JP2742430B2 - 通信ケーブル用介在緩衝物 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は，通信ケーブル用介在緩衝物に関するもので
あり，その目的は，外皮が損傷を受けても絶縁層の部分
で走水が止まり，漏電や通信不能に陥ることを抑制でき
る通信ケーブル用介在緩衝物を提供することにある。

（従来の技術） 従来から通信ケーブル用介在緩衝物としては，紙紐や
合成樹脂紐，不織布或いはガラス繊維，アスベスト繊
維，綿糸等の糸条が用いられている。具体的には，ケー
ブル製造時に介在緩衝物を多芯ケーブルの間に充填し，
芯線と被覆材とを一体化させ，断面を丸く仕上げてこの
介在緩衝物にて走水を抑えるもので，介在緩衝物に要求
される性能としては柔軟で，かつ隣接する絶縁体を汚染
しないことである。

走水防止用電力ケーブルにおいて，ケーブルの外部保
護層の一部が破損を受けると水がケーブル内を走り，電
気絶縁体の全長に亘り電気特性が損なわれ，漏電や伝送
損失による通信不能或いは材料劣化によるケーブルの破
断等を引き起こす。通常の電線ケーブルばかりでなく，
光フアイバーケーブルにおいても水の侵入により光フア
イバーの破断を生じることとなる。これらトラブルを防
止するため防水型ケーブルについて種々提案されてい
る。

例えば，実開昭56−139109号公報にはペトロラタム系
やポリブテン系のジェリー状防水混和物中にポリアクリ
ル酸ソーダ等のアニオン系吸水性樹脂が添加された防水
混和物をケーブルの介在緩衝層内に充填した光ファイバ
ー海底ケーブルについて開示されている。また，特開昭
60−150506号公報には，ケーブル内の走水を防止する物
質として特定の高吸水性能を有する水膨潤性合成ポリマ
ーを不織布の少なくとも片面に塗布したテープ状物を介
在緩衝層に用いた走水防止型電力ケーブルについて開示
されている。

（発明が解決しようとする課題） ところが，前者の実開昭56−139109号公報に示されて
いる技術によれば，緩衝層内の空隙部全てに充填すれば
遮水効果が得られるが，ジェリー状のため充填が難し
い。すなわち，吸水性樹脂粉末を混入したジェリーを充
填する方法は，未充填部分を吸水性樹脂の吸水膨張によ
って埋めることで未充填部分をなくし走水を阻止するも
のであるが，吸水性樹脂粉末はペトロラタム系やポリブ
テン系の透水性の小さいジェリーに包まれているため浸
入した水が完全に吸水されずに走水が生じることにな
り，防水ケーブルとしての性能が劣ることになる。ま
た，この種のジェリーを用いると汚れを生じてケーブル
の端末接続加工が難しい問題もある。また，後者の特開
昭60−150506号公報に示されている技術は，合成樹脂紐
等に吸水性樹脂粉末を塗布してこれを介在緩衝層に用い
たものであるが，不織布テープのような比較的フラット
な形態のものに吸水性樹脂を付着させているため吸水性
樹脂の沈着場所が少なく，吸水性樹脂を多く付着させる
ことが難しい。このため，より多くの吸水性樹脂を付着
させようとすると吸水性樹脂同士で凝集或いは塊状に付
着することになり，侵入した水が吸水性樹脂塊に接した
時，吸水性樹脂塊の表面のみが膨潤することになる。こ
の表面だけが膨潤した吸水性樹脂塊は，逆に水のバリケ
ードを作り，未だ吸水していない状態の吸水性樹脂が吸
水するのを阻害するため，吸水性樹脂が十分な働きをす
ることができないものである。

このように，上記発明は，いずれの場合も走水を十分
に抑えることができない問題がある。また，合成樹脂か
らなるスリットヤーン，スプリットヤーンの表面に吸水
性樹脂を付着させたケーブル用介在緩衝物も提案されて
いるが，先に述べた不織布テープの場合と同じ問題があ
り，さらに得られた介在緩衝物の風合も硬い欠点を有し
ている。なお，吸水性を有するセルローズ系繊維を介在
緩衝物として使用することも提案されているが，海水や
土壌中の汚水を吸水した際にこれらに含まれる微生物に
より材料劣化を引き起こし，ケーブルの強度低下につな
がり，実用化されていないのが現状である。

