JPH04506541A - 繊維用の被覆組成物 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は繊維用の含浸剤または被覆組成物に関する。本発明の被覆組成物は、特 に光学繊維ケーブルのオーバーラツプとして使用するための連続ガラスストラン ドを被覆するのに有益である。

従来の技術 繊維に被覆組成物を使用することは公知であり、被覆組成物は幾つかの理由で繊 維の表面に被覆される。被覆組成物は、通常、それらの形成後の加工中に繊維を 保護する目的で繊維に適用されるが、このような組成物はまたそれらの組成物中 にそれらの使用を容易にする性質を付与する成る種の成分を混入していた。改良 し得るこのような性質は、衝撃強さ、圧縮強さ、ストランド保全性、可撓性、靭 性、及び繊維と７）　ＩＪフックス脂の間の改良された接着性を含む。

このような被覆繊維は繊維またはケーブル、例えば光学ケーブルをオーバーコー トし、または包むのに有益である。典型的には、ガラス繊維がケーブルまたは繊 維のオーバーラツプとして使用され、熱可塑性樹脂が典型的には押出オーバーコ ートによりガラス繊維上に凝固される。押出外被と編組され、らせん状に巻かれ 、またはそれ以外に適用されたオーバーラツプとの間には接着性がない。ケーブ ルを設置する間に、グリップがケーブルの端部に取りつけられる。編組されたガ ラスオーバーラツプと押出被覆物との間の不十分な接着のため、グリップは押出 被覆物をケーブルから引き剥がす傾向がある。

本発明の熱可塑性樹脂含浸ストランドの使用は、押出オーバーコートに接着する ことによりこれを防止する。

本発明の目的は、ケーブルまたは繊維のオーバーラツプまたは被覆物として有益 なガラス繊維を被覆するためのスラリーまたは被覆組成物を提供することである 。更に別の目的は、通常に被覆された繊維の欠点のない被覆組成物組成物を提供 することである。現在製造されているケーブルでは、特別の部材が縮れを防止す るために必要とされる。これらの部材は高価であり、使用し難い。本発明の熱可 塑性樹脂含浸オーバーラツプは、それが融着された後に縮れ防止部材になる。更 に別の目的は、典型的にケーブルまたは繊維を包囲する押出保護被覆物に完全に 結合し得る被覆組成物を提供することである。

発明の開示 本発明は、フィルム形１＆性ポリマーと共に熱可塑性樹脂分散液を含むガラスス トランドに有益な水性被覆組成物を提供する。

本発明の被覆組成物は、熱可塑性樹脂（好ましくはポリエチレンポリマー粉末） 、界面活性剤、フィルム形成性ポリマー（好ましくはポリウレタンラテックスポ リマー）、ゲルまたは増粘剤を含み、残りは水である。

本発明の一つの好ましい使用によれば、熱可塑性樹脂ポリマーは、繊維またはフ ィラメントの束またはストランドに被覆された場合に粉末形態の水性被覆組成物 中に懸濁される。次いで、被覆ストランドはケーブルまたはコアーのまわりに包 まれる。ケーブルまたはコアーがストランドで包まれた後、熱可塑性樹脂外被が ケーブルまたはコアーの上に押出される。溶融ポリマーの加熱はオーバーラツプ 中の熱可塑性ポリマー粉末を溶融させ、流動させる。

また、ストランドを熱可塑性樹脂外被の押出の前に余熱してオーバーラツプへの 粉末ポリマーの更に完全な融着を与えることができる。冷却の際に、包装された ケーブルは、別の補剛訊材を添加しないで、ケーブルに縮れ防止及び剛性を付与 することを強化する。

本発明は、部分硬化を与え、または被覆物の粘着性を低下するための自己架橋性 の樹脂材料を使用することを必要としないで、望ましいケーブルを得る。更に、 本発明は滑剤の使用を必要としない。

