JPH05140533A - 走水防止テープ及びそれを用いた光フアイバーケーブル - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】 アクリル酸とそのアルカリ金属塩の水溶液を
アクリル系共重合体を分散剤として脂肪族炭化水素に分
散させ、これらの単量体を逆相懸濁重合させ、場合によ
りさらに無機物の存在下又は不存在下において架橋剤で
架橋させて得られる吸水性樹脂をシート状基材に付着さ
せた走水防止テープにおいて、該アクリル系共重合体分
散剤として、Ｃ_８以上のアルキル基含有（メタ）アルキ
ル酸アルキルエステレウ単量体と、（メタ）アクリル酸
ヒドロキシアルキルエステル単量体又は所定置換基を有
する（メタ）アクリル酸又は（メタ）アクリルアミド
と、場合によりこれらの単量体と共重合可能な不飽和単
量体とからなる共重合体を用いる。 【効果】 走水防止テープは、ケーブルの外被が損傷
し、水や海水が侵入しても従来よりも確実に防水しうる
上に、ケーブル内へ侵水した場合にもケーブルの長手方
向への走水を短距離で防止して水走り距離を短縮でき、
止水性特に耐走水性に優れる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業の利用分野】本発明は走水防止テープ及びそれを
用いた防水性能に優れた防水型光ファイバーケーブルに
関する。

【０００２】

【従来の技術】光ファイバーケーブルとしては、金属遮
蔽層を有し、水の侵入に起因する伝送ロスを防ぐために
金属遮蔽層の内側にさらに乾燥窒素などの不活性ガスを
封入したガス保守方式のものや、金属遮蔽層を有さず、
前記ガス封入に代えてペトロラクタム、ポリブテン、リ
チウムせっけんグリースのようなゼリー状混和物を充填
したゼリー充填方式のものが知られている。

【０００３】しかしながら、前者は、ガス漏れなどの定
期的な点検が必要でメンテナンスに費用がかかり過ぎる
し、また後者はゼリー状混和物特有のべたつきによりケ
ーブルの製造工程や接続作業における効率が低下すると
いう欠点がある。

【０００４】そこで、近年、吸水性材料を防水材料とし
て利用するタイプのケーブル、例えば不織布やプラスチ
ックフィルムなどの基材に吸水性樹脂を含む吸水層を付
着したテープ状材料をケーブルの押さえ巻きに用いたケ
ーブルが提案されてきている。吸水性材料はケーブルの
外被が破損した時にケーブル内に侵入してきた水を吸収
して膨潤ゲル化し、ケーブル内の空隙を埋め、ケーブル
内への浸水を防止し、またケーブルの長手方向への水の
走りすなわち走水を防ぐことができるので、メンテナン
スが不要であり、かつそれ自体はべたつきがないため、
製造効率、接続作業性に優れているが、高濃度の塩水溶
液、例えば海水に対しては真水の場合の約１／１０程度
と吸収性能が極端に低下するという欠点がある。すなわ
ち、水あるいは少量のイオンを含む水の場合には吸水性
樹脂の吸水倍率が高いので、全部の吸水性樹脂が吸水し
なくても、水と接した基材上の一部の吸水性樹脂だけが
吸水・膨張した段階でケーブル内の空隙の走水を防止で
き、走水距離は短かいが、海水の場合にはこれらの場合
に比べて吸水倍率が非常に小さくなり、走水距離が長く
なるという欠点がある。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、このような
従来の走水防止材のもつ欠点を克服し、ケーブル内への
浸水を防止し、走水を短距離で防止でき、止水性特に耐
走水性に優れ、特にケーブル内の海水の水走りを防止し
うる走水防止テープを提供することを目的としてなされ
たものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、前記の好
ましい特徴を有する走水防止テープを開発するために鋭
意研究を重ねた結果、所定のアクリル系共重合体を分散
剤として逆相懸濁重合し、場合により架橋させて得られ
る吸水性樹脂をシート状基材に付着させた走水防止テー
プがその目的に適合しうることを見出し、この知見に基
いて本発明をなすに至った。

