JPH08311314A - 光ファイバケーブル用スペーサ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】 （１）フェノールとテトラクロロエタンとの
５０：５０混合溶媒中で３０℃で測定した極限粘度が
１．０以上であり、かつカルボキシル基末端が３０μｅ
ｑ／ｇ以下であるポリ（１，４−ブチレンテレフタレー
ト）樹脂と、（２）芳香族ポリカーボネート樹脂との重
量比率が９０／１０〜６０／４０である混合物８５〜９
８重量％と（３）ゴム状の初期段階と硬質の最終段階と
からなるコアシェル構造を有する多層ポリアクリル酸エ
ステル樹脂２〜１５重量％とから構成された熱可塑性樹
脂により形成される光ファイバケーブル用スペーサ。 【効果】 低温脆化特性、剛性、耐薬品性、成形加工性
に優れた光ファイバケーブルスペーサであり、細径化、
高密度化することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、光ファイバケーブル用
スペーサに関し、特に光ファイバの高密度化を図る際、
リブ肉厚を極端に薄くしても溝の形状が崩れることがな
い高剛性であり、さらに低温脆化特性、耐湿性、加工性
に優れた熱可塑性樹脂を用いて形成された光ファイバケ
ーブル用スペーサに関する。

【０００２】

【従来技術およびその問題点】光ファイバケーブルのス
ペーサは、金属線を撚りあわせてなる抗張力体の周囲に
プラスチックを押出被覆したもので、その外周表面に光
ファイバを収納するための螺旋溝が形成された構造にな
っていて、現在主として高密度ポリエチレンが使用され
ている。

【０００３】この高密度ポリエチレンは光ファイバスペ
ーサ用として低温における機械特性、加工性、経済性な
どのバランスの取れた樹脂ではあるが、剛性が低いため
光ファイバをより多く担持させて高密度化を図る際に、
リブの厚みを極端に薄くすると溝の形状が崩れてしまう
こと、海底ケーブルに使用される際水圧により変形する
ため多くの補強を必要とし重量増となり敷設が困難であ
ること、荷重たわみ温度が約８０℃と低いために高温で
の使用ができないこと、成形時の体積収縮率が大きいた
め押出し成形時のダイス設計が難しく複雑な断面形状で
は寸法精度が出ないことなどの欠点があり設計の自由度
や使用が制限されていた。

【０００４】一方光ファイバケーブルは今後使用が拡大
されると予想され、その際は敷設工事の容易性、経済性
などから現在使用されているケーブルよりもさらに高密
度化、細径化の要求があり、特開平４−２２０６１２号
公報、特開平４−３７２９１６号公報、特開平５−１９
１５１号公報などに各種のスペーサやケーブルが提案さ
れている。

【０００５】また高密度化された光ケーブルスペーサの
材質として使用される熱可塑性樹脂には低温脆化特性、
剛性、加工性に優れる事が重要な特性である。光ケーブ
ルは−４０℃から７０℃の温度範囲で使用されることか
ら、この温度範囲で十分な性能を確保しなければなら
ず、低温脆化特性は特に重要である。またスペーサ用樹
脂の高剛性化が必要な理由は、ケーブルの高密度化、細
径化の際に設計の自由度が飛躍的に高くなること、敷設
中ケーブルが踏まれたり重量物の下敷きになった際、リ
ブが変形しケーブルに伝送損失増のようなダメージを残
してはならないからである。さらにスペーサはその外周
表面に光ファイバを収納する螺旋状溝を有するような複
雑な形状であるため、その押し出し加工の際、材質とな
る熱可塑性樹脂には十分な溶融粘性が必要とされる。

【０００６】そのようなスペーサとして、ポリブチレン
テレフタレート（以下ＰＢＴ）と芳香族ポリカーボネー
ト（以下ＰＣ）とをある特定の比率で混合した熱可塑性
樹脂を用いる技術が特開平６−２５８５５８号公報にて
提案されている。しかしながらこの技術ではＰＢＴ／Ｐ
Ｃ比を７０／３０以上必要とし、ＰＣがこの比率以下の
場合、低温脆化特性を満足することができない。また一
般にＰＣは耐薬品性、耐候性が悪く、光ファイバケーブ
ルのように屋外に敷設される場合、長期に使用した際変
形、亀裂などの問題が懸念されるため、あまりＰＣ比率
を高くすることは好ましくない。特にＰＢＴ／ＰＣ比が
５０／５０以上になると耐薬品性が極端に低下する。さ
らにＰＢＴ／ＰＣ混合物のようなポリエステル系樹脂の
場合、耐湿熱性に問題があるため高温多湿環境下での使
用が制限される。