水性被覆組成物は、通常のイン−ラインまたはオフ−ラインの被覆法で連続ガラ スストランドを含浸するのに特に有益である。

本発明のこれらの特徴及び利点並びにその他の特徴及び利点は、以下の本発明の 詳細な説明を考慮した後に更に明らかになる。

発明を実施する最良の方法 本発明は、ポリマー樹脂の強化に通常使用されるあらゆるガラス繊維と共に使用 可能である。本明細書に使用される“ガラ又繊維”という用語は、溶融ガラスの 一つ以上の流れの細長化により形成されるフィラメント及びこのようなガラス繊 維フィラメントが形成中に一緒に集められる際に形成されるストランドを意味す る。また、その用語は、多数のストランドを一緒に適用し、且つ／または捩じる こきにより形成される糸及びコード、並びにこのようなガラス繊維のストランド 、糸、またはコードから形成される織布及び不織布を意味する。本発明の被覆配 合物は市販の繊維と共に使用されることが好ましい。

オフ−ライン法へのインプットとして使用されるガラ又繊維は、当業者に公知で ある通常の既知のサイジング組成物でサイジングし得る。

本発明の実施に使用される個々の成分は市販されており、こうして本発明の特徴 を具体化する配合物の調製の際に互いに簡単にブレンドし得る。

本発明は、およその重量％基準で、 重量％ 熱可塑性ポリマー粉末　５〜５０ 界面活性剤　０．５〜１．５ フイルム形成性ポリマー　０．５〜５ 増粘剤　０〜０，１ 水　残り を含む水性被覆組成物を含む。最終固形分は６〜５６重量％の範囲である。被覆 組成物は、繊維（ＬＯＩ＞の重量の約５〜５０重量％に相当する乾燥被覆物を繊 維に付着するように適用される。

水性被覆組成物は、およその重量％基準で、重量％ 熱可塑性ポリマー粉末　１８〜２４ 界面活性剤　０．７５〜１．０ フイルム形成性ポリマー　１〜３ 増粘剤　０〜０．０５ 水　残り を含むことが好ましい。最終固形分は２０〜２８重量％の範囲である。被覆組成 物は、繊維（ＬＯＩ）の重量の約２４〜３０重量％に相当する乾燥被覆物を繊維 に付着するように適用される。

水性被覆組成物に使用される熱可塑性樹脂は、通常の熱可塑性樹脂粉末、例えば ポリエステル、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリアミド及び粉末形態で入手 できるその他のこのような通常のポリマーの中から選ぶことができる。これらの 粉末ポリマーの粒径は１００ミクロン未満であるべきである。

一つのこのような材料は、ポリエチレンポリマーであるミクロセン（Ｍｉｃｒｏ Ｌｈｅｎｅ）ＦＮ　５１０（商標＞（ＵＳＩケミカルズ社から市販される）であ る。好ましい実施態様に於いて、熱可塑性樹脂粉末の平均粒径は約２０ミクロン 以下の範囲である。ケーブル（特に光学繊維）を被覆するのに有益な樹脂は、良 好な衝撃強さ、高弾性率、良好な可撓性、並びにポリエチレン及びＰｖＣ外被材 料に対する良好な接着性を有することが所望される。

水性被覆組成物に使用される界面活性剤は、通常のポリエーテルポリオール、例 えば、ローム・アンド・ハース社から商品名トリトン（ＴＲＩＴＯＮ）　Ｘ１０ ０（商標）として販売されるアルキルアリールポリエーテルアルコールであって もよい。

水性被覆組成物に使用される分散性または乳化性のフィルム形成性ポリマーは、 通常の弾性ポリウレタンポリマー、例えば、ＲＩＩＣＯポリマー・コーポレーシ ョンから市販されるＲＵＣＯ２０１０Ｌであってもよい。

水性被覆組成物に使用されるゲルまたは増粘剤は、広範囲の通常の増粘剤から選 ぶことができる。ドリュウフロク（Ｄｒｅｗｆｌｏｃ＞２７０（ドリュウ・ケミ カル社から市販されるポリアミド）が、この適用に特に有益であることがわかっ た。

水性被覆組成物中の水の量は、繊維を被覆するのに充分な水性被覆組成物の全固 形分（非水含量）を与えるのに必要な量である。約５〜５０重量％の範囲の全固 形分を有することが好ましく、約２０〜２８重量％の全固形分が最も好ましい。

水性被覆組成物の好ましい配合方法に於いて、界面活性剤が主混合物を形成する 水の約３７４に溶解される。熱可塑性樹脂粉末が主混合物中に分散される。次い でフィルム形成性ポリマーが、得られる生温１１こ直接添加される。

