JP3394093B2 - 光ファイバー用被覆材 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 【０００１】 【産業上の利用分野】本発明は、特定のポリエステルブ
ロック共重合体からなる被覆材であって光ファイバー用
途に供するものである。更に詳しくは特定のポリエステ
ルブロック共重合体からなる被覆材であって、耐熱性と
可撓性に優れた光ファイバー用途に用い得るものに関す
る。 【０００２】 【従来の技術】光ファイバーはコア材、クラッド材及び
その外側の被覆材からなることはよく知られており、こ
のコア材を樹脂で製造したものは、プラスチック光ファ
イバーとして、柔軟で曲げ半径が小さくても光の損失が
小さく、大口径に出来る、軽い、接続が容易等の理由で
実用化が進んできたものである。 【０００３】このプラスチック光ファイバーは、材質が
プラスチックであるため耐熱性に問題があるとされてき
たが、最近では耐熱性で、透明な素材が開発され、これ
をコア材として用いることにより１２０℃以上の耐熱性
がある光ファイバーが開発されつつある。 【０００４】ところが、この光ファイバーでその被覆材
として、耐熱性があり、熱可塑性で、且つ、柔軟な、ま
たクラッド材とあまり接着性がよくなく剥離が可能であ
る材料が無く、この為耐熱性が低くなったり、架橋処理
工程が必要となったりしていた。 【０００５】 【発明の目的】本発明の課題は、耐熱性で、柔軟な、光
ファイバーのクラッド材から容易に剥離する被覆材を提
供することによって、耐熱性の優れた光ファイバーを開
発することを目的とするものである。 【０００６】 【課題を解決する方法】本発明者は、耐熱性で、柔軟
な、光ファイバーのクラッド材からの剥離が良好な被覆
材を見いだすべく検討を重ねた結果、特定のポリエステ
ルブロック共重合体を用いるとこれらの特性が満足され
ることを見いだし、本発明に至ったものである。 【０００７】即ち、本発明は、テレフタル酸及びテトラ
メチレングリコールがジカルボン酸成分当たり６０モル
％以上のポリブチレンテレフタレートを主たる成分とす
るハードセグメントと、芳香族ジカルボン酸及び炭素数
５〜１２の長鎖ジオールがジカルボン酸成分当たり６０
モル％以上であるポリエステルをソフトセグメントとす
るポリエステルブロック共重合体からなる被覆材であ
る。 【０００８】本発明に用いるポリエステルブロック共重
合体とは、そのハードセグメントはポリブチレンテレフ
タレートを主たる構成成分とするが、他にテレフタル酸
以外のベンゼン又はナフタレン環を含む芳香族ジカルボ
ン酸、炭素数４〜１２の脂肪族ジカルボン酸、テトラメ
チレングリコール以外の炭素数２〜１２の脂肪族ジオー
ル、シクロヘキサンジメタノールなどの脂環族ジオール
等のジオールが共重合されていてもよい。この共重合割
合は、全ジカルボン酸当たり４０モル％未満好ましくは
３０モル％未満である。この共重合割合は、少ないほど
溶媒に対する溶解性が小さくなるが、本発明では１０モ
ル％未満の如き共重合割合でも溶解する利点がある。こ
の共重合割合は、本発明のブロック共重合体では特定し
にくいが、結晶の融点が１６０℃以上、好ましくは１７
０℃以上の場合に適用できると考えてよい。 【０００９】一方、ソフトセグメントとしては、芳香族
ジカルボン酸と脂肪族の炭素数５〜１２の長鎖ジオール
を主たる構成成分とするポリエステルを用いる。この芳
香族ジカルボン酸としては、フタル酸、イソフタル酸、
テレフタル酸、ナフタレンジカルボン酸類等があげら
れ、特にフタル酸、イソフタル酸等の直線状でないジカ
ルボン酸が好ましい。このソフトセグメンントとして
は、ソフトセグメントを構成する単位からなるポリマー
が融点１００℃以下、好ましくは５０℃以下又は非晶で