【０００７】低温脆化特性、荷重たわみ温度、剛性を兼
ね備えた熱可塑性樹脂に関する技術として、特公平２−
２８９８号公報にて提案されているＰＢＴ／ＰＣ／特殊
ポリアクリル酸エステル混合物があるが、耐湿熱性の問
題についての記述はなく光ケーブルのような多岐にわた
る環境下の場合、この公報記載の技術のままでは使用で
きない。また溶融粘性に関してはＰＢＴとして現在市場
にて入手可能な広域な粘度範囲について記述しているに
過ぎず、その規定範囲に確たる意味合いは見受けられな
い。前述したとおり光スペーサのような複雑な形状では
その押し出し加工性の問題から溶融粘性については充分
に検討する必要がある。

【０００８】

【発明の目的】本発明の目的は、高密度ポリエチレンの
持つ低温における機械特性、加工性、耐薬品性、耐湿熱
性を保持しながら、剛性を改良し、光ケーブルの高密度
化、細径化際の設計および使用環境の自由度を飛躍的に
高くすることのできる光ファイバケーブルスペーサを提
供することにある。

【０００９】

【問題点を解決するための手段】本発明者らは、上述の
目的を達成するために鋭意研究した結果、ある特定のＰ
ＢＴとＰＣと特定のコアシェル型多層ポリアクリル酸エ
ステル樹脂とを配合することにより、上述の目的を満足
するものが得られることを見いだし本発明に到達した。
すなわち、本発明は、（１）フェノールとテトラクロロ
エタンとの５０：５０混合溶媒中で３０℃で測定した極
限粘度（以下〔η〕）が１．０以上でありカルボキシル
基末端（以下ＣＯＯＨ末端）が３０μｅｑ／ｇ以下であ
るポリ（１，４−ブチレンテレフタレート）樹脂、
（２）芳香族ポリカーボネート樹脂との重量比率が９０
／１０〜６０／４０である混合物８５〜９８重量％と
（３）ゴム状の初期段階および熱可塑性であり硬質の最
終段階とからなるコアシェル構造を有する多層ポリアク
リル酸エステル樹脂２〜１５重量％とから構成された熱
可塑性樹脂により形成される光ファイバケーブル用スペ
ーサに関する。

【００１０】上述の樹脂により形成される光ファイバケ
ーブル用のスペーサは、後述する実施例においても明ら
かな如く、従来の高密度ポリエチレン製スペーサと比較
して同等以上の低温脆化特性と耐薬品性を持ち、高剛性
化されている。また通常のＰＢＴを用いた場合に比べ耐
湿熱性に優れ、加工性にも優れる。さらに、高密度ポリ
エチレンに対して７０℃以上も高い荷重たわみ温度であ
るため、従来では使用不可能であった８０℃以上の高温
においても十分に使用可能である。

【００１１】本発明における成分（１）として用いられ
るＰＢＴとは１，４−ブタンジオールとテレフタル酸ま
たはその低級アルコールエステルとを重縮合して得られ
るポリブチレンテレフタレートでありポリブチレンテレ
フタレートを６０重量％以上含有する共重合体であって
もよい。共重合されるモノマーとしてはイソフタル酸、
テレフタル酸、ナフタレンジカルボン酸、ジフェニルジ
カンボン酸、アジピン酸、セバシン酸、トリメリット
酸、シクロヘキサンジカルボン酸などの芳香族、脂肪
族、脂環族多塩基酸およびこれらのエステル形成性誘導
体、ヒドロキシ安息香酸、ヒドロキシナフトエ酸などの
芳香族ヒドロキシカルボン酸およびそのエステル形成性
誘導体、エチレングリコール、１，３−プロパンジオー
ル、１，６−ヘキサンジオール、１，８−オクタンジオ
ール、シクロヘキサンジメタノール、シクロヘキサンジ
オールなどの低級アルキレングリコール、ビスフェノー
ルＡ、４，４’−ジヒドロキシビフェニルなどの芳香族
アルコール、ビスフェノールＡのエチレンオキサイド２
モル付加体アルコール、ビスフェノールＡのプロピレン
オキサイド２モル付加体などのアルキレンオキサイド付
加体アルコール、グリセリン、ペンタエリスリトールな
どのポリヒドロキシ化合物およびそのエステル形成性誘
導体などが挙げられ、これらのジカルボン酸やヒドロキ
シ化合物は単独でも２種以上組み合わせても使用でき
る。

