(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
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
ことを特徴とする光ファイバーケーブル用スペーサ用ポリエチレン。
【請求項２】
請求項１に記載のポリエチレンからなることを特徴とする光ファイバーケーブル用スペーサ。
【請求項３】
平均表面粗さ（ＪＩＳ Ｂ ０６０１）が１．０μｍ以下であることを特徴とする請求項２に記載の光ファイバーケーブル用スペーサ。
【発明の詳細な説明】
【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（ＪＩＳ Ｂ ０６０１）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（ＪＩＳＢ ０６０１）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
ＡＳＴＭ Ｄ １９２８のＣ法に従って２ｍｍ厚のプレスシートを作製し、ＡＳＴＭ Ｄ ７４７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
ＪＩＳ Ｂ ０６０１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】
0003725617.tif 000002
【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
【図１】
0003725617.tif 000003
【図２】
0003725617.tif 000004