以上述べたように，種々提案されている従来の技術で
はケーブル表面の破損部から侵入した水が走水するのを
完全に阻止することができず，また，雨水，海水等のバ
クテリア等の細菌により介在緩衝層の充填物が劣化損傷
を受け，ケーブル等の破断が起こりやすい欠点を有して
いた。このため光ケーブル等の通信ケーブルの介在緩衝
物として抗微生物分解性で，かつ走水を阻止できるもの
は得られていないのが実状である。本発明者らは，すで
に特願昭62−75006号（特開昭63−241806号）において
上記従来技術の改良を目的に介在緩衝物の担体として可
撓性を有する微生物分解を受けにくいもので，しかも繊
維表面の表面積の大きな合成繊維捲縮加工糸に微生物分
解を受けにくい吸水性樹脂を沈着させてなるものを提案
している。ところが，捲縮加工糸を使用した場合，吸水
樹脂加工時や通信ケーブルに充填する作業において加工
時の張力で捲縮加工糸が伸びきってしまい，そのため吸
水性樹脂を有効に繊維表面に充填することが不十分とな
り，走水性について従来より改善されているものの，走
水の阻止性能に関しては，未だ不十分なものであった。

（課題を解決するための手段） 本発明は，前述した従来技術の課題に鑑みてなされた
ものであり，介在緩衝物の担体として可撓性を有する微
生物分解を受けにくい合成繊維捲縮加工糸を使用し，し
かも該捲縮加工糸が外力により変形しにくい糸条とする
ことで，該繊維表面の表面積が大きく保つことができ，
かつ，その捲縮形態が吸水性樹脂の沈着に適しているこ
とを見出し，本発明に到達したものである。

すなわち，本発明は，微生物分解を受けにくい合成繊
維から構成された捲縮加工糸と抗張力糸からなる複合糸
の表面に抗微生物分解性に優れた吸水性樹脂が沈着され
てなる通信ケーブル用介在緩衝物を要旨とするものであ
る。

以下，本発明を詳細に説明する。

先ず，防水型ケーブルの１実施例として光ファイバー
通信ケーブルの断面図を第１図に示す。（１）は中心抗
張体，（２）は光ファイバー芯線，（３）は介在緩衝
層，（４）は押え捲テープ，（５）は外部半導電層，
（６）はシース部である。通常，防水型光ファイバー通
信ケーブルにおいては，光ファイバー芯線（２）と外部
半導電層（５）との間に遮水機能（走水阻止機能ともい
う。）が付与されているものである。

次に，本発明に用いられる合成繊維は，ポリアミド，
ポリエステル，ポリオレフィン等からなるマルチフイラ
メント糸で，海水や土壌の汚水に含まれているバクテリ
ア等の細菌により微生物分解を受けにくく，材料劣化を
受けにくい性能（抗微生物分解性ともいう。）を有する
ものである。通常，合成繊維は，一般にセルローズ系繊
維や羊毛，絹等の動物繊維に比べて抗微生物分解性に優
れており，土中や海水中に長期間埋設しても材料の強度
低下を生じないことが知られている。ところが，最近で
は吸湿性，制電性等の繊維改質が盛んに行われており，
添加物，ポリマー改質剤，油剤等が合成繊維に含まれて
ていることが多いため，ベースポリマーのみでなく通信
ケーブル用介在緩衝物の状態での抗微生物分解性が必要
となる。一方，綿糸，ジユート，羊毛，絹，レーヨン等
の天然繊維や再生繊維はバクテリア等の細菌により繊維
材料中で加水分解を受けてケーブルの材料劣化を生じる
ため本発明の目的には適さない。

捲縮加工糸の製造方法としては，一般に嵩高加工と呼
ばれている方法が採用でき，具体的には仮撚加工法や押
込法，擦過法，空気噴射法等のいずれの方法によっても
製造できる。捲縮加工糸の一実施例として第２図及び第
３図にクリンプ加工糸及びカール加工糸の形態図を示
す。クリンプ加工糸を得るには加熱捲縮加工，押込法が
好ましく，カール加工糸を得るには擦過法，仮撚加工法
が好ましい。

また，嵩高性をより大きくかつ，繊維表面積を大きく
するためフイラメントの断面形態をＹ型,X型等の異形に
することで吸水性樹脂の沈着場所が増加して好ましい結
果を与えるが，本発明は，これに限定されるものではな
い。

