JPH09272761A - エチレン重合体組成物及びそれを用いた光ファイバー収納用スぺーサー - Google Patents

エチレン重合体組成物及びそれを用いた光ファイバー収納用スぺーサー

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JPH09272761A
JPH09272761A JP8080339A JP8033996A JPH09272761A JP H09272761 A JPH09272761 A JP H09272761A JP 8080339 A JP8080339 A JP 8080339A JP 8033996 A JP8033996 A JP 8033996A JP H09272761 A JPH09272761 A JP H09272761A
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Koji Ueki
幸治 植木
Koji Saito
孝司 齋藤
Hiroshi Satani
宏 佐谷
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Sumitomo Electric Industries Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 金属及びポリオレフィンに対する接着性が良
好で、かつ耐熱老化性に優れ、光ファイバー収納用スペ
ーサーの接着剤として有用な材料の提供。 【解決手段】(A)ポリオレフィン・・・・・・・・・
・・・・・・・10〜90重量部、 (B)エチレン・不飽和カルボン酸共重合体・・・・・
・90〜10重量部 (両者の合計が100重量部)からなる樹脂成分に対
し、 (C)フェノール系酸化防止剤・・・・・・・・・・
0.01〜1重量部 (D)ペンタエリスリトールジホスファイト・・0.0
01〜0.3重量部 とからなるエチレン共重合体組成物。上記エチレン共重
合体組成物を接着樹脂層5(図1)に用いた光ファイバ
ー収納用スペーサー。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、金属に対する接着
性が優れるとともに、ポリオレフィンに対する接着性も
優れ、かつ耐熱老化性に優れたエチレン共重合体組成物
に関する。さらに詳しくは、光ファイバー収納用スペー
サーの接着剤として優れた性能を示すエチレン共重合体
組成物に関する。本発明はまた、上記エチレン共重合体
組成物を用いた光ファイバー収納用スペーサーに関す
る。
【0002】
【従来の技術】光ファイバーケーブルは一般に中心部に
抗張力線が設けられ、その外周に熱可塑性樹脂製のスペ
ーサーが被覆された構造となっている。図1に光ファイ
バー収納用スペーサー1の一例の横断面図を示す。光フ
ァイバーケーブルに用いられるスペーサー1として、単
鋼線、撚鋼線などの抗張力線2の外周に、光ファイバー
を収納させる螺旋溝6を有する樹脂製のスペーサー本体
3を形成したものが知られており、スペーサー本体3を
形成する樹脂としては一般的にはポリオレフィン系樹脂
が用いられ、とくに耐候性、耐熱性などに優れる安価な
高密度ポリエチレンが多用されている。しかしながらス
ペーサー本体を全て高密度ポリエチレンで構成した場合
には、上記の抗張力線とスペーサー本体との接合力は、
主として高密度ポリエチレンの固化時の収縮力などによ
るものであるため、充分な接合力を得ることはできな
い。そのため種々環境温度が変化する光ファイバーケー
ブルの使用上において、抗張力線の熱線膨張係数と高密
度ポリエチレンによるスペーサー本体の熱線膨張係数が
異なる故、スペーサー本体が抗張力線より大きく伸び縮
みし、光ファイバー自体に歪みを生じさせ、伝送損失を
増加せしめる問題が指摘されていた。
【0003】そのためスペーサー本体を、螺旋溝を有す
る外層樹脂層4と内層樹脂層5とに分け、内層樹脂とし
て抗張力線と外層樹脂である高密度ポリエチレンの双方
に良好な接着性を示す接着性樹脂を用いることにより、
上記問題点の解決が図られてきた。このような内層樹脂
