JP4049320B2 - 光ファイバーケーブル用止水テープ - Google Patents

Description

本発明は、光ファイバーケーブル内の走水防止のための止水テープに関する。

光ファイバーケーブルには、例えば、特許文献１に記載されているように、外被が傷ついて水が浸入した時、浸入した水を吸収して膨張し、水が長手方向に移動するのを防止する目的で、止水テープが使用されている。

従来から、この光ファイバーケーブルは、上記特許文献１の第４図に示されているように、中心部にＦＲＰ抗張力体を有するとともに、周面の長手方向に複数の溝が形成されているポリエチレン製のロッドが配置され、さらに、このロッドの周面上に止水テープが巻き付けられ、その上にポリエチレン製の外被が設けられている。そして溝付ロッドの溝内には、光ファイバーテープ心線が収納されている。

そして、この止水テープとしては、熱エンボスロールで加圧処理したポリエステル系スパンボンド不織布を基材として、片面に吸水性樹脂組成物を塗布したものや、更に吸水性樹脂組成物の上に低目付けの不織布をカバー材として貼り合せたものが使用されている。

そして、近年、使用済みの光ファイバーケーブルのリサイクルが検討されている。ところが、外被を再利用すべくケーブル本体から剥ぎ取ったとき、止水テープの不織布が外被と一緒に剥ぎ取られてしまい、これが外被を分別回収し、再度外被として使用するのに障害となっている。

この不織布が外被と一緒に剥ぎ取られる問題は、近年、光ファイバーケーブルの外被の形成に際して、生産性の向上のために、外被形成材として溶融時の粘度が低い超低密度ポリエチレンが使用されるようになり、また、外被形成のための押し出し温度も高い温度へ移行されるに伴って、不織布内への外被の浸入が一層激しくなり、外被を剥ぎ取った際に、外被に付着した不織布の量が増し、外被の分離回収をより一層行ない難くしている。

一方、外被形成材としてポリ塩化ビニルが使用されている電力ケーブル分野では、下記特許文献２〜５等に外被と不織布の剥離性を改善する手段が開示されている。電力ケーブルの場合は、不織布の下は平滑な銅テープであり、不織布は銅テープ上にきつく巻かれて密着していることから、それぞれの特許文献に記載のように、不織布をフラットロールとフラットロールからなる一対の加熱ロール間を通して圧接して不織布の密度を上げること、接着剤処理によって不織布の密度を上げること、又は両者を併用することによって、外被形成に際して、ポリ塩化ビニルを不織布上に押し出したとき、不織布内の空気の逃げ場をなくし、これが、結果として外被が不織布内に浸入することを妨げることから、外被と不織布の剥離はよくなる。更に、ポリ塩化ビニルはポリエチレンと比較して、押し出し形成時の溶融粘度が高く、不織布内への浸入も少なく剥離性もよい。

しかしながら、前記の構造を持つ光ファイバーケーブルの場合には、止水テープの下は溝付きのロッドであり溝内は空気が自由に移動できる構造になっている。このため、電力ケーブル用の不織布のように圧接や接着剤処理した不織布を使用しても、不織布内の空気はロッドの溝内に移動してしまって外被が不織布内に浸入することを抑えることができず、外被と不織布との間に剥離不良が生じたり、また剥離した外被中に不織布が混入してしまう。

剥離回収した外被中への不織布の混入は、外被を再利用するためのペレット化に使用される押出機に取り付けたスクリーンの目詰まりを生じさせる。このため、頻繁にスクリーンを清掃しなければならず、作業の中断が頻発し、連続的に外被形成材をペレット化することが出来ない。

これらの問題を考慮して、光ファイバーケーブルの外被形成に際して、外被が止水テープの不織布内へ浸入するのを防止する手段として、種々の手段の採用が試みられた。

その第１は、不織布に外被と接着性のない樹脂を含浸するか、あるいは、一対のフラットな加熱ロールでの圧接処理によって、不織布の空隙を少なくすることである。しかしながら、これらの不織布を基材として止水テープを作製した場合、外被と接着性のない樹脂を含浸した不織布では多量の樹脂を付着させる必要があり、テープの剛性が著しく高くなってテープを縦沿えで巻きつけることが困難となる。また、一対のフラットな加熱ロールで圧接処理をおこなった不織布では、見かけ密度を０．５以上まで圧接しなければならず、逆に剛性が著しく低くなってシワになるなど問題がある。

