JPH07191242A - 光ファイバー一次被覆層 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 高温下での機械特性に優れ、十分な弾性率
を有するポリブチレンテレフタレート樹脂組成物からな
る光ファイバーの一次被覆層を提供する。 【構成】 相対粘度が２．２〜３．３の範囲にあるポ
リブチレンテレフタレート１００重量部に対して環状有
機ホスフェート金属塩０．０５〜３重量部を含むポリブ
チレンテレフタレート樹脂組成物からなる光ファイバー
一次被覆層。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、光ファイバーの一次被
覆層に関し、さらに詳しくは高温下での加工に耐えられ
るポリブチレンテレフタレート樹脂組成物を用いる光フ
ァイバーの一次被覆層に関する。

【０００２】

【従来の技術】光通信用の光ファイバー素線は、石英あ
るいは光学ガラスなどの脆い材料からなり、その補強の
ために、プラスチックにより一次被覆として被覆されて
いる。この一次被覆としては、低吸水率、耐摩耗性、寸
法安定性などの機械的特性が優れているところからポリ
ブチレンテレフタレートが主として用いられている。

【０００３】また、光ファイバーケーブルは、一次被覆
を施した光ファイバー素線（光ファイバー心線）を単心
でまたは多数束ね、これに二次被覆を施してなるもので
ある。二次被覆としてはナイロン、ポリエチレン、ポリ
プロピレンなどの熱可塑性樹脂からなるものが一般的で
ある。すなわち、たとえば図１に示すように、光ファイ
バーケーブル１は、一次被覆２が施された光ファイバー
心線３が多数本束ねられ、これが二次被覆層４からなる
ケーブル内に収納されてなる構造をもつ。複数の光ファ
イバー心線３の間は、たとえば、緩衝材としてジェリー
状物質５が充填されている。

【０００４】一般に、光ファイバーケーブルの製造は、
二次被覆としての熱可塑性樹脂を押出成形によりケーブ
ルとしてのパイプ形状に成形しつつ、同時に一次被覆を
施した光ファイバー心線多数本をその内部へ挿入すると
いう工程により行われる。このとき、緩衝材を使用する
ものは、同じく同時にケーブル内部へ充填される。

【０００５】ジェリー状物質を充填する場合には、該ジ
ェリー状物質の粘度を低下させ、充填作業をし易くさせ
るために、通常該ジェリー状物質は加熱されて充填され
る。それ故、同時に挿入される光ファイバー心線は、か
なりの温度に加熱される。ジェリー状物質の充填をしな
い場合においても、押出成形される二次被覆用樹脂の熱
が伝熱し、やはりかなりの温度に加熱されざるを得な
い。

【０００６】また、上記光ファイバーケーブルは高速で
成形され、挿入操作を受ける心線には、かなりの引張り
応力やねじり応力がかかるなど応力が負荷され、ポリブ
チレンテレフタレートからなる一次被覆層も、同時にか
かる応力を受ける。

【０００７】しかるに、ポリブチレンテレフタレート
は、そのガラス転移温度が比較的低いことに起因して、
加熱下に応力が負荷されると機械的特性が低下する。こ
の機械的特性の低下は、たとえば弾性率低下となって、
ケーブル製造後、光ファイバー心線の変形の原因とな
り、極端な場合には、ケーブルそれ自身が湾曲するなど
の現象を起こす。変形した光ファイバー心線は、同じく
極端な場合には光伝送効率の低下をきたし、またケーブ
ル接続時には、光ファイバー心線の接続作業に支障をき
たす恐れも生じる。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、上記
課題の解消された光ファイバー一次被覆層を提供するこ
とにあり、さらに詳しくは高温下での機械特性に優れ、
十分な弾性率を有するポリブチレンテレフタレート樹脂
組成物からなる光ファイバーの一次被覆層を提供するこ
とにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明の上記目的は、ポ
リブチレンテレフタレートに環状有機ホスフェート金属
塩を添加することにより解決される。

【００１０】すなわち本発明は、相対粘度が２．２〜
３．３の範囲にあるポリブチレンテレフタレート１００
重量部に対し下記一般式（Ｉ）で表される環状有機ホス
フェート金属塩

【００１１】

【化２】

【００１２】（式中、Ｒ_１及びＲ_２は夫々水素原子、ア
ルキル基、アリールアルキル基、アリール基またはアル
キルアリール基を示し、Ｘは直接結合手、アルキリデン
基、または硫黄原子を示す。Ｍは金属原子を表し、ｎは
金属の原子価を示す。）０．０５〜３重量部を含むポリ
ブチレンテレフタレート樹脂組成物からなる光ファイバ
ー一次被覆層および該一次被覆層で被覆されてなる光フ
ァイバー心線を提供するものである。

