JP3725617B2

JP3725617B2 - Polyethylene for spacer for optical fiber cable and optical fiber cable spacer made of the polyethylene

Info

Publication number: JP3725617B2
Application number: JP16757296A
Authority: JP
Inventors: 野伸一永; 西利秀中; 井徳石; 田賢原
Original assignee: Mitsui Chemicals Inc; Ube-Nitto Kasei Co Ltd
Current assignee: Mitsui Chemicals Inc; Ube-Nitto Kasei Co Ltd
Priority date: 1996-06-27
Filing date: 1996-06-27
Publication date: 2005-12-14
Anticipated expiration: 2016-06-27
Also published as: JPH1010385A

Description

【０００１】
【発明の技術分野】
本発明は、光ファイバーケーブル用スペーサ用ポリエチレンおよびそのポリエチレンからなる光ファイバーケーブル用スペーサに関し、さらに詳しくは、成形性、表面平滑性、形状保持性および剛性に優れた、光ファイバーケーブル用スペーサを成形することができるポリエチレン、およびその光ファイバーケーブル用スペーサに関する。
【０００２】
【発明の技術的背景】
近年、通信ケーブルとして、従来のメタルケーブルに替わって、伝送情報の大容量化を図るため、光ファイバーケーブルが多く使用されるようになってきている。この光ファイバーケーブルには様々な種類があるが、大半の光ファイバーケーブルには、ポリエチレン製のスペーサが光ファイバーの支持体として用いられている。
【０００３】
ポリエチレン製スペーサは、一般にリブ構造を採っており、リブ間の溝にテープ状の光ファイバーが収容されている。このポリエチレン製スペーサは、その中心に金属製等のテンションメンバー（中心抗張力体）を有する。このテンションメンバーにより光ファイバーケーブルへの負荷が担持される。このようなポリエチレン製スペーサは、通常、このテンションメンバーにポリエチレンを異形押出被覆成形することにより、生産されている。
【０００４】
今後の光通信ケーブル網の更なる拡充に際し、光ファイバーケーブルのコストダウンが強く求められている。コストダウンには、ケーブルの小径化すなわち１ケーブルに収容し得る光ファイバー密度の向上、スペーサの生産性向上等が必要である。しかしながら、従来のポリエチレン製のスペーサは、成形性、表面平滑性に限界があり、１ケーブルに収容し得る光ファイバー密度の向上を目的とした寸法精度の向上、生産性の向上が困難であるという問題がある。
【０００５】
従来のポリエチレン製スペーサの内、表面平滑性に優れるポリエチレン製スペーサは、成形性、形状保持性、剛性のいずれかに劣り、一方、成形性、形状保持性、剛性に優れるポリエチレン製スペーサは、表面平滑性に劣るという問題がある。また、表面平滑性が不十分なポリエチレン製スペーサを光ファイバーケーブルに使用すると、光信号の伝送損失が大きくなるという問題がある。
【０００６】
ところで、特開平４−８１７０６号公報および特開平７−３３３４７６号公報においては、スペーサ溝底部の平均表面粗さ（ＪＩＳＢ０６０１）が１．５μｍ以下の光ファイバーケーブル用スペーサが提案されている。しかしながら、更なるケーブルの小径化のためには、光ファイバーテープの更なる薄肉化が必要であり、その際に光信号の伝送損失増加を極力小さくするためには、スペーサ溝底部および溝側面の表面平滑性を更に高め、平均表面粗さを１．０μｍ以下にすることが求められている。したがって、成形性、形状保持性および剛性に優れ、かつ、溝底部および溝側面の平均表面粗さが１．０μｍ以下である光ファイバーケーブル用スペーサを成形し得るポリエチレンが見出だされ、光ファイバーケーブルの小径化、スペーサの生産性向上が達成されれば、その工業的および社会的価値は極めて大きい。
【０００７】
【発明の目的】
本発明は、上記のような従来技術に伴う問題を解決しようとするものであって、成形性、表面平滑性、形状保持性および剛性に優れた光ファイバーケーブル用スペーサ用ポリエチレンおよびそのポリエチレンからなる光ファイバーケーブル用スペーサを提供することを目的としている。
【０００８】
【発明の概要】
本発明に係る光ファイバーケーブル用スペーサ用ポリエチレンは、
エチレン単独重合体、エチレンと炭素原子数３〜２０のα- オレフィンとからなるエチレン・α- オレフィン共重合体、またはこれらの混合物からなるポリエチレンであり、
該ポリエチレンは、
(ｉ)メルトフローレート（ＭＦＲ；ASTM D 1238，190℃、2.16kg荷重）が、
０．０４〜０．１５ｇ／１０分の範囲にあり、
(ii)１９０℃においてずり速度を変えながら樹脂をキャピラリーから押出し、
応力が２．４×１０⁶dyne／cm²に到達する時のずり速度により定義される流動インデックス（ＦＩ；単位 sec^-1）が、
１５０ ≦ ＦＩ ≦ ３００であり、
(iii) 重量平均分子量（Ｍｗ）と数平均分子量（Ｍｎ）との比が、
５．０ ≦ Ｍｗ／Ｍｎ ≦ ２０．０であり、
(iv)１９０℃における溶融張力（ＭＴ；単位ｇ）が、
１０ ≦ ＭＴ ≦ ５０であり、
(v) 密度（Ｄ；単位ｇ／cm³）が、
０．９４８ ≦ Ｄ ≦ ０．９７５である
ことを特徴としている。
【０００９】
また本発明に係る光ファイバーケーブル用スペーサは、上記の、本発明に係る光ファイバーケーブルスペーサ用ポリエチレンからなることを特徴としている。
【００１０】
【発明の具体的説明】
以下、本発明に係る光ファイバーケーブル用スペーサ用ポリエチレン、およびそのポリエチレンからなる光ファイバーケーブル用スペーサについて具体的に説明する。
【００１１】
ポリエチレン
本発明に係る光ファイバーケーブル用スペーサ用ポリエチレンは、エチレン単独重合体、エチレンと炭素原子数３〜２０のα- オレフィンとからなるエチレン・α- オレフィン共重合体、またはこれらの混合物である。