増粘剤が残りの水に溶解さね、その後、主混合物に添加される。得られる水性被 覆組成物は良好なコンシスチンシー、低粘度、及び良好な安定性を有する。

水性被覆組成物は、通常のオフ−ライン法またはイン−ライン法で連続ストラン ドガラス繊維に適用し得る。イン−ライン法では、被覆物は繊維形成操作中にサ イジングとして適用される。オフ−ライン法では、ガラス繊維のインプットスト ランドの東が、水性被覆組成物を含む含浸浴中で引かれる。

過剰の被覆組成物はストリッパーダイにより除去される。得られる湿った含浸ま たは被覆された東は通常の方法で乾燥すれる。被覆されたガラスストランドは、 当業者に知られている方法のいずれかにより炉中で高温で乾燥されてかなりの量 の水を除去することができる。また、それらは、誘電加熱炉を使用して乾燥され てもよい。高温に於ける被覆ガラスストランドの乾燥は熱可塑性樹脂を溶融また は融着しない。熱可塑性樹脂はフィルム形成性ポリマーによりガラス繊維に保持 される。

成る方法では、包装材料は乾燥したストランドまたは殆ど乾燥したストランドを 巻取機で巻き取ることにより形成される。包装材料は典型的には５〜２０重量％ の残留水分を有する。次いで、包装材料を炉乾怪することにより、水分が更に除 去される。炉温度は粉末ポリマーの融点より低くすべきである。

得られる被覆ストランドはプライアブル（ρＩｙａｂｌｅ）であり、しかも優れ た粉末保持能力を有する。

被覆ガラス繊維は、あらゆる型のケーブル、または光学繊維ケーブルのオーバー ラツプとして特に有益である。また、被覆ガラス繊維が幾つかの強化材製品のう ちのいずれかに使用し得ることは、本発明の意図される範囲内にある。被覆ガラ ス繊維は当業者に知られている方法でケーブルまたは繊維の上にオーバーラツプ される。

本発明の水性被覆組成物で被覆されたガラス繊維は、現在入手し得る通常に被覆 された繊維またはそれ以外のサイジングされた繊維より優れている。

何となれば、被覆ガラス繊維は、熱可塑性樹脂粉末の望ましい程高い配合金量を 有するからである。被覆されたガラスストランドは可撓性であり、しかも通常に サイジングされた繊維と同様に容易に加工される。

また、このようなオーバーラツプされたケーブルは二次被覆物を有し、または成 る種の熱可塑性樹脂の押出物で更に被覆さね、その結果、ガラス繊維上の熱可塑 性樹脂はそれ自体で一緒に融着するだけでなく、二次熱可塑性樹脂コートと完全 に結合されることは、本発明の意図される範囲内にある。次いで、これは、張力 部材及び圧縮部材の両方として挙動する被覆ガラス繊維を与える。圧縮部材とし て、ケーブル上のガラス繊維オーバーラツプは縮れ防止部材として利用でき、加 工中、設置中、または使用時の硬化温度サイクル、特に低温（−４０℃）暴露中 のコアー繊維またはケーブルの損傷を防止する。

工業上の適用性 実施例１ 本発明の被覆組成物を下記の成分から調製した。

重量％ 熱可塑性ポリマー粉末 ＵＳＩケミカルズ社からのミクロセンＦＮ　５１０　２５アルキルアリ一ルポリ エーテルアルコール界面活性剤ローム・アンド・ハース社からのトリトンＸ１０ ０　（１８９ポリウレタンラテツクスフイルム形成性ポリマーＲＩＩＣＯ；ｔ！ 　＋Ｊ　７−社から（７）ＲＵＣＤ　２０１０　Ｌ　２．０ポリアクリルアミド 増粘剤 ドリュウ・ケミカル社からのドリュウフロク２７０　０．０４８水　残り 最終固形分は約２７重量％であった。被覆組成物を通常にサイジングされたガラ ス（ここでは、オウエンスーコーニング・ファイバーグラス社から市販されるＨ −１５７６２サイジングされたガラス）に、繊維（ＬＯＩ）の重量の約２６重量 ％に相当する乾燥被覆物を繊維に付着するように、適用する。

