JPH0386770A - 遮水用材料および光ファイバーケーブル - 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、水の浸入を防止するのに好適な遮水用材料、
特に光フアイバーケーブルへの水の侵入を防止した遮水
テープに関し、さらに該遮水テープを用いた光フアイバ
ーケーブルに関する。

〔従来の技術〕

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、緩衝性能、充填容易性などの充填材料の要求
特性のほか、優れた水走り防止性が要求されている。

特開昭６３−６０５５号公報には、支持体に水溶性の溶
剤型バインダーでコーティングされた水膨腸性複合材料
が報告されているが、メツシュ状構造体以外の支持体に
片面コーティングしたものを遮水テープとして用いると
、通常はケーブルの内側にコーテイング面を向けて遮水
テープを巻付けるため、遮水テープを巻付けた外側は水
に膨潤するものが付着しておらず、遮水テープとその外
側のアルミシースまたはポリエチレンシースとの間に水
が走り易いという欠点がある。また、基布とコーティン
グ層との吸湿によるデイメンジョン変化のため、湿度変
化により遮水テープがカールするという問題がある０両
面の遮水性とカールしない遮水テープを得るためには、
両面にコーティソゲすればよいが、両面コーティング法
ではテープの厚みが増えてしまい、柔軟性に乏しく光フ
アイバーケーブル作製時、または施工時の作業性に劣る
という問題がある。

以上述べたように従来技術においては、水走り防止性、
温度変化によるカール防止性、ケーブル作製時または施
工時の作業容易性等をあわせ持った光フアイバーケーブ
ル用遮水テープはまだ報告されていない。

ここで水走り防止性とは、光ファイノく−ケーブルの外
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速やかに吸水して膨潤し、遮水する
性能をいう、水走り防止性番よ遮水性能を表わし、ここ
では２４時間で水が何間伝播するかを数値化したもので
表わし、この値力（小さいほど水走り防止性がよいこと
を示す。

〔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、カール防
止性、非腐敗性ならびに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に好適な遮水テープを提供する
ことにある。

〔課題を解決するための手段〕

本発明者らは、前記課題を解決すべく鋭意研究を重ね、
オープニング５０μｍ以上のメツシュ状織物に水溶性バ
インダーで保持された特定の粒径を有する粒子状高吸水
ポリマーを用いることによって前記目的を達成できるこ
とを見出し、本発明に到達した。

すなわち、本発明は、オープニング５０μｍ以上のメツ
シュ状織物または編物に、少なくとも５５重量％が５０
μｍ以上の粒子径を持ち、１ｇ当たり１０ｍｌ以上の水
を吸う吸水ポリマー粒子を含む水溶性バインダーによる
コーティング層を設けた遮水用材料であって、該コーテ
ィング層は、前記吸水ポリマー粒子５０〜９０重量％と
水溶性バインダー１０〜５０重量％とからなることを特
徴とする遮水用材料に関する。

〔作用〕

本発明に用いるメツシュ状織物または編物は、オープニ
ング（メツシュの孔の大きさ）が５０μｍ以上、好まし
くは１００〜４００μｍである。

これにより表裏ともに同じように水に接触するため、高
密度の支持体に処理したものと較べて水との接触面積が
大きくなり、水で膨潤したコーティング層または脱落し
たポリマーがメツシュの隙間を通って、遮水テープとア
ルミシースまたはポリエチレンシースの間に広がるため
、遮水性が大幅に向上するとともに、両面にコーティン
グ層が存在するため、吸湿によりコーティング層が膨潤
しても遮水テープはカールしない。遮水テープの厚みは
遮水性、支持体の加工液に対する保持性およびケーブル
作製時または施工時の作業性の点から１００〜５００Ｉ
Ｉｍが好ましい。

また、本発明に用いるメツシュ状織物または編物は、モ
ノフィラメント、紡績糸、撚糸等で作られたものが好ま
しく、特にモノフィラメントで作られたものが好ましい
。

本発明に用いられるメツシュ状織物または編物は、腐敗
して水素ガスを発生しないものでなげればならず、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
アミド系合ｔｃＳａ維、ポリプロピレン系合成繊維等の
織物、編物等が挙げられる。

また、本発明に用いられるメツシュ状織物または編物の
素材のデニールは特に限定はないが、あまり大きすぎる
と得られた遮水テープの厚みが大きく硬いものになり、
また、小さすぎると得られた遮水テープの物性が弱くな
るため、５〜４００デニールのものが好ましい。

メツシュ状構造体を用いると遮水性が向上する原因は、
裏表とも同じように水に接触するため、高密度の支持体
に処理したものと較べて水との接触面積が大きいためと
考えられる。