【００１２】
炭素原子数３〜２０のα- オレフィンとしては、具体的には、プロピレン、1-ブテン、1-ペンテン、1-ヘキセン、4-メチル-1- ペンテン、1-オクテン、1-デセン、1-ドデセン、1-テトラデセン、1-ヘキサデセン、1-オクタデセン、1-エイコセンなどが挙げられる。中でも、1-ブテン、1-ヘキセン、4-メチル-1- ペンテンが好ましい。
【００１３】
これらのα- オレフィンは、単独でまたは２種以上組み合わせて用いることができる。
上記エチレン・α- オレフィン共重合体における炭素原子数３〜２０のα- オレフィン含量は、５０モル％以下、通常０．０５〜１０モル％、好ましくは０．１〜５モル％である。
【００１４】
本発明に係るポリエチレンは、次のような特性を有している。
(ｉ)本発明に係るポリエチレンは、メルトフローレート(ＭＦＲ；ASTM D 1238，190℃、2.16kg 荷重）が０．０４〜０．１５ｇ／１０分の範囲にあり、特に０．０５〜０．１０ｇ／１０分の範囲にあることが好ましい。ポリエチレンのメルトフローレートが上記範囲内にあると、スペーサの異形押出被覆成形時のポリエチレン押出量、スペーサの表面平滑性およびリブ形状保持性の点で望ましい。
(ii)本発明に係るポリエチレンは、流動インデックス（ＦＩ；単位 sec^-1）は、
１５０ ≦ ＦＩ ≦ ３００、
好ましくは１８０ ≦ ＦＩ ≦ ２８０
であることが望ましい。ポリエチレンの流動インデックス（ＦＩ）が上記範囲内あると、スペーサの異形押出被覆成形時のポリエチレン押出量および表面平滑性の点で望ましい。
【００１５】
この流動性インデックス（ＦＩ）は、１９０℃においてずり速度を変えながらポリエチレンをキャピラリーから押出し、応力が２．４×１０⁶dyne／cm²に到達する時のずり速度により定義される。流動性インデックス（ＦＩ）は、たとえば（株）東洋精機製作所製の毛細式流れ特性試験機を用い、ずり速度を変えながらポリエチレンをキャピラリーから押出し、その時の応力を測定することにより決定される。なお、測定に使用するキャピラリーノズルの直径（内径）は３．０ｍｍである。
(iii) 本発明に係るポリエチレンの重量平均分子量(Ｍｗ)と数平均分子量(Ｍｎ)との比は、
５ ≦ Ｍｗ／Ｍｎ ≦ ２０、
好ましくは８ ≦ Ｍｗ／Ｍｎ ≦ １８
であることが望ましい。ポリエチレンのＭｗ／Ｍｎが上記範囲内にあると、スペーサの表面平滑性の点で望ましい。
【００１６】
この重量平均分子量(Ｍｗ)と数平均分子量(Ｍｎ)は、ＧＰＣ法(ゲルパーミエーションクロマトグラフィ法)により測定された値である。
Ｍｗ、Ｍｎの測定には、ウォーターズ社ＧＰＣモデルＡＬＣ−ＧＰＣ−１５０Ｃを使用し、カラムは東ソー（株）製ＰＳＫ−ＧＭＨ−ＨＴを、溶媒はオルソジクロルベンゼン（ＯＤＣＢ）溶媒を用いた。測定温度は１４０℃とした。
(iv)本発明に係るポリエチレンは、溶融張力（ＭＴ；単位ｇ）が、
１０ ≦ ＭＴ ≦ ５０、
好ましくは１２ ≦ ＭＴ ≦ ４０
であることが望ましい。ポリエチレンの溶融張力(ＭＴ)が上記範囲内にあると、形状保持性の点で望ましい。
【００１７】
溶融張力(ＭＴ)は、（株）東洋精機製作所製のＭＴ測定機を用い、１９０℃においてポリエチレンをキャピラリーからクロスヘッド速度１５ｍｍ／分で押し出し、ノズルより出たストランドを１５ｍ／分の速度で引き取りながら、このストランドにかかる張力を測定した値（単位；ｇ）である。なお、測定に使用するキャピラリーノズルは直径２．０９５ｍｍ、長さ８．０ｍｍである。
(ｖ)本発明に係るポリエチレンは、密度(Ｄ)が０．９４８〜０．９７５ｇ／cm³、好ましくは０．９５０〜０．９７５ｇ／cm³であることが望ましい。ポリエチレンの密度(Ｄ)が上記範囲内にあると、スペーサの剛性の点で好ましい。
【００１８】
密度(Ｄ)は、メルトフローレート(ＭＦＲ)測定時に得られるストランドを１２０℃で１時間熱処理し、１時間かけて室温まで徐冷した後、密度勾配管で測定した値（単位；ｇ／cm³)である。
【００１９】
上記のような特性を有する本発明に係るポリエチレンは、たとえば一般に公知の特公昭６３−５７４４６号公報、特公昭６１−２６１６９号公報等に記載されている、いわゆるチーグラー触媒にて、エチレンの単独重合、エチレンと炭素原子数３〜２０のα- オレフィンとを共重合させることにより得ることができる。
【００２０】
代表的な重合方法としては、スラリー法、気相法、溶液法等があげられるが、本発明に係るポリエチレンは、その重合触媒、重合方法により制約されるものではない。
【００２１】
また、本発明に係るポリエチレンは、本発明の目的を損なわない限り、２種以上のエチレン・α- オレフィン共重合体からなるブレンド物、２種以上のエチレン単独重合体からなるブレンド物あるいはエチレン単独重合体とエチレン・α- オレフィン共重合体とのブレンド物であってもよい。
【００２２】
さらに、２種以上のエチレン・α- オレフィン共重合体を連続重合することにより得られるポリエチレン、あるいはエチレン・α- オレフィン共重合体とエチレン単独重合体を連続重合して得られるポリエチレンであってもよく、（共）重合体のブレンド方法に制約されるものではない。
【００２３】
本発明に係るポリエチレンに、公知の耐熱安定剤、老化防止剤、耐候安定剤、塩酸吸収剤、滑剤、有機系あるいは無機系顔料、カーボンブラック、目やに防止剤、難燃剤、帯電防止剤、充填剤等を、本発明の目的を損なわない範囲で、添加することができる。
【００２４】
光ファイバーケーブル用スペーサ
本発明に係る光ファイバーケーブル用スペーサは、上記のような、本発明に係る光ファイバーケーブル用スペーサ用ポリエチレンからなる。
【００２５】
本発明に係るポリエチレンから形成されたスペーサは、平均表面粗さ（ＪＩＳＢ０６０１）が１．０μｍ以下となる。
本発明に係る光ファイバーケーブル用スペーサは、本発明に係るポリエチレンを用いて、従来公知の異形押出成形法により調製することができる。
【００２６】
【発明の効果】