【００１２】本発明におけるＰＢＴのフェノールとテト
ラクロロエタンとの５０：５０の混合溶媒中で３０℃で
測定したときの、〔η〕は１．０以上であり好ましくは
１．１以上である。〔η〕が１．０以下の場合、溶融粘
性が低いため複雑な螺旋溝を有するようなスペーサへの
成形加工が非常に困難となる。また本発明に用いられる
ＰＢＴは、ベンジルアルコールに溶解しＫＯＨにて適定
したＣＯＯＨ末端が３０μｅｑ／ｇ以下であり好ましく
は２０μｅｑ／ｇ以下である。ＣＯＯＨ末端が３０μｅ
ｑ／ｇを越える場合、耐湿熱性が著しく劣るため、高温
多湿下での使用に適さず、光ケーブルの使用環境が限定
され好ましくない。

【００１３】本発明の成分（２）に用いられるポリカー
ボネートとは、２価のフェノール類とホスゲン、ハロゲ
ンホルメートまたはカーボネートエステルなどのカーボ
ネート前駆体から製造される樹脂である。ここで２価の
フェノール類とは、ビスフェノールＡ、ハイドロキノ
ン、２，２−ビス−（４−ヒドロキシフェニル）ペンタ
ン、２，４’−ジヒドロキシフェニルメタン、ビス−
（２−ヒドロキシフェニル）メタン、ビス−（４−ヒド
ロキシフェニル）メタン、ビス−（４−ヒドロキシ−５
−ニトロフェニル）メタン、１，１−ビス−（４−ヒド
ロキシフェニル）エタン、３，３−ビス−（４−ヒドロ
キシフェニル）ペンタン、２，２’−ジヒドロキシジフ
ェニル、２，６−ジヒドロキシナフタレン、ビス−（４
−ヒドロキシフェニル）スルフォン、４，４’−ジヒド
ロキシ−３．３’−ジクロロフェニルエーテル、４，
４’−ジヒドロキシ−２，５−ジクロロフェニルエーテ
ルなどである。これらのうち２価のフェノール類として
ビスフェノールＡ、カーポネート前駆体としてホスゲン
を用いたものが好ましく使用され、幾つかの供給源から
容易に入手できる。

【００１４】本発明では、ＰＢＴとＰＣとの混合比率は
９０／１０から６０／４０である。これはＰＣ比率がこ
れ以下の場合、スペーサにおいて重要な特性である低温
脆化特性が満足できず、逆にこれ以上になると、耐薬品
性が極端に低下し好ましくない。

【００１５】本発明において最も特徴的なことは、低温
脆化特性と耐薬品性とを同時に満足させるために成分
（３）のゴム状の初期段階と硬質の最終段階とからなる
多層ポリアクリル酸エステル樹脂を用いることであり、
低ＰＣ比率における低温脆化特性を著しく向上させるこ
とができる。この多層ポリアクリル酸エステル樹脂と
は、初期弾性段階約２５〜９５重量％および最終硬質段
階約５〜７５重量％からなり、特開昭５２−１５０４６
６号公報に記載された多層アクリル酸エステル樹脂であ
る。具体的には初期弾性段階がＣ数１〜６のアルキルア
クリレートと複数の付加重合性反応基を有した交叉結合
性単量体とグラフト結合性単量体とからなり、これと重
合された最終硬質段階にはＣ数１〜４のアルキルメタク
リレートが用いられている。これらの多層アクリル酸エ
ステル樹脂は、ロームアンドハース社からアクロイドＫ
Ｍ３３０の商品名などで容易に入手でき、その他幾つか
の供給源からも入手できる。この多層ポリアクリル酸エ
ステル樹脂の添加量は２〜１５重量％であり好ましくは
５〜１０重量％である。添加量が２重量％以下の場合、
ＰＢＴ／ＰＣ比率７０／３０以下で低温脆化特性を満足
できず、１５重量％以上の場合、スペーサのリブの厚み
を薄くできるだけの剛性を満足できない。

