JP2774799B2

JP2774799B2 - 光ファイバーケーブル用押さえ巻きテープ

Info

Publication number: JP2774799B2
Application number: JP63201534A
Authority: JP
Inventors: 康郎酒井; 紀明藤沢; 恒夫桑原; 重蔵久木田
Original assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp
Current assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp
Priority date: 1988-08-12
Filing date: 1988-08-12
Publication date: 1998-07-09
Anticipated expiration: 2013-07-09
Also published as: JPH0251109A

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は光ファイバーケーブル用押さえ巻きテープに
関し、さらに詳しくは光ファイバーケーブル内への水の
侵入を防止する押さえ巻きテープに関する。

〔従来の技術〕従来の水走り防止型光ファイバーケーブルの構造は、
一般に第２図に示すように、最中心部にコアとして設け
られたテンションメンバー７と、その周りにスロットの
あるスペーサー３があり、スロット部分に光ファイバー
心線テープ１と、その周りに水走り防止材料として充填
されたジェリー８と、さらにその周りに設けられたアル
ミテープ５および全体を被覆する外被層４とからなる。

近年、光ファイバーケーブルは地下に埋設されるケー
スが増加しており、従来の充填材料の要求特性、つまり
緩衝性能や充填容易性とともに水走り防止性が重要視さ
れている。

従来、水走りを防止する方法としては、ケーブルの充
填材料としてペトラム系やポリブテン系のゼリーを用い
る方法が行なわれている。しかし、該ゼリーは水走り防
止性は優れているが、他の面で多く問題を有している。
すなわち、ケーブル同士を接続する際のコネクト作業性
が劣ること、極低温でのマイクロベンディングによりロ
スが増加する等である。

これらの問題を解決するために、近年、ポリアクリル
酸系またはカルボキシメチルセルロース系等の吸水性ポ
リマー粉末をケーブル内部に充填し、水走り防止を図る
ことが試みられている。この吸水性ポリマー粉末をケー
ブル内部に充填させる方法として、吸水性ポリマー粉末
を直接充填する方法、吸水性ポリマー粉末をワニス等の
非水溶性接着剤とブレンドして、紙や布等の支持体に塗
布したものを充填する方法が知られている。吸水性ポリ
マーを直接充填した場合は、該ポリマー粉末が固定され
ていないため、ケーブルを接続する際にポリマー粉末が
脱落し易くコネクト作業性が劣ること、およびケーブル
の傾斜、振動等によってポリマー粉末がケーブル内を移
動する恐れがあり、長期にわたってケーブル内に均一に
ポリマー粉末を存在させることが難しいという問題があ
る。また吸水性ポリマーを非水溶性接着剤を用いて支持
体に塗布した材料は、接着剤の接着力により吸水性ポリ
マーの水膨潤性が阻害されるため、組織としての吸水性
が低下し、水走り防止性が低下するという問題がある。

また、特開昭59−23407号公報には、高吸水性ポリマ
ーを充填した水溶性パイプを用いる方法が報告されてい
る。しかしながら、この高吸水性ポリマーを充填した水
溶性パイプは柔軟性に乏しく、光ファイバーケーブル作
成時および施工時に水溶性パイプにしわが入ったり、ひ
びが入ったりするため作業性が悪いという問題がある。

また、特開昭52−155218号公報には、セルロース系の
高吸水繊維が報告されている。しかしながら、このセル
ロース系高吸水繊維は、被覆緩衝効果は優れているが、
水に濡れた状態では短期間で腐敗が生じ、炭酸ガス、水
素ガス等を発生して分解し水走り防止性が失われてしま
い、さらに繊維の特性としてポリマーと比較して流動性
が少ないため、微小間隙、例えば第１図の心線テープの
間等に対して水走り防止性が不足している。

また、特開昭62−15318号公報には、アクリル系高吸
水繊維が報告されているが、セルロース系高吸水繊維と
同様に、繊維の特性としてポリマーと比較して流動性が
少ないため、微小間隙に対しての水走り防止性が不足し
ている。