本発明に係る光ファイバーケーブル用スペーサ用ポリエチレンは、ＭＦＲ、流動性インデックス(ＦＩ)、Ｍｗ／Ｍｎ、溶融張力(ＭＴ)および密度(Ｄ)が特定の範囲にあるので、スペーサの異形押出被覆成形時の成形性、形状保持性に優れ、表面平滑性、剛性に優れた光ファイバーケーブル用スペーサを提供することができる。
【００２７】
本発明に係る光ファイバーケーブル用スペーサは、平均表面粗さが１．０μｍ以下で表面平滑性に優れ、しかも、形状保持性、剛性に優れている。
【００２８】
【実施例】
以下、本発明を実施例により説明するが、本発明は、これら実施例に限定されるものではない。
【００２９】
なお、本発明においてポリエチレン、光ファイバーケーブル用スペーサの物性評価は、下記の方法に従って行なった。
（１）オルゼン剛性
ＡＳＴＭＤ１９２８のＣ法に従って２ｍｍ厚のプレスシートを作製し、ＡＳＴＭＤ７４７に従って、試験温度２３℃の条件で剛性試験を行ない、オルゼン剛性（単位；ＭＰａ）を求めた。
（２）スペーサのリブ底面および側面の表面粗さ
ＪＩＳＢ０６０１に従い、５μｍＲのダイヤモンド触針にて測定力０．４ｇｆ、測定速度０．３ｍｍ／秒、カットオフ０．８ｍｍ、測定長２．４ｍｍ、縦倍率２０００倍の条件で算術平均粗さ（Ｒａ；単位μｍ）を測定した。
【００３０】
（３）スペーサのリブ形状保持性
スペーサのリブ形状保持性は、次の２段階表示で評価した。
Ａ・・・リブの波打ち、倒れがなく形状保持性のよいスペーサ
Ｂ・・・リブが波打ったり、倒れたりして形状保持性が不十分なスペーサ
【００３１】
【実施例１】
エチレン・1-ブテン共重合体（1-ブテン含量＝０．７モル％、ＭＦＲ＝０．０８４ｇ／１０分、ＦＩ＝２４５ｓｅｃ^-1、Ｍｗ／Ｍｎ＝１７．０、ＭＴ＝１５．７ｇ、密度＝０．９５５ｇ／cm³、以下、ＰＥ−１と略す）１００重量部に、
ｎ- オクタデシル-3-（4'-ヒドロキシ-3',5'- ジ-t- ブチルフェニル）プロピオネート（老化防止剤）０．０５重量部、
テトラキス［メチレン-3-（3,5- ジ-t- ブチル-4- ヒドロキシフェニル）プロピオネート］メタン（酸化防止剤）０．１５重量部、
テトラキス（2,4-ジ-t- ブチルフェニル）-4,4- ビフェニレンジフォスフォネート（老化防止剤）０．２０重量部、および
ステアリン酸カルシウム（滑剤）０．１５重量部を配合し、口径６５ｍｍ、Ｌ／Ｄ＝２８、圧縮比３．０の押出機を用いて、設定温度２２０℃、スクリュー回転数８０ｒｐｍの条件で造粒してポリエチレン組成物のペレットを得た。上記ＰＥ−１のＭＦＲ、ＦＩ、Ｍｗ／Ｍｎ、ＭＴおよび密度を第１表に示す。
【００３２】
次に、外径１．６ｍｍの単鋼線(抗張力線)の外周に変性ポリエチレンの予備被覆層を設けた、外径が３．４ｍｍの被覆抗張力線（中心抗張力体）１の外周に、口径５０ｍｍ、Ｌ／Ｄ＝２５、圧縮比２．５の押出機を用いて、引取速度１５ｍ／分、ダイス温度１８０℃の条件で、口金を回転させながら、ポリエチレン組成物（１）を溶融押出被覆成形して、図１および図２に示すような溝巾１．４０ｍｍ、溝深さ３．１０ｍｍの螺旋状の溝２を５個有する、外径９．７０ｍｍ、溝の螺旋ピッチ５００ｍｍのスペーサ３を得た。
【００３３】
このポリエチレン製スペーサの評価結果を第１表に示す。
このスペーサの形状は、外径に対して溝深さが深く、２つの溝で形成されるリブの根元が細く扇状となるため、均一な冷却が難しく溝の側面に揺らぎが生じやすい品種であったが、上記ポリエチレン組成物（１）を使用したことにより、揺らぎの無い良好な形状が得られた。
【００３４】
なお、ポリエチレン組成物（１）の押出量は、スクリュー回転数８０ｒｐｍの条件にて測定した。
また、オルゼン剛性は、スペーサからポリエチレン組成物（１）試料を切削により採取して前記方法により測定した。
【００３５】
【実施例２】
実施例１において、ＰＥ−１の代わりにエチレン・1-ブテン共重合体（1-ブテン含量＝０．７モル％、ＭＦＲ＝０．０５８ｇ／１０分、ＦＩ＝２００ｓｅｃ^-1、Ｍｗ／Ｍｎ＝１５．２、ＭＴ＝１８．０ｇ、密度＝０．９５４ｇ／cm³、以下、ＰＥ−２と略す）を用いた以外は、実施例１と同様にして、ポリエチレン組成物（２）を調製し、さらにスペーサを成形した。上記ＰＥ−２のＭＦＲ、ＦＩ、Ｍｗ／Ｍｎ、ＭＴおよび密度を第１表に示す。
【００３６】
また、上記のようにして成形されたスペーサの評価結果を第１表に示す。
【００３７】
【比較例１】
実施例１において、ＰＥ−１の代わりにエチレン・1-ブテン共重合体（1-ブテン含量＝１．４モル％、ＭＦＲ＝０．１１ｇ／１０分、ＦＩ＝５１０ｓｅｃ^-1、Ｍｗ／Ｍｎ＝２０．２、ＭＴ＝１２．８ｇ、密度＝０．９５２ｇ／cm³、以下、ＰＥ−３と略す）を用いた以外は、実施例１と同様にして、ポリエチレン組成物（３）を調製し、さらにスペーサを成形した。上記ＰＥ−３のＭＦＲ、ＦＩ、Ｍｗ／Ｍｎ、ＭＴおよび密度を第１表に示す。
【００３８】
また、上記のようにして成形されたスペーサの評価結果を第１表に示す。
【００３９】
【比較例２】
実施例１において、ＰＥ−１の代わりにエチレン・1-ブテン共重合体（1-ブテン含量＝０．５モル％、ＭＦＲ＝０．０５９ｇ／１０分、ＦＩ＝１０５ｓｅｃ^-1、Ｍｗ／Ｍｎ＝１３．７、ＭＴ＝１６．８ｇ、密度＝０．９５２ｇ／cm³、以下、ＰＥ−４と略す）を用いた以外は、実施例１と同様にして、ポリエチレン組成物（４）を調製し、さらにスペーサを成形した。上記ＰＥ−４のＭＦＲ、ＦＩ、Ｍｗ／Ｍｎ、ＭＴおよび密度を第１表に示す。
【００４０】
また、上記のようにして成形されたスペーサの評価結果を第１表に示す。
【００４１】
【比較例３】
実施例１において、ＰＥ−１の代わりにエチレン・1-ブテン共重合体（1-ブテン含量＝０．５モル％、ＭＦＲ＝０．０７０ｇ／１０分、ＦＩ＝２２０ｓｅｃ^-1、Ｍｗ／Ｍｎ＝２７．３、ＭＴ＝１５．０ｇ、密度＝０．９５４ｇ／cm³、以下、ＰＥ−５と略す）を用いた以外は、実施例１と同様にして、ポリエチレン組成物（５）を調製し、さらにスペーサを成形した。上記ＰＥ−５のＭＦＲ、ＦＩ、Ｍｗ／Ｍｎ、ＭＴおよび密度を第１表に示す。
【００４２】
また、上記のようにして成形されたスペーサの評価結果を第１表に示す。
【００４３】
【比較例４】