あることが好ましい。 【００１０】また、長鎖ジオールとしては、炭素数５以
上のものが用いられ、ヘキサメチレングリコール、デカ
メチレングリコール、３−メチルペンタンジオール、２
−メチルオクタメチレンジオール等が例示される。 【００１１】このソフトセグメントは、上記芳香族ジカ
ルボン酸以外の脂肪族又は脂環族ジカルボン酸や、短鎖
ジオールを共重合したものであってもよいが、この共重
合割合はジカルボン酸成分に対し４０モル％以下である
ことが好ましい。これより多いと、本発明を実施しても
耐加水分解性はあまりよくない。また、全重量の３０重
量％以下の量で、ポリテトラメチレングリコールのよう
な脂肪族のポリエーテルを共重合してもよいが、多すぎ
るとこのポリエステルブロック共重合体の良い点である
耐酸化性などを損ねるので好ましくない。 【００１２】ここで使用され得る共重合可能な脂肪族ジ
カルボン酸や脂環族ジカルボン酸としては、例えば炭素
数４〜１２の直鎖状のジカルボン酸、特に炭素数８〜１
２の直鎖状ジカルボン酸、シクロヘキサンジカルボン酸
等があげられ、共重合可能な短鎖ジオールとしては、炭
素数２〜４の直鎖状脂肪族ジオール、ジエチレングリコ
ール等が例示される。また、ポリテトラメチレングリコ
ールとしては、分子量１２００以下、好ましくは１００
０以下の比較的低分子量のものが好ましく用いられる。 【００１３】本発明のポリエステルブロック共重合体に
於いて、ハードセグメントとソフトセグメントとの量比
は、特に限定されるものではない。一般的に、２０〜５
０対８０〜５０、好ましくは２５〜４５対７５〜５５で
ある。これらの量比は、得られるポリエステルブロック
共重合体が、ハードセグメントがこれより多い場合柔軟
性が不足し、ソフトセグメントが多い場合は結晶性が低
くなり、被覆処理した後巻き取った際被覆部材粘着する
ことがある。 【００１４】本発明のポリエステルブロック共重合体の
ソフトセグメント、ハードセグメントのセグメント長
は、分子量として表現して、およそ５００〜７０００、
好ましくは８００〜５０００であるが、これは特に限定
されるものではない。このセグメント長は直接測定する
のは困難であるが、例えば、ソフト、ハードそれぞれを
構成するポリエステルの組成と、ハードセグメントを構
成する成分からなるポリエステルの融点及び得られたポ
リエステルブロック共重合体の融点とから、フローリー
の式を用いて推定することが出来る。 【００１５】被覆材となるポリエステルブロック共重合
体の製造法はいかなるものでもよいが、例えばハードセ
グメントとソフトセグメントを構成する成分からなるポ
リエステルをそれぞれ製造し、溶融混合して融点がハー
ドセグメントを構成するポリエステルよりも２〜４０℃
低くなるようにする方法が挙げられる。この融点は、混
合温度と時間によって変化するので、目的の融点を示す
状態になった時点で、燐オキシ酸等の触媒失活剤を添加
して触媒を失活させたものが好ましい。 【００１６】本発明のポリエステルブロック共重合体
は、３５℃オルトクロルフェノール中で測定した固有粘
度が０．６以上、好ましくは０．８〜１．５のものが適
用できる。これより固有粘度が低い場合は、溶融粘度も
低くて被覆作業が困難になるため使用困難であり、機械
的強度も低くなるので取扱がむづかしい。 【００１７】本発明のポリエステルブロック共重合体を
光ファイバーのクラッドの上に被覆するのであるが、こ
の光ファイバーのコア、クラッドは１２０℃以上の耐熱
性を有する材質からなるものであればよい。 【００１８】例えば、コア材としてはポリカーボネー
ト、ポリノルボルネン等の透明で耐熱性の高い材料が使
用され、クラッド材としてはフッ化ビニリデンーテトラ
フルオロエチレン共重合体、ポリ（メタクリル酸パーフ