として無水マレイン酸でグラフト変性されたポリオレフ
ィンが適していることが、例えば特開昭61−1794
08や特開昭62−168104の各公報で知られてい
る。しかしながら、このようなグラフト変性体は高価で
あり、より安価な材料への転換が求められていた。
【0004】エチレン・アクリル酸共重合体、及びエチ
レン・メタクリル酸共重合体で代表されるエチレン・不
飽和カルボン酸共重合体は、金属への接着力が良好であ
り、かつ安価であるところから、このような代替材料と
して注目されるが、高密度ポリエチレンに対する接着力
が充分でない。また、一般に不飽和カルボン酸の含有量
が増えるにしたがい、樹脂の融点がポリエチレンより低
くなるため耐熱変形性に劣り、かつ安定剤処方を施さな
いものは後記するような耐熱老化性試験に対しても十分
な性能を示さず、また変性ポリオレフィンに有効な安定
剤処方がそのまま使用できないという問題点があった。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】そこで本発明者らは、
エチレン・不飽和カルボン酸共重合体を使用して、上記
スペーサー用接着剤として、優れた性能を示す処方を見
出すべく鋭意検討を行った。その検討の過程で、エチレ
ン・不飽和カルボン酸共重合体にポリオレフィンを配合
すると、金属に対する接着性が低下するものの、耐熱変
形性が改善され、高密度ポリエチレンに対する接着性も
改善されることが判った。また、エチレン・不飽和カル
ボン酸共重合体の耐熱老化性の改善には、フェノール系
酸化防止剤とペンタエリスリトールジホスファイトの併
用が優れていることを見出したが、その一方でペンタエ
リスリトールジホスファイトの添加は、金属接着性に悪
影響を及ぼすことを知った。ところが、フェノール系酸
化防止剤と、ペンタエリスリトールジホスファイトを配
合したエチレン・不飽和カルボン酸共重合体に、ポリオ
レフィンを配合すると、かえって金属接着性が改善さ
れ、しかも優れた耐熱老化性の組成物が得られるという
予想外の効果が達成できることを見出すに至り、本発明
に到達した。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明は、ポリオレフィ
ン(A)10〜90重量部、エチレン・不飽和カルボン
酸共重合体(B)90〜10重量部(両者の合計が10
0重量部)からなる樹脂成分に対し、フェノール系酸化
防止剤(C)0.01〜1重量部及びペンタエリスリト
ールジホスファイト(D)0.001〜0.3重量部と
からなるエチレン共重合体組成物に関する。本発明はま
た、このようなエチレン共重合体組成物を接着樹脂層に
用いた光ファイバー収納用スペーサーに関する。
【0007】
【発明の実施の形態】本発明で用いられるポリオレフィ
ン(A)としては、高圧法低密度ポリエチレン、シング
ルサイト触媒あるいはマルチサイト触媒で製造される直
鎖低密度ポリエチレン、中、高密度ポリエチレン、ポリ
プロピレンなどを例示することができるが、エチレン・
不飽和カルボン酸共重合体(B)との混和性を考慮する
と、高圧法低密度ポリエチレンまたは密度が0.900
〜0.940g/cm3 、好ましくは0.910〜0.
930g/cm3 の直鎖低密度ポリエチレンを使用する
のが好ましい。ポリオレフィンがポリエチレンである場
合には、190℃、2160g荷重におけるメルトフロ
ーレートが0.1〜50g/10分、特に0.1〜10
g/10分のものを使用するのが好ましい。
【0008】本発明で用いられるエチレン・不飽和カル
ボン酸共重合体(B)は、不飽和カルボン酸含量が好ま
しくは1〜30重量%、特に好ましくは4〜20重量%
の共重合体であって、エチレンと不飽和カルボン酸から
なる共重合体のみならず、他に第3の単量体が共重合さ
れたものであってもよい。このような第3の単量体は、
例えば30重量%以下、好ましくは10重量%以下の割
合で共重合されていてもよい。
【0009】不飽和カルボン酸としては、アクリル酸、
メタクリル酸、フマル酸、マレイン酸、無水マレイン
酸、無水イタコン酸、マレイン酸モノメチルエステル、