実施例１において、ＰＥ−１の代わりにエチレン・1-ブテン共重合体（1-ブテン含量＝１．８モル％、ＭＦＲ＝０．２７ｇ／１０分、ＦＩ＝４１０ｓｅｃ^-1、Ｍｗ／Ｍｎ＝１５．０、ＭＴ＝７．８ｇ、密度＝０．９４６ｇ／cm³、以下、ＰＥ−６と略す）を用いた以外は、実施例１と同様にして、ポリエチレン組成物（６）を調製し、さらにスペーサを成形した。上記ＰＥ−６のＭＦＲ、ＦＩ、Ｍｗ／Ｍｎ、ＭＴおよび密度を第１表に示す。
【００４４】
また、上記のようにして成形されたスペーサの評価結果を第１表に示す。
【００４５】
【比較例５】
実施例１において、ＰＥ−１の代わりにエチレン・1-ブテン共重合体（1-ブテン含量＝１．３モル％、ＭＦＲ＝０．８０ｇ／１０分、ＦＩ＝１１００ｓｅｃ^-1、Ｍｗ／Ｍｎ＝１９．３、ＭＴ＝４．５ｇ、密度＝０．９５２ｇ／cm³、以下、ＰＥ−７と略す）を用いた以外は、実施例１と同様にして、ポリエチレン組成物（７）を調製し、さらにスペーサを成形した。上記ＰＥ−７のＭＦＲ、ＦＩ、Ｍｗ／Ｍｎ、ＭＴおよび密度を第１表に示す。
【００４６】
また、上記のようにして成形されたスペーサの評価結果を第１表に示す。
【００４７】
【比較例６】
実施例１において、ＰＥ−１の代わりにエチレン・1-ブテン共重合体（1-ブテン含量＝０．９モル％、ＭＦＲ＝０．０３０ｇ／１０分、ＦＩ＝１１０ｓｅｃ^-1、Ｍｗ／Ｍｎ＝３１．３、ＭＴ＝２１．０ｇ、密度＝０．９５０ｇ／cm³、以下、ＰＥ−８と略す）を用いた以外は、実施例１と同様にして、ポリエチレン組成物（８）を調製し、さらにスペーサを成形した。上記ＰＥ−８のＭＦＲ、ＦＩ、Ｍｗ／Ｍｎ、ＭＴおよび密度を第１表に示す。
【００４８】
また、上記のようにして成形されたスペーサの評価結果を第１表に示す。
【００４９】
【表１】

【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、本発明の実施例および比較例で調製した光ファイアーケーブル用スペーサの断面図である。
【図２】図２は、本発明の実施例および比較例で調製した光ファイアーケーブル用スペーサの斜視図である。
【符号の説明】
１・・・・・中心抗張力体
２・・・・・螺旋状の溝
３・・・・・光ファイバーケーブル用スペーサ[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to polyethylene for optical fiber cable spacers and optical fiber cable spacers made of the polyethylene, and more specifically, to form optical fiber cable spacers excellent in moldability, surface smoothness, shape retention and rigidity. The present invention relates to polyethylene and a spacer for optical fiber cables.
[0002]
TECHNICAL BACKGROUND OF THE INVENTION
In recent years, as a communication cable, in place of a conventional metal cable, an optical fiber cable is often used in order to increase the capacity of transmission information. There are various types of optical fiber cables, but most of the optical fiber cables use polyethylene spacers as optical fiber supports.
[0003]
The polyethylene spacer generally has a rib structure, and a tape-like optical fiber is accommodated in a groove between the ribs. This polyethylene spacer has a tension member (center tensile body) made of metal or the like at the center thereof. The tension member carries a load on the optical fiber cable. Such a polyethylene spacer is usually produced by profile-extrusion-coating polyethylene onto the tension member.
[0004]
In the future expansion of the optical communication cable network, cost reduction of the optical fiber cable is strongly demanded. In order to reduce the cost, it is necessary to reduce the diameter of the cable, that is, to increase the density of the optical fiber that can be accommodated in one cable, and to improve the productivity of the spacer. However, conventional polyethylene spacers have limitations in formability and surface smoothness, and it is difficult to improve dimensional accuracy and improve productivity for the purpose of improving the density of optical fibers that can be accommodated in one cable. There is.
[0005]
