JPH01225010A - 水走り防止材およびケーブル - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は水走り防止材およびケーブルに関し、さらに詳
しくは光フアイバーケーブル内への水の浸入を防止する
押さえ巻きテープおよび該テープを用いたケーブルに関
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、最中小部にコアとして設けら
れたテンションメンバー７と、その周りに配置された光
フアイバー心線テープ５と、その周りに水走り防止材料
として充填されたゼリー８と、さらにその周りに順次設
けられた押さえ巻きテープ３°、透水防止フィルム２お
よび全体を被覆する外被層１とからなる。

近年、光フア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
材料としてベトラム系やポリブデン系のゼリーを用いる
方法が行なわれている。しかし、これらのゼリーは水走
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
／：）０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、カルボキシメチルセルロース系等の吸水性ポリマー
わ）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動くおそれがあり、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り、また、吸水性ポリ
マーを支持体に塗布した材料は吸水性ポリマーよりも吸
水性が劣るため、組織としての吸水性が低下すること、
および非水系のワニス等も同時に塗布されるため吸水性
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５９７２３４０７号公報には高吸水ポリマー
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、高吸水ポリマーをこのような極細の水溶
性パイプに均一に充填したものは一般に製造が困難であ
り、またパイプであるため、柔軟性に乏しく光フアイバ
ーケーブル作製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。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小さいため
、微小間隙、例えば第３図の心線テープ間等に対しての
水走り防止性が不足している。′ また、特開昭６２−　ｔ　５’　３１　Ｅ１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。

従来の光フア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あわせ持った光ファイ
バーケーブル用水走り防止材はまだ報告されていない。

〔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、
特に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
た水走り防止材およびケーブル（特に光フアイバーケー
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、前記問題点を解決する手段として、被覆
緩衝性に優れた素材に高吸水ポリマーを、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
ないように配置する方法を検討した。その結果、水膨潤
度が１ｏｃｃ／ｇ以上の高吸水ポリマーを重量比で０．
２〜５０ｗｔ％含んだシート状構造体に水溶性フィルム
を貼り合わせることによりこの目的を達成できることを
見出し、本発明を完成した。

すなわち、本発明は、被覆緩衝性に優れた素材に、水膨
潤度が１０ｃｃ／ｇ以上の高吸水ポリマーを重量比で０
．２〜５０ｗｔ％含有させたシート状構造体に水溶性フ
ィルムを設けたことを特徴とする水走り防止材、および
該水走り防止材を用いたケーブルに関する。

ここで水走り防止性とは、例えば第１図、第２図に見ら
れるような光フア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浸入した場合、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ａｍ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。

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。

本発明に使用できる高吸水ポリマーとしては、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物、カルボキ
シメチルセルロース架橋重合物、セルロースーポリアク
リロニＩ−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
れるが、特に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好ましい。

本発明にお・いてシート状構造体とは、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。

繊維材料としてはアクリル系、ポリエステル系、ポリプ
ロピレン系等が好ましい。

本発明において、シート状構造体に含有させる高吸水ポ
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１Ｏｃｃ／ｇ未満では水
走り防止性が不足する。シート状構造体に対する高吸水
ポリマーの混率は０．２〜５０ｗｔ％、好ましくは０．
２〜２０ｗｔ％である。

Ｑ、　’ｌ　ｗ　ｔ％未満では水走り防止性が得られに
くく、５　Ｑｗｔ％を超えると高吸水ポリマーを安定し
た形で固定することが難しい。

本発明においては、特に合成高分子化合物からなる不織
布等のシート状構造体にＰＥＯ系高扱高吸水体有させた
ものが好ましく用いられる。この場合、後述するＣＢ法
による吸水倍率が３倍以上、特に５倍以上であることが
望ましい。

また、シート状構造体の素材として特開昭６２−１５３
１８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、Ｎ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、擢必要な濃度（％
）であり、この値が大きいはどＭ燃性が高い。

本発明の水溶性フィルムはポリビニールアルコール等に
より製造できる。

本発明の水走り防止材の機能的な特徴は、水と接触して
水溶性フィルムが熔解しない限り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、−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ェッブ
にポリマーを散布した後、片面または両面に水溶性フィ
ルムをあてがい熱プレスする方法、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
けて得られたウェッブにポリマーを散布した後、片面ま
たは両面に水溶性フィルムをあてがい熱プレスする方法
等が考えられる。水溶性フィルムをウェッブに接着させ
るためにはウェッブおよび／または水溶性フィルムの表
面に熱融着ポリマーまたは熱融着繊維からなる構造体等
を配置した後熱プレスする方法等が考えられる。また吸
水ポリマーに熱融着ポリマーを混ぜておくことにより、
ウェッブおよび／または水溶性フィルムの表面に熱融着
ポリマーまたは熱融着繊維からなる構造体を配置するの
を省略することができる。