【００１６】また本発明の組成物には、本発明の目的を
損なわない範囲で通常使用される様々な添加剤を併用す
ることができる。使用できるものの例としては、難燃
剤、難燃助剤、紫外線吸収剤、滑剤、離型剤、熱安定
剤、帯電防止剤、染料および顔料を含む着色剤などであ
り、目的に応じて使用する。

【００１７】さらに本発明の組成物には、本発明の目的
を損なわない範囲で他の熱可塑性樹脂を使用することが
できる。使用できるものの例としては、ポリエチレン、
ポリプロピレンなどのポリオレフィン樹脂およびその混
合物、共重合体、ナイロン６、６・６、１２などのポリ
アミド樹脂およびその混合物、共重合体、ポリフェニレ
ンエーテルなどが挙げられる。

【００１８】本発明の組成物の製造方法は特に限定され
るものではなく、あらかじめブレンドしたＰＢＴとＰＣ
とコアシェル型多層ポリアクリル酸エステル樹脂とを一
軸あるいは二軸押出機、ロール、バンバリミキサー溶融
混合する方法、ＰＢＴとコアシェル型多層ポリアクリル
酸エステル樹脂とを溶融混合しマスターペレットを作成
したのち、そのマスターペレットとＰＣとをＰＢＴ樹脂
と芳香族ポリカーボネートとコアシェル型多層ポリアク
リル酸エステル樹脂が所定量となるよう混合する方法な
どが使用される。

【００１９】

【実施例】以下に実施例を挙げて発明の効果を具体的に
説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。
実施例中の特性の測定方法は以下の通りである。 １．引張強さ ＡＳＴＭ Ｄ６３８に従い、ＡＳＴＭ１号試験片を用い
て行なった。 ２．曲げ弾性率 ＡＳＴＭ Ｄ７９０に従い、ＡＳＴＭ１号試験片を用い
て行なった。 ３．荷重たわみ温度 ＡＳＴＭ Ｄ６４８に従い、４．６ｋｇｆ／ｃｍ² での
値を測定した。 ４．脆化温度の測定 ＪＩＳ Ｋ７１２６に従って行なった。 ５．耐薬品性 ＪＩＳ Ｋ６７６０に準じ、ポリオキシエチレンノニル
フェニルエーテル１０％水溶液に、ＡＳＴＭ１号試験片
を曲率半径１００ｍｍφに曲げた状態で５０℃５００時
間浸漬し試験片表面の亀裂発生の有無を目視にて確認し
た。

【００２０】実施例１〜６および比較例１〜４ 〔η〕が１．２０、ＣＯＯＨ末端が２０μｅｑ／ｇのＰ
ＢＴ樹脂（ＰＢＴ１）、ビスフェノールＡおよびホスゲ
ンからなる芳香族ポリカーポネート（以下ＰＣ），コア
シェル型多層ポリアクリル酸エステル樹脂（以下ＣＳ
Ａ）とを表１に示す組成にあらかじめ均一混合したの
ち、２５０℃に設定した３５ｍｍφベント付二軸押出機
にて混練しペレット化した。次に得られた樹脂組成物ペ
レットをバレル温度２５０℃、金型温度８０℃で射出成
形しＡＳＴＭ１号引張試験片と脆化温度測定用試験片と
を成形した。さらに得られたＡＳＴＭ１号試験片を１２
１℃、２気圧の条件下プレシャークッカーにて湿熱劣化
させた後に引張強さの測定を行なった。また得られたペ
レットをスペーサに成形加工する際の加工性について評
価した。 実施例７ ＰＢＴ樹脂として〔η〕が１．２０、ＣＯＯＨ末端が２
０μｅｑ／ｇでありテレフタル酸の一部をイソフタル酸
に変更した共重合ＰＢＴ樹脂（ＰＢＴ２）を用いた以外
は、実施例２と同様の試験を行なった。 実施例８ ＰＢＴ樹脂として〔η〕が１．２０、ＣＯＯＨ末端が２
０μｅｑ／ｇであり、１，４ブタンジオールの一部を
１，６ヘキサンジオールに変更した共重合ＰＢＴ樹脂
（ＰＢＴ３）を用いた以外は、実施例２と同様の試験を
行なった。 比較例５ ＰＢＴ樹脂として〔η〕が０．９０のもの（ＰＢＴ４）
を用いた以外は、実施例２と同様の試験を行なった。 比較例６ ＰＢＴ樹脂としてＣＯＯＨ末端が４０μｅｑ／ｇのもの
（ＰＢＴ５）を用いた以外は、実施例２と同様の試験を
行なった。 比較例７ 高密度ポリエチレン樹脂（以下ＨＤＰＥ）のみを用いて
実施例１〜６と同様の試験を行なった。 比較例８ ＰＢＴ１のみを用いて実施例１〜６と同様の試験を行な
った。