Among conventional polyethylene spacers, polyethylene spacers with excellent surface smoothness are inferior to moldability, shape retention and rigidity, while polyethylene spacers with excellent moldability, shape retention and rigidity are There is a problem that it is inferior in smoothness. In addition, when a polyethylene spacer having insufficient surface smoothness is used for an optical fiber cable, there is a problem that transmission loss of an optical signal increases.
[0006]
In JP-A-4-81706 and JP-A-7-333476, an optical fiber cable spacer having an average surface roughness (JIS B 0601) of a spacer groove bottom of 1.5 μm or less is proposed. However, in order to further reduce the diameter of the cable, it is necessary to further reduce the thickness of the optical fiber tape. In this case, in order to minimize the increase in transmission loss of the optical signal, the surface of the spacer groove bottom and groove side surfaces is minimized. There is a demand for further improving the smoothness and making the average surface roughness 1.0 μm or less. Accordingly, a polyethylene capable of molding a spacer for an optical fiber cable having excellent moldability, shape retention and rigidity and having an average surface roughness of 1.0 μm or less at the groove bottom and groove side surface has been found. If a reduction in diameter and an improvement in spacer productivity are achieved, its industrial and social value is extremely large.
[0007]
OBJECT OF THE INVENTION
The present invention is to solve the problems associated with the prior art as described above, and has excellent moldability, surface smoothness, shape retention and rigidity, and a fiber optic cable spacer polyethylene and an optical fiber made of the polyethylene. The object is to provide a spacer for a cable.
[0008]
SUMMARY OF THE INVENTION
Polyethylene for spacers for optical fiber cables according to the present invention is
An ethylene homopolymer, an ethylene / α-olefin copolymer comprising ethylene and an α-olefin having 3 to 20 carbon atoms, or a polyethylene comprising a mixture thereof,
The polyethylene is
(i) Melt flow rate (MFR; ASTM D 1238, 190 ° C, 2.16 kg load)
In the range of 0.04 to 0.15 g / 10 min,
(ii) Extruding the resin from the capillary while changing the shear rate at 190 ° C,
The flow index (FI; unit sec ⁻¹ ) defined by the shear rate when the stress reaches 2.4 × 10 ⁶ dyne / cm ² is
150 ≦ FI ≦ 300,
(iii) The ratio of the weight average molecular weight (Mw) to the number average molecular weight (Mn) is
5.0 ≦ Mw / Mn ≦ 20.0,
(iv) The melt tension (MT; unit g) at 190 ° C.
10 ≦ MT ≦ 50,
(v) The density (D; unit g / cm ³ ) is
It is characterized by 0.948 ≦ D ≦ 0.975.