本発明における粒子状高吸水ポリマーは、水に接触しな
い限りは、水溶性バインダーに保持されて外に出ること
がなく、水と接触したときには速やかに膨潤してバイン
ダーから脱落し、バラバラに分離した状態でケーブル内
に広がることができる。

本発明に用いられる粒子状吸水ポリマーは、５５重量％
以上、好ましくは８５重量％以上が５０μｍ以上、好ま
しくは５０〜２００μｍ、より好ましくは７０〜１５０
Ｉ！ｍの粒子径を持ち、かつ後述するＣＢ法で測定した
水膨潤度が１０ｍｊ！／ｇ以上であることが必要である
。これらの範囲外では遮水用材料の膨潤速度が遅くなる
ため、水走り防止性が低下する。高吸水ポリマー粒子の
最大の大きさは、粒子の支持体への付着性の点から３０
０μｍ以下が好ましい。

高吸水ポリマー粒子が適度に大きい場合は、高吸水ポリ
マー粒子が水により膨潤したときにさらに大きくなり、
コーティング層を突き破って飛び出してくること、また
高吸水ポリマー粒子が適度に大きいと、高吸水ポリマー
粒子の一部がコーティング層の外側に初めから顔を出し
ているため、水と接触したとき直ちに膨潤を始めるのに
対して、高吸水ポリマー粒子が小さすぎると大部分の高
吸水ポリマー粒子はコーティング層の中に閉じ込められ
ており、遮水テープが水と接触しても、高吸水ポリマー
粒子に直接水が接触するまで時間がかかり膨潤速度が遅
くなり、さらに膨潤してもコーティング層から飛び出す
力を発生する大きさに達しないためポリマーの脱落がな
く、スロット内部の水走り防止効果が得られないこと等
にあると考えられる。

本発明における粒子径は例えば以下のようにして測定す
ることができる。

コーティング層の部分を溶剤に溶かし、濾過する。これ
を数回繰返し、コーティング層のバインダ一部分を除去
し、分離したポリマー粒子部分を乾燥する。これを２８
１メツシユ（ＩＳＯ基準対応）の篩で分離し、通過しな
かったものが５０μｍ以上の粒子径を持つポリマー粒子
である。

この高吸水ポリマーは、水と接触したときにバラバラに
分離し、ケーブル内に広がる必要があるため、粒子状の
ものでなければならないが、その粒子形状には特に限定
はなく、例えば、エマルジ町ン重合によって得られる真
円形のものでも、通常の粉砕機によって粉砕されたラン
ダムにいびつな形状のものでもよい。

本発明に用いられ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、セルロースルポリアク
リロニトリルグラフト重合体加水分解物、、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用
いられる。これらのうち好ましいものは、ポリアクリロ
ニトリルグラフト重合体加水分解物、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−ニ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である。

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−ポリアク
リロニトリルグラフト重合体加水分解物等も、腐敗防止
処理を施して使用することができる。

本発明において水溶性バインダーとは、該溶剤を蒸発さ
せて得られる被膜が水溶性のものである。

この水溶性被膜は、例えば厚さ２０μｍのフィルムを直
径２００１１．１００メツシユの篩に張り付け、その上
から２０℃、１００ｃｃの市販の精製水を流したとき、
５秒内にフィルムが破れ、水が流れ出るものが好ましい
。

また、有機溶剤に可溶で、水と接したときに高吸水ポリ
マーを容易に離し、得られた遮水テープが可撓性で緻密
ものが得られ、腐敗により水素ガスを発生しないものが
好ましい。

高吸水ポリマーをオープニング５０μｍ以上のメツシュ
状織物または編物に保持させる方法としては、例えば有
機溶剤に可溶な水溶性バインダーに高吸水ポリマーを分
散させた溶液をコーティングする方法、浸漬後マングル
で搾液する方法、高吸水ポリマーと熱融着ポリマーのブ
レンド物を付着させた後加熱固着する方法等により得ら
れる。

前記コーティング法として、例えば離型紙の上にメツシ
ュ状構造体を重ねて、その上から高吸水ポリマーと溶剤
型バインダーの混合物をコーティング処理する方法等が
挙げられる。その際、遮水材の厚みをコントロールする
方法として、コーティング乾燥されたものをさらに高圧
カレンダープレスするのが有効である。