その第２は、止水テープの外被と不織布間に外被押出温度で溶融しないフィルムを巻くことである。しかしながら、この方法ではケーブルの生産性が著しく低下する。

また、その他の方法は、止水テープの非吸水面に外被押出温度で溶融しないフィルムをラミネートする方法である。しかしながら、この手法は、フィルム以外に接着剤も必要なことから止水テープが高価になってしまうことと、止水テープが硬くなり過ぎるため、縦沿えで巻きつけることが困難となる等の問題がある。
特開平１−２４０５４７号公報 特公昭６２-５２０６７号公報 特開平９−４１２５４号公報 特開平１０−２４１４６９号公報 特開２００１−１０１９３５号公報

本発明が解決しようとする第１の課題は、上記構造を持つ光ファイバーケーブルにおいて、外被形成時に、止水テープの基材不織布へのポリエチレンからなる外被の浸入を防止し、ケーブルから剥離した際に、外被への不織布の移行を目視で検知できないレベルにして、外被の再利用を可能とすることにある。

他の課題は、光ファイバーケーブルに縦添えで使用可能な、安価な止水テープを提供することにある。

本発明は、不織布からなる基材の片面に、吸水性樹脂組成物を塗布した光ファイバーケーブル用止水テープ、又は、不織布からなる基材の片面に、吸水性樹脂組成物を塗布し、更にその上にカバー材として低目付けの不織布を貼り合せた縦添えで使用可能な光ファイバーケーブル用止水テープであって、止水テープの基材を圧接処理が施されていない単位質量が３０〜７０ｇ／ｍ ^２ で、見掛け密度が０．１５〜０．３５であって、且つ、横方向の剛性が２００〜１５００ｍｇ−ｃｍである不織布から形成するとともに、基材の吸水性樹脂組成物を塗布していない面に、外被と接着性がなく、溶解度指数（ＳＰ値）９以上である高粘度の樹脂を、乾燥重量で不織布の１５重量％〜５０重量％の範囲内で基材内に浸透しないように塗布し乾燥して樹脂薄膜を形成したことを特徴とする。

光ケーブルへの止水テープの巻き付け方には、横巻と縦沿えの二つの方法がある。横巻の場合には止水テープに剛性は必要ないが、縦沿えで巻きつけられる場合には、テープの横方向の剛性が必要である。一定以上の剛性がないと縦沿えでケーブルに巻きつけたときシワになり、光ファイバーを押さえつけてしまって光ファイバーの伝送ロスを引き起こす。光ファイバーケーブルに縦沿えで使用される止水テープの横方向の剛性は、ＩＳＯ９０７３−７（織物−不織布のための試験方法：曲げ長さの決定）に規定される方法で測定した時、３００〜２０００ｍｇ−ｃｍの範囲内であることが好ましい。３００ｍｇ−ｃｍ以下では、巻きつけた時シワになりやすく、２０００ｍｇ−ｃｍ以上では硬過ぎてうまく巻きつけることができない。

ここで言う外被を構成しているポリエチレンと接着性のない樹脂とは、樹脂同士の親和性の指標である溶解度指数（ＳＰ値）が、ポリエチレンの７．９に対し１．０以上離れている樹脂であれば良く、アクリル樹脂やウレタン樹脂、ポリエステル樹脂、ポリ酢酸ビニル樹脂、アクリルニトリル・スチレン共重合樹脂、ニトリルゴム等が挙げられる。

光ファイバーケーブルの場合は、ポリビニルアルコールのような生分解性のある樹脂は生分解時に光ファイバーに悪影響を及ぼす水素ガスを発生させる恐れがあるため好ましくない。