被覆繊維を約１５０℃に加熱することは、接着された熱可塑性樹脂を流動させ、 融着させ、それによりケーブルまたは繊維の被覆物またはオーバーラツプとして 使用するのに特に適した繊維強化製品を生じる。被覆さ汰硬化された繊維強化製 品は、ケーブル上でオーバーラツプされた場合、その後の加工に必要な可撓性及 び適当な程度の剛性を有するケーブルを与える。

繊維強化された光学繊維またはケーブルは、例えば光学繊維を更に保護する熱可 塑性樹脂材料を含む二次被覆物を有することができる。好ましい実施態様に於い て、二次被覆物の熱可塑性樹脂材料は水性被覆組成物に使用されたものと実質的 に同じ熱可塑性樹脂材料である。

本発明が、その特別な実施態様に関して詳細に説明されたが、種々の変化及び改 良が本発明の精神及び範囲から逸脱しないでなし得ることは、当業者に明らかで ある。

要約書 熱可塑性樹脂粉末、界面活性剤、フィルム形成性ポリマー、増粘剤、及び残部と して水を含む繊維用水性被覆組成物。ガラ又繊維の東またはストランドに被覆さ れた場合に、該被覆ガラス繊維は最終固体成分が約２５ないし３０重量パーセン トの範囲であり、良好な柔軟性と良好な圧縮強度を有する。

光学繊維を被覆した連続フィラメントで包み、熱可塑性樹脂の押し出し層でコー ティングする。

国際調査報告 国際調査報告 にＴ／ＵＳ　９１１０１Ｂ７１

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．重量％基準で、 重量％ 熱可塑性ポリマー粉末５〜５０ 界面活性剤０．５〜１．５ フィルム形成性ポリマー０．５〜５ 増粘剤０〜０．１ 水残り から実質的になる水性の被覆及び含浸剤組成物。 ２．６〜５６重量％の範囲の最終固形分を有する請求の範囲第１項に記載の水性 被覆組成物。 ３．重量％基準で、 重量％ 熱可塑性ポリマー粉末１８〜２４ 界面活性剤０．７５〜１．０ フィルム形成性ポリマー１〜３ 増粘剤０〜０．０５ 水残り から実質的になる水性の被覆及び含浸剤組成物。 ４．２０〜２８重量％の範囲の最終固形分を有する請求の範囲第３項に記載の水 性被覆組成物。 ５．重量％基準で、 重量％ 熱可塑性ポリマー粉末２５ 界面活性剤０．８９ フィルム形成性ポリマー２．０ 増粘剤０．０４８ 水残り から実質的になる水性の被覆及び含浸剤組成物。 ６．約２７重量％の最終固形分を有する請求の範囲第５項に記載の水性被覆組成 物。 ７．フィラメントの表面の少なくとも一部が請求の範囲第１項に記載の水性被覆 組成物から水を蒸発させることにより生じた残渣で被覆されることを特徴とする 複数の可撓性フィラメンド。 ８．フィラメントがガラス製である請求の範囲第７項に記載のフィラメント。９ ．光学ガラス繊維を実質的に覆う強化材の層を含み、強化材が請求の範囲第１項 に記載の水性被覆組成物から水を蒸発させることにより生じた残渣で被覆された 連続のフィラメントを含むことを特徴とする包装された光学ガラス繊維。 １０．包装された繊維が、その上に被覆された熱可塑性樹脂材料の押出層を有す る請求の範囲第９項に記載の光学ガラス繊維。 １１．熱可塑性樹脂材料の押出層が水性被覆組成物中の熱可塑性ポリマー粉末と 実質的に同じ熱可塑性樹脂である請求の範囲第１０項に記載の光学ガラス繊維。 １２．熱可塑性ポリマーが粉末形態のポリエチレンポリマーである請求の範囲第 １項に記載の水性被覆組成物。 １３．界面活性剤がアリールアルキルポリエーテルアルコールである請求の範囲 第１項に記載の水性被覆組成物。 １４．フィルム形成性ポリマーがポリウレタンラテックスポリマーである請求の 範囲第１項に記載の水性被覆組成物。 １５．増粘剤がポリアクリルアミドである請求の範囲第１項に記載の水性被覆組 成物。