【０００７】すなわち、本発明は、アクリル酸とそのア
ルカリ金属塩の水溶液をアクリル系共重合体を分散剤と
して脂肪族炭化水素に分散させ、これらの単量体を逆相
懸濁重合させて得られる吸水性樹脂（Ａ）をシート状基
材に付着させた走水防止テープにおいて、該アクリル系
共重合体分散剤が、（ａ） Ｃ_８以上のアルキル基含有
（メタ）アクリル酸アルキルエステル単量体４０〜９５
重量％、（ｂ） （メタ）アクリル酸ヒドロキシアルキ
ルエステル単量体５〜４０重量％及び（ｃ） （ａ）成
分及び（ｂ）成分と共重合可能な不飽和単量体０〜４０
重量％からなる共重合体であることを特徴とする走水防
止テープ、及びアクリル酸とそのアルカリ金属塩の水溶
液をアクリル系共重合体を分散剤として脂肪族炭化水素
に分散させ、これらの単量体を逆相懸濁重合させたの
ち、無機物の存在下又は不存在下において架橋剤で架橋
させて得られる吸水性樹脂（Ｂ）をシート状基材に付着
させた走水防止テープにおいて、該アクリル系共重合体
分散剤が、（ｄ） Ｃ_８以上のアルキル基含有（メタ）
アクリル酸アルキルエステル４０〜９５重量％、（ｅ）
カルボキシル基、アミノ基、第４級アンモニウム基、
ヒドロキシル基の１種を有する（メタ）アクリル酸、
（メタ）アクリルアミド５〜４０重量％及び（ｆ）
（ｄ）成分及び（ｅ）成分と共重合可能な不飽和単量体
０〜４０重量％からなる共重合体であることを特徴とす
る走水防止テープを提供するものである。

【０００８】本発明に用いる吸水性樹脂は球状の粒子で
あって、その最大の特徴は吸水後もその形状が保たれゲ
ル状にならないという点にある。この特性によってこれ
らの吸水性樹脂はテープ状基材に付着させた状態におい
て他の吸水性樹脂と異なりいわゆるままこ現象を起こし
にくいという利点がある。

【０００９】一般に吸水性樹脂は水あるいは海水に比べ
て小量のイオンを含むような水に対しては吸水倍率が大
きく、テープの表層部分の吸水性樹脂だけが吸水・膨張
すればテープの表層に接する空隙の走水を止めることが
できるので、ままこ現象を起こしても走水距離は短い。

【００１０】しかし、海水の場合には吸水性樹脂の吸水
倍率が水、あるいは小量のイオンを含む水に比べて非常
に小さくなるので（通常１／５〜１／１０）止水するた
めには吸水性樹脂層全体の吸水が必要になるが、ままこ
現象を起こす他の吸水性樹脂を用いたテープではテープ
の表層部の吸水性樹脂だけが吸水・膨張するだけである
ために止水できず走水距離が長くなる。これに対し、吸
水性樹脂Ａ及び／又はＢを用いた本発明のテープでは、
吸水性樹脂がままこ現象を起こしにくいので最初に海水
に接するテープの表層部分に存在する吸水性樹脂だけで
なく内部の吸水性樹脂も短時間に吸水・膨張し有効に止
水効果を発揮し、ケーブル内の空隙の走水が短時間で止
まり走水距離が短くなる。

【００１１】吸水性樹脂Ａ、Ｂは以上のような特性を発
揮しこれらを用いることにより海水についても防水性能
のよい走水防止テープを得ることができるが、さらに吸
水速度・吸水倍率・粒径などを様々に変え性能のバラン
スをとることも可能である。吸水速度の大きなもの（一
般に吸水倍率は小さい）だけを用いると短時間に止水で
き初期の走水距離は短いが徐々に浸水する傾向があり、
また吸水倍率の大きなもの（一般に吸水速度は小さい）
だけではいったん止水すると浸水は完全に止まるが初期
の走水距離が比較的長くなる傾向がある。従って吸水速
度・吸水倍率のバランスのとれたものが走水防止テープ
用樹脂として適しており、また吸水倍率の大きい樹脂と
吸水速度の大きい樹脂を組み合わせて使うことも可能で
ある。