遮水用材料中の高吸水ポリマー混率は、水走り防止性の
点から１０重量％以上であることが好ましい。

本発明においてケーブルの水走り防止効果は、水の浸入
とともに水走り防止材全体が速やかに吸水膨潤し、水が
それ以上浸入するのを防止することによって得られる。

この水走り防止効果は、高吸水ポリマーの吸水倍率（水
膨潤度）、高吸水ポリマーの混率、光フアイバーケーブ
ルへの遮水テープの詰込密度などに影響される。高吸水
ポリマーの吸水倍率Ａおよび高吸水ポリマーの混率Ｂが
高いほど水走り防止効果が向上する。前記吸水倍率Ａ（
ｃｃ／ｇ）と混率Ｂ（重量％）との積（ＡＸＢ）は１５
０以上であることが好ましく、２００以上がより好まし
い。

本発明における遮水用材料は、水と接触しない限り、高
吸水ポリマーが外に出ないよう支持体に保持されるが、
遮水用材料の表面の滑り性をよくし、取扱いを容易にす
るため、該遮水材の表面に、吸水膨潤時に膨潤したポリ
マーが通過できる程度の粗い、低目付の不織布か、また
は水可溶性のＰＶＡフィルムを貼るか、ポリメチルシロ
キサン系の離型剤を処理することが好ましい。上記ＰＶ
Ａフィルムを貼ることにより水膨潤速度が低下する場合
は、ＰＶＡフィルムに孔を開けることにより改良するこ
とができる。ＰＶＡフィルムに孔を開ける方法としては
、最初から孔の開いたフィルムを用いる方法と、孔の開
いてないフィルムを遮水テープに貼り付けた後、孔を開
ける方法のいずれでもよい。

第１図は本発明の一実施例による遮水テープを用いたス
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
大断面図である。この装置は、最中心部にコアとしての
テンシランメンバー７があり、その周りに本発明による
遮水テープ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アイバーケー
ブルは、外被４にクラックが生じて水が浸入してきても
、浸入してきた水により遮水テープ６に保持された高吸
水ポリマーが水を吸収することにより、速やかに吸水膨
潤してスロット中に脱落して広がり、水の浸入を長時間
にわたって防ぐことができる。

したがって、本発明の遮水テープを用いることにより、
はとんどのタイプの光フアイバーケーブルの水走り防止
が、第１図に示した遮水テープ６だけで可能となる。

〔実施例〕

以下、本発明を実施例により具体的に説明する。

なお、実施例中の％および部は重量％および重量部を意
味する。

また実施例中の吸水性、腐敗テスト、水走り防止性は下
記の測定方法で行った。

（１）吸水性 （イ）ＴＢ法： ポリエステルネットに入れた試料を２０”Ｃの水中に一
定時間浸漬し、空中に１ｏ分間吊るした後、試料をネッ
トから取出して重量を測定する。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。ただし、式中のＣは
８０’Ｃ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試料の重量を示す。

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。

（ロ）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、遠心脱水機で１００Ｇの力で１分間脱水を行っ
た後、試料をネットから取出して重量を測定する。この
ときの重量をＢとして次式により吸水倍率を求める。

し 〔２）腐敗テスト 第２図に示す容器１０にテストサンプル１２を４ｇ入れ
、下記に述べる土壌抽出液１１を２００ｃｃ入れて混合
し、３０℃で日陰に保存し、３０日経過後に容器のコッ
ク９を開き、空気の部分から２〜４　ｃｃの空気を抜き
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
は以下のように行う。

（ａ）土壌は落ち葉などがある草のはえているところか
ら採取する。

（ｂ）５００ｇの土を２０００ｃｃの純水に混ぜて撹拌
する。

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

（ｄ）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。

（３）水走り防止性 直径ｆ、　５　ｃｒａのポリエチレン製の円柱状の棒に
、長さ方向に沿って幅２．Ｏｍｓ＋、深さ２．０　ｍｒ
ｓ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１．６　ｍの光フアイバー心線テー
プを４牧人れる。全体を遮水テープで覆い、さらにその
上をビニールテープで覆う０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１０ＩＩＩＩｌφ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遮水テープへの水
の浸入長さ（水走り長さ）を測定する。該水の浸入長さ
が短いものが良好である。

実施例１ 減圧乾燥により充分に脱水を行った平均分子量５０．０
００のポリエチレンオキシド５０部を、４５０部の２塩
化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
ンと０．１４部のトリレンジイソシアナートを加えて７
０°Ｃで５時間反応させ、溶剤型バインダーとして固形
分１０％の均一な液状の水溶性樹脂Ａを得た。このよう
にして得られた水溶性バインダーＡは、厚さ２０μｍの
フィルムを直径２０Ｃ１１，１００メツシユの篩に張り
付け、その上から１００　ｃｃの水を流したとき、２秒
でフィルムが破れ、水が流れ出た。得られた水溶性樹脂
Ａ　　３０部と、高吸水ポリマーとしてＫｌゲル２０１
Ｋ（クラレ社裂開品名＝２０メツシュバスニア９０ＩＩ
ｍ以下）を１００メツシユの篩を用いて１５０μｍ以下
にしたものを７０部、希釈液として２塩化エチレン３０
部を混合したものを用いて、ポリエステルのメツシュ織
物であるＴＧ−６００（日本特殊織物社製商品名）に離
型紙を下敷きとして、高吸水ポリマーの付着量がｌｏｏ
ｇ、”ｒｒｒになるようにコーティングし、乾燥して得
られたものを５０℃に調節した線圧７０ｋｇ／備の高圧
カレンダーで処理した。得られた布帛を２．５ＣＩ幅に
スリットし、厚み２６０１１ｍの実施例１の遮水テープ
を作製した。

