JPH03234867A - 水膨潤性不撚糸 - 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） 本発明は水膨潤性不撚糸に関し、更に詳しくは光ファイ
バーケーブルや電線ケーブルの走水防止に有用である水
膨潤性不撚糸に関する。

（従来の技術及びその問題点） 従来、電線ケーブルや光ファイバーケーブル等の通信′
ケーブルは多量に使用され、近年は地下に埋設される傾
向が大となり、又、国際間の通信の為に海水中に設置さ
れている。この様に地下や海水中に施設される通信ケー
ブルは常に水によって包囲されている為に、その防水性
が極めて重要である。

従来、地下或いは海水中に施設した通信ケーブルのシー
ス等の被覆材が、ヒビ割れやピンホール等の生成によっ
て破壊された場合には、水分が内部に浸入し、浸入した
水が内部の導線や光ファイバーに沿って走ることにより
、長い範囲にわたって通信ケーブルの機能が損われる。

この様な問題を解決する方法としては、通信ケーブル内
に水が走行するのを防止する為に、ケーブル内に水溶性
樹脂や水膨潤性樹脂の粉末を充填したり、導線に水膨潤
性テープを巻き付けておく方法が提案されている。

この様な方法によれば、浸水した水はその部分で水膨潤
性樹脂等によって吸水され、且つ水膨潤性樹脂が吸水膨
張することによって水の走行が抑えられ、通信ケーブル
の損傷部分を少なくすることが出来る。

しかしながら、長さが非常に長くしかも空隙が非常に狭
い通信ケーブル中に、粉末の水膨潤性樹脂を均一に充填
するのは極めて困難であるので、水膨潤性のテープを芯
線束に巻き付ける方法が有力視されている。

この水膨潤性テープは、例えば、薄い不織布等のテープ
基材に水膨潤性樹脂を含浸させたものや、水膨潤性繊維
からなるストランド又はフィラメントを織り込んだもの
であるが、これらのものは吸水膨潤速度が遅（、走水距
離が長（なるという欠点がある。又、この様な欠点を解
決する為に水膨潤性樹脂をバインダーにより不織布の表
面に固着させる方法もあるが、この場合にはバインダー
の存在によって吸水膨張速度が抑えられるという問題が
ある。更にいずれのものもケーブル内に存在する空隙を
完全に塞ぐには長時間がかかり、走水距離が長いという
点で不十分である。

又、更に水膨潤性樹脂を塗布したプラスデックシートか
ら、吸水した水膨潤性樹脂を脱落させ止水する方法等が
提案されており、良好な結果を得られている。この場合
、光ファイバーの場合を例にとれば、光ファイバーの補
強及び保護用にポリエチレンの芯に４〜６本の溝（スロ
ット）を作りその中に光ファイバーを入れ、その時に生
ずる空隙を上記止水材で埋めて止水する。しかしながら
、光ファイバーの本数が少な（、光ファイバーを入れな
いスロットが１〜２本存在する場合もあり、この様なス
ロット中に水が浸入した場合、スロットの空隙が大きい
為前述の防水方法では止水は困難であり、又、水膨潤性
樹脂を多量に必要とするという問題がる。

上記走水防止方法の一つとして、空いているスロット中
に糸状物を詰め込む方法が一般的に行われている。この
様な防水性の糸として通常は撚糸を用い、又、その表面
に水膨潤材をコーティングするか、或いは撚糸そのもの
な水膨潤化しであるものを用いている。この様な場合は
かなり止水効果はあるが、糸自体の毛細管現象によって
徐々に水が浸透し、漏水状態となる場合があり、完全に
止水させるにはかなり困難である。