【００１３】以下、本発明についてさらに詳しく説明す
る。

【００１４】本発明に用いられるポリブチレンテレフタ
レートは、結晶性の熱可塑性ポリエステルの一種であ
る。このポリブチレンテレフタレートは、一般にテレフ
タル酸またはそのアルキルエステルと１，４−ブタンジ
オールの重縮合反応によって溶融重合されるものであ
る。酸成分またはアルコール成分のそれぞれ４０モル％
以下の量をテレフタール酸以外の酸および１，４−ブタ
ンジオール以外のアルコールにより置換することもでき
る。これらの共重合成分として、例えば酸成分としては
アジピン酸、セバシン酸などの脂肪族ジカルボン酸；シ
クロヘキサンジカルボン酸などの脂環式ジカルボン酸；
イソフタル酸などの芳香族ジカルボン酸；アルコール成
分としてはエチレングリコール、１，２−ブタンジオー
ル、１，３−ブタンジオール、１，６−ヘキサンジオー
ルなどの脂肪族グリコール；１，４−シクロヘキサンジ
メタノールなどの脂環式グリコール；４，４’−ヒドロ
キシエチル−オキシフェニルプロパンなどの芳香族グリ
コールなどが挙げられる。

【００１５】本発明で使用されるポリブチレンテレフタ
レートは一般には例えばジメチルテレフタレートとそれ
に対して過剰のモル数の１，４−ブタンジオールとを触
媒存在下、１３０〜２６０℃でエステル交換後、減圧下
縮合することによって任意の分子量のものを製造するこ
とが可能である。

【００１６】本発明でのポリブチレンテレフタレートは
相対粘度（フェノールと四塩化エタンとの重量比６：４
の混合溶媒中、３０℃、濃度１ｇ／ｄｌで測定、ＪＩＳ
Ｋ−２２８３準拠）が、２．２〜３．３の範囲を有す
るものである。この範囲を外れた場合では成形性が悪く
なるので光ファイバー一次被覆層としては適当でない。

【００１７】本発明に用いる前記一般式（Ｉ）の環状有
機ホスフェート金属塩について詳しく説明すると、Ｘで
示されるアルキリデン基としては、メチリデン、エチリ
デン、イソプロピリデン、ブチリデン、ヘキシリデン、
オクチリデン、ノニリデン、シクロペンチリデン、シク
ロヘキシリデン、シクロオクチリなどの基が挙げられ
る。

【００１８】Ｒ_１およびＲ_２で示されるアルキル基とし
ては、メチル、エチル、イソプロピル、ｎ−ブチル、イ
ソブチル、第２ブチル、第３ブチル、ｎ−アミル、第３
アミル、ヘキシル、ヘプチル、ｎ−オクチル、２−エチ
ルヘキシル、第３オクチル、ノニル、デシル、ウンデシ
ル、ドデシル、トリデシル、テトラデシル、ペンタデシ
ル、ヘキサデシル、ヘプタデシル、オクタデシル、シク
ロヘキシル、シクロペンチルなどの基があげられ、アリ
ールアルキル基としてはベンジル、フェニルエチル、フ
ェニルプロピルなどの基があげられ、アリール基として
はフェニル、ナフチルなどの基があげられ、アルキルア
リール基としてはトリル、キシリル、イソプロピルフェ
ニルなどの基があげられる。

【００１９】また、Ｍで示される金属原子としてはＬ
ｉ、Ｎａ、Ｋ、Ｂｅ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ、Ｚｎ、
Ｃｄ、Ａｌ、Ｇｅ、Ｓｎ、Ｐｂ、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｓｂ、Ｃ
ｒ、Ｂｉ、Ｍｏ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉなどが挙げら
れ、特にＬｉ、Ｎａ、ＫなどのＩａ族金属およびＭｇ、
Ｃａ、Ｓｒ、ＢａなどのＩＩａ族金属が好ましい。

【００２０】本発明において用いられる上記一般式で示
される化合物の具体例を次に示す。

【００２１】

【化３】

【００２２】

【化４】

【００２３】

【化５】

【００２４】

【化６】

【００２５】

【化７】

【００２６】

【化８】

【００２７】

【化９】

【００２８】

【化１０】

【００２９】上記環状有機ホスフェートの配合量は、前
記ポリブチレンテレフタレート１００重量部あたり０．
０５〜３重量部である。配合量が０．０５未満では本発
明の効果を得ることがではない。また、３重量部を超え
てもその効果は変わらず、多量に配合するだけ経済的に
不利となる。

【００３０】本発明の組成物は、被覆層の成形を問題な
く行えるのみならず、光ファイバーケーブルの製造時必
要な弾性を維持し、何等支障なく光ファイバーケーブル
を成形できる。