抗張力糸とは，捲縮加工糸のように伸縮性を有するも
のでなく，糸条は捲縮のない直線状の糸条で，強度が高
く，外力に対し伸びにくい糸である。抗張力糸は捲縮加
工糸とともに引揃え，場合によっては撚を施して複合糸
にする。この抗張力糸の働きは，捲縮加工糸に吸水性樹
脂を沈着加工する際，或いは通信ケーブルへの充填作業
時に加工張力によって捲縮が伸び切ってしまわないよう
に張力を受け持つものである。

抗微生物分解性に優れた吸水性樹脂としては，ポリア
クリル酸系共重合体，酢酸ビニル−アクリル酸系共重合
体，イソブチレン無水マレイン酸系共重合体等が好まし
い。澱粉系やセルローズ系の吸水性樹脂においては海水
や土壌中の汚水に含まれているバクテリア等の細菌によ
って分解されるのでケーブルの材料劣化を生じるため好
ましくない。ここで，抗微生物分解性とは実際に土壌中
に埋設してバクテリア等の細菌による生物分解の有無を
調査することが望ましいが，評価に時間がかかるので本
発明では次の加速試験方法により評価した。

先ず，河川より泥水300ccを採取し，濾紙にて濾過し
た後,NH₄H₂PO₄0.6gを添加し，検体を4g投入して密閉し,
30℃の条件下で100日間放置して水素ガスの発生を認め
ないものを抗微生物分解性が高いと判定した。

捲縮加工糸の表面に吸水性樹脂を沈着させるには，吸
水性樹脂を適当な有機溶剤等に溶解或いは分散させた樹
脂溶液に捲縮加工糸を含浸或いは被覆加工により沈着さ
せるものであり，吸水性樹脂の糸条への接着が乏しい場
合，アクリル樹脂，塩化ビニル樹脂，ウレタン樹脂等の
バインダーを吸水性を妨げない範囲で併用し，沈着させ
ることもできる。

次に，吸水性樹脂の沈着量としては，吸水性樹脂が塊
状にならない程度に均一にできるだけ多く沈着させるこ
とが望ましい。通常，繊維重量に対し10〜35重量％程度
付着させることが好ましい。なお，この沈着量は，捲縮
加工糸のフイラメント数，繊度，断面形状等により変化
するが，走水を阻止するためには，上記付着量が好まし
い。なお，均一に沈着させる目的で２回以上沈着加工を
行ってもよい。

（作用） 本発明によると，抗微生物分解性の合成繊維よりなる
捲縮加工糸に抗微生物分解性の高い吸水性樹脂を沈着さ
せることで走水阻止効果の高い介在緩衝物が得られる。

この理由について，本発明者らは，次のように推察し
ている。

先ず，抗微生物分解性の合成繊維よりなる捲縮加工糸
を用いることで，捲縮加工糸の表面積が従来のテープや
不織布に比べて大きいので吸水性樹脂の沈着量が増える
ことになる。

次に，本発明では複合糸を使用することで，テープや
不織布と異なり，平面的でなく三次元的に吸水性樹脂を
沈着させることが可能となり，その結果，水が侵入した
時，吸水能力が飛躍的に向上することになる。また，吸
水性樹脂の担体が可撓性のある合成繊維からなる捲縮加
工糸を含む複合糸であるため，吸水性樹脂を沈着させて
も柔軟で外力に対しても耐衝撃性もあり，切断に対する
抵抗が大きくなる。さらに，捲縮加工糸の捲縮性が抗張
力糸により伸びるのを阻止しているため吸水性樹脂の沈
着加工時及びケーブルへの捲縮加工糸の充填作業時にお
いて加工張力から守ることができるため走水阻止効果が
高くなる。捲縮加工糸及び吸水性樹脂が抗微生物分解性
が高いことからバクテリア等の細菌を含有した汚水が侵
入しても微生物分解を受けにくく，材料劣化が抑制され
ケーブル切断が阻止されることになる。

上述したように，本発明の介在緩衝物を用いることで
初めてケーブルの破断部より侵入した走水を阻止するこ
とができる。また，介在緩衝物が柔軟であることから走
水阻止ケーブルの製造が容易となる。

（実施例） 以下，本発明を実施例により具体的に説明する。

先ず，実施例及び比較例にて評価する吸水量，走水性
の評価方法及び抗微生物分解性の評価方法を下記に示
す。

（１）走水性の測定方法 第５図に示す測定装置を用い，内径5mmのガラス管（1
1）に測定すべき吸水性樹脂を沈着させた糸条（以下，
吸水糸条と呼称する。）よりなる試料を充填してポリテ
トラフルオロエチレン樹脂製テフロンチューブ（12）に
接続し，タンク（13）に水位1000mmの高さを保つように
蒸溜水にNaCl0.75g/とCacl₂0.5g/を溶解させた溶液
を流入させてガラス管（９）により走水した距離を測定
した。