従来の光ファイバーケーブルにおいて、水走り防止
性、被覆緩衝性、非腐敗性、微小間隙に対しての水走り
防止性、ケーブル作成時の容易性等を併せ持った光ファ
イバーケーブル用水走り防止材はまだ報告されていな
い。ここで水走り防止性とは、例えば第１図、第２図に
見られるような光ファイバーケーブルにおいて、何らか
の形で外被が破られ水が侵入した場合、ケーブルの長手
方向に伝わろうとする水を瞬時のうちに吸水膨潤し遮水
する性能をいう。水走り防止性は遮水性能を表わし、こ
こでは24時間で水が何mm伝播するかを数値化したもので
表わし、この値が小さいほど水走り防止性がよいことを
示す。また被覆緩衝性とは、ケーブルに対する外力から
通信ケーブル心線を保護する外力緩和効果をいう。

〔発明が解決しようとする課題〕

本発明の目的は、水走り防止性、被覆緩衝性等に優
れ、微小間隙に対しての水走り防止性、ケーブルコネク
ト作業時およびケーブル製造時のケーブル成形性に優れ
た、光ファイバーケーブル用水走り防止材としての押さ
え巻きテーブルを提供することにある。

〔課題を解決するための手段〕

本発明者らは、前記課題を解決する手段として、水と
接触したときは速やかに膨潤し、水に接触しない限りは
外に出ない、被覆緩衝性に優れた素材として、特定の粒
径の高吸水性のポリマーを支持体に接合させた光ファイ
バーケーブル用押さえ巻きテープを見出し、本発明に到
達した。

すなわち、本発明は、最大粒径が200μｍ以下で、50
μｍ以下の粒径のものが10wt％以下の1g当たり10cc以上
の水を吸う高吸水性ポリマーを、得られるフィルムが水
溶性である、溶剤型接着剤で被覆して支持体に接着させ
たことを特徴とする、光ファイバーケーブル用押さえ巻
きテープに関する。

本発明において、高吸水性ポリマーの粒径は200μｍ
以下であり、特に70〜150μｍが好ましい。ポリマーの
粒径が50μｍ以下のものが10％を超えると、得られた遮
水材の吸水速度が下がり水走り防止性能が低下する。ポ
リマーの粒径が200μｍを超えるとポリマーの付着性が
悪くなり、支持体に均一につかず、水走り防止性能も低
下する。

本発明において、高吸水性ポリマーは後述のCB法で測
定した水膨潤度が10cc/g以上必要である。水膨潤度が10
cc/g未満では水走り防止性が不足する。また、高吸水性
ポリマーと溶剤型接着剤との割合は、高吸水性ポリマー
の割合が50wt％以上、好ましくは70wt％以上がよい。高
吸水性ポリマーの割合が50wt％未満では吸水速度が低下
し、水走り防止性能も低下する。また、高吸水性ポリマ
ーの付着量は、使用するポリマーの吸水性に関連する
が、おおむね10〜150g/m²がよい。10g/m²未満では水走
り防止性能が低く、150g/m²を超えると遮水材が堅くな
り被覆緩衝性が低下する。

本発明に使用できる高吸水性ポリマーとしては、例え
ばデンプン−ポリアクリロニトリルグラフト重合加水分
解物、デンプン−アクリル酸グラフト共重合体、カルボ
キシメチルセルロース架橋重合物、セルロース−ポリア
クリロニトリルグラフト体加水分解物、ポリアクリル酸
ソーダ、メチルメタクリル酸−酢酸ビニル共重合体加水
分解物、ポリビニルアルコール架橋重合物、ポリアクリ
ロニトリル架橋体加水分解物、ポリエチレンオキサイド
架橋重合体物、ポリアクリルアミド架橋重合物、アクリ
ルアミド−アクリル酸架橋共重合体物、スルホアルキル
（メタ）アクリレート−アクリル酸架橋共重合体物、イ
ソブチレン−無水マレイン酸架橋共重合体物等があげら
れる。