【００２１】なお表中の各原材料は、下記のものを使用
した。 ＰＢＴ１ ：株式会社クラレ製（〔η〕＝１．２０、Ｃ
ＯＯＨ未端＝２０μｅｑ／ｇ） ＰＢＴ２ ：テレフタル酸の一部をイソフタル酸に変更
した共重合ＰＢＴ樹脂（〔η〕＝１．２０、ＣＯＯＨ未
端＝２０μｅｑ／ｇ） ＰＢＴ３ ：１，４ブタンジオールの一部を１，６ヘキ
サンジオールに変更した共重合ＰＢＴ樹脂（〔η〕＝
１．２０、ＣＯＯＨ未端＝２０μｅｑ／ｇ） ＰＢＴ４ ：株式会社クラレ製（〔η〕＝０．９０、Ｃ
ＯＯＨ未端＝２０μｅｑ／ｇ） ＰＢＴ５ ：株式会社クラレ製（〔η〕＝１．２０、Ｃ
ＯＯＨ未端＝４０μｅｑ／ｇ） ＰＣ ：帝人化成株式会社製パンライトＬ１２５０ ＣＳＡ ：ロームアンドハース製アクロイドＫＭ３３
０ ＨＤＰＥ ：出光石油化学株式会社製５５０Ｐ

【００２２】

【表１】

【００２３】

【表２】

【００２４】

【発明の効果】以上の説明、実施例から明らかな如く、
（１）フェノールとテトラクロロエタンとの５０：５０
混合物に融解して測定した〔η〕が１．０以上であり、
かつＣＯＯＨ未端が３０μｅｑ／ｇ以下であるポリ
（１，４−ブチレンテレフタレート）樹脂と、（２）芳
香族ポリカーボネート樹脂との重量比率が９０／１０〜
６０／４０である混合物８５〜９８重量％と（３）ゴム
状の初期段階および熱可塑性であり硬質の最終段階とか
らなるコアシェル構造を有する多層ポリアクリル酸エス
テル樹脂２〜１５重量％とから構成された熱可塑性樹脂
により形成され、低温における機械特性、加工性、耐薬
品性に優れた光ファイバケーブル用スペーサを提供する
ことができる。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 （１）フェノールとテトラクロロエタン
   との５０：５０の混合溶媒中で３０℃で測定した極限粘
   度が１．０以上であり、かつカルボキシル基末端が３０
   μｅｑ／ｇ以下であるポリ（１，４−ブチレンテレフタ
   レート）樹脂と、（２）芳香族ポリカーボネート樹脂と
   の重量比率が９０／１０〜６０／４０である混合物８５
   〜９８重量％と（３）ゴム状の初期段階および熱可塑性
   であり硬質の最終段階とからなるコアシェル構造を有す
   る多層ポリアクリル酸エステル樹脂２〜１５重量％とか
   ら構成された熱可塑性樹脂により形成される光ファイバ
   ケーブル用スペーサ。
2. 【請求項２】 （１）ポリ（１，４−ブチレンテレフタ
   レート）樹脂が、ポリ（１，４−ブチレンテレフタレー
   ト）樹脂を６０重量％以上含有する、脂肪族または芳香
   族ジカルボン酸、あるいは脂肪族ジオールとの共重合体
   である請求項１に記載の光ファイバケーブル用スペー
   サ。