なお，充填率は下記式にて求めた。

（２）抗微生物分解性 先ず，宇治川で採取した泥水を濾紙（東洋濾紙（株）
製品，濾紙No.1）で濾過した泥水300mlにNH₄H₂PO₄を0.6
g添加し，評価すべき吸水糸条を4g投入し，密閉後30℃1
00日間放置した後，水素ガスの発生が認められないもの
を抗微生物分解性が優れていると判定した。

実施例1,比較例１〜２ ナイロン6BCF嵩高加工糸3000デニール144フイラメン
ト（ユニチカ（株）製品,P−600）とナイロン6,210デニ
ール24フイラメント（ユニチカ（株）製品,P−820）を
Ｓ撚25T/Mにて合撚したものをポリアクリル酸塩系吸水
性樹脂溶液（凸版印刷（株）製品，商品各Ｈ−2,固形分
濃度38％，溶媒トルエン／メチルエチルケトンVoL比1:
1）に浸漬し，マングルにて絞り率65％で脱液し，繊維
重量当たり25％沈着させた。得られた吸水糸条を観察す
ると，フイラメント間に吸水性樹脂が沈着され,3次元的
に樹脂が沈着されたものであった。次に，得られた吸水
糸条の走水阻止能力及び抗微生物分解性を評価し，結果
を第１表に示す。

なお，本発明と比較するため，下記に示す比較試験を
行った。比較例１では実施例１のナイロン6BCF嵩高加工
糸3000デニール144フイラメント単独で使用する以外，
他は全て実施例１と同一条件で実施例１に準じて吸水糸
条の製造を行った。次に，得られた吸水糸条の性能評価
を行い，結果を第１表に示す。

比較例２では吸水性樹脂を実施例１で使用した ポリアクリル酸塩系樹脂のかわりにカルボキシメチルセ
ルローズ（重合度400,エーテル化度0.6,第１表ではCMC
と記載した。）に塩素化エチレン−酢酸ビニル共重合体
を吸水性樹脂乾燥重量に対して８％添加したトルエン分
散溶液（固形分38％）に変更する以外，実施例１に準じ
て吸水糸条の製造を行った。得られた吸水糸条の吸水性
能結果を第１表に示す。表より明らかなように，介在緩
衝物への充填率はいずれも同じ程度であるが，比較例に
比べて走水阻止能力が高く，かつ抗微生物分解性も高い
ことからバクテリア等の細菌による材料劣化も阻止する
ことができる。

（発明の効果） 以上詳述したように本発明によれば抗微生物分解性の
吸水性樹脂の担体として微生物分解を受けにくい嵩高性
合成繊維捲縮加工糸と抗張力糸の複合糸を使用すること
で，嵩高性を加工張力により失うことがなく，三次元的
に吸水性樹脂を沈着させることが可能となり，吸水性樹
脂の均一分散化が図られ，ケーブル表面の破損部分から
侵入した水を走水の短い範囲で走水を阻止することがで
きるものである。さらに，バクテリア等の細菌による材
料劣化も認められないことから海中又は土壌中に埋設さ
れる分野においても適用できるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は光ファイバー通信ケーブルの一態様を示す断面
図，第２図は押込み加工により捲縮加工を行った嵩高加
工糸の１態様を示すクリンプヤーンの説明図，第３図は
仮撚加工により捲縮加工を行った嵩高加工糸の一態様を
示すカールヤーンの説明図，第４図は，嵩高加工糸と抗
張力糸との複合糸の一態様を示す説明図，第５図は通信
ケーブル用介在緩衝物の走水阻止能力を評価する走水試
験の説明図である。 １……中心抗張体、２……光ファイバー芯線 ３……介在緩衝層、４……押え捲テープ ５……外部半導電層、６……シース部 ７……クリンプ加工糸、８……カール加工糸 ９……嵩高性加工糸、10……抗張力糸 11……ガラス管 12……ポリテトラフルオロエチレン製チューブ 13……タンク

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】微生物分解を受けにくい合成繊維から構成
   された捲縮加工糸と抗張力糸からなる複合糸の表面に抗
   微生物分解性に優れた吸水性樹脂が沈着されてなる通信
   ケーブル用介在緩衝物。