以上のポリマーの中で好ましいものとしては、ポリア
クリル酸ソーダ、メチルメタクリル酸−酢酸ビニル共重
合体加水分解物、ポリビニルアルコール架橋重合物、ポ
リアクリロニトリル架橋体加水分解物、ポリエチレンオ
キサイド架橋重合体物、ポリアクリルアミド架橋重合
物、アクリルアミド−アクリル酸架橋共重合体物、スル
ホアルキル（メタ）アクリレート−アクリル酸架橋共重
合体物、イソブチレン−無水マレイン酸架橋共重合体物
等があげられる。

本発明において支持体とは、長繊維および／または単
繊維の織物、編物、湿式不織布、乾式不織布、スパンボ
ンド不織布、紙等をいう。支持体に用いる素材は特に制
限はないが、例えばアクリル系合成繊維、ポリエステル
系合成繊維、ポリプロピレン系合成繊維等が好ましいも
のとしてあげられる。

また、特開昭62−15318号公報に記載されているアク
リル系高吸水繊維を用いると、繊維自身の吸水性が加わ
るために水走り防止性が一段と向上し、さらにこの繊維
はLOI値が32と優れた難燃性を持っており、難燃ケーブ
ルの作成にも適しており好ましい。なお、LOI値とは限
界酸素指数のことで、連続して燃焼するために最低限必
要な濃度（％）であり、この値が大きいほど難燃性が高
い。

本発明において得られるフィルムが水溶性である溶剤
型接着剤とは、有機溶剤にて希釈でき、厚さ20μｍのフ
ィルムを直径20cm、100メッシュの篩に張り付け、その
上から100ccの水を流したとき、５秒以内にフィルムが
破れ水げ流れ出るものをいい、例えばポリエチレンオキ
サイド系化合物、ポリプロピレンオキサイド系化合物、
ポリビニルアルコール系化合物等があげられる。

本発明のポイントは、水と接触して水溶性接着剤が溶
解しない限り、高吸水性ポリマーが外に出ないようにな
っていることである。このような状態に加工する方法は
種々考えられるが、一例を示すと、熱融着型短繊維を含
んだ短繊維をカードにかけて得られたウエッブにポリマ
ーを塗布したのち、その上から溶剤型接着剤をスプレー
またはコーティングする方法、熱融着型短繊維を含んだ
短繊維をカードにかけ、さらにニードルパンチをかけて
得られたウエッブに、高吸水性ポリマーと溶剤型接着剤
の混合物をコーティング処理する方法等が考えられる
が、実用上は高吸水性ポリマーと溶剤型接着剤の混合物
をコーティング処理する方法が簡単であり好ましい。

スプレー処理またはコーティング処理による方法を用
いる場合は、高吸水性ポリマーに熱融着型ポリマーをブ
レンドしたものをシート状構造体に散布した後熱処理を
施しい、高吸水性ポリマーをシート状構造体に固定する
ことにより、溶剤型接着剤をスプレー処理またはコーテ
ィング処理するときの工程の安定化が得られる。しか
し、高吸水性ポリマーに熱融着型ポリマーをブレンドし
たものをシート状構造体に散布した後の熱処理では、温
度が高すぎたり高圧のプレスを行なったりすると、熱融
着型ポリマーの接着力により高吸水性ポリマーの膨潤力
が阻害されるので注意を要する。

本発明においてケーブルの水走り防止性を得るには、
水の侵入とともに水走り防止剤全体が瞬時のうちに吸水
膨張し、水はそれ以上侵入しないことが必要である。

水走り防止効果は、高吸水性ポリマーの吸水倍率、高
吸水性ポリマーのシート状物への混率、光ファイバーケ
ーブルへの遮水テープの詰込密度に関連する。

高吸水性ポリマーの吸水倍率とシート状物への混率は
高いほど水走り防止効果がよく、（Ａ）吸水倍率（cc/
g）と（Ｂ）混率（重量％）との積（Ａ）×（Ｂ）が150
以上、好ましくは200以上がよい。

