JPH0445404A - 難燃性防水混和物 - 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） 本発明は防水型ケーブルに充填する難燃性防水混和物に
関する。

（従来の技術） 光フアイバケーブルには、ケーブル内に水が浸入して光
ファイバーの破断強度が低下したり伝送特性が低下する
のを防ぐために防水混和物が充填されている。

また、火災により光フアイバケーブルの信号伝送機能が
損なわれると、コンピューターシステム、電話回線の停
止など、大きな社会的、経済的損失に直結するため、光
フアイバーケーブルにも高い難燃性が求められている。

この要求に対し、ハロゲン系難燃剤、三酸化アンチモン
、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム、リン酸エ
ステル等から選ばれる難燃剤を用いる難燃性防水混和物
およびこれを用いた光フアイバケーブルが提案されてい
る（特開昭６２−１７３４０８号公報、特開昭６１−１
５８６１９号公報、特開昭６１−２５３７１９号公報、
特開昭６１−２５４６８６号公報、特開昭６２−１７７
５０７号公報）、。

（発明が解決しようとする課題） しがしながら、上記の難燃剤を使用すると次のような欠
点がある。すなわち、ハロゲン系難燃剤は加熱時に有害
なハロゲンガスを発生し、三酸化アンチモンはそれ自体
が劇物であり、いずれも安全性に劣る。また、通常の水
酸化アルミニウムや水酸化マグネシウムの粉末は、可燃
性の基油に配合して酸素指数が２５容量％以上の十分な
難燃性をもつ防水混和物にするためには５０重量％以上
配合しなければならないが、このような高濃度で配合す
ると、混和物は粉状または塊状になってしまい、粘稠で
適当な稠度をもつシェリー状あるいはグリス状の防水機
能をもつ混和物にならない。

さらに、リン酸エステルは防水混和物の低温での稠度を
低下させ、光ファイバの伝送損失を増大させる。

（課題を解決するための手段） 本発明者らは、上記目的を達成すべく鋭意研究した結果
、特定の粒度を有する金属水酸化物粉末を難燃剤として
用いると、有害ガスを発生せず、取扱が安全で、可燃性
の基油に難燃剤を高濃度に配合しても粉状や塊状になら
ず、適当な稠度を有し、十分な難燃性と防水性を持つ防
水型光フアイバケーブル充填用難燃性防水混和物が得ら
れること、およびこの防水混和物は光りファイバーケー
ブル以外の防水型ケーブル充填用難燃性防水混和物とし
ても好適に使用できることを見い出し、本発明を完成す
るに至った。

すなわち、本発明は、基油と難燃剤とを含有してなる防
水型ケーブル充填用難燃性防水混和物において、難燃剤
とし粒子径２ミクロン以下の粒子を６０数量％以上含有
する金属水酸化物粉末を用いることを特徴とする防水型
ケーブル充填用難燃性防水混和物を提供するものである
。

次に本発明の難燃性防水混和物で難燃剤として用いる金
属水酸化物粉末について説明する。

本発明で用いる金属水酸化物粉末は、２ミクロン以下の
粒径の粒子の割合が６０数量％以上、好ましくは７５数
量％以上の金属水酸化物粉末であり、なかでも平均粒径
が０．１〜１．５ミクロンあるいはＢＥＴ比表面積が４
〜２０ｍ”７ｇのものが好ましい。２ミクロン以下の粒
径の粒子の割合が６０数量％より少ない金属水酸化物粉
末は、十分な難燃性を持つように高濃度で基油に配合す
ると、粉状または塊状になり、粘稠で適切な稠度をもつ
シェリー状あるいはグリス状の防水機能をもつ混和物に
ならないので、好ましくない。

なお、上記金属水酸化物粉末の粒径２ミクロン以下の粒
子の含有率（数量％）は、ルーゼックス法により測定し
た粒度分布に基づいて算出したものを言う。

金属水酸化物としては、例えば水酸化カルシウム、水酸
化バリウム、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム
、水酸化鉄、水酸化銅等が挙げられるが、これらのなか
では水酸化アルミニウムおよび水酸化マグネシウムが脱
水反応時の吸熱が大きく難燃化作用が強い点で特に好ま
しい。

本発明で用いられる該金属水酸化物粉末の粒子形状は六
角板状等の平板形状、すなわち粒子の長径と短径の比が
大きいもののほうが凝集を起こしにくく、高濃度で配合
しても難燃性防水混和物の稠度を低下させないので好ま
しい。

