JP2006200073A

JP2006200073A - 電気資材用ポリエステルモノフィラメント、その製造方法および電気資材

Info

Publication number: JP2006200073A
Application number: JP2005013558A
Authority: JP
Inventors: Cho Asai; 超浅井; Hirotoku Yamada; 廣徳山田; Tetsuo Iwami; 哲郎岩見
Original assignee: Toray Monofilament Co Ltd
Current assignee: Toray Monofilament Co Ltd
Priority date: 2005-01-21
Filing date: 2005-01-21
Publication date: 2006-08-03

Abstract

【課題】ケーブル部材などの電気資材に使用した場合に、他の部材との接着性に優れ、十分な強力と可撓性を兼ね備えるとともに、通信ケーブルの小径化・省スペース化を図ることができ、使用環境による寸法変化の小さい電気資材用ポリエステルモノフィラメントおよびそれを構成素材の少なくとも一部に使用した電気資材の提供。
【解決手段】外周長０．４〜７ｍｍの断面形状を有するとともに、０．３％伸度時の強力が２〜２００Ｎ、且つ線膨張係数の絶対値が１×１０^−６〜１×１０⁻⁴／℃の範囲にあることを特徴とする電気資材用ポリエステルモノフィラメント。
【選択図】なし

Description

本発明は、電気資材用ポリエステルモノフィラメントに関するものであり、さらに詳しくは、電気資材、特にケーブル部材として使用した場合に、他の部材との接着性に優れ、十分な強力と可撓性を兼ね備えるとともに、ケーブルの小径化・省スペース化を図ることができ、ケーブル加工時や使用環境による寸法変化の小さい電気資材用ポリエステルモノフィラメント、その製造方法および電気資材に関するものである。

ＦＴＴＨ（ｆｉｂｅｒｔｏｔｈｅｈｏｍｅ）に使用される通信ケーブルには、近年増加する莫大な情報量と情報伝達の高速化に伴い、光ファイバーケーブルが主に使用されている。

光ファイバーケーブルには、電柱から宅内に引き込むためにテンションメンバーまたは補強線と呼ばれるケーブル部材が使用されており、従来、その素材には鋼線が使用されていた。

しかし、雷などの発生により、電圧誘引が電柱から光ファイバーケーブルを伝わると、宅内のルーターやパソコンなどの家庭電化製品の故障や破損の原因となるため、テンションメンバーなどのケーブル部材を構成する素材を、鋼線に代えて絶縁体に互換する要請が高まっている。

この要請を満たすものとして、ガラス繊維強化プラスチック（以下、ＧＦＲＰと言う）やアラミド繊維強化プラスチック（以下、ＡＦＲＰと言う）等からなるテンションメンバー（例えば、特許文献１参照）が知られている。ＧＦＲＰやＡＦＲＰからなるテンションメンバーは、絶縁性であるとともに、従来の鋼線に匹敵する強力を有するものではあるが、折れやすい性質を有するため、光ファイバーケーブルを敷設する際に光ファイバーケーブルを曲げると、テンションメンバーが容易に破断し、その結果、光ファイバーケーブルの強度が著しく低下するなどの問題を抱えていた。

このような従来のＧＦＲＰやＡＦＲＰの問題を解消したものとしては、ポリエステルモノフィラメントを使用したケーブル部材が知られており、中でもポリエチレンナフタレートモノフィラメントを使用したケーブル部材（例えば、特許文献２参照）が有効であることが既に確認されている。しかるに、ポリエチレンナフタレートモノフィラメントは、ＧＦＲＰやＡＦＲＰを使用した場合に比べ折れにくく、可撓性に優れるなどの特徴がある反面、高強力を発現させるためにポリエチレンナフタレートモノフィラメントの製糸工程において高倍率延伸する必要があり、その結果、延伸切れが多発するなどの製造上の問題があった。

また、ポリエステル樹脂と光心線などの情報伝達媒体は線膨張係数がほぼ同じであるため、本来は熱的影響に対してほぼ同じ伸び縮みを有するが、上記したように、ケーブル部材に使用されるポリエチレンナフタレートモノフィラメントを代表とするポリエステルモノフィラメントは、高強力化を目的に高倍率で延伸されるため、ポリエステモノフィラメントと情報伝達媒体の線膨張係数に差異が生じやすくなる。

さらに、一般に通信ケーブルは、情報伝達媒体およびケーブル部材がシースと呼ばれる絶縁体で溶融被覆されているため、ケーブル部材がシース被覆時に熱的影響を受けやすく、また、通信ケーブルは通常屋外で使用されるため、天候、特に外気温に対しても影響を受けやすいという問題があった。