本発明の水走り防止材を用いた好ましい一例を光ファ
イバーケーブルの場合を例にして第１図により説明す
る。

第１図は、本発明の一実施例を示すスロットタイプの
光ファイバーケーブルの断面図で、最中心部にコアとし
てのテンションメンバー７があり、その周りにスロット
のあるスペーサー３があり、スロット部分に光ファイバ
ー心線テープ１が配置されており、その周りに本発明に
よる遮水材の押さえ巻きテープ６があり、さらに全体が
外被層４で包み込まれたものからなる。

このような構成の光ファイバーケーブルは、外被４に
クラックが生じて水が侵入してきても、侵入してきた水
により水溶性接着剤が直ちに溶解するとともに、押さえ
巻きテープ６が水を吸収することにより瞬時に吸水膨潤
し水の侵入をわずかにとどめ、さらにそれ以上の侵入を
長期間にわたって防ぐことができる。

本発明の押さえ巻きテープを用いることにより、ほと
んどのタイプの光ファイバーケーブルの水走り防止が可
能となる。しかし、光ファイバーケーブルの構造、特に
スロットの寸法と心線の本数によっては水走り防止性能
が不足する場合もあるが、その場合は従来型のスロット
用遮水テープを併用する必要がある。

本発明に用いられる特性の測定方法は次のとおりであ
る。

吸水性：イ）CB法ポリエステルネットに入れた試料を20℃の水中に一定
時間浸漬し、空中に10分間吊した後、脱水機にて100Gの
力で１分間脱水を行なった後、試料をネットより取出
し、重量を測定する。このときの重量をＡとし、次式に
より吸水倍率を求める。

腐敗テスト：第３図に示す容器12にテストサンプル14を4g入れ、以
下に述べる土壌抽出液13を200cc入れて混合し、30℃で
日陰に保存し、30日後に容器のコック10を開き、空気の
部分から２〜4ccの空気を抜取り、ガスクロマトグラフ
で発生ガスを分析するとともに、肉眼で溶液の色や状態
を調べる。

土壌抽出液の作成は以下のように行なう。

（１）土は落ち葉などあり、草のはえているところから
採取する。

（２）500gの土を2000ccの純水に混ぜて撹拌する。

（３）12時間放置後上澄み液を濾過し、濾過液50ccに純
水150ccを加え土壌抽出液とする。

（４）土および土壌抽出液は試験のバッチ毎に新しく採
取、抽出する。

水走り防止性：直径1.5cmのポリエチレン製の円柱状の棒に長さ方向
に沿って幅1.6mm、深さ1.2mmの溝（スロット）を掘る。
このスロット棒の溝にまず厚さ400μｍ、幅1.4mmの光フ
ァイバー心線テープを入れる。全体を押さえ巻きテープ
で覆い、さらにその上をビニールテープで覆う。両端を
オープンにして水平に置き、その先を垂直に立てた内径
10mmφのガラス管にゴム管でつなぎ、垂直に立てたガラ
ス管に水平に置いたガラス管から1mのところまで水を満
たし、24時間後に水平に置いたガラス管の水走り防止材
への水の侵入長さの短いものが水走り防止性が良好とな
る。

以下、本発明を実施例により具体的に説明する。な
お、実施例中の％はすべて重量％である。

実施例１〜３カシミロンFK（旭化成工業（株）社製アクリル系繊
維）3d×76mm90％にメルティー（ユニチカ（株）社製ポ
リエステル熱融着繊維）3d×76mm10％をカードで80g/m²
のウエッブを作成した後、130℃に加熱されたプレスロ
ールで3kg/m²の圧力で10m/minの速度で加熱プレスを行
ない、得られた乾熱不織布Ａを得た。