本発明に用いる水溶性フィルムに直径０．２〜３００μ
ｍ、好ましくは５〜２００μｍの微小な穴を、穴の面積
がフィルム面の０．１〜１０％、好ましくは０．５〜５
％になるように開けることにより遮水性をさらに向上す
ることができる。穴の直径が３００μｍを越えると、高
吸水ポリマーの脱落が生じることがあり、また穴の面積
が１０％を越えるとフィルムの物性低下が大きく、ケー
ブル製巨 造工程、ケーブルコネクト作業時でのポリマーの脱落を
生じることがある。なお、水溶性フィルムに穴を開ける
のはフィルムの状態で開けても、シート状構造体にフィ
ルムを貼り合わせた後で穴を開けてもよい。

本発明の水走り防止材は、一般にはテープ状であるが、
ひも状など、巻き回したり、押さえ巻きできるような形
状であればよい。

本発明においてケーブルの水走り防止性を得るには、水
の浸入とともに水走り防止材全体が瞬時のうちに吸水膨
潤し、水はそれ以上浸入しないことが必要である。

水走り防止効果は、高吸水ポリマーの吸水倍率、高吸水
ポリマーのシート状構造体への混率、光フアイバーケー
ブルへの水走り防止材の詰込密度に関連する。高吸水ポ
リマーの吸水倍率とシート状構造体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）ｘ　（Ｂ）が１５０
以上が好ましく、２００以上が特に好ましい。

本発明の水走り防止月を用いた好ましい一例を光フアイ
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ワ１タイプの光
フアイバーケーブルの断面図である。このケーブルは、
最中小部にコアとしてのテンションメンバー７、および
その周りにスロ・ノドのあるスペーサ６が設けられ、該
スロット部分に光フアイバー心線テープ５が配置され、
その周りに本発明の水走り防止材（高吸水ポリマーを含
んだシート状構造体に水溶性フィルム４を貼り合わせた
押さえ巻きテープ）が巻き回され、さらに全体が外被層
１で包み込まれたものからなる。

このような構成の光フアイバーケーブルは外被】にクラ
ンクが生じて水が浸入してきても、シート状構造体３が
水を吸収するとともに、浸入してきた水により水溶性フ
ィルム４が直ちに熔解することにより高吸水ポリマーが
膨潤し、スロット部分に押出され微小間隙に達し、水の
浸入をわずかにとどめ、さらにそれ以上の浸入を長期間
にわたって防ぐことができる。

上記実施例において、水溶性フィルム４はシート状構造
体（押さえ巻きテープ）３の内側に貼り合わせられてい
るが、これは外側のみまたは内側と外側の両方に貼り合
わせたものでもよい。

以下、本発明を実施例によって説明する。実施例中の吸
水性その他の測定方法は下記のとおりである。

なお、実施例中の％はすべて重量％である。

吸水性： イ）ＴＢ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、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として次
式により吸水倍率を求める。

し Ｃ：８０℃に調整した熱風乾燥器中で重量変化のなくな
るまで乾燥した後の重量。

０）ＣＢ法 ＴＢ法で重量を測定した試料を再度ポリエステルネット
に戻し、遠心脱水機にて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Ｂとし次式により吸水倍率を求める。

し 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１
０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２０００　ｃｃの純水に混ぜて攪
拌する。

（３）１２時間放置後上ずみ液を濾過し、濾過液５０ｃ
ｃ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ごとに新しく
採取、抽出する。

実施例１ カシミロンＦＫ（旭化成工業（株）社製アクリル系繊維
の商品名）３ｄｘ７６ｍｍ、９０％にメルチイー（ユニ
チカ（株）社製、ポリエステル熱融着繊維の商品名）３
ｄＸ７６關、１０％をカー１−′で混合し、８０　ｇ　
／　ｒｒｒのウェッブを作成した後、スミカゲルＮＰ−
１０１０（住友化学工業（株）社製、高吸水ポリマーの
商品名）を１６ｇ／ｎ（均一にウェッブ上に散布し、そ
の上に熱融着ポリマーを４　ｇ／ｎ（散布し、さらにそ
の上に厚さ２０μｍのハイセロンＣ−２００（口金フィ
ルム（株）社製、水溶性フィルムの商品名）を配置し、
１３０℃に加熱されたプレスロールで３ｋｇ／ｍｆの圧
力で１０ｍ／ｍｉｎの速度で加熱プレスを行なった。

得られたシート状物を縦方向に２．５　ｃｍ幅にスリン
１−　Ｌ、本発明の水走り防止祠（押さえ巻きテープと
もいう）を作成した。なお、この押さえ巻きテープに用
いた高吸水ポリマーの混率と吸水倍率の積は１６　（％
）ｘ５００（倍）＝８０００である。

次に、直径１．５ｃｍ、長さｌ　ｒｎのポリエチレン製
の棒に、幅１．２市、深さ１．６門の溝を掘ったものに
、厚さ４００．ｃａｍ、幅１．４　ｙｓｍの心線テープ
をそれぞれ入れないもの、１本人れたもの、２本人れた
もの、３本人れたものについて、押さえ巻きテープで心
線テープの表面か出ないように螺旋状に巻き付け、さら
にその上を透明のヒニールテープで巻き、片方の端から
ゴム管を通して１ｍＨ２Ｏの水圧で精製水を流し、２４
時間後の水走り長さを調べた。結果を第１表に示す。