【００３１】本発明の組成物には以上の各成分の他に、
本発明の効果を損なうことがない範囲内において下記の
如き充填剤を添加することもできる。かかる充填剤とし
ては、顔料、ガラス繊維、炭素繊維、チタン酸カリウ
ム、アスベスト、炭化ケイ素、セラミック繊維、金属繊
維、窒化ケイ素などの繊維状充填剤；硫酸バリウム、硫
酸カルシウム、ベントナイト、セリサイト、マイカ、雲
母、タルク、フェライト、硅酸カルシウム、炭酸カルシ
ウム、炭酸マグネシウム、ドロマイト、酸化亜鉛、酸化
チタン、酸化マグネシウム、酸化鉄、二硫化モリブテ
ン、三酸化アンチモン、黒鉛、石膏、ガラスパウダー、
ガラスバルーン、石英、石英ガラスなどの無機系、アラ
ミド繊維などの有機系の充填剤を挙げることができる。
これは、本発明のポリブチレンテレフタレート樹脂組成
物全体に対して、１〜９５重量％配合することができ
る。さらに、少量の離型剤、カップリング剤、着色剤、
滑剤、耐熱安定剤、耐候性安定剤、発泡剤、難燃剤、三
酸化アンチモンなどの難燃助剤を適宜添加してもよい。

【００３２】本発明を実施するに際し、ポリブチレンテ
レフタレートに前記一般式（Ｉ）で表された化合物を配
合する方法は従来周知の方法が適用でき、ポリブチレン
テレフタレートの重合前、重合中および重合後の任意の
段階で添加することができる。重合後の配合も、従来周
知の方法が適用でき、例えば、乾混法、融混併用法、多
段溶融混合法、単純溶融混合法などで混練混合すること
ができる。必要に応じて、一軸押出機、二軸混練機、コ
ニーダー、バンバリーミキサー、ヘンシェルミキサーな
どを使用して配合することができる。

【００３３】本発明のポリブチレンテレフタレート樹脂
組成物を光ファイバー心線に一次被覆として被覆する方
法は、従来周知の方法が適用でき、例えば図２の如き押
出被覆装置において、ポリブチレンテレフタレート樹脂
組成物６を押出機（図示せず）より溶融押出し、被覆装
置７に供給して被覆ノズル８で光ファイバー素線３に被
覆し、冷却槽（図示せず）を経て冷却固化し光ファイバ
ー心線９とする方法などがある。

【００３４】上記の方法などによって得られた一次被覆
層は、高温下における機械的特性が著しく向上し、熱変
形することが少ない。さらに、十分な弾性率を有するの
で二次被覆形成工程においても、ポリブチレンテレフタ
レートからなる一次被覆層が熱・引張張力などによって
変形、湾曲することがないので、光伝達速度の低下など
発生することがない。

【００３５】以下に、本発明を実施例により具体的に説
明する。

【００３６】（実施例１）３０℃、濃度１ｇ／ｄｌの条
件で、テトラクロロエタンとフェノールの４０対６０の
混合溶液中の相対粘度が２．８（ＪＩＳ Ｋ−２２８３
準拠）のポリブチレンテレフタレートに、下に示す環状
有機ホスフェート金属塩（商品名ＭＡＲＫＮＡ−１１、
旭電化工業（株））をポリブチレンテレフタレート１０
０重量部あたり０．２重量部を加えヘンシェルミキサー
で混合し、５０ｍｍφ単軸押出機により混練しペレット
状の組成物を得た。この組成物を圧縮成形により厚さ
０．５ｍｍのシートを作成し、それより試験片を作成し
６０℃の雰囲気中で引張試験を行った。結果を表１に示
した。

【００３７】

【表１】

【００３８】上記の組成物を用いて図２の押出被覆装置
を用いて一次被覆した光ファイバー心線は二次被覆形成
工程において一次被覆層が変形することはなかった。

【００３９】

【効果】本発明の光ファイバー一次被覆層に用いるポリ
ブチレンテレフタレートは、高温下での機械的特性が従
来のポリブチレンテレフタレートに比べて著しく向上
し、十分な弾性率を有するため光ファイバーの一次被覆
層として使用した場合に、ケーブル製造時熱による被覆
層の変形、ファイバーの湾曲などによる光伝達効率の低
下など生じることが少ない。

【図面の簡単な説明】

【図１】一次被覆層と二次被覆層の間にジェルを内包し
たタイプの光ファイバーの断面図。

【図２】ケーブル加工用被覆装置の概略図。

【符号の説明】

１ 光ファイバーケーブル， ２ 一次被覆層，３
光ファイバー心線， ４ 二次被覆層，５ ジェリー
状物質， ６ ＰＢＴ樹脂組成物，７ 被覆装置，
８ 被覆ノズル，９ 光ファイバー素線

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 相対粘度が２．２〜３．３の範囲にある
   ポリブチレンテレフタレート１００重量部に対して下記
   一般式（Ｉ）で表される環状有機ホスフェート金属塩
   ０．０５〜３重量部を含むポリブチレンテレフタレート
   樹脂組成物からなる光ファイバー一次被覆層。 【化１】 （式中、Ｒ_１及びＲ_２は夫々水素原子、アルキル基、ア
   リールアルキル基、アリール基またはアルキルアリール
   基を示し、Ｘは直接結合手、アルキリデン基、または硫
   黄原子を示す。Ｍは金属原子を表し、ｎは金属の原子価
   を示す。）