従って、本発明の目的は以上の如き問題点を解決した走
水防止用の糸、特に光ファイバーケーブルや電線ケーブ
ルの走水防止性に優れた防水系を提供することである。

（問題点を解決する為の手段） 上記目的は以下の本発明によって達成される。

即ち、本発明、不撚糸（フィラメントに撚りを殆どかけ
ない状態の糸）に水膨潤性高分子物を塗布或いは含浸し
、フィラメント同士を結着させたことを特徴とする水膨
潤性不撚糸である。

（作　　用） 撚る前の糸（不撚糸）に水膨潤性樹脂を塗布固着させ、
これを防水系として使用することによって、走水距離を
短くし且つ止水を完全にすることが出来る。

撚糸は、紡糸された多数本のフィラメントに撚りをかけ
、糸自体が絡まり合った状態にあるのに対して、本発明
で使用する不撚糸は紡糸された多数本のフィラメントが
単に寄せ集められてまとめられな状態にある。

通常の糸（撚糸）の表面に水膨潤性樹脂を塗布した場合
と不撚糸に塗布した物とを比較すると、水と接触時の膨
張の状態が異なり、撚糸に塗布した場合には、表面の水
膨潤性樹脂が膨潤して脱落し、目詰まりを起こして止水
するが　基材の糸の状態は本質的には変化しない。又、
糸自身の毛細管的現象で水或いは海水等が徐々に滲み出
る場合もあり、走水する距離も長いものとなる。更に撚
糸そのものを水膨潤性にしたものも同様の傾向にある。

これに対して本発明の水膨潤性不撚糸の場合には、不撚
糸の多数のフィラメントの１本１本に水膨潤性樹脂がコ
ーティングされて全体として一本の太い糸状に固着され
た状態となっている。

この様に処理された糸（水膨潤性不撚糸）は、水と接触
すると糸自体が細い多数のフィラメントに解放されて広
がって膨潤する為に、スロット中等を完全に詰まらせ、
又、数多くのフィラメントによる一種のフィルターネッ
トを形成する為、そのフィルターネットに水膨潤性樹脂
が詰まり止水する。この様な作用の為に走水距離は短く
止水状態は完全なものとなる。

（好ましい実施態様） 次に好ましい実施態様を挙げて本発明を更に詳しく説明
する。

本発明において使用するフィラメントは、いずれの公知
のフィラメントでもよいが、耐久性や耐腐食性に優れて
いるポリエステル、ナイロン、ビニロン、ポリプロピレ
ン等の合成繊維系が好ましい。かかるフィラメントは完
全に伸びた状態でもよいが、好ましくは少しクリンプ（
ちぢみ）がかかった状態が好ましい。

上記フィラメントの太さとしては、１〜３００デニール
の範囲であるが、好ましくは５〜１００デニールである
。

不撚糸を構成するフィラメントの本数は１０〜１．００
０本の範囲であるが、好ましくは２０〜２００本である
。

本発明において使用する水膨潤性樹脂は、親水性基、例
えば、カルボキシル基やスルホン酸基のアルカリ金属塩
又はアンモニウム塩或いは低級アミン塩の基、第１．２
．３級アミノ基、第４級アンモニウム基、ピリジウム基
等の酸塩、ヒドロキシル基、エーテル基等の基を多数有
する樹脂である。

この様な水膨潤性樹脂として有用なものは、例えば、澱
粉−ポリアクリル酸ナトリウムクラフト化物、澱粉−ポ
リアクリロニトリルグラフト化物の鹸化物、セルロース
−ポリアクリル酸ナトリウムグラフト化物、ビニルアル
コール−アクリル酸ナトリウム共重合体、ビニルアルコ
ール−メタクリル酸ナトリウム共重合体、部分架橋ポリ
アクリル酸ナトリウム、カルボキシメチルセルロースの
ナトリウム塩等多数ある。