その結果、高倍率で延伸されたポリエステルモノフィラメントをケーブル部材に使用した場合には、ポリエステルモノフィラメントと情報伝達媒体の線膨張係数に差異が生じるために、ケーブル部材と情報伝達媒体の伸び縮みにズレが生じやすくなり、情報伝達媒体がケーブル内で蛇行するほか、情報伝達媒体がケーブル部材によって伸ばされることにより、情報伝達特性の低下や情報伝達媒体が破断するなどの様々な問題を引き起こしていた。

さらにまた、ケーブル部材は上記したシースとの接着性が低いために、この結果、ケーブル部材がケーブルから抜けやすいなどの問題もあった。

これに対して、ＧＦＲＰやＡＦＲＰからなるケーブル部材とシースとの間に接着層を設けたケーブル（例えば、特許文献３参照）が知られている。この技術は、接着層を設けることによりケーブル部材とシースとの接着性を向上させたものであるが、この技術をポリエステルモノフィラメントからなるケーブル部材とシースとの接着性改善に利用した場合には、接着剤を使用するためにケーブル加工時のコストアップに繋がり、またケーブル部材とシースの材質に合わせて、使用する接着剤の種類も変えなければならないなどのケーブル加工上の問題もあった。

このように、従来の電気資材用ポリエステルモノフィラメントは、ケーブル部材として十分な機能を発揮するものではなかったため、現状のものよりも実用性の高い電気資材用ポリエステルモノフィラメントの開発が強く要求されていた。
特開２００３−２０７７０２号公報特開２００２−２６６１６４号公報特開２０００−１７１６７３号公報

本発明は、上記の従来技術における問題点を課題として検討した結果、達成されたのである。すなわち、本発明の目的は、電気資材、特に光ファイバーケーブルのテンションメンバーなどのケーブル部材に使用した場合、他の部材との接着性に優れ、十分な強力と可撓性を兼ね備えるとともに、ケーブルの小径化・省スペース化を図ることができ、ケーブル加工時や使用環境による寸法変化の小さい電気資材用ポリエステルモノフィラメント、その製造方法および電気資材を提供することにある。

上記の問題を解決するために、本発明によれば、ポリエステル樹脂からなるモノフィラメントであって、外周長０．４〜７ｍｍの断面形状を有するとともに、０．３％伸度時の強力が２〜２００Ｎ、且つ線膨張係数の絶対値が１×１０^−６〜１×１０⁻⁴／℃の範囲にあることを特徴とする電気資材用ポリエステルモノフィラメントが提供される。

なお、本発明においては、
前記ポリエステル樹脂からなるモノフィラメントの直径またはその断面形状に外接する円の直径が０．１〜２ｍｍの範囲にあること、
前記ポリエステル樹脂からなるモノフィラメントの断面形状が、外周縁に１〜３０個の突起を有する異形断面形状であること、
がさらに好ましい条件として挙げられ、これらの条件を満たすことでさらに優れた効果が得られる。

また、上記電気資材用ポリエステルモノフィラメントの製造方法は、ポリエステル樹脂を溶融紡糸機から押し出した未延伸糸を、冷却水槽の表面を揺動させながら６０〜９０℃で冷却した後、ポリマーのガラス転移以上の熱媒温度で総延伸倍率５．５〜９．０倍に１段または２段延伸し、次いで０．８５〜１．０倍に弛緩または定長熱処理することを特徴とする。

さらに、本発明の電気資材は、上記の電気資材用ポリエステルモノフィラメントを構成素材の少なくとも１部に使用したことを特徴とし、ケーブル部材、特にテンションメンバーであることを特徴とする。

本発明によれば、以下に説明するとおり、電気資材、特に光ファイバーケーブルのテンションメンバーなどのケーブル部材に使用した場合に、他の部材との接着性に優れ、十分な強力と可撓性を兼ね備えるとともに、通信ケーブルの小径化・省スペース化を図ることができ、ケーブル加工時や使用環境による寸法変化の小さい電気資材用ポリエステルモノフィラメントおよびそれを構成素材の少なくとも一部に使用した電気資材を取得することができる。