第　　　１　　　表 第１表に示すように本発明の押さえ巻きテープは優れた
水走り防止性を示す。またこの押さえ巻きテープは水走
り防止性評価時にポリマーの脱落はほとんど見られず、
触感による風合いは柔らかく、ケーブルコネクト作業性
、被覆緩衝性とも良好であると考えられる。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２ ポリアクリロニトリル８０％とアクリル酸２０％の共重
合体よりなるアクリル系合成繊維（３ｄ／ｆ、トークル
デニール　５０万デニール）の１〜つを苛性ソーダ水溶
液に２０゛Ｃで６０分間浸θ２処理して、水ｌＯ％とエ
タノール９０％からなる溶液で洗浄乾燥して得られた、
Ｃ１０法による吸水イ；η率が１３０倍の高吸水繊維を
７６＋ｕにカー／＋−Ｌ、たちのを、実施例１のカシミ
ロンＦＫ３ｄの代わりに用いて、実施例１と同様のテス
トを行なった。

、結果を第２表に示す。

第　　　２　　　表 第２表に示すようにシー［状物の素材として高吸水繊維
を用いた押さえ巻きテープば水走り防止性が一層向上す
る。またこの押さえ巻きテープは水走り防止性評価時に
ポリマーの脱落はほとんど見られず、触感による風合い
は柔らか（、ケープルコネクト作業性、被覆緩衝性とも
良好であると考えられる。さらにこのようにアクリロニ
トリルとアクリル酸の共重合により得られた高吸水繊維
はＬＯＩが３０〜３２で優れた難燃性を持っており、難
燃化ケーブルにも利用できる。なお、この実施例３ カシミロンＦＫ（前出）３ｄＸ７６ｍ、９０％後、アク
アリンクＣ３７Ｓ（日本触媒化学工業（株）社製、耐塩
水型高吸水ポリマーの商品名）を２１ｇ／Ｉ均一にウェ
ッブ上に散布し、その上に熱融着ポリマーを５　ｇ　／
　ｍ散布し、さらにその上に厚さ２０μｍのハイセロン
Ｃ−２００（口金フィルム（株）社製、水溶性フィルム
の商品名）を配置し、１３０℃に加熱されたプレスロー
ルで３ｋｇ／ｎ？の圧力で１０ｍ／ｍｉｎの速度で加熱
プレスを行なった。得られたシート状物を縦方向に２゜
５ｃｍ幅にスリソトシ本発明の水走り防止材（押さえ巻
きテープ）を作成した。なお、この押さえ巻きテープに
用いた高吸水ポリマーの混率と吸水倍率の積は２４（％
）ｘ１７（倍）−４０８である。

このようにして得られた押さえ巻きテープを水を人工海
水（へ州薬品（株）社製、商品名）を用いて実施例１と
同様のテストを行なった。結果を第３表に示す。

第　　　３　　　表 第３表に示すように高吸水ポリマーとして耐塩水ポリマ
ーを用いた押さえ巻きテープは、人工海水に対しても良
好な水走り防止性を示す。またこの押さえ巻きテープは
水走り防止性評価時にポリマーの脱落はほとんど見られ
ず、触感による風合いは柔らかく、ケーブルコネクト作
業性、被覆緩衝性とも良好であると考えられる。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。

〔発明の効果〕

本発明によれば、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水走り防止材およ
びケーブルが得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の実施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
、従来の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・・・外被、２・・・透水防止フィルム、３・・・本
発明の押さえ巻きテープ、４・・・押さえ巻きテープに
貼られた水溶性フィルム、５・・・光ファイバー心線テ
２〇 一プ、６・・・スロット型スペーサ、７・・・テンショ
ンメンバー、８・・・ゼリー、１０・・・コック、１２
・・・ガラス製三角フラスコ、１３・・・土壌抽出液、
１４・・・テストサンプル、３′・・・押さえ巻きテー
プ（高吸水ポリマーを含まない）。 代理人　弁理士　川　北　武　長 第１図 １　外被 ５　光フアイバー心線テープ ６　ヌロソト形スペーサ ７　　テンションメンバー １　外被 ２　透水防止フィルム ３′　レート状カドｌ＃−（高吸水ポリマーを含まない
）５　光フアイバー心線テープ ６　ヌロット形ヌペーサ ７　テンションメンバー ８　ゼリー

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）１ｇ当たり１０ｃｃ以上の水を吸う高吸水ポリマ
   ーを重量比で０．２〜５０ｗｔ％含んだシート状構造体
   に水溶性フィルムを設けたことを特徴とする水走り防止
   材。
2. （２）請求項（１）記載の水走り防止材を用いたケーブ
   ル。