【００１２】さらに吸水性樹脂Ａ及び／又はＢを他の吸
水性樹脂（Ｃ）と併用することも可能である。これは、
吸水性樹脂Ａ、Ｂがままこ現象を起こしにくいのでこれ
らが他のままこ現象を起こし易い樹脂の間に介在するこ
とにより該樹脂がままこ現象を起こすことを防ぎすべて
の吸水性樹脂が効果的に吸水・膨張できるようになるか
らである。このような他の吸水性樹脂（Ｃ）としては海
水を吸水した状態で粘性の大きいものが好ましい。この
他の吸水性樹脂（Ｃ）は、通常、吸水性樹脂Ａ、Ｂ又は
これらの混合物に対し９０重量％まで用いることができ
るが、より好ましくは２５〜７５重量％の範囲で用いら
れる。

【００１３】この他の吸水性樹脂としては、例えばポリ
アクリル酸塩系樹脂、ポリアクリルアミド系樹脂、ポリ
アクリル酸・アクリルアミド共重合体、スルホン酸含有
モノマーの架橋重合体、アクリル酸・ビニルアルコール
共重合体、イソブチレン・無水マレイン酸共重合体、ポ
リビニルアルコーツ・マレイン酸エステル共重合体、ポ
リエチレンオキシド系樹脂、デンプン系樹脂、カルボキ
シメチルセルローズ系樹脂などの吸水性樹脂あるいはこ
れらの混合物などを挙げることができるが、浸水時の耐
菌性の点でポリアクリル酸塩系樹脂が好ましい。

【００１４】本発明で用いる吸水性樹脂の粒径は止水性
能の点から大きいほどよいが、大きすぎるとシート状基
材に付着させるのが難しく、またテープ状に加工する時
やラッピングの工程で剥離する。このため吸水性樹脂の
平均粒径としては２００μｍ以下さらに好ましくは１５
０μｍ以下がよい。また粒径が小さすぎるとシート状基
材に付着させたときに微粒子が積み重なったようになり
吸水速度が遅くなる傾向があるので好ましくない。この
ため平均粒径としては１μｍ以上、さらに好ましくは１
０μｍ以上がよい。

【００１５】吸水性樹脂を基材に付着させるには、吸水
性樹脂が（海）水とすばやく接触することを妨げなけれ
ばいかなる方法によってもよい。例えば基材に接着層を
設けてその上に吸水性樹脂を付着させてもよいし、また
吸水性樹脂とバインダーからなる塗布液を基材にコーテ
ィングしてもよい。バインダーとしてはポリエチレンオ
キシド、ポリビニルピロリドン、ポリビニルメチルエー
テル、ポリビニルビリジンなどの水溶性高分子やポリエ
ステル、ナイロン、アクリル系共重合体、ポリウレタ
ン、スチレン・ブタジエンゴムなどを挙げることができ
る。これらは単独で用いてもよいし、２種以上を組み合
わせて用いてもよい。

【００１６】これらのバインダーの使用割合は、吸水性
樹脂の吸水を妨げないように吸水性樹脂１００重量部に
対し、通常３０重量部以下、好ましくは１５重量部以下
であり、吸水性樹脂の基材への付着性の点から３重量部
以上、好ましくは５重量部以上である。

【００１７】本発明に用いる基材としてはシート状であ
って必要な強度・耐熱性があるものなら何でもよく、例
えばプラスチックフィルム、不織布あるいはこれらの複
合材を挙げることができるが、一般に吸水性樹脂の付着
性の点でフィルムよりは不織布が好ましい。