以下、本発明を具体的に説明する。

本発明の電気資材用ポリエステルモノフィラメントは、ポリエステル樹脂を溶融紡糸することにより得られたモノフィラメントからなるものである。

ここで、本発明の電気資材用ポリエステルモノフィラメントを構成するポリエステル樹脂は、特に限定はされないが、例えばポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリプロピレンテレフタレート、ポリメチレンナフタレート、ポリブチレンナフタレート、ポリプロピレンナフタレートまたはその２種類以上の共重合またはブレンドなどのポリエステル等が挙げられ、中でもポリエチレンナフタレート、ポリメチレンナフタレート、ポリブチレンナフタレート、ポリプロピレンナフタレートの使用が好ましく、高延伸倍率により高強力が得られやすいとの理由から、特にポリエチレンナフタレートの使用が好ましい。

また、本発明で使用するポリエステル樹脂には、本発明の目的を阻害しない範囲であれば、他のジカルボン酸成分およびジオール成分を含有することができ、例えば、ジカルボン酸成分としては、テレフタル酸、イソフタル酸、フタル酸、ジフェニルジカルボン酸、ジフェニルエーテルジカルボン酸、ジフェニルスルホンジカルボン酸、ベンゾフェノンジカルボン酸、フェニルインダンジカルボン酸、シュウ酸、コハク酸、アジピン酸、セバチン酸、シクロヘキサンジカルボン酸およびデカリンジカルボン酸などが挙げられ、ジオール成分としては、エチレングリコール、プロピレングリコール、テトラメチレングリコール、ペンタメチレングリコール、ヘキサメチレングリコール、オクタメチレングリコール、デカメチレングリコール、ネオペンチレングリコール、シクロヘキサンジオール、シクロヘキサンジメタノールなどの脂肪族グリコール、ｏ−キシリレングリコール、ｐ−キシリレングリコール、ｍ−キシリレングリコール、１，４−ビス（２−ヒドロキシエトキシ）ベンゼン、１，４−ビス（２−ヒドロキシエトキシエトキシ）ベンゼン、４，４’−ビス（２−ヒドロキシエトキシ）ビフェニル、４，４’−ビス（２−ヒドロキシエトキシエトキシ）ビフェニル、２，２−ビス［４−（２−ヒドロキシエトキシ）フェニル］プロパン、２，２−ビス［４−（２−ヒドロキシエトキシエトキシ）フェニル］プロパン、１，３−ビス（２−ヒドロキシエトキシ）ベンゼン、１，３−ビス（２−ヒドロキシエトキシエトキシ）ベンゼン、１，２−ビス（２−ヒドロキシエトキシ）ベンゼン、１，２−ビス（２−ヒドロキシエトキシエトキシ）ベンゼン、４，４’−ビス（２−ヒドロキシエトキシ）ジフェニルスルホン、４，４’−ビス（２−ヒドロキシエトキシエトキシ）ジフェニルスルホンなどの芳香族グリコール、およびヒドロキノン、２，２−ビス（４−ヒドロキシフェニル）プロパン、レゾルシン、カテコール、ジヒドロキシナフタレン、ジヒドロキシビフェニル、ジヒドロキシジフェニルスルホンなどのジフェノール類などが挙げられるが、これらの中から２種以上を選択して適宜使用することもできる。

さらに、本発明で使用するポリエステル樹脂には、本発明の目的を阻害しない範囲であれば、酸化チタン、酸化ケイ素、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、炭酸バリウム、硫酸バリウム、硫酸カルシウム、燐酸バリウム、燐酸リチウム、燐酸カルシウム、燐酸マグネシウム、酸化アルミニウム、酸化ジルコニア、フッ化リチウム、カオリン、タルク等の無機粒子、耐熱剤、耐候剤、耐光剤、耐加水分解剤、紫外線防止剤、酸化防止剤、帯電防止剤、平滑剤、ワックス類、シリコーンオイル、界面活性剤、染料、顔料などの公知の添加剤成分を必要に応じて任意に添加することができる。