また、上記の樹脂は、外被が押出される温度（１８０℃〜２４０℃）で溶融しないようにエポキシ樹脂やポリイソシアネート樹脂等の架橋剤で架橋されていることが好ましい。

これらの樹脂は、溶液重合又はエマルジョン重合によって合成し、高粘度な状態で、ナイフコーターやロールコーター等で、止水テープの不織布内に浸透しないように塗布乾燥させ、不織布の表面に薄膜を形成させる。

薄膜形成のための塗布量は、乾燥重量で不織布の１５重量％〜５０重量％の範囲内、好ましくは、２０重量％〜３０重量％である。塗布量が１５重量％以下では、不織布の外被への移行を目視で検知できないレベルにはできず、５０重量％以上では、テープの横方向の剛性が２０００ｍｇ−ｃｍ以上となってテーピング適性が悪くなるばかりでなく、高価となり経済的にも不利である。

本発明の光ファイバーケーブル用止水テープは、外被が止水テープの不織布の内部に浸入することを防止して、外被を剥がした際、外被への不織布の移行を目視で検知できないレベルまで低減し、外被の分離回収時に押出機のスクリーンに目詰まりを生じず、外被のリサイクルが可能となる。

また、本発明の光ファイバーケーブル用止水テープは、基材不織布が一対のフラットな加熱ロール間を通して圧接されていないので、圧接によって生じる不織布の腰のなさを防止でき、光ファイバーケーブルに縦沿えで使用されるときにシワにならず、シワによる光ファイバーの伝送ロスの発生を防止できる。

以下実施例によって本発明の実施の形態を説明する。

光ファイバーケーブル用止水テープの基材として、一対のフラットな加熱ロールで圧接処理を施されていない、目付け量が５０ｇ／ｍ^２で見かけ密度が０．２６のポリエステルスパンボンド不織布（製品名：旭化成エルタスＥ０５０５０）を用いた。この不織布の片面には合成ゴムと吸水パウダー及び溶剤からなる吸水性樹脂組成物を付着量が乾燥重量で５０ｇ／ｍ^２となるようにナイフコーターで塗布し乾燥させた。また、背面にはガラス転移温度Ｔｇが１２℃のアクリル樹脂のトルエン／酢酸エチル混合溶剤溶液（固形分３０重量％、粘度１００００ｃｐｓ）１００重量部に対し、架橋剤（大日本インキ化学製コロネートＬ）を２重量部添加した溶液を、乾燥重量で１０ｇ／ｍ^２となるようにナイフコーターで塗布乾燥して光ファイバーケーブル用止水テープを得た。

実施例１と同様に吸水性樹脂組成物を塗布乾燥した後、Ｔｇが２０℃のアクリルエマルジョン（固形分５０重量％、粘度１００００ｃｐｓ）溶液を、乾燥重量で１５ｇ／ｍ^２となるようにナイフコーターで塗布乾燥して、本発明の光ファイバー用止水テープを得た。

比較例１
実施例１において、背面の加工を行なわず止水テープとした。

比較例２
実施例１において使用した不織布の代わりに、一対のフラットな加熱ロールで圧接処理をおこなった目付けが４５ｇ／ｍ^２で見かけ密度が０．５６の旭化成製ポリエステルスパンボンド不織布（エルタスＥＨ５０４５Ｃ）を使用した。この不織布の片面に実施例1と同様に吸水性樹脂組成物を塗布して止水テープとした。

比較例３
剥離性付与のためにポリビニルアルコール樹脂を塗布した後、一対のフラットな加熱ロールで圧接処理をおこなった目付けが４５ｇ／ｍ^２で見かけ密度が０．５６のユニチカ製ポリエステルスパンボンド不織布（製品名：マリックス２０４５１ＦＬＶ）の片面に実施例1と同様の吸水性樹脂組成物を塗布して止水テープとした。