マレイン酸モノエチルエステルなどを例示することがで
き、とくにアクリル酸又はメタクリル酸が最も好まし
い。
【0010】また、任意成分である上記第3の単量体と
しては、酢酸ビニル、プロピオン酸ビニルなどのビニル
エステル、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アク
リル酸イソブチル、アクリル酸nブチル、アクリル酸2
−エチルヘキシル、メタクリル酸メチル、メタクリル酸
イソブチル、マレイン酸ジエチルなどの不飽和カルボン
酸エステル、一酸化炭素などを例示することができる。
【0011】エチレン・不飽和カルボン酸共重合体
(B)としてはまた、190℃、2160g荷重におけ
るメルトフローレートが、0.1〜300g/10分、
とくに0.5〜100g/10分のものを使用するのが
好ましい。このような共重合体は、高圧法ポリエチレン
の製造と同様にして、エチレン、不飽和カルボン酸、任
意に第3の単量体を、高温、高圧下、ラジカル共重合す
ることによって得ることができる。
【0012】ポリオレフィン(A)とエチレン・不飽和
カルボン酸共重合体(B)の配合割合は、両者の合計量
100重量部とするときに(A)が10〜90重量部、
好ましくは40〜70重量部に対し、(B)が90〜1
0重量部、好ましくは60〜30重量部である。(A)
の使用割合が上記範囲より少ないと、(B)の融点以上
である100℃での加熱エージング試験において、耐熱
変形性に優れた組成物を得るのが困難となる。また、耐
熱老化性に優れた組成物を得るために安定剤を多量に使
用する必要があり、その結果、抗張力線との充分な接着
性が得られなくなるので好ましくない。一方、(A)の
使用量が上記範囲を超えると、金属接着性が損なわれる
ので好ましくない。
【0013】本発明においては、上記ポリオレフィン
(A)とエチレン・不飽和カルボン酸共重合体(B)の
合計量100重量部に対し、フェノール系酸化防止剤
(C)0.01〜1重量部、好ましくは0.1〜0.5
重量部、ペンタエリスリトールジホスファイト(D)
0.001〜0.3重量部、好ましくは0.01〜0.
05重量部の割合で配合するものである。
【0014】フェノール系酸化防止剤としては、例えば
2,6−ジ−第3ブチル−p−クレゾール、ステアリル
−β−(4−ヒドロキシ−3,5−ジ第3ブチルフェニ
ル)プロピオネート、ジステアリル−3,5−ジ第3ブ
チル−ヒドロキシベンジルホスホネート、2,4,6−
トリス(3′,5′−ジ−第3ブチル−4′−ヒドロキ
シベンジルチオ)−1,3,5−トリアジン、ジステア
リル(4−ヒドロキシ−3−メチル−5−第3ブチル)
ベンジルマロネート、2,2′−メチレンビス(4−メ
チル−6−第3ブチルフェノール)、4,4′−メチレ
ンビス−(2,6−ジ第3ブチルフェノール)、2,
2′−メチレンビス[6−(1−メチルシクロヘキシ
ル)p−クレゾール]、ビス[3,5−ビス(4−ヒド
ロキシ−3−第3ブチルフェニル)ブチリックアシド]
グリコールエステル、4,4′−ブチリデンビス(6−
第3ブチル−m−クレゾール)、2,2′−エチリデン
ビス(4,6−ジ−第3ブチルフェノール)、2,2′
−エチリデンビス(4−第2ブチル−6−第3ブチルフ
ェノール)、1,1,3−トリス(2−メチル−4−ヒ
ドロキシ−5−第3ブチルフェニル)ブタン、ビス[2
−第3ブチル−4−メチル−6−(2−ヒドロキシ−3
−第3ブチル−5−メチルベンジル)フェニル]テレフ
タレート、1,3,5−トリス(2,6−ジメチル−3
−ヒドロキシ−4−第3ブチル)ベンジルイソシアヌレ
ート、1,3,5−トリス(3,5−ジ第3ブチル−4
−ヒドロキシベンジル)−2,4,6−トリメチルベン
ゼン、2,6−ジフェニル−4−オクタデシロキシフェ
ノール、テトラキス[メチレン−3−(3,5−ジ−第
3ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート]
メタン、1,3,5−トリス−[(3,5−ジ−第3ブ
チル−4−ヒドロキシベンジル)イソシアヌレート、
1,3,5−トリス[(3,5−ジ−第3ブチル−4−