さらに、本発明で使用するポリエステル樹脂には異素材のポリマーも添加でき、例えば、本発明の目的を阻害しない範囲であれば、ナイロン６、ナイロン６６、ナイロン６・１２、ナイロン１２、ナイロン６・１０、ナイロン１０またはその２種類以上の共重合体またはブレンドなどのポリアミド、ポリプロピレン、低密度および高密度ポリエチレン、シンジオタクチックまたはアタクチックまたはイソタクチックポリスチレンなどのポリオレフィン、ポリフェニレンサルファイドなどのポリサルファイド、ポリスチレン・ポリブタジエン・ポリスチレンブロックコポリマー、ポリスチレン・ポリイソプレン・ポリスチレンブロックコポリマーなどのスチレン系熱可塑性エラストマー、エチレン・プロピレン・ジエチレンコポリマーなどのオレフィン系ゴムとポリプロピレンまたはエチレンなどのポリオレフィンとのブレンドなどのポリオレフィン系熱可塑性エラストマー、ポリウレタン系熱可塑性エラストマー、ポリエステル系熱可塑性エラストマー、フッ素ゴム系熱可塑性エラストマー、ポリエーテルエステル、ポリウレタン、ポリカボネート、ポリアリレート、エチレンテトラフロロエチレン、ポリビニリデンフロライドなどのフッ素樹脂、およびシリコン樹脂などの他の熱可塑性樹脂やガラス繊維や炭素繊維などの補強繊維を、必要に応じてブレンドして使用することもできる。

本発明のポリエステルモノフィラメントが、光ファイバーケーブルのテンションメンバーなどのケーブル部材に使用した場合、接着剤などを使用せず、シースなどの他の部材との接着性に優れるとともに、通信ケーブルの小径化・省スペース化を実現させるものであるためには、ポリエステルモノフィラメントが、外周長０．４〜７ｍｍの断面形状を有することが必要である。

ポリエステルモノフィラメントの断面形状の外周長が、上記範囲を下回る場合は、シースなどの他部材との接着性に欠けたケーブル部材となりやすく、逆に、上記範囲を上回る場合は、ポリエステルモノフィラメントの直径が大きくなるに伴い通信ケーブルも大径化し、通信ケーブルの小径化・省スペース化が達成しにくくなるばかりか、可撓性に欠けた通信ケーブルとなりやすい。

従って、ポリエステルモノフィラメントの断面形状の外周長が上記の範囲を満たせば、使用目的に応じてその値を適宜変えることができるが、さらに優れた効果を取得するためには、０．８〜６ｍｍ、特に１〜５ｍｍの範囲にあることが好ましい。

また、ポリエステルモノフィラメントが、ケーブル部材に使用した場合、十分な強力と可撓性を兼ね備えたものであるためには、０．３％伸度時の強力が２〜２００Ｎの範囲にあることが必要である。

０．３％伸度時の強力が上記範囲を下回る場合は、強度に欠けた通信ケーブルとなりやすく、その結果、破断しやすい通信ケーブルとなる。逆に、０．３％伸度時の強力が上記範囲を上回る場合は、可撓性に欠けたポリエステルモノフィラメントとなりやすいため、ＧＦＲＰやＡＦＲＰを使用したケーブル部材と同様に、通信ケーブルを曲げるとケーブル部材が折れやすくなり、その結果、破断しやすい通信ケーブルとなる。

従って、ポリエステルモノフィラメントの０．３％伸度時の強力が上記の範囲を満たせば、使用目的に応じてその値を適宜変えることができるが、さらに優れた効果を取得するためには、３〜１５０Ｎ、特に６〜５０Ｎの範囲が好ましい。

さらに、ケーブル加工時のシースの溶融被覆や通信ケーブルの使用環境による温度変化の影響を受けにくくするためには、ポリエステルモノフィラメントの線膨張係数の絶対値が１×１０^−６〜１×１０^−４／℃の範囲にあることが必要である。

線膨張係数の絶対値が上記範囲を満たさない場合は、シースの溶融被覆または外気温によって通信ケーブルの温度が上昇すると、ケーブル部材と情報伝達媒体の伸び縮みにズレが生じるため、情報伝達媒体が通信ケーブル内で蛇行や伸びを生じ、その結果、通信伝達特性の低下を招くばかりか、情報伝達媒体が破断するなどの問題を招きやすい。

従って、ポリエステルモノフィラメントの線膨張係数の絶対値が上記の範囲を満たせば、使用目的に応じてその値を適宜変えることができるが、さらに優れた効果を取得するためには、８．０×１０^−６〜８．０×１０^−５／℃、特に５．０×１０^−６〜５．０×１０^−５／℃の範囲が好ましい。

このように、本発明の電気資材用ポリエステルモノフィラメントは、断面形状の外周長、０．３％伸度時の強力および線膨張係数の絶対値が、いずれも上記範囲を満たすことが必須の要件であり、いずれか一つの条件でも欠く場合には、本発明が目的とする効果を得ることができない。