実施例１〜２及び比較例１〜３で作製した止水テープの不織布の外被ポリエチレンへの移行性を評価した。評価手段は以下のとおりである。

光ファイバーケーブルで光ファイバーテープ心線が挿入されるスロットを模擬した縦３０ｍｍ、横３０ｍｍ、厚さ３ｍｍで表面に幅２ｍｍ、深さ１．５ｍｍのスノコ状の溝を多数持つ高密度ポリエチレン製の板の上に、止水テープの吸水面を下に向けて置き、止水テープの非吸水面上に、２２０℃に加熱した縦３０ｍｍ、横３０ｍｍ、厚さ２ｍｍの外被ポリエチレン樹脂（超低密度ポリエチレン樹脂）を乗せ、更にその上に、２２０℃に加熱した９．０ｋｇの荷重を乗せ、１分間放置した。荷重を取り外した後、室温まで放冷し、外被ポリエチレン樹脂と止水テープを引き剥がし、外被ポリエチレン樹脂への止水テープ基材不織布の移行の具合を目視によって観察した。

その評価結果を表１に示す。同表において、実施例の止水テープは、外被への基材不織布の移行が目視で検知できないほど良好な剥離性を持っているのに対し、比較例の止水テープは、いずれも、明らかに外被への基材不織布の移行があり、外被回収時押出機のスクリーンが直ぐ目詰まりしてリサイクルできないことが分る。

次に、それぞれの止水テープの横方向の剛性を、ＩＳＯ９０７３−７（織物−不織布のための試験方法：曲げ長さの決定）に規定される方法で評価した。

その結果を表２に示す。同表において、一対のフラットな加熱ロールで圧接処理が施されていない不織布を使用した実施例１、実施例２及び比較例１の止水テープは、剛軟度が、縦沿えでの使用に適した範囲内にあるのに対し、一対のフラットな加熱ロールで圧接処理を施した不織布を基材とした比較例２及び比較例３の止水テープは、著しく剛軟度が低く縦沿えでの使用に不向きなことが分る。

光ファイバーケーブルに使用することによって、外被への止水テープの基材不織布の移行がなく、剥がした外被を押出機に通しても目詰まりを起こさずペレット化できて再度外被として利用できるばかりでなく、良好な縦沿えテーピング特性を有すること及び外被の押出温度を高くしても基材不織布の外被への移行を目視で検知できないレベルにできることから光ケーブルの生産性を上げることが可能である。

Claims (4)

1. 不織布からなる基材の片面に、吸水性樹脂組成物を塗布した光ファイバーケーブル用止水テープ、又は、不織布からなる基材の片面に、吸水性樹脂組成物を塗布し、更にその上にカバー材として低目付けの不織布を貼り合せた縦添えで使用可能な光ファイバーケーブル用止水テープであって、
   止水テープの基材を圧接処理が施されていない単位質量が３０〜７０ｇ／ｍ ^２ で、見掛け密度が０．１５〜０．３５であって、且つ、横方向の剛性が２００〜１５００ｍｇ−ｃｍである不織布から形成するとともに、
   基材の吸水性樹脂組成物を塗布していない面に、外被と接着性がなく、溶解度指数（ＳＰ値）９以上である高粘度の樹脂を、乾燥重量で不織布の１５重量％〜５０重量％の範囲内で基材内に浸透しないように塗布し乾燥して樹脂薄膜を形成した光ファイバーケーブル用止水テープ。
2. 外被形成条件下で外被の前記不織布への浸入を阻止する薄膜樹脂が、アクリル樹脂、ウレタン樹脂、ポリエステル樹脂、ポリ酢酸ビニル樹脂、アクリルニトリル・スチレン共重合体樹脂、ニトリルゴムの単独又は二種以上の混合物である請求項１に記載の光ファイバーケーブル用止水テープ。
3. 外被形成条件下で外被の前記不織布への浸入を阻止する薄膜樹脂が、不織布質量の１５〜５０重量％の架橋アクリル樹脂である請求項１に記載の光ファイバーケーブル用止水テープ。
4. 止水テープの横方向の剛性が、ＩＳＯ９０７３−７（織物−不織布のための試験方法：曲げ長さの決定）に規定される方法で測定した時、３００〜２０００ｍｇ−ｃｍの範囲内にある請求項１に記載の光ファイバーケーブル用止水テープ。