[0009]
Moreover, the spacer for optical fiber cables which concerns on this invention consists of said polyethylene for optical fiber cable spacers which concerns on this invention.
[0010]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
The optical fiber cable spacer polyethylene according to the present invention and the optical fiber cable spacer made of the polyethylene will be specifically described below.
[0011]
Polyethylene The spacer polyethylene for optical fiber cable according to the present invention includes an ethylene homopolymer, an ethylene / α-olefin copolymer comprising ethylene and an α-olefin having 3 to 20 carbon atoms, or a mixture thereof. It is.
[0012]
Specific examples of the α-olefin having 3 to 20 carbon atoms include propylene, 1-butene, 1-pentene, 1-hexene, 4-methyl-1-pentene, 1-octene, 1-decene, 1-decene, Examples include dodecene, 1-tetradecene, 1-hexadecene, 1-octadecene, 1-eicosene and the like. Of these, 1-butene, 1-hexene and 4-methyl-1-pentene are preferable.
[0013]
These α-olefins can be used alone or in combination of two or more.
The content of α-olefin having 3 to 20 carbon atoms in the ethylene / α-olefin copolymer is 50 mol% or less, usually 0.05 to 10 mol%, preferably 0.1 to 5 mol%.
[0014]
The polyethylene according to the present invention has the following characteristics.
(i) The polyethylene according to the present invention has a melt flow rate (MFR; ASTM D 1238, 190 ° C., 2.16 kg load) in the range of 0.04 to 0.15 g / 10 min, particularly 0.05 to 0. It is preferably in the range of 10 g / 10 minutes. When the melt flow rate of polyethylene is within the above range, it is desirable in terms of the amount of polyethylene extruded during the profile extrusion coating of the spacer, the surface smoothness of the spacer, and the rib shape retention.
(ii) The polyethylene according to the present invention has a flow index (FI; unit sec ^-1 ) of
150 ≦ FI ≦ 300,
Preferably 180 ≦ FI ≦ 280
It is desirable that When the flow index (FI) of polyethylene is within the above range, it is desirable from the viewpoint of the amount of extruded polyethylene and surface smoothness during the profile extrusion coating of the spacer.
[0015]
This fluidity index (FI) is defined by the shear rate when the polyethylene is extruded from the capillary while changing the shear rate at 190 ° C. and the stress reaches 2.4 × 10 ⁶ dyne / cm ² . The fluidity index (FI) is determined by, for example, extruding polyethylene from a capillary while changing the shear rate using a capillary flow characteristic tester manufactured by Toyo Seiki Seisakusho Co., Ltd., and measuring the stress at that time. The diameter (inner diameter) of the capillary nozzle used for measurement is 3.0 mm.
(iii) The ratio of the weight average molecular weight (Mw) and the number average molecular weight (Mn) of the polyethylene according to the present invention is:
5 ≦ Mw / Mn ≦ 20,
Preferably 8 ≦ Mw / Mn ≦ 18
It is desirable that When the Mw / Mn of polyethylene is within the above range, it is desirable in terms of the surface smoothness of the spacer.
[0016]
The weight average molecular weight (Mw) and the number average molecular weight (Mn) are values measured by GPC method (gel permeation chromatography method).
For measurement of Mw and Mn, Waters GPC model ALC-GPC-150C was used, the column was PSK-GMH-HT manufactured by Tosoh Corporation, and the solvent was orthodichlorobenzene (ODCB) solvent. The measurement temperature was 140 ° C.
(iv) The polyethylene according to the present invention has a melt tension (MT; unit g)
10 ≦ MT ≦ 50,
Preferably 12 ≦ MT ≦ 40
It is desirable that When the melt tension (MT) of polyethylene is within the above range, it is desirable from the viewpoint of shape retention.
[0017]
The melt tension (MT) was measured by using an MT measuring machine manufactured by Toyo Seiki Seisakusho Co., Ltd., and at 190 ° C, polyethylene was extruded from the capillary at a crosshead speed of 15 mm / min, and the strand from the nozzle was drawn at a speed of 15 m / min However, it is the value (unit; g) which measured the tension concerning this strand. The capillary nozzle used for measurement has a diameter of 2.095 mm and a length of 8.0 mm.
(v) The polyethylene according to the present invention has a density (D) of 0.948 to 0.975 g / cm ³ , preferably 0.950 to 0.975 g / cm ³ . When the density (D) of polyethylene is within the above range, it is preferable in terms of the rigidity of the spacer.
[0018]
Density (D) is a value (unit: g / cm) measured with a density gradient tube after heat treating the strand obtained at the time of measurement of melt flow rate (MFR) at 120 ° C. for 1 hour, gradually cooling to room temperature over 1 hour. ³ ).
[0019]
The polyethylene according to the present invention having the above-described characteristics is obtained by homopolymerizing ethylene with a so-called Ziegler catalyst described in, for example, generally known JP-B 63-57446, JP-B 61-26169. It can be obtained by copolymerizing ethylene and an α-olefin having 3 to 20 carbon atoms.
[0020]
Typical polymerization methods include a slurry method, a gas phase method, a solution method, and the like, but the polyethylene according to the present invention is not limited by its polymerization catalyst and polymerization method.
[0021]
In addition, the polyethylene according to the present invention is a blend comprising two or more ethylene / α-olefin copolymers, a blend comprising two or more ethylene homopolymers, or ethylene alone, as long as the object of the present invention is not impaired. It may be a blend of a polymer and an ethylene / α-olefin copolymer.