【００１８】吸水性樹脂粉末はこれらの基材に均一に付
着させることもできるし、片側あるいは両側に付着させ
ることもできる。しかし一般に両側に付着させたものは
保管時にブロッキングを起こしやすいので好ましくな
い。

【００１９】前記基材として用いるプラスチックフィル
ムの材質としてはポリエステル、ナイロンなどのポリア
ミド、ポリ塩化ビニル、ポリエステル、ポリオレフィ
ン、オレフィンと酢酸ビニルやアクリル系モノマーとの
共重合体、ポリビニルブチラール、アクリル系樹脂、ポ
リウレタン、スチレン・ブタジエン共重合体、合成ゴ
ム、天然ゴム、あるいはこれらのブレンド物などを挙げ
ることができる。これらのうちポリエステル、ナイロン
の延伸フィルムが耐熱性の点で好ましい。

【００２０】また、不織布のとしては、例えばポリエス
テル、ナイロンなどのポリアミド、ポリオレフィン、レ
ーヨン、ビニロンなどの材質のものを挙げることができ
るが、耐熱性や強度の点からポリエステルやポリプロピ
レン製のスパンボンド不織布が好ましく、さらに浸水時
における耐菌性の点からノーバインダー型のものが好ま
しい。

【００２１】また、複合材としては、例えば前記プラス
チックフィルムの片側、あるいは両側に不織布を設けた
ものを挙げることができる。基材に付着させる樹脂の量
は走水の可能性のあるケーブル内の空隙の断面積などに
もよるが、通常３０ｇ／ｍ^２以上、２００ｇ／ｍ^２以下
である。

【００２２】次に、本発明は、前記走水防止テープを用
いた防水型光ファイバーケーブルを包含する。本発明の
ケーブルは、光ファイバー心線を有するケーブルコア
と、該ケーブルコアの外周に形成した前記走水防止テー
プで形成した押さえ巻き層と、該押さえ巻き層の外周を
被覆したシース層より構成される。このケーブルは、好
ましくは、図１に示すように、中心部にコアとしての抗
張力体６を配し、その周りに等分に複数のスロット
（溝）３…を設けたポリエチレンのような合成樹脂製の
スロット型スペーサー２を配設し、そのスロット（溝）
３に光テープ心線４を収納して光ファイバー心線を有す
るケーブルコアを形成させ、このスロット型スペーサー
２の外表面に走水防止テープ１をラップ巻きのような巻
装などにより被着して押さえ巻き層を形成させ、さらに
その外周にポリエチレン外被を施してシース層５を形成
させることにより、作製される。

【００２３】

【発明の効果】本発明の走水防止テープは、ケーブルの
外被が損傷し、水や海水が侵入しても従来よりも確実に
防水しうる上に、ケーブル内へ侵水した場合にもケーブ
ルの長手方向への走水を短距離で防止して水走り距離を
短縮でき、止水性特に耐走水性に優れるという利点があ
る。

【００２４】したがって、本発明の光ファイバーケーブ
ルは、ケーブル接続時の作業性が良好であるし、またケ
ーブルの外被が損傷してケーブルに水や海水が侵入して
もすぐに吸水して膨潤し、ケーブルの長手方向への走水
も防止し、確実に防水することができるので、長期信頼
性に優れるなどの利点を有する。

【００２５】

【実施例】以下、実施例により本発明を詳細に説明する
が、本発明の範囲はこれらの実施例にのみ限定されるも
のではない。

【００２６】製造例１ アクリル酸水溶液を、アクリル酸ラウリル、トリデシル
混合エステル２２．５ｇ、メタクリル酸ヒドロキシエチ
ル１０．０ｇ及びメタクリル酸メチル１７．５ｇを共重
合して得たアクリル系共重合体を分散剤とし、ヘキサン
に分散させ、逆相懸濁重合を行って得た樹脂を分級する
ことによってポリアクリル酸塩系吸水性樹脂（Ａ）を得
た。

【００２７】製造例２ アクリル酸水溶液を、アクリル酸ラウリル、トリデシル
混合エステル２２．