次に、減圧乾燥により充分に脱水を行なった平均分子
量50,000のポリエチレンオキシド50部を、450部のトリ
クロロエチレン中に窒素雰囲気中30〜40℃にて完全に溶
解させた後、触媒として0.1部のトリエチレンジアミン
を0.14部のトリレンジイソシアナートを加えて70℃にて
５時間反応の後、固形分10％の均一な液状の水溶性樹脂
Ｂを得た。

このようにして得られた水溶性樹脂B30部と、高吸水
性ポリマーとしてKIゲル201K（（株）クラレ社製商品
名:20メッシュパス:790μｍ未満）を100メッシュの篩を
用いて150μｍ未満にしたものを70部、希釈液としてト
リクレン30部を混合したものを用いて、感熱不織布Ａに
高吸水性ポリマーの付着量が50g/m²となるようにコーテ
ィングした後、ピンテンターを用いて100℃×３分の乾
燥を行ない、得られたコーティング布帛を2.5cm幅にス
リットし、本発明の押さえ巻きテープａを得た。

また、比較として高吸水性ポリマーにKIゲル201Kを44
0メッシュの篩を用いて32μｍ未満にしたものを用い
て、その他は実施例と同様にして作成した押さえ巻きテ
ープｂを作成した。

このようにして得られた押さえ巻きテープの人工海水
（アクアマリン：八州薬品（株）社製商品名）における
水走り防止性を次の表−１に示す。

またこの押さえ巻きテープは、ケーブルコネクト作業
性、被覆緩衝性とも良好である。なお、この押さえ巻き
テープは腐敗テストによる水素ガスの発生は認められな
かった。

実施例４〜６実施例１と同様にして得られた水溶性樹脂B30部と、
高吸水性ポリマーとしてアクアキープ10SHP（鉄製化学
社製商品名:20メッシュパス:790μｍ以下）を100メッシ
ュの篩を用いて150μｍ以下にしたものを70部、希釈液
としてトリクレン30部を混合したものを用いて、実施例
１と同様にして得られた乾熱不織布Ａに高吸水性ポリマ
ーの付着量が50g/m²となるようにコーティングした後、
ピンテンターを用いて100℃×３分の乾燥を行ない、得
られたコーティング布帛を2.5cm幅にスリットし、本発
明の押さえ巻きテープｃを得た。

また、比較として高吸水性ポリマーにアクアキープ10
SHPを440メッシュの篩を用いて32μｍ以下にしたものを
用いて、その他は実施例と同様にして作成した押さえ巻
きテープｄを作成した。

このようにして得られた押さえ巻きテープのイオン水
（CaCl₂ 0.5g/、NaCl 0.75g/）における水走り防止
性を次の表−２に示す。

実施例７〜９それぞれ減圧乾燥により充分に脱水を行なった平均分
子量と20,000のポリエチレンオキシド30部と、平均分子
量が20,000でありポリエチレンオキシド含有量が80％の
ポリエチレンオキシド−ポリプロピレンオキシド共重合
体20部を、500部のトリクロロエチレン中に窒素雰囲気
中30〜40℃にて完全に溶解させた後、溶媒としてトリエ
チレンジアミン0.1部を加え、さらにヘキサメチレンジ
イソシアナート0.34部を加えて、70℃にて５時間反応後
均一な液状の水溶性樹脂Ｃを得た。

このようにして得られた水溶性樹脂C30部と、高吸水
性ポリマーとしてアクアキープ10SHP（製鉄化学社製商
品名:20メッシュパス:790μｍ未満）を100メッシュの篩
を用いて150μｍ未満にしたものを70部、希釈液として
トリクレン30部を混合したものを用いて、実施例１と同
様にして得られた感熱不織布Ａに、高吸水性ポリマーの
付着量が50g/m²となるようにコーティングした後、ピン
テンターを用いて100℃×３分の乾燥を行ない、得られ
たコーティング布帛を2.5cm幅にスリットし、本発明の
押さえ巻きテープｅを得た。

また、比較として高吸水性ポリマーにアクアキープ10
SHPを440メッシュの篩を用いて32以下未満にしたものを
用いて、その他は実施例と同様にして作成した押さえ巻
きテープｆを作成した。