[0022]
Further, polyethylene obtained by continuously polymerizing two or more kinds of ethylene / α-olefin copolymers, or polyethylene obtained by continuously polymerizing ethylene / α-olefin copolymer and ethylene homopolymer may be used. Well, it is not limited by the (co) polymer blending method.
[0023]
In the polyethylene according to the present invention, known heat resistance stabilizer, anti-aging agent, weather resistance stabilizer, hydrochloric acid absorbent, lubricant, organic or inorganic pigment, carbon black, anti-glare agent, flame retardant, antistatic agent, filler Etc. can be added in the range which does not impair the object of the present invention.
[0024]
Spacer for optical fiber cable The spacer for optical fiber cable according to the present invention is made of the above-described polyethylene for spacer for optical fiber cable according to the present invention.
[0025]
The spacer formed from the polyethylene according to the present invention has an average surface roughness (JISB 0601) of 1.0 μm or less.
The spacer for optical fiber cables according to the present invention can be prepared by a conventionally known profile extrusion molding method using the polyethylene according to the present invention.
[0026]
【The invention's effect】
Since the polyethylene for spacers for optical fiber cables according to the present invention has MFR, flowability index (FI), Mw / Mn, melt tension (MT) and density (D) in specific ranges, the spacer is subjected to profile extrusion coating molding. It is possible to provide a spacer for an optical fiber cable that is excellent in moldability and shape retention and has excellent surface smoothness and rigidity.
[0027]
The spacer for an optical fiber cable according to the present invention has an average surface roughness of 1.0 μm or less, excellent surface smoothness, and excellent shape retention and rigidity.
[0028]
【Example】
EXAMPLES Hereinafter, although an Example demonstrates this invention, this invention is not limited to these Examples.
[0029]
In the present invention, physical properties of polyethylene and optical fiber cable spacers were evaluated according to the following methods.
(1) Olsen rigidity A press sheet having a thickness of 2 mm was prepared in accordance with ASTM D 1928 method C, and a rigidity test was performed in accordance with ASTM D 747 at a test temperature of 23 ° C. to determine the Olsen rigidity (unit: MPa).
(2) Roughness of rib bottom and side surfaces of spacer According to JIS B 0601, measuring force 0.4 gf, measuring speed 0.3 mm / second, cut-off 0.8 mm, measuring length 2.4 mm with 5 μm R diamond stylus The arithmetic average roughness (Ra; unit μm) was measured under the condition of 2000 times the vertical magnification.
[0030]
(3) Rib shape retainability of spacer The rib shape retainability of the spacer was evaluated by the following two-stage display.
A ... Spacer with good shape retention without undulating or falling ribs B ... Spacer with insufficient shape holding due to rippling or falling ribs [0031]
[Example 1]
Ethylene / 1-butene copolymer (1-butene content = 0.7 mol%, MFR = 0.084 g / 10 min, FI = 245 sec ⁻¹ , Mw / Mn = 17.0, MT = 15.7 g, density = 0.955 g / cm ³ , hereinafter abbreviated as PE-1)
n-octadecyl-3- (4′-hydroxy-3 ′, 5′-di-t-butylphenyl) propionate (anti-aging agent) 0.05 part by weight,
Tetrakis [methylene-3- (3,5-di-t-butyl-4-hydroxyphenyl) propionate] methane (antioxidant) 0.15 parts by weight,
Tetrakis (2,4-di-t-butylphenyl) -4,4-biphenylene diphosphonate (anti-aging agent) 0.20 part by weight and calcium stearate (lubricant) 0.15 part by weight Using an extruder with 65 mm, L / D = 28, and a compression ratio of 3.0, granulation was carried out under the conditions of a set temperature of 220 ° C. and a screw rotation speed of 80 rpm to obtain polyethylene composition pellets. Table 1 shows the MFR, FI, Mw / Mn, MT and density of PE-1.
[0032]
Next, the outer diameter of a single steel wire (strength line) having a 1.6 mm outer diameter is provided with a pre-coated layer of modified polyethylene, and the outer diameter of the coated tensile line (central strength body) 1 having an outer diameter of 3.4 mm Using an extruder with 50 mm, L / D = 25, and compression ratio of 2.5, the polyethylene composition (1) was melt extrusion coated while rotating the die under the conditions of a take-up speed of 15 m / min and a die temperature of 180 ° C. A spacer 3 having five spiral grooves 2 having a groove width of 1.40 mm and a groove depth of 3.10 mm as shown in FIGS. 1 and 2 and having an outer diameter of 9.70 mm and a spiral pitch of 500 mm as shown in FIGS. Got.
[0033]
The evaluation results of this polyethylene spacer are shown in Table 1.
This spacer has a deep groove depth with respect to the outer diameter, and the rib base formed by the two grooves has a fan shape with a thin root. Therefore, uniform cooling is difficult, and the side surface of the groove is likely to fluctuate. However, by using the polyethylene composition (1), a good shape without fluctuation was obtained.
[0034]
In addition, the extrusion amount of the polyethylene composition (1) was measured on the conditions of screw rotation speed 80rpm.
Also, the Olsen stiffness was measured by the method described above by cutting a polyethylene composition (1) sample from a spacer by cutting.
[0035]
[Example 2]
In Example 1, instead of PE-1, an ethylene / 1-butene copolymer (1-butene content = 0.7 mol%, MFR = 0.058 g / 10 min, FI = 200 sec ⁻¹ , Mw / Mn = A polyethylene composition (2) was prepared in the same manner as in Example 1 except that 15.2 and MT = 18.0 g, density = 0.954 g / cm ³ (hereinafter abbreviated as PE-2). Further, a spacer was formed. Table 1 shows the MFR, FI, Mw / Mn, MT and density of PE-2.