本発明において特に好ましいものは、親水性基を有する
重合体又は共重合体に疎水性の重合体鎖又は共重合体銀
がブロック共重合体又はグラフト共重合体の形で結合し
た重合体であり、例えば、ブロック型水膨潤性樹脂とし
ては、（疎水性セグメント）−（親水性セグメント）−
（疎水性セグメント）の結合形式を有するものであって
、代表的な例は、後記の実施例に示す様に、（ポリスチ
レン）−（ポリブタジェン）−（ポリスチレン）のブロ
ック共重合体の二重結合にチオグリコール酸、無水マレ
イン酸、アクリル酸又はメタクリル酸等を付加又は付加
重合させてからアルカリで中和して得たものである。

又、別の好ましい水膨潤性樹脂はα、β−エチレン性不
飽和基を有する疎水性重合体鎖に（メタ）アクリル酸を
主成分とするモノマーをグラフト共重合させ、これをア
ルカリ金属や親水性アミンで造塩したグラフト型水膨潤
性樹脂が挙げられる。

以上の如き水膨潤性樹脂から不撚糸のフィラメント表面
に水膨潤性樹脂層を形成し、不撚糸を一体化する好まし
い方法は、水膨潤性樹脂を有機溶剤中に分散させ、該分
散液を不撚糸に塗布又は含浸させ、乾燥する方法である
。

以上の如き水膨潤性樹脂の微分散体は、有機溶剤中にて
上記樹脂を合成し、必要に応じて塩基によって中和する
ことにより得られ、又、更に塩となっている樹脂を有機
溶剤中に単に分散させてもよい。

上記分散体に使用する有機溶剤は、通常の塗料、印刷イ
ンキ或いは塗工剤等の分野で一般的に使用されている様
な有機溶剤、例えば、アセトン、メチルエチルケトン、
メチルイソブチルケトン、シクロヘキサン、トルエン、
キシレン等がいずれも使用出来、それらの分散体中の水
膨潤性樹脂の固形分は通常５〜７０重量％でよい。更に
この分散体中には、バインダー、離型剤、着色剤、防カ
ビ剤、導電性付与剤、可塑剤、プロセスオイル、カーボ
ンブラック、シリカ、酸化チタン、帯電防止剤、紫外線
吸収剤、発泡剤等任意の添加剤を添加することが出来る
。

バインダーを使用する必要は必ずしもなく、又、使用し
ない場合が多いが、バインダーを使用すれば形成される
水膨潤性樹脂層の強度を向上させることが出来る。使用
する場合は、あまり多量に使用するべきではなく、多量
に使用すると水膨潤樹脂層の吸水膨脹速度及び該樹脂層
の剥離性が低下するので、バインダーの使用量は水膨潤
性樹脂１００重量部当り５０重量部以下、好ましくは３
０重量部以下である。

又、好ましいバインダーは水膨潤樹脂層の吸水膨脹速度
の低下が少ない材料、例えば、生ゴム、スチレンブタジ
ェンゴム、アクリルゴム、ウレタンゴム、ニトリルゴム
、エチレン−酢酸ビニル共重合体等のゴム弾性材料であ
る。

不撚糸のフィラメント同士を固着する方法としては、水
膨潤性樹脂含有塗液中に不撚糸を含浸してマングル或い
はダイスを通して塗布及び乾燥し糸状とする方法が好ま
しい。水膨潤性樹脂の塗布量は止水すべき隙間の空間の
大きさや形状によって異なるが、塗布量はフィラメント
の自重に対して１０〜１，０００％の範囲であるが、好
ましくは２０〜３００％の範囲である。水膨潤性不撚糸
の断面は円形、楕円形、長方形等が代表的であるが、こ
れに限定されず、ダイスの形状によって任意の他の形状
とすることが出来る。

以上の本発明の不撚糸をケーブルシース内の走水防止に
使用する方法としては、例えば、ａ）スロット中に埋め
込む方法、 ｂ）導線と導線とが作る空間に導線と平行に置（方法、 Ｃ）導線を巻く方法、 等が代表的であるが、その他の方法でもよい。