また、比較としてＴＧ−６００の代わりに、メツシュ状
構造体ではないポリエステルスパンボンドＥ−５０６０
（旭化戒工業社製ポリエステルスパンボンド商品名）を
用いて、その他は実施例１と同様にして、厚み２８０μ
ｍの比較例Ｉの遮水テープを作製した。

このようにして得られた実施例１、比較例１の人工海水
（アクアマリン：入用薬品社製商品名）における水走り
防止性を表１に示す。

表１ また実施例１の遮水テープは、ケーブルコネクト作業性
、被覆緩衝性とも良好であり、腐敗テストによる水素ガ
スの発生は認められず、２０°Ｃで相対湿度１０〜８０
％までほとんどカールしないのに対して、比較例１の遮
水テープは湿度変化によりカールが生じた。

実施例２ 実施例１で用いた水溶性樹脂Ａ　　３０部と、高吸水ポ
リマーとしてアクアキープｌ０３Ｈ（製鉄化学社製商品
名〉を１００メツシユの篩を用いて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、ポリエステルのメツシュ織物である
ＴＧ−６００（日本特殊織物社製商品名）に離型紙を下
敷きとして、高吸水ポリマーの付着量が３０ｇ／ｒｄに
なるようにコーティングし、乾燥して得られたものを５
０℃に調節した線圧７０ｋｇ／ｃｍの高圧カレンダーで
処理した。得られた布帛を２．５　ｃｍ幅にスリットし
、実施例２の遮水テープを作成した。

また、比較としてＴＧ−６００の代わりに、メツシュ状
構造体ではないポリエステルスパンボンドＥ−５０６０
（旭化戒工業社製ポリエステルスパンボンド商品名）を
用いて、その他は実施例２と同様にして比較例２を作製
した。

このようにして得られた実施例２、比較例２の人工海水
（アクアマリン：入用薬品社製商品名）における水走り
防止性を表２に示す。

表２ またこの実施例２の遮水テープは、ケーブルコネクト作
業性、被覆緩衝性とも良好゛であり、腐敗テストによる
水素ガスの発生は認めらず、２０℃で相対湿度１０〜８
０％までほとんどカールしないのに対して、比較例２の
遮水テープは湿度変化によりカールが生じた。

〔発明の効果］ 本発明によれば、水溶性樹脂により高吸水ポリマーを支
持体に固定するので、ケーブルコネクト時にポリマー粉
末が脱落することがない等、作業性に優れるとともに、
従来の普通の布帛に片面コーティングしたものに較べて
水走り防止性の優れた遮水テープが得られ、湿度変化に
よるカールも生じない。このように本発明の遮水材料は
、水走り防止性、特に微小間隙に対する水走り防止性、
被覆緩衝性、非腐敗性、ならびに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、カール防止
性に優れたものである。したがって、本発明の遮水材料
は、特に光フアイバーケーブルの水走り防止材として有
用である。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の一実施例による遮水材を用いたスロ
ットタイプの光フアイバーケーブルの拡大断面図、第２
図は、腐敗テスト・用装置を示す側面図である。 １・・・光フアイバー心線テープ、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・・・本発明の遮水テープを用
いた押さえ巻きテープ、７・・・テンションメンバー、
９・・・コック、１０・・・ガラス製三角フラスコ、１
１・・・土壌抽出液、１２・・・テストサンプル。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）オープニング５０μｍ以上のメッシュ状織物また
   は編物に、少なくとも５５重量％が５０μｍ以上の粒子
   径を持ち、１ｇ当たり１０ｍｌ以上の水を吸う吸水ポリ
   マー粒子を含む水溶性バインダーによるコーティング層
   を設けた遮水用材料であって、該コーティング層は、前
   記吸水ポリマー粒子５０〜９０重量％と水溶性バインダ
   ー１０〜５０重量％とからなることを特徴とする遮水用
   材料。
2. （２）請求項（１）記載の遮水材を用いた光ファイバー
   ケーブル。