なお、本発明のポリエステルモノフィラメントの断面形状は、上記の外周長を満たしていれば特に限定はされず、例えば、丸形、楕円形、中空形、三角・四角・六角などの多角形、またはこれらの形状に突起を有する形状のほか、星型、十・Ｙ・Ｈ型、２葉・５葉・６葉・８葉等の花びら型、帽子型などの異型断面などを挙げることができる。しかし、ケーブル部材に使用する場合に、さらにシースなどの他の部材との接着性に優れたポリエステルモノフィラメントを取得するためには、外周縁に１〜３０個の突起を有する異形断面形状であることが好ましい。

このような突起がない場合は、上記のとおり、接着性に欠けたケーブル部材となりやすく、逆に、突起の数が上記の範囲を上回る場合は、突起と突起の間の溝となる部分にシースなどの他の部材が入りにくくなり、接着面積が小さくなるために、接着性に欠けたケーブル部材となりやすい。

また、本発明のポリエステルモノフィラメントの太さは、断面形状の外周長が上記範囲を満たしていれば特に限定はされないが、特に直径またはその断面形状に外接する円の直径（以下、外接円直径と言う）が０．１〜２ｍｍ、さらには０．２〜１ｍｍ、特に０．３〜０．８ｍｍの範囲にあることが好ましい。

直径または外接円直径が上記範囲を下回る場合は、ケーブル部材に使用した際に、シースなどの他部材との接着性に欠けたケーブル部材となりやすく、逆に、上記範囲を上回る場合は、ポリエステルモノフィラメントの直径が大きくなるに伴い通信ケーブルも大径化し、通信ケーブルの小径化・省スペース化を達成しにくくなるばかりか、可撓性の欠けた通信ケーブルとなりやすい。

次に、本発明のポリエステルモノフィラメントの製造方法について説明する。

本発明のポリエステルモノフィラメントの製造方法は、ポリエステル樹脂を溶融紡糸機から押し出し、その未延伸糸を冷却水槽の表面を揺動させながら６０〜９０℃で冷却した後、ポリマーのガラス転移以上の熱媒温度で総延伸倍率５．５〜９．０倍に１段または２段延伸し、次いで０．８５〜１．０倍に弛緩ないし定長熱倍率に熱処理することを特徴とする。

ここで、冷却水槽の表面を揺動させない場合は、未延伸糸の表面が凹凸となりやすいため、延伸切れなどの操業性悪化が発現しやすくなる。なお、冷却水槽の表面を揺動させる方法は、特に限定はしないが、空気などの気体を吹き付ける方法、水などの液体を放流する方法、およびポンプなどで波形を生じさせる方法などがある。

また、総延伸倍率が上記範囲を下回る場合は、延伸点が安定せず均一なポリエステルモノフィラメントが製造できないばかりか、十分な強度を持つポリエステルモノフィラメントが得られにくい傾向にある。

逆に、総延伸倍率が上記範囲を上回る場合は、延伸切れなどの操業性悪化などで製造できないばかりか、製造されたポリエステルモノフィラメントは光心線との伸び縮みに差が生じやすく、ケーブル部材に使用した場合には光心線が蛇行しやすいケーブルとなる。

つまり、電気資材用本発明のポリエステルモノフィラメントは、通常の溶融紡糸、冷却、延伸および熱処理を経て製造することができるが、中でも溶融紡糸温度を２９０〜３１０℃とし、冷却水槽の表面を揺動させながら６０〜９０℃で冷却した後、総延伸倍率５．５〜９．０倍、さらに好ましくは６．５〜８．５倍に一段または二段延伸し、次いで０．８５〜１．０倍、さらに好ましくは０．９０〜０．９７倍に弛緩または定長熱処理する方法により好ましく製造することができる。

かくして得られる本発明のポリエステルモノフィラメントは、上記特性を満たすことにより、ケーブル部材などの電気資材として有効に利用できるものであり、特に光ファイバーケーブルの光心線を補強する補強線やテンションメンバーに使用した場合、その実用性は極めて高い。

また、本発明のポリエステルモノフィラメントは、上記の用途のほか、光ファイバーケーブルの隙間を埋める介在線、通信ケーブルの外層被覆を剥離する引き裂き線、さらには電気部品結束材料などの用途にも展開できるものである。

以下、実施例により本発明の電気資材用ポリエステルモノフィラメントをさらに詳しく説明するが、本発明はその主旨を超えない限り、以下の実施例に何ら限定されるものではない。なお上記および下記のポリエステルモノフィラメントの各種特性値は以下の方法に従って測定したものである。