又、本発明の不撚糸は、光ファイバーケーブルや電線ケ
ーブル内の走水防止材として特に有用であるが、用途は
これらに限定されず、他の防水が要求される用途におい
ても有用である。

（実施例） 次に実施例及び比較例を挙げて本発明を更に具体的に説
明する。尚、文中、部又は％とあるのは特に断りのない
限り重量基準である。

［水膨潤性樹脂Ａの調製］ 末端にα、β−エチレン系不飽和基としてメタクリロイ
ル基を有する分子量約７，０００の重合性ポリスチレン
８部、末端にα、β−エチレン系１ ２ 不飽和基としてメタクリロイル基を有する分子量約６０
００の重合性ポリブチルアクリレート１２部、アクリル
酸６部、アクリル酸ソーダ２３゜４部、ポリエチレング
リコールモノメタクリレ−１−（ＰＥＧ分子量約３００
）６０部及び（ポリスチレン）−（ポリブタジェン）−
（ポリスチレン）型のブロック共重合体（ポリスチレン
分３０％、分子量約２０万）１部を、シクロヘキサン／
メチルエチルケトン＝　５０１５０の比率の溶剤中に添
加して共重合し、固形分が約６０％で平均粒径的０゜５
ミクロンの水膨潤性樹脂が分散した微分散体を得た。こ
の水膨潤性樹脂の水膨潤度は約３０倍、海水での膨潤度
は約１５倍であった。

［水膨潤性樹脂Ｂの調製］ 末端にα、β−エチレン系不飽和基としてメタクリロイ
ル基を有する分子量約５，５００の重合性ポリスチレン
１０部、同様に末端メタクリロイル基を有する分子量約
６，０００の重合性ポリブチルアクリレート１５．２音
阻ポリエチレングリコールモノメタクリレ−１−（ＰＥ
Ｇ分子量約４５０）１０部、アクリル酸１８．９部、ア
クリル酸ソーダ９２．８部、（ポリスチレン）−（ポリ
ブタジェン）−（ポリスチレン）型のブロック共重合体
（ポリスチレン分４０％、分子量約１５万）１．２部及
びα、α′アゾビスイソブチロニトリル１．２部を用い
て、シクロヘキサン／メチルエチルケトン／トルエン／
メタノール／の比が３０／３０／２０／２０（重量比）
の溶剤中で共重合し、固形分４０％の水膨潤性樹脂の分
散液を得た。分散粒子の平均粒径的０．３μｍであった
。このものの水膨潤度は約１００倍であった。

［水膨潤性樹脂Ｃの調製コ 水膨潤性樹脂Ａの中の重合性ポリスチレンと重合性ポリ
ブチルアクリレートの比率を７０：３０に変えて共重合
した以外は実施例１と同様にして固形分６０％、平均粒
径１０ＬＬｍ、水膨潤度約２０倍の水膨潤性樹脂の分散
体を得た。

［水膨潤性樹脂りの調製］ １５部の片末端にメタクロイル基を有するポリイソブチ
ルアクリレート１８部のアクリル酸、８３．５部のアク
リル酸ソーダ１０部のポリエチレングリコールメタクリ
レート（分子量的２００）をシクロヘキサン／メチルエ
チルケトン／トルエン６３／１０／２７の比率からなる
溶媒中で共重合させ、固形分５０％、平均粒径的Ｑ、２
１１ｍ、水膨潤度約２００倍の水膨潤性樹脂の分散体を
得た。

［水膨潤性樹脂Ｅの調製］ 架橋アクリル酸ソーダ（１５０メツシユパス物、水膨潤
度約２００倍）と１５％アクリルゴム溶液（トルエン／
メチルエチルケトン＝１／１）とを固形分比で５１５の
比率で混合したもの。

