から165℃の範
囲であった。
【0032】 結果として得られたシースの特性を調べるために、2つの操作を行なった。 第1は、外径が0.90mm、肉厚が0.12mmのチューブを得るために、
1分あたり100メートル(m/分)の速度で形成することであった。
【0033】 第2の操作として、上述の操作と同様の形成操作を行なった。ただし、4本の
着色した光ファイバを押出し機ヘッドを通して導入し、シーリングゲルを同時に
注入して、モジュールを形成した。該モジュールは、押出成形された材料が冷却
した後に、ビンに集められ、その中で、平らな状態で自由に丸まるよう放置した
【0034】 該シースについて得られた特徴は以下の通りであった。
【0035】
【表1】
【0036】 これらの結果は、この発明の材料で作成されたシースが、第1に耐熱性に優れ
、第2に、充填剤材料との相溶性に優れていることを示す。
【0037】 例2 材料の組成は例1のものと同じであったが、水和アルミナをベースとした充填
剤を、炭酸カルシウムをベースとした充填剤に置き換えた。混合も同じ条件下で
行ない、直径0.8mm、厚さ0.11mmのマイクロモジュールを、100m
/分で押出成形した。以下の特徴は、このような仕様によって、モジュールシー
スの厚さが薄いにもかかわらず十分な化学薬品抵抗性を有する、モジュールを提
供することができることを示している。
【0038】
【表2】
【0039】 例3 例1と同じ調合を行なったが、アルミナをベースとした充填剤を、カオリン充
填剤と置換し、その濃度を65部に下げた。パラフィン可塑剤は、イソノニルア
ジピン酸タイプのオイルと置換した。
【0040】 これらの成分を内部ミキサに導入し、約160℃で混合して顆粒状にした。該
材料をプレート形状にした場合の特徴は、以下の通りであった。
【0041】
【表3】
【0042】 同じ仕様を用い、先と同じ条件下、4本の光ファイバを有するマイクロモジュ
ールを、シース厚さ0.11mm、直径0.85mmとなるように作成した。封
止用ゲルは、ヘンケル(Henkel)製の「マクロプラスト(Macroplast)CF30
0」を用いた。
【0043】 このモジュールについて得られた機械的特徴(mech. ch.)は以下の通りであ
った。
【0044】
【表4】
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) // B29K 23:00 B29K 105:16 105:16 B29L 7:00 B29L 7:00 11:00 11:00 C08K 5/54 (81)指定国 EP(AT,BE,CH,CY, DE,DK,ES,FI,FR,GB,GR,IE,I T,LU,MC,NL,PT,SE),OA(BF,BJ ,CF,CG,CI,CM,GA,GN,GW,ML, MR,NE,SN,TD,TG),AP(GH,GM,K E,LS,MW,MZ,SD,SL,SZ,TZ,UG ,ZW),EA(AM,AZ,BY,KG,KZ,MD, RU,TJ,TM),AE,AG,AL,AM,AT, AU,AZ,BA,BB,BG,BR,BY,BZ,C A,CH,CN,CR,CU,CZ,DE,DK,DM ,DZ,EE,ES,FI,GB,GD,GE,GH, GM,HR,HU,ID,IL,IN,IS,JP,K E,KG,KP,KR,KZ,LC,LK,LR,LS ,LT,LU,LV,MA,MD,MG,MK,MN, MW,MX,MZ,NO,NZ,PL,PT,RO,R U,SD,SE,SG,SI,SK,SL,TJ,TM ,TR,TT,TZ,UA,UG,US,UZ,VN, YU,ZA,ZW (72)発明者 ベルニエ,ダニエル フランス、エフ−75013 パリ、リュ・ワ ット、11、エタブリスモン・ド・トルビア ック、エス・ア・ジェ・ウ・エム・ソシエ テ・アノニム (72)発明者 ペトルス,レイモン フランス、エフ−75013 パリ、リュ・ワ ット、11、エタブリスモン・ド・トルビア ック、エス・ア・ジェ・ウ・エム・ソシエ テ・アノニム (72)発明者 ポワソン,ベルナール フランス、エフ−75013 パリ、リュ・ワ ット、11、エタブリスモン・ド・トルビア ック、エス・ア・ジェ・ウ・エム・ソシエ テ・アノニム Fターム(参考) 2H001 BB01 BB05 BB06 KK22 4F207 AA03 AB11 AB16 AG01 AH73 KA01 KA17 4J002 BB031 BB061 BB071 BB121 BB151 BD041 BN031 DE146 DE236 DJ036 EX007 EX077 FD016