ヒドロキシフェニル)プロピオニルオキシエチル]イソ
シアヌレート、2−オクチルチオ−4,6−ジ−(4−
ヒドロキシ−3,5−ジ−第3ブチル)フェノキシ−
1,3,5−トリアジン、4,4′−チオビス(6−第
3ブチル−m−クレゾール)、トコフェロールなどを例
示することができる。これらのなかでは、1分子中に2
個以上のフェノール骨格を有するものが特に効果的であ
る。
【0015】本発明におけるペンタエリスリトールジホ
スファイト(D)としては、例えばジフェニルペンタエ
リスリトールジホスファイト、ジ−p−トリルペンタエ
リスリトールジホスファイト、ジオレイルペンタエリス
リトールジホスファイト、ジステアリルペンタエリスリ
トールジホスファイト、ジ−2,4−キシレニル−ペン
タエリスリトールジホスファイト、ジ−(2−第3ブチ
ルフェニル)ペンタエリスリトールジホスファイト、ジ
−(4−第3ブチルフェニル)ペンタエリスリトールジ
ホスファイト、ジ−(2,4−ジ−第3ブチルフェニ
ル)ペンタエリスリトールジホスファイト、ジ−(2−
第3ブチル−4−メチルフェニル)ペンタエリスリトー
ルジホスファイト、ジ−(2−第3アミル−4メチルフ
ェニル)ペンタエリスリトールジホスファイト、ジ−
(2−第3ブチル−5−メチルフェニル)ペンタエリス
リトールジホスファイト、ジ−(2−第3アミル−5メ
チルフェニル)ペンタエリスリトールジホスファイト、
ジ−(2−第3ブチル−4−フェニルフェニル)ペンタ
エリスリトールジホスファイト、ジ−(2,4−ジ−第
3アミルフェニル)ペンタエリスリトールジホスファイ
ト、ジ−(2,4−ジメチル−6−第3ブチルフェニ
ル)ペンタエリスリトールジホスファイト、ジ−(2−
メチル−6−ジ−第3ブチルフェニル)ペンタエリスリ
トールジホスファイト、ジ−(2−第3ブチル−4−シ
クロヘキシルフェニル)ペンタエリスリトールジホスフ
ァイトなどを例示することができる。これらの中では、
ジアリールペンタエリスリトールジホスファイトの使用
が好ましく、とりわけ第3アルキル置換アリール基を1
個以上、好ましくは2個有するペンタエリスリトールジ
ホスファイトを使用するのが最も好ましい。
【0016】フェノール系酸化防止剤(C)とペンタエ
リスリトールジホスファイト(D)が相乗的に作用し、
比較的少量で(A)と(B)からなる組成物の耐熱老化
性を改良することができる。この場合、(D)は過度に
使用すると金属接着性を損なうので、(A)と(B)の
使用割合に合わせ、耐熱老化性と金属接着性のバランス
を考え、使用量を調節することが望ましい。
【0017】本発明のエチレン共重合体組成物には、本
発明の目的を損なわない範囲で種々の添加剤を併用して
も差し支えない。このような添加剤として上記以外の各
種安定剤類、着色剤、滑剤、無機充填剤、帯電防止剤、
紫外線吸収剤などを例示することができる。
【0018】本発明のエチレン共重合体組成物を得るに
は、各成分を同時にあるいは任意の順序で配合すること
によって行われる。例えばポリオレフィン(A)とエチ
レン・不飽和カルボン酸共重合体(B)を押出機を用い
て混練する際に、フェノール系酸化防止剤(C)とペン
タエリスリトールジホスファイト(D)を添加する方
法、溶融混合によって得た(A)と(B)の組成物に押
出機を用いて(C)と(D)を添加して再押出する方法
など、添加の順序や混練方法に規制されるものではな
い。
【0019】
【発明の効果】本発明によれば、金属接着性、耐熱老化
性、耐熱変形性に優れたエチレン共重合体組成物を提供
することができる。したがって、金属同志の接着、ある
いは金属と熱可塑性樹脂との接着に好適である。接着の
対象となる金属としては、例えば、アルミニウム、亜
鉛、鉄、ニッケル、マグネシウム、スチール、錫、銅、
真鍮などを例示することができる。また、金属との接着
に用いられる熱可塑性樹脂としては、例えば、各種ポリ
オレフィン類、オレフィン共重合体などを例示すること
ができる。このエチレン共重合体組成物は、金属ととも
にポリオレフィン類、例えば高密度ポリエチレンに対し
ても優れた接着性を有しているので、光ファイバー収納