[0036]
Table 1 shows the evaluation results of the spacers molded as described above.
[0037]
[Comparative Example 1]
In Example 1, instead of PE-1, an ethylene / 1-butene copolymer (1-butene content = 1.4 mol%, MFR = 0.11 g / 10 min, FI = 510 sec ⁻¹ , Mw / Mn = A polyethylene composition (3) was prepared in the same manner as in Example 1 except that 20.2, MT = 12.8 g, density = 0.952 g / cm ³ (hereinafter abbreviated as PE-3). Further, a spacer was formed. Table 1 shows the MFR, FI, Mw / Mn, MT and density of PE-3.
[0038]
Table 1 shows the evaluation results of the spacers molded as described above.
[0039]
[Comparative Example 2]
In Example 1, instead of PE-1, an ethylene / 1-butene copolymer (1-butene content = 0.5 mol%, MFR = 0.059 g / 10 min, FI = 105 sec ⁻¹ , Mw / Mn = A polyethylene composition (4) was prepared in the same manner as in Example 1 except that 13.7, MT = 16.8 g, density = 0.952 g / cm ³ (hereinafter abbreviated as PE-4) was used. Further, a spacer was formed. Table 1 shows the MFR, FI, Mw / Mn, MT and density of PE-4.
[0040]
Table 1 shows the evaluation results of the spacers molded as described above.
[0041]
[Comparative Example 3]
In Example 1, instead of PE-1, an ethylene / 1-butene copolymer (1-butene content = 0.5 mol%, MFR = 0.070 g / 10 min, FI = 220 sec ⁻¹ , Mw / Mn = 27.3, MT = 15.0 g, density = 0.950 g / cm ³ , hereinafter abbreviated as PE-5), and a polyethylene composition (5) was prepared in the same manner as in Example 1. Further, a spacer was formed. Table 1 shows the MFR, FI, Mw / Mn, MT and density of the PE-5.
[0042]
Table 1 shows the evaluation results of the spacers molded as described above.
[0043]
[Comparative Example 4]
In Example 1, instead of PE-1, an ethylene / 1-butene copolymer (1-butene content = 1.8 mol%, MFR = 0.27 g / 10 min, FI = 410 sec ⁻¹ , Mw / Mn = A polyethylene composition (6) was prepared in the same manner as in Example 1 except that 15.0, MT = 7.8 g, density = 0.946 g / cm ³ (hereinafter abbreviated as PE-6) was used. Further, a spacer was formed. Table 1 shows the MFR, FI, Mw / Mn, MT and density of the PE-6.
[0044]
Table 1 shows the evaluation results of the spacers molded as described above.
[0045]
[Comparative Example 5]
In Example 1, instead of PE-1, an ethylene / 1-butene copolymer (1-butene content = 1.3 mol%, MFR = 0.80 g / 10 min, FI = 1100 sec ⁻¹ , Mw / Mn = A polyethylene composition (7) was prepared in the same manner as in Example 1 except that 19.3, MT = 4.5 g, density = 0.952 g / cm ³ (hereinafter abbreviated as PE-7) was used. Further, a spacer was formed. Table 1 shows the MFR, FI, Mw / Mn, MT and density of PE-7.
[0046]
Table 1 shows the evaluation results of the spacers molded as described above.
[0047]
[Comparative Example 6]
In Example 1, instead of PE-1, an ethylene / 1-butene copolymer (1-butene content = 0.9 mol%, MFR = 0.030 g / 10 min, FI = 110 sec ⁻¹ , Mw / Mn = 31.3, MT = 21.0 g, density = 0.950 g / cm ³ (hereinafter abbreviated as PE-8), and a polyethylene composition (8) was prepared in the same manner as in Example 1. Further, a spacer was formed. Table 1 shows the MFR, FI, Mw / Mn, MT and density of the PE-8.
[0048]
Table 1 shows the evaluation results of the spacers molded as described above.
[0049]
[Table 1]

[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view of a spacer for an optical fire cable prepared in Examples and Comparative Examples of the present invention.
FIG. 2 is a perspective view of a spacer for an optical fire cable prepared in Examples and Comparative Examples of the present invention.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Center tensile body 2 ... Spiral groove 3 ... Optical fiber cable spacer

Claims

An ethylene homopolymer, an ethylene / α-olefin copolymer comprising ethylene and an α-olefin having 3 to 20 carbon atoms, or a polyethylene comprising a mixture thereof,
The polyethylene is
(i) Melt flow rate (MFR; ASTM D 1238, 190 ° C, 2.16 kg load)
In the range of 0.04 to 0.15 g / 10 min,
(ii) Extruding the resin from the capillary while changing the shear rate at 190 ° C,
The flow index (FI; unit sec ⁻¹ ) defined by the shear rate when the stress reaches 2.4 × 10 ⁶ dyne / cm ² is
150 ≦ FI ≦ 300,
(iii) The ratio of the weight average molecular weight (Mw) to the number average molecular weight (Mn) is
5.0 ≦ Mw / Mn ≦ 20.0,
(iv) The melt tension (MT; unit g) at 190 ° C.
10 ≦ MT ≦ 50,
(v) The density (D; unit g / cm ³ ) is
0.948 <= D <= 0.975 It is the polyethylene for spacers for optical fiber cables characterized by the above-mentioned.

An optical fiber cable spacer comprising the polyethylene according to claim 1.

The spacer for optical fiber cables according to claim 2, wherein the average surface roughness (JIS B 0601) is 1.0 µm or less.