実施例１ （１）水膨潤性樹脂ＡとＣとを固形分比で７０３０で混
合した液１００部を２０部のキジロールで希釈したコー
テイング液を作製する。

（２）不撚糸としては２７デニールのフィラメント７０
本からなり、僅かにクリンプのかかったポリエステル製
不撚糸を使用する。

（３）Ａ液の中へ上記（２）の不撚糸を浸漬後、ダイス
を通して絞り乾燥すると、糸の自重（０，１９１／ｍ）
当たり２４０％の（１）の液をコーティング（ｄｒｙ）
　した水膨潤性不撚糸が得られた。

［止水テスト］ ポリ塩化ビニル製の長尺物の板に、巾１．５ｍｍ、深さ
３ｍｍ及び長さ４ｍの溝を作成し、この中に上記で作製
した水膨潤性不撚糸を入れ、その上からゴム製のバッキ
ングで蓋をしてシール後、片方の端から海水を１ｍの落
差にて流した。２４時間後においても先端（４ｍ）から
の漏水は全く認められなかった。

２４時間後蓋を外し、内部の水膨潤性不撚糸を観察した
ところ、海水導入時点より約２６０ｃｍの所まで水で膨
潤しており、それ以降は乾いている状態であった。この
ことは２６０ｃｍで完全に止水出来たことを意味する。

従って、この水膨潤性不撚糸は光ファイバーの未使用ス
ロットの充填物として有用である。

比較例として、直径０．６ｍｍのポリエステル製撚糸を
使用し、上記と同様の操作にて水膨潤性撚５ ６ 糸（塗布量１００％）を作製して止水テストを実施した
ところ、海水導入後５分で僅かな漏水が認められ、２時
間後は５ｇ、２４時間後は４０ｇの漏水が認められ、完
全に止水することば出来なかった。

実施例２ 水膨潤性樹脂ＢとＤとを固形分重量比５０１５０で混合
し、該混合物をトルエン／ＭＥＫ＝１／１の混合溶剤で
固形分３０％まで希釈し、実施例１と同じ不撚糸に塗布
及び固着させた。その塗布量は不撚糸の自重に対して１
００％である。

又、該塗布した不撚糸に更に水膨潤性樹脂Ｃを５０％塗
布したものは、導線と導線との間に生ずる空間に平行に
置いて空間を埋めるタイプの止水材として有用である。

この止水材は特に通常の水（海水ではない）に対しては
膨潤度及び膨潤速度が早い特徴がある。

実施例３ （１）水膨潤性樹脂Ａ／水膨潤性樹脂Ｂ／水膨潤性樹脂
Ｅを固形分重量比５０／３０／２０の割合で混合しくこ
の中で１０％のアクリルゴムを含有する）、メチルエチ
ルケトン／トルエン＝５０１５０の溶媒で固形分３０％
調整し溶液を作製する。

（２）不撚糸としては１５デニールのナイロン製フィラ
メント１００本からなる不撚糸を使用し、実施例１と同
様の方法で１２０％の塗布量の水膨潤性不撚糸を得た。

この水膨潤性不撚糸は光通信用ケーブルの芯或いは導線
等をコイル状に巻き止水することに適している。

（効　　果） 以上の如き本発明によれば、本発明の水膨潤性不撚糸は
水と接触すると直ちに水膨潤性樹脂が膨潤し、周囲の空
隙を詰めると同時に、フィラメントの結束が崩れて各々
のフィラメントが開放され、空間にフィルターネット（
充填層）を形成し、そのフィルターネット状物に水膨潤
性樹脂が詰まる状態となり、止水を早く又完全にするこ
とが出来る。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）不撚糸（フィラメントに撚りを殆どかけない状態
   の糸）に水膨潤性高分子物を塗布或いは含浸し、フィラ
   メント同士を結着させたことを特徴とする水膨潤性不撚
   糸。
2. （２）光ファイバーケーブル又は電線ケーブル内で使用
   し、走水防止を目的とする請求項１に記載の水膨潤性不
   撚糸。