用スペーサーの内層樹脂へ適用することにより耐熱老化
性及び耐熱変形性に優れた光ファイバー収納用スペーサ
ーを安価に提供することができる。すなわちこの用途に
おいては、図1に示すように、例えば単鋼線、撚鋼線な
どの抗張力線2の外周に本発明のエチレン重合体組成物
を押出被覆して接着層(内層樹脂層)4を形成し、さら
にその外周に回転ダイから高密度ポリエチレンを螺旋状
に押出被覆して外層樹脂層5を形成することによって、
光ファイバー担持用の螺旋溝を有するスペーサー1を製
造するものである。このようなスペーサーは、金属線な
どの抗張力線との接着性に優れ、かつ耐熱老化性、耐熱
変形性も良好であるため、ケーブル自体の耐久性(長期
間に及ぶ耐熱伸縮性及び耐熱老化性)及び光ファイバー
の伝送損失の軽減化への信頼性に優れるものである。
【0020】
【実施例】以下本発明を実施例,比較例によって説明す
るが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではな
い。実施例において用いられた試料の調製法及び試験方
法は次の通りである。
【0021】(1)エチレン共重合体組成物の調製法 エチレン・不飽和カルボン酸共重合体(B)に対し、フ
ェノール系酸化防止剤(C)及び/またはペンタエリス
リトールジホスファイト(D)を小型単軸押出機を用
い、200℃で加熱溶融混練して得た組成物を調製後、
再度小型単軸押出機を用い、ポリオレフィン(A)と2
00℃で加熱溶融混練することにより共重合体組成物を
作成した。
【0022】(2)金属接着性 1mm厚プレスシートを作製し、50μm厚アルミに5
0kg/cm2 、180℃で5分間溶融圧着したサンプ
ルを10mm巾の短冊状に切断し、23℃、50%RH
雰囲気下、引張速度200mm/分の条件で金属接着強
度の測定及び剥離面の観察を実施した。剥離面の状態は
凝集剥離したものを○、界面剥離したものを×とした。
【0023】(3)耐熱老化性(OIT) TG/DTA分析機を使用し、アルミパン上、窒素雰囲
気下の試料10mgを200℃に安定させた後、200
ml/minの速度で酸素を注入し、酸素注入開始から
酸化発熱反応が始まるまでの時間を分単位で表わす。こ
れを酸素誘導期(OIT)とし、耐熱老化性の指標とし
た。
【0024】[実施例1]メタクリル酸含量15重量
%、メルトフローレート25g/10分のエチレン・メ
タクリル酸共重合体(B−1)に、フェノール系酸化防
止剤(C)としてイルガノックス1010(チバガイギ
ー社製)及びペンタエリスリトールジホスファイト系酸
化防止剤(D)としてジ−(2,4−ジ−第3ブチルフ
ェニル)ペンタエリスリトールジホスファイト(ボーグ
・ワーナーケミカルズ社製:ウルトラノックス626)
を表1の配合比でメルトブレンドした後、密度0.92
g/cm3 、MFR 0.2g/10分の低密度ポリエ
チレン(A)とを、(B)/(A)が40/60(重量
比)となる割合で混練した共重合体組成物を調製し、金
属接着性、耐熱老化性(OIT)を評価した。結果を表
1に示す。
【0025】[実施例2〜9]実施例1において、各成
分の配合割合を変えた以外は同様に行った。尚、実施例
6、実施例8においては、(B−1)の代わりに、メタ
クリル酸含量12重量%、メルトフローレート7g/1
0分のエチレン・メタクリル酸共重合体(B−2)を用
いた。結果を表1に併記する。
【0026】[比較例1〜4](C)、(D)成分無添
加及び(D)成分無添加で表1に示す配合割合で調製し
た共重合体組成物について実施例1と同様に物性を評価
した。結果を表1に示す。
【0027】[比較例5]表1に示す配合割合で調製し
た共重合体組成物について実施例1と同様に物性を評価
した。結果を表1に示す。
【0028】[比較例6〜7]低密度ポリエチレン
(A)を配合せず、エチレン・メタクリル酸共重合体
(B−1)のみを、(C)、(D)成分無添加及び添加
処方について実施例1と同様に物性を評価した。結果を
表1に示す。
【0029】実施例1〜9においては、良好な接着強度
及び剥離状態を示し、OIT値も高く、バランスのよい