［０．３％伸度時強力］
ＪＩＳＬ１０１３８．５に準じて、試長２５０ｍｍのポリエステルモノフィラメント試料を引張速度５ｍｍ／分の条件で測定し、０．３％伸度時の強力値を読み取った。そして１０回の測定のうち最小値（Ｎ）を評価値とした。

［断面形状の外周長］
ミクロトームで鋭利にカットしたポリエステルモノフィラメント試料の断面を、（株）ＫＥＹＥＮＣＥ製デジタルＨＤマイクロスコープＶＨ−７０００を使用して断面形状の外周長を５回測定し、その平均値を評価値（ｍｍ）とした。

［線膨張係数の絶対値］
パーキンエルマ社製、熱機械分析機・ＴＭＡ７を使用して、窒素雰囲気中で昇温速度５℃／分、荷重１００ｍＮ、測定温度範囲−３０℃〜７０℃の条件で５回測定し、その平均値を求め、その絶対値（／℃）を評価値とした。

［直径または外接円直径］
デジタルマイクロメーター（ＭＩＴＵＴＯＹＯ製）を使用して、ポリエステルモノフィラメントの繊維軸方向に沿って５箇所測定し、その平均値を直径または外接円直径（ｍｍ）とした。

［シースとの接着性］
得られたポリエステルモノフィラメント試料の表面に、ポリエチレン樹脂（ユニチカ製、９７３９）を厚さ２ｍｍに溶融被覆した後、片側のシースを取り除き、ポリエステルモノフィラメントをシースから引き抜いた。この引き抜きの際に働く強力（Ｎ）をテンシロンで測定し、単位長さ（ｃｍ）当たりに換算し、その値を接着性の評価値（Ｎ／ｃｍ）とした。この強力値が大きいほど接着性に優れていることを示す。

［ケーブルの熱変化］
得られたポリエステルモノフィラメント試料の表面に、ポリエチレン樹脂（ユニチカ製、９７３９）を厚さ２ｍｍで溶融被覆した後のポリエステルモノフィラメントの湾曲度合い（Ａ）と、被覆されたポリエステルモノフィラメントを温度７０℃で２４時間恒温槽に入れた後のポリエステルモノフィラメントの湾曲度合い（Ｂ）を、次の５つの基準で評価した。
１・・・Ａ、Ｂともに湾曲がなく、電気資材として好適に使用できる、
２・・・Ａには湾曲がなく、Ｂには多少湾曲が見られるが、その程度は小さく、電気資材として好適に使用できる、
３・・・Ａ、Ｂともに多少湾曲が見られるが、その程度は小さく、電気資材として十分使用できる、
４・・・Ａ、Ｂともに湾曲が見られ、電気資材として使用が難しい、
５・・・Ａ、Ｂともに大きな湾曲が見られ、電気資材として使用できない。

［ケーブルの強力・可撓性］
得られたポリエステルモノフィラメントを実際に光ファイバーケーブルのテンションメンバーに使用し、光ファイバーケーブルの強力・可撓性について次の３つの基準で評価した。
１・・・強力・可撓性を兼ね備えていた、
２・・・強力または可撓性のいずれかに欠けていた、
３・・・強力・可撓性ともに低かった。

［ケーブルの小径化・省スペース化］
得られたポリエステルモノフィラメントを実際に光ファイバーケーブルのテンションメンバーに使用し、光ファイバーケーブルの小径化・省スペース化について次の３つの基準で評価した。
○・・・従来の光ファイバーケーブルより小径となり、省スペース化が達成できた、
△・・・従来の光ファイバーケーブルとほぼ同じ太さとなり、省スペース化も従来とほぼ同等であった、
×・・・従来の光ファイバーケーブルより大径化し、省スペース化が達成されなかった。

［ポリエステルモノフィラメントの使用原料］
原料Ａ・・・ポリエチレンナフタレート樹脂（東洋紡績社製、ＮＳ６５３Ａ）
原料Ｂ・・・ポリエチレンテレフタレート樹脂（東レ社製Ｔ７５０Ｍ）

［実施例１］
原料Ａをエクストルーダー型紡糸機に供給して２９０℃で溶融し、ギアポンプを経て、８葉断面用の紡糸口金孔から原料Ａの溶融物を紡出して水冷却浴槽に導き、温度６４℃で、空気を吹き付けることにより水冷却浴槽の表面を揺動させながら冷却固化した。

そして、冷却固化した未延伸糸を１６０℃で６．５倍、さらに２２０℃で１．１５倍に延伸した後、２５０℃で０．９５倍に熱処理して巻取ることにより、外接円直径が約０．２５ｍｍのポリエステルモノフィラメントを製造した。得られたポリエステルモノフィラメントの各特性および評価結果を表１に示す。