また、本発明で用いる金属水酸化物粉末としては、シラ
ン系カップリング剤、アルミニウム系カップリング剤、
チタネート系カップリング剤、脂肪酸、脂肪酸塩、脂肪
酸アミド、脂肪酸アルコール等の表面処理剤で表面処理
したものが、基油との親和性がよく、高濃度の配合が可
能で、かつ防水混和物が直接水と接触しても金属水酸化
物と基油が分離しない点で好ましい。

上記シラン系カップリング剤としては、例えばビニルト
リクロルシラン、ビニルトリス（βメトキシエトキシ）
シラン、ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリメトキ
シシラン、γ−（メタクリロオキシブロビル）トリメト
キシシラン、β（３，４−エポキシシクロヘキシル）エ
チルトリメトキシシラン、γ−グワシド手シブａピルト
リメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルメチルジ
ェトキシシラン、Ｎ−β（アミノエチル）γ−アミノプ
ロピルトリメトキシシラン、Ｎ−β（アミノエチル）γ
−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、γ−アミノ
プロピルトリメトキシシラン、Ｎ−フェニル−γ−アミ
ノプロピルトリメトキシシラン、γ−メルカプトプロピ
ルトリメトキシシラン、γ−クロロプロピルトリメトキ
シシラン等が挙げられる。

チタネート系カップリング剤としては、例えばイソプロ
ピルトリイソステアロイルチタネート、イソプロピルト
リス（ジオクチルパイロホスフェート）チタネート、テ
トラオクチルビス（ジトリデシルホスファイト）チタネ
ート、テトラ（２゜２−ジアリルオキシメチル−１−ブ
チル）ビス（ジトリデシル）ホスファイトチタネート、
ビス（ジオクチルパイロホスフェート）オキシアセテー
ト、ビス（ジオクチルパイロホスフェート）エチレンチ
タネート、イソプロピルトリオクタノイルチタネート、
イソプロビルジ（メタ）アクリルイソステアロイルチタ
ネート、イソプロピルトリドデシルベンゼンスルホニル
チタネート、イソプロピルトリ（ジオクチルホスフェー
ト）チタネート、イソプロピルトリクミルフェニルチタ
ネート、テトライソプロピルビス（ジオクチルホスファ
イト）チタネート等が挙げられる。

脂肪酸としては、なかでも高級脂肪酸が好ましく、具体
的にはステアリン酸、ラウリン酸、オレイン酸、パルミ
チン酸、ミリスチン酸等が挙げられる。

脂肪酸塩としては、例えば上記脂肪酸とアルカリ金属、
アルカリ土類金属との塩が挙げられる。

脂肪酸アミドとしては、なかでも高級脂肪酸アミドが好
ましく、具体的にはステアリン酸アミド、ラウリン酸ア
ミド、オレイン酸アミド等が挙げられる。

脂肪酸アルコールとしては、なかでも高級脂肪酸アルコ
ールが好ましく、具体的にはステアリルアルコール、ラ
ウリルアルコール、オレイルアルコール等が挙げられる
。

また、上記表面処理剤は、炭素−炭素の不飽和結合を含
まないヨウ素価の小さいものが、水素発生量が小さく、
光ファイバーの伝導損失を増大させない点で好ましい。

上記表面処理剤による該金属水酸化物粉末の表面処理方
法としては、例えば（１）基油にあらかじめ表面処理剤
を溶解分散させておき、次いで金属水酸化物粉末を混合
する方法、（２）よく攪拌されている金属水酸化物粉末
に表面処理剤の溶液をスプレーして表面処理し、乾燥し
て用いる方法、（３）金属水酸化物粉末を水または有機
溶剤に分散させ、これに表面処理剤を加えて表面処理し
、乾燥して用いる方法、（４）高温に加熱された金属水
酸化物粉末に表面処理剤の溶液をスプレーする方法等が
ある。なお、脂肪酸塩による処理の場合は生成する塩化
ナトリウム等の無機塩を除くため、水洗後、乾燥させる
。