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 薄膜を作るのに適した押出成形可能な材料であって、該材料
    は、少なくとも1種のオレフィンポリマーを含み、 少なくとも1種の実質的に架橋されていない熱可塑性オレフィンポリマーと充
    填剤とを含有する組成物であって、該充填剤の含量が該組成物の25質量%から
    65質量%の範囲である組成物によって構成されることを特徴とし、前記材料は
    、非分離状態において、6MPaから20MPaの範囲の引張強度、および、5
    0%から300%の範囲の破壊伸長を有する、材料。
  2. 【請求項2】 35から55の範囲のショアD硬さを示すことを特徴とする
    、請求項1に記載の材料。
  3. 【請求項3】 該ポリマーは、 ・PE:ポリエチレン、 ・PP:ポリプロピレン、 ・EPR:エチレンプロピレンゴム、 ・EPDM:エチレンプロピレンジエンモノマー、 ・EVA:エチレンおよび低級アルキルアセテート(特に、ビニルアセテート
    )のコポリマー、 ・EBA:エチレンおよび低級アルキルアクリレートのコポリマー、 ・EEA:エチレンエチルアクリレート、 ・EMA:エチレンメチルアクリレート、 ・VLDPE:非常に低密度のポリエチレン、 ・アクリル酸または無水マレイン酸のグラフトポリマー、 ・PVC:ポリ塩化ビニル、 ・それらの混合物およびコポリマー、 からなる群から選択されることを特徴とする、請求項1または請求項2に記載の
    材料。
  4. 【請求項4】 該充填剤は、(選択的に水和された)アルミナ、チョーク、
    カオリン、タルク、シリコン、水酸化マグネシウム、およびそれらの混合物から
    なる群から選択されることを特徴とする、請求項1、請求項2または請求項3に
    記載の材料。
  5. 【請求項5】 該ポリマーが、PEまたはPPである1成分と、ビニルアセ
    テートコモノマーが30%以下であるEVA、EBA、EEA、およびEMAか
    ら選択された別の成分と、おそらくは潤滑剤および添加剤とを含む、オレフィン
    ポリマーの混合物であることを特徴とする、前掲の請求項のいずれかに記載の材
    料。
  6. 【請求項6】 選択的に潤滑剤および、架橋剤以外の添加剤に加えて、 ・比重が0.92、190°で21.6Nにおけるメルトフローインデックス
    が1.8g/10分であるポリエチレンを50部、 ・ビニルアセテートを18%含有するEVAを50部、および ・水和アルミナを130部、 含むことを特徴とする、前掲の請求項のいずれかに記載の材料。
  7. 【請求項7】 潤滑剤および添加剤に加えて、 ・比重が0.92、190°で21.6Nにおけるメルトフローインデックス
    が1.8g/10分である、ポリエチレンを50部、 ・ビニルアセテートを18%含有するEVAを50部、および ・炭酸カルシウムを130部、 含むことを特徴とする、請求項1から請求項4のいずれかに記載の材料。
  8. 【請求項8】 潤滑剤および添加剤に加えて、 ・比重が0.92、190°で21.6Nにおけるメルトフローインデックス
    が1.8g/10分である、ポリエチレンを50部、 ・ビニルアセテートを18%含有するEVAを50部、および ・カオリンを65部、 含むことを特徴とする、請求項1から請求項4のいずれかに記載の材料。
  9. 【請求項9】 1または複数のシランまたはアミノシランを含有する、請求
    項1から請求項7のいずれかに記載の材料。
  10. 【請求項10】 光ファイバの束と、該束を囲む、押出成形可能な材料の薄
    膜でできたシースとを含む、光ファイバマイクロモジュールであって、 該マイクロモジュールは、該シースが、熱可塑性オレフィンポリマーと充填剤
    とを含有する組成物であって、該充填剤の含量が該組成物の25質量%から65
    質量%の範囲である組成物によって構成されることを特徴とし、前記材料は、非
    分離状態において、6MPaから20MPaの範囲の引張強度、および、50%
    から300%の範囲の破壊伸長を有する、光ファイバマイクロモジュール。
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