ルオロブチル）等の屈折率の低いフッ素系のポリマーが
一般的である。 【００１９】本発明に於いては、コアークラッドからな
る光ファイバーに、前述のポリエステルブロック共重合
体を被覆して得られる。この被覆の方法は、いかなる方
法でもよいが、例えば、溶融したポリエステルブロック
共重合体中に被覆材のない光ファイバーを通過させて被
覆する電線被覆の形態がよく用いられる。また、コア
材、クラッド材及び被覆材を同時に押出して３層構造と
することも可能である。 【００２０】被覆材の長期耐熱性が必要な場合は、ポリ
エステルブロック共重合体にポリカルボジイミドを添加
することにより更に改良することも可能である。このポ
リカルボジイミドとしては、カルボジイミド結合を分子
内に少なくとも２個有する化合物を言い、芳香族ジイソ
シアネート化合物を反応して得られるが如きポリカルボ
ジイミドが好ましい。このイソシアネートとしては、例
えば、１，３，５−イソプロピル−２，４−ジイソシア
ナトベンゼン、ナフタレン−１，５−ジイソシアネー
ト、２，４−ジイソシアナト−３，５−ジエチルトルエ
ン、４，４’−メチレンビス（２，６−ジエチルフェニ
ルイソシアネート）、４，４’−メチレンビス（２−エ
チル−６−メチルフェニルイソシアネート）、４，４’
−メチレンビス（２−イソプロピル−６−メチルフェニ
ルイソシアネート）、４，４’−メチレンビス（２，６
−ジイソプロピルフェニルイソシアネート）、４，４’
−メチレンビス（２−エチル−６−メチルシクロヘキシ
ルイソシアネート）が挙げられる。特に１，３，５−ト
リイソプロピルフェニレン−２，４−ジイソシアネート
の反応物が好ましく用いられ、特に分子量が５０００以
上のものが好ましい。これは、耐加水分解性のみではな
く、耐熱老化性などの改良も本発明の一つの特徴であ
り、これに特に上記が良好なためである。 【００２１】これらのポリカルボジイミド化合物は、ポ
リエステルブロック共重合体１００重量部当たり０．１
〜５重量部、好ましくは０．３〜３重量部、更に好まし
くは０．５〜２重量部用いられる。これより少ない量で
は効果が十分ではなく、これより多くなっても、目的と
する効果の増加は少なく、他の性能低下、例えば着色が
大きくなるためである。 【００２２】本発明に用いるポリエステルブロック共重
合体は、ポリエステルブロック共重合体とポリカルボジ
イミド化合物以外にも安定剤、補強材、顔料、染料、難
撚剤、核剤、滑剤その他添加物を含有していてもよく、
また、他のポリマーとの混合物であってもよい。この他
のポリマーとしては、例えば、ポリブチレンテレフタレ
ート等のポリエステルやエチレン、（メタ）アクリル酸
エステル、酢酸ビニル、スチレン、アクリロニトリル等
の共重合体が例示される。これらの添加物やポリマーの
量は、本発明の組成物１００重量部に対し、０．０１〜
５０重量部である。 【００２３】特に難燃剤は、光ファイバーを難燃化する
のに重要であり、被覆材の引張り試験を行った際の切断
伸度が５０％以上であることが好ましく、この為には、
例えば臭素系の難燃剤２〜３０％とアンチモン酸ナトリ
ウム２〜３０％との併用が好ましい。難燃助剤を用いな
いと難燃性の向上が難しく、一般に用いられる酸化アン
チモンでは引張り試験における破断伸度が出にくい為で
ある。 【００２４】 【実施例】実施例により本発明を詳述する。なお、実施
例中「部」とは「重量部」を示す。 【００２５】［参考例１］イソフタル酸ジメチル１７５
部、セバシン酸ジメチル２３部、ヘキサメチレングリコ
ール１４０部をジブチル錫ジアセテート触媒でエステル
交換反応後、減圧下に重縮合して、固有粘度１．０６、
ＤＳＣ法によって結晶の溶融に起因する吸熱ピークを有
さない非晶性のポリエステル（ア）を得た。このポリエ