本発明で用いる基油としては、例えば以下に示すものが
使用できる。すなわち、（１）ギヤ油、スピンドル油等
の石油から誘導される鉱油、およびこれらの鉱油に水素
添加処理を施した油、（２）ひまし油、なたね油、ロジ
ン油、オリーブ油、鯨油等の動植物油、（３）アジピン
酸ジアルキル、セパチン酸ジアルキル、フタル酸ジアル
キル等のジエステル系油、　（４）ポリエチレングリコ
ール、ポリプロピレングリコール、アルキレンオキシド
とテトラヒドロフランを共重合してえられるグリコール
、ポリアルキレングリコールモノアルキルエーテル等の
エーテル系油、（４）ポリジメチルシロキサン等を主構
造とするシリコーン油、　（５）ナフサから誘導される
フェニルキシリールエタン等の芳香族合成油、（６）ノ
ルマルブテン、イソブチン、オクテン、デセン等のα−
オレフィンを重合して得られるポリブテンを含むポリα
−オレフィン油およびこれらのポリα−オレフィン油に
水素添加処理を施した油、（７）水素雰囲気下で合成さ
れるエチレンとα−オレフィンの共重合体、（８）パー
フルオロアルキル残基を含むフッソ油、等が奉げられる
。もちろんこれらのものは混合して用いてもよい。

これらの基油のなかでは、シリコーン油、ポリα−オレ
フィン油および水素添加ポリα−オレフィン油、エチレ
ンとα−オレフィンの共重合体力低温での粘度が低く、
防水混和物の稠度を低下させて光ファイバの伝送損失を
増大させない点で好ましい。また、ヨウ素価が１．２以
下、なかでも０、　６以下の基油が、加熱あるいは長期
使用中に発生する水素ガスの量が少な（、光ファイバの
伝送損失を増大させない点で特に好ましい。

基油の粘度としては、４０°Ｃで５〜５００００センチ
ストークスの範囲にあるものが油分離が少なく、ケーブ
ル充填時の押しだし負荷も適切で好ましい。

さらに、シリコーン油以外の炭素、水素、酸素のいずれ
かの元素からなる燃焼性の基油の場合、数平均分子量が
５００以上のものが、防水混和物の難燃性を低下させ無
い点で好ましい。

本発明で用いる金属水酸化物粉末の全防水混和物中に占
める割合は、基油が燃焼性の場合４０〜９０重量％の範
囲、なかでも４５〜８５重量％の範囲が、十分な難燃性
があり、粘稠で適切な稠度をもつシェリー状あるいはグ
リス状の防水機能をもつ混和物になる点で好ましい。ま
た、シリコーン油のような自己消火性の基油を用いる場
合、９０重量％未満ならば何れでもよいが、押し出し負
荷が小さ（、高い難燃性がえられるので、５〜６０重量
％の範囲が好ましい。

本発明の難燃性防水混和物には上記の難燃剤および基油
の他に、チクソトロピー性を付与するための増稠剤、劣
化を防ぐための酸化防止剤、増量のための充填剤、その
他添加剤等が含まれていても構わない。

上記増稠剤としては、例えば脂肪酸と金属との塩、尿素
結合を含む尿素化合物、アミノ酸誘導体、セルロース誘
導体、ポリオレフインワックス、ペトロラタム、ヒユー
ムドシリカ、ベントナイト、タルク、炭酸カルシウム、
けい酸カルシウム、水酸化アルミニウム等が使用される
。

酸化防止剤としては、例えばｔ−ブチル−フェノールの
誘導体やジ−ｔ−ブチル−フェノールの誘導体であるヒ
ンダードフェノール系化合物、１゜２、　２．　６．　
６−ペンタメチルピペリジンの誘導体であるヒンダード
アミン系化合物、ホスファイト化合物、ホスフィン化合
物、チオエーテル化合物等が使用される。

充填剤としては、例えばシリカ、アルミナ、炭酸カルシ
ウム、ケイ酸カルシウム、タルク、水酸化アルミニウム
、炭酸マグネシウム、クレー　硫酸バリウム、チタン酸
カリウム、けいそう土等の無機物およびこれらから構成
される多孔質や中空の粒子、テフロン、ンリコーン、ポ
リオレフィン、フェノール樹脂等の有機樹脂、およびこ
れらから構成される多孔質や中空の粒子等が使用される
。

その他の添加剤としては、顔料、染料、分散安定剤、お
よび燃焼時のカラ落ちを防止するためのりん酸ガラス、
ホウ−ケイ酸ガラス、ソーダガラス等の低融点ガラスか
らなる粉体等がある。

本発明の防水混和物の製造工程は、例えば難燃剤と基油
およびその他の材料を相溶混合させる混合工程、難燃剤
と基油及びその他の材料の混合物を混練りし、チクソト
ロピー性を与える混練り工程、および脱泡工程からなる
。混合工程には、混合タンク全体を緩やかに混合する大
きな翼と、局部的に混合タンク内を高速で攪拌する小さ
な翼の両者を持つ２軸混合機、バタフライミキサーのよ
うに翼の中間部が間隙を有する混合機、ニーダ−ゲート
ミキサー等の混合機や、螺旋状の溝を有する１軸あるい
は２軸スクリユウを持つ混合機に定量ポンプから基油を
、定量粉体フィーダーから難燃剤、増稠剤、充填剤をそ
れぞれ自動的に供給する自動混合装置等が使用される。