このようにして得られた押さえ巻きテープのイオン水
（CaCl₂ 0.5g/、NaCl 0.75g/）における水走り防止
性を次の表−３に示す。

実施例10〜12 アクリルアミド97g、メチレンビスアクリルアミド3
g、過硫酸アンモニウム0.1g、亜硫酸アンモニウム0.6g
をエタノール560g、水10gの溶液中に加え、50〜55℃で
１時間撹拌後得られた重合物を乾燥し、さらにボールミ
ルで平均粒子径が100μｍ、最大粒子径が150μｍ未満に
なるまで粉砕し、ポリアクリルアミド系高吸水性ポリマ
ー（人工海水に対する吸水倍率:CB法で25倍）を得た。

このようにして得られたポリアクリルアミド系高吸水
性ポリマーを用いて、実施例１〜３と同じ方法で本発明
の押さえ巻きテープｇを得た。

このようにして得られた押さえ巻きテープの人工海水
（アクアマリン：八州薬品（株）社製商品名）における
水走り防止性を次の表−４に示す。

実施例13〜18 実施例１と同様にして得られた水溶性樹脂B30部と、
高吸水性ポリマーとしてアクアキープ10SHPを100メッシ
ュの篩を用いて150μｍ以下にしたものを35部、実施例1
0〜12に用いたポリアクリルアミド系高吸水性ポリマー
を35部、希釈液としてトリクレン30部を混合したものを
用いて、実施例１と同様にして得られた乾熱不織布Ａに
高吸水性ポリマーの付着量が50g/m²となるようにコーテ
ィングした後、ピンテンターを用いて100℃×３分の乾
燥を行ない、得られたコーティング布帛を2.5cm幅にス
リットし、本発明の押さえ巻きテープｈを得た。

また、高吸水性ポリマーとしてアクアキープ10SHPを1
00メッシュの篩を用いて150μｍ未満にしたものと、KI
ゲル201Kを100メッシュの篩を用いて150μｍ未満にした
ものを用いて、押さえ巻きテープｈと同様にして本発明
の押さえ巻きテープｉを得た。

このようにして得られた押さえ巻きテープの人工海水
における水走り防止性を次の表−５に示す。

〔発明の効果〕以上のように本発明によれば、水走り防止性、ケーブ
ルコネクト作業性、被覆緩衝性に優れ、腐敗テストによ
る水素ガスの発生しない光ファイバーケーブル用押さえ
巻きテープが得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の適用例を示すスロットタイプの水走
り防止型光ファイバーケーブルの拡大断面図、第２図
は、従来行なわれているスロットタイプのゼリー充填式
水走り防止型光ファイバーケーブルの拡大断面図、第３
図は、腐敗テスト用装置を示す側面図である。１……光ファイバー心線テープ、２……光ファイバー、
３……スロット型スペーサー、４……外被、５……アル
ミテープ、６……本発明の押さえ巻き遮水テープ、７…
…テンションメンバー、８……ジェリー、10……コッ
ク、11……ガラス製三角フラスコ、12……土壌抽出液、
13……テストサンプル。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者桑原恒夫東京都千代田区内幸町１丁目１番６号日本電信電話株式会社内 (72)発明者久木田重蔵東京都千代田区内幸町１丁目１番６号日本電信電話株式会社内 (56)参考文献特開昭60−150506（ＪＰ，Ａ) 特開昭62−208507（ＪＰ，Ａ) 特開昭62−259305（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) G02B 6/44 366 H01B 7/28

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】乾燥状態において最大粒径が200μｍ以下
で、50μｍ以下の粒子が10重量％以下の、1g当たり10cc
以上の水を吸う高吸水性ポリマーを、得られるフィルム
が水溶性である溶剤型接着剤で被覆して支持体に接着さ
せたことを特徴とする光ファイバーケーブル用押さえ巻
きテープ。
【請求項２】請求項（１）記載の光ファイバーケーブル
用押さえ巻きテープを用いた光ファイバーケーブル。