［実施例２］
原料Ａをエクストルーダー型紡糸機に供給して２９０℃で溶融し、ギアポンプを経て、８葉断面用の紡糸口金孔から原料Ａの溶融物を紡出して水冷却浴槽に導き、温度６４℃で、空気を吹き付けることにより水冷却浴槽の表面を揺動させながら冷却固化した。

そして、冷却固化した未延伸糸を１６０℃で６．５倍、さらに２２０℃で１．１７倍に２段延伸した後、２５０℃で０．９５倍に熱処理して巻取ることにより、外接円直径が約０．４ｍｍのポリポリエステルモノフィラメントを製造した。得られたポリエステルモノフィラメントの各特性および評価結果を表１に示す。

［実施例３］
外接円直径を約０．６ｍｍに変更したこと以外は、実施例１と同じ条件でポリエステルモノフィラメントを製造した。得られたポリエステルモノフィラメントの各特性および評価結果を表１に示す。

［実施例４］
原料Ａをエクストルーダー型紡糸機に供給して２９０℃で溶融し、ギアポンプを経て、８葉断面用の紡糸口金孔から原料Ａの溶融物を紡出して水冷却浴槽に導き、温度６４℃で、水を吹き付けることにより水冷却浴槽の表面を揺動させながら冷却固化した。

そして、冷却固化した未延伸糸を１６０℃で６．５倍、さらに２２０℃で１．２２倍に２段延伸した後、２５０℃で０．９７倍に熱処理して巻取ることにより、外接円直径が約１．０ｍｍのポリポリエステルモノフィラメントを製造した。得られたポリエステルモノフィラメントの各特性および評価結果を表１に示す。

［実施例５］
原料Ａをエクストルーダー型紡糸機に供給して２９０℃で溶融し、ギアポンプを経て、８葉断面用の紡糸口金孔から原料Ａの溶融物を紡出て水冷却浴槽に導き、温度６４℃で、空気を吹き付けることにより水冷却浴槽の表面を揺動させながら冷却固化した。

そして、冷却固化した未延伸糸を１６０℃で６．５倍、さらに２２０℃で１．１２倍に２段延伸した後、２５０℃で０．９３倍に熱処理して巻取ることにより、外接円直径が約１．８ｍｍのポリエステルモノフィラメントを製造した。得られたポリエステルモノフィラメントの各特性および評価結果を表１に示す。

［実施例６］
原料Ｂをエクストルーダー型紡糸機で２８０℃にて溶融し、ギアポンプを経て、８葉断面用の紡糸口金孔から原料Ａの溶融物を紡出て水冷却浴槽に導き、温度７０℃で、水を吹き付けることにより水冷却浴槽の表面を揺動させながら冷却固化した。

そして、冷却固化した未延伸糸を９３℃で３．０倍に１段延伸し、さらに２００℃で１．９３倍に２段延伸した後、２５０℃で０．７５倍に熱処理して巻取ることにより、外接円直径が約０．６ｍｍのポリエステルモノフィラメントを製造した。得られたポリエステルモノフィラメントの各特性および評価結果を表１に示す。

［実施例７］
断面形状を６角形に変更した以外は、実施例３と同じ条件でポリエステルモノフィラメントを製造した。得られたポリエステルモノフィラメントの各特性および評価結果を表１に示す。

［実施例８］
断面形状を丸形に変更した以外は、実施例３と同じ条件でポリエステルモノフィラメントを製造した。得られたポリエステルモノフィラメントの各特性および評価結果を表１に示す。

表１から分かるように、本発明の条件を満たすポリエステルモノフィラメントは、電気資材、特に光ファイバーケーブルのテンションメンバーなどのケーブル部材に使用した場合、他の部材との接着性に優れ、十分な強力と可撓性を兼ね備えるとともに、通信ケーブルの小径化・省スペース化を図ることができ、ケーブル加工時や使用環境による寸法変化が小さいなどの効果が得られる。

［比較例１］
延伸条件を１８０℃で７．５倍、さらに２５０℃で１．３３倍の２段延伸とし、熱処理条件を２６０℃で０．９８倍に変更した以外は、実施例２と同じ条件でポリエステルモノフィラメントを製造した。得られたポリエステルモノフィラメントの各特性および評価結果を表２に示す。

［比較例２］
延伸条件を１６０℃で６．０倍の１段延伸とし、さらに熱処理条件を２５０℃で０．９５倍に変更した以外は、実施例２と同じ条件でポリエステルモノフィラメントを製造した。得られたポリエステルモノフィラメントの各特性および評価結果を表２に示す。

［比較例３］
外接円直径を約２．１ｍｍに変更したこと以外は、実施例１と同じ条件でポリエステルモノフィラメントを製造した。得られたポリエステルモノフィラメントの各特性および評価結果を表２に示す。

［比較例４］
外接円直径を約０．１ｍｍに変更したこと以外は、実施例１と同じ条件でポリエステルモノフィラメントを製造した。得られたポリエステルモノフィラメントの各特性および評価結果を表２に示す。

［比較例５］
外接円直径を約０．１ｍｍに変更したこと以外は、実施例６と同じ条件でポリエステルモノフィラメントを製造した。得られたポリエステルモノフィラメントの各特性および評価結果を表２に示す。

［比較例６］
水冷却浴槽表面の揺動を中止した以外は、実施例１と同じ条件で紡糸した結果、未延伸糸の表面が凹凸となるため、延伸工程において延伸切れが多発し、安定してポリエステルモノフィラメントを製造することができず、サンプルが採取できなかった。

表２から分かるように、本発明の条件を満たさないポリエステルモノフィラメントは、本発明の効果を十分に発揮することができず、例えば、線膨張係数が高いポリエステルモノフィラメント（比較例１）は、熱的変化を受けやすいケーブルとなりやすく、０．３％伸度時の強力が低く、線膨張係数が低いポリエステルモノフィラメント（比較例２）は、強度に欠け、熱的影響熱的変化を受けやすいケーブルとなりやすく、０．３％伸度時の強力が高く、外周長が大きいポリエステルモノフィラメント（比較例３）は、可撓性や小径化・省スペース化に欠けたケーブルとなりやすく、外周長が小さいポリエステルモノフィラメント（比較例４）は、シースとの接着性に欠けたケーブルとなりやすく、さらに０．３％伸度時の強力が低く、外周長の小さなポリエステルモノフィラメント（比較例５）は、強度とシースとの接着性に欠けたケーブルとなりやすい。

以上、説明したとおり、本発明の電気資材用ポリエステルモノフィラメントは、他の部材との接着性に優れ、十分な強力と可撓性を兼ね備えるとともに、通信ケーブルの小径化・省スペース化を図ることができ、ケーブル加工時や使用環境による寸法変化の小さいポリエステルモノフィラメントであるから、ケーブル部材を代表とする電気資材、特に光ファイバーケーブルの光心線を補強する補強線やテンションメンバーに使用した場合、その実用性は極めて有効である。

また、本発明の電気資材用ポリエステルモノフィラメントは、上記の用途のほか、光ファイバーケーブルの隙間を埋める介在線、通信ケーブルの外層被覆を剥離する引き裂き線、さらには電気部品結束材料などにも展開できるものである。

Claims

ポリエステル樹脂からなるモノフィラメントであって、外周長０．４〜７ｍｍの断面形状を有するとともに、０．３％伸度時の強力が２〜２００Ｎ、且つ線膨張係数の絶対値が１×１０^−６〜１×１０⁻⁴／℃の範囲にあることを特徴とする電気資材用ポリエステルモノフィラメント。
前記ポリエステル樹脂からなるモノフィラメントの直径またはその断面形状に外接する円の直径が０．１〜２ｍｍの範囲にあることを特徴とする請求項１に記載の電気資材用ポリエステルモノフィラメント。
前記ポリエステル樹脂からなるモノフィラメントの断面形状が、外周縁に１〜３０個の突起を有する異形断面形状であることを特徴とする請求項１または２に記載の電気資材用ポリエステルモノフィラメント。
ポリエステル樹脂を溶融紡糸機から押し出した未延伸糸を、冷却水槽の表面を揺動させながら６０〜９０℃で冷却した後、ポリマーのガラス転移以上の熱媒温度で総延伸倍率５．５〜９．０倍に１段または２段延伸し、次いで０．８５〜１．０倍に弛緩または定長熱処理することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の電気資材用ポリエステルモノフィラメントの製造方法。
請求項１〜３に記載の電気資材用ポリエステルモノフィラメントを構成素材の少なくとも１部に使用したことを特徴とする電気資材。
ケーブル部材であることを特徴とする請求項５に記載の電気資材。
前記ケーブル部材がテンションメンバーであることを特徴とする請求項６に記載の電気資材。