混練り工程は、チクソトロピー性を与えるためや難燃剤
の分散性を高めるため高いせん断力を基油の混合物にか
ける必要がある。混練り工程に使用される装置としては
、３本の円筒が中間の１本だけ他の円筒と逆の方向に回
転し、難燃剤と基油およびその他の材料の混合物を各円
筒の接する間隙にとうして混練りする３本ロール、多層
の櫛歯状回転子および固定子を同心円状に回転させ、該
間隙に増稠剤と基油の混合物を通して前断力を掛けるゼ
ネレーター型混練り機等が使用される。

次に、防水混和物は、空隙を有しているため充分な防水
機能を発揮できなかったり、ルースチューブ型光ファイ
バーケーブルのように温度がかかる加工工程において含
有する泡が膨張してシース工程を阻害したりしないよう
に、含有する気胞を除く脱泡工程が必要になる。脱泡工
程に使用される装置としては、上記の３本ロール、減圧
系内で高速で回転する多層の円盤に混練りした難燃剤と
基油の混合物を供給し飛散させることで脱泡する多重静
止板式脱泡装置等がある。

（実施例） 次に、実施例および比較例を挙げて、本発明を更に具体
的に説明する。なお、例中の部は重量部である。

実施例１〜７および比較例１〜３ 第１表に示した金属水酸化物（ａ）〜（ｊ）と、第２表
に示した基油（Ａ）〜（Ｈ）とを、第３表に示す配合組
成で混合後、混練りし、脱泡して防水混和物を得、次い
で酸素指数と稠度を下記の様にして測定した。測定結果
を第３表に示す。

なお、実施例１〜６には第３表に示した基油および難燃
剤のほかに、酸化防止剤としてオクタデシル−３−（４
’−ヒドロキシ−３’、５’　−ジ−ｔ−ブチルフェニ
ル）プロピオネート、ビス（２，２，６，６−テトラメ
チル−４−ピペリジル）セバケートおよび、テトラキス
（２，４−ジ−ｔ−ブチルフェニル）−４，４’　−ビ
フェニレンフォスフォナイトが、基油と難燃剤の合計１
００部に対して各々０．１部ずつ含まれている。

同様に実施例７には、ジンクジブチルジチオカーバメイ
トが基油と難燃剤の合計１００部に対して０．２部含ま
れている。

また、実施例１および２では、２軸混合機で増稠剤と基
油を混合後、ゼネレーター型混練り機で混練りし、多重
静止板式脱泡装置で脱泡した。その他の例では２軸混合
機で基油を混合後、３本ロールで混練りし、脱泡した。

酸素指数は、ＪＩＳ　　Ｋ７２０１に従って測定した。

但し、幅１２ｍｍ、　長さ１２０ｍｍのガラス織布上に
、防水混和物を厚さ２ｍｍに塗布したものを、該塗布面
が外側に（るようにＵ字型に折って試験片とし、着火時
間１５秒で測定した。

稠度は、ＪＩＳ　　Ｋ２２２０に従って２３℃および一
４０℃における稠度を測定した。なお、−４０°Ｃにお
ける稠度は防水混和物と稠度計を一４０°Ｃの恒温室に
一昼夜放置した後、測定した。

（発明の効果） 本発明の難燃性防水混和物は、金属水酸化物粉末を高濃
度に含有して高い難燃性をもつにもかかわらず、適切な
稠度で十分な防水機能を有するものであり、接続作業の
作業者に対する安全性が高く、火災にあっても有害ガス
を発生しない防水型ケーブルを提供することができる。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、基油と難燃剤とを含有してなる防水型ケーブル充填
   用難燃性防水混和物において、難燃剤として粒子径２ミ
   クロン以下の粒子を６０数量％以上含有する金属水酸化
   物粉末を用いることを特徴とする防水型ケーブル充填用
   難燃性防水混和物。 ２、金属水酸化物粉末が、水酸化マグネシウムおよび／
   または水酸化アルミニウムの粉末である請求項１記載の
   難燃性防水混和物。 ３、金属水酸化物が、粒子径２ミクロン以下の粒子を７
   ５数量％以上含有するものである請求項１または２記載
   の難燃性防水混和物。 ４、金属水酸化物が、表面処理剤で表面処理されたもの
   である請求項１、２または３記載の難燃性防水混和物。