ステルに、別途同様に重縮合して得た固有粘度０．９８
のポリブチレンテレフタレート（イ）のチップを乾燥し
て、１０７部添加し、２４０℃で更に４５分反応させた
のち、フェニルフォスフォン酸を０．１部添加して、反
応を停止させた。このポリエステルブロック共重合体を
取り出しチップ化して原料とした。このチップの融点は
１９０℃で、固有粘度は０．９３であった。 【００２６】［参考例２］イソフタル酸ジメチル１２５
部、セバシン酸ジメチル５４部、ヘキサメチレングリコ
ール１４０部をジブチル錫ジアセテート触媒でエステル
交換反応後、減圧下に重縮合して、固有粘度１．０６の
ポリエステルを得た。このポリエステルを実施重合例１
と同様にブロック化した後チップ化（ポリエステルブロ
ック共重合体）した。またこの例に於いて、ジカルボン
酸成分、グリコール成分を表１の如く変更して、ポリエ
ステルブロック共重合体を合成した。 【００２７】［実施例１］参考例１のポリエステルブロ
ック共重合体１００部にポリ（１，３，５−トリイソプ
ロピルフェニレン−２，４−カルボジイミド）（ライン
ケミー社製Ｓｔａｂａｘｏｌ Ｐ１００）（分子量約１
００００）を１部、２３０℃のシリンダー温度の押し出
し機を用いて溶融混合した。押し出されたポリエステル
ブロック共重合体組成物は水冷後切断チップ化した。 【００２８】得られたチップを１２０℃、３時間熱風乾
燥後２３０℃のシリンダー温度で押し出し、別途押し出
して得られた被覆材なしの光ファイバー（コア：ファン
クショナルノルボルネン樹脂（日本合成ゴム製ＡＲＴＯ
Ｎ）、クラッド：ポリメタクリル酸パーフロロ−ｔ−ブ
チル）を被覆ダイの上から通して被覆した。この被覆厚
さは０．６ｍｍであった。この被覆した光ファイバー
は、光の透過率は、曲げ半径２０ｍｍでも直線状に比べ
て０．３ｄＢの増加でしかなかった。 【００２９】この被覆光ファイバーは、１５０℃、１０
００時間後も光の透過係数は９０％以上保持していた。 【００３０】また、この光ファイバーはクラッド部分と
被覆が容易にはがれ、接続なども容易である。 【００３１】［実施例２〜４］実施例１に於いて、参考
例１の代わりに参考例２のポリエステルブロック共重合
体を用いた場合を表１に示した。 【００３２】 【表１】 【００３３】［実施例５］実施例１に於いて、光ファイ
バー心線として、ポリカーボネートをコア材とし、トリ
フロロエチレンービニリデンフルオライド共重合体シー
ス材として用いた光ファイバーを用いた場合も、屈曲性
はよく、また被覆の剥離も容易であった。 【００３４】［比較例１］実施例１に於いて、被覆材と
して、ナイロン１２（ヒュルス社製、ダイアミド、ポリ
エーテルエステルブロック共重合体（東レ、デュポン社
製、ハイトレル４０５６）を使用した以外は実施例１と
同様にしてテストした結果、ナイロン１２では剥離が難
しく、又、ポリエーテルエステルブロック共重合体を使
用した場合は１５０℃で１０００時間後には、被覆材が
ベトベトになっており使用できなかった。 【００３５】 【発明の効果】本発明を実施することにより、耐熱性に
優れ、柔軟で、曲げ半径も小さくできる。また接続など
の際必要な、芯線と被覆材との剥離も容易に行いうる特
性も有する。

Claims (1)

1. (57)【特許請求の範囲】 【請求項１】 テレフタル酸及びテトラメチレングリコ
   ールがジカルボン酸成分当たり６０モル％以上のポリブ
   チレンテレフタレートを主たる成分とするハードセグメ
   ントと、芳香族ジカルボン酸及び炭素数５〜１２の長鎖
   ジオールがジカルボン酸成分当たり６０モル％以上であ
   るポリエステルをソフトセグメントとするポリエステル
   ブロック共重合体からなる光ファイバー用被覆材。