配合であった。一方、比較例1〜4の添加剤無配合また
は1成分配合処方では耐熱老化性が劣り、比較例5の
(D)成分多量配合処方では金属接着性が劣っていた。
また比較例6〜7のポリエチレン無配合処方では接着性
または耐熱老化性が劣る結果となった。
【0030】
【表1】
【0031】[実施例10](光ファイバー用鋼線との
密着力測定) エチレン共重合体組成物を光ファイバー収納用スペーサ
ー内層樹脂層として用いた場合の鋼線との密着力を引張
試験機を用いて測定した。測定方法は、図2に示す引張
試験機11において、中心抗張力体となる直径2.6φ
mmの鋼線2の外周に内層樹脂として実施例5のエチレ
ン共重合体組成物を押出し被覆し、その上に高密度ポリ
エチレンを押出加工した外径10.0mmのスぺーサー
について、被覆部長さ25mmの測定用サンプルを加工
し、露出した鋼線2の一端を固定部12に固定し、スペ
ーサー本体をストリッパー13により50mm/min
で引き抜いた時の最大引抜力を測定して密着力を評価し
た。
【0032】結果は、内層樹脂層としてポリオレフィン
系接着樹脂を用いた従来のスペーサーの密着力が15〜
30kg/25mm以上であったのに対し、本発明のエ
チレン重合体組成物を内層樹脂層に適用したスペーサー
は30kg/25mm以上で、ポリオレフィン系接着樹
脂と同等以上であることを確認した。この結果と実施例
1〜9の結果から、本発明のエチレン共重合体組成物を
スペーサーの内層樹脂層へ適用することにより金属に対
する接着性が優れ、耐熱老化性、耐熱変形性にも優れた
光ファイバー収納用スペーサーを安価に実現することが
できた。
【図面の簡単な説明】
【図1】光ファイバー収納用スペーサーの横断面図。
【図2】スペーサーにおける中心抗張力体とスペーサー
本体間の密着力の測定機の概略図。
【符号の説明】
1 スペーサー 2 中心抗張力体 3 スペーサー本体 4 外層樹脂層 5 内層樹脂層 6 螺旋溝 11 引張試験機 12 固定部 13 ストリッパー
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 C09J 123/08 JCB C09J 123/08 JCB G02B 6/44 366 G02B 6/44 366 (72)発明者 齋藤 孝司 横浜市栄区田谷町1番地 住友電気工業株 式会社横浜製作所内 (72)発明者 佐谷 宏 横浜市栄区田谷町1番地 住友電気工業株 式会社横浜製作所内

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ポリオレフィン(A)10〜90重量
    部、エチレン・不飽和カルボン酸共重合体(B)90〜
    10重量部(両者の合計が100重量部)からなる樹脂
    成分に対し、フェノール系酸化防止剤(C)0.01〜
    1重量部及びペンタエリスリトールジホスファイト
    (D)0.001〜0.3重量部とからなるエチレン共
    重合体組成物。
  2. 【請求項2】 ポリオレフィン(A)が、低密度ポリエ
    チレン又は直鎖低密度ポリエチレンである請求項1記載
    の共重合体組成物。
  3. 【請求項3】 エチレン・不飽和カルボン酸共重合体
    (B)が、不飽和カルボン酸含量1〜30重量%の共重
    合体である請求項1記載の共重合体組成物。
  4. 【請求項4】 共重合体(B)の不飽和カルボン酸が、
    アクリル酸又はメタクリル酸である請求項3記載の共重
    合体組成物。
  5. 【請求項5】 金属の接着に用いられる請求項1〜4に
    記載の共重合体組成物。
  6. 【請求項6】 ポリオレフィンと金属との接着に用いら
    れる請求項1〜4に記載の共重合体組成物。
  7. 【請求項7】 光ファイバー収納用スペーサーの接着層
    に用いられる請求項6に記載の共重合体組成物。
  8. 【請求項8】 請求項7の共重合組成物を接着層に用い
    た光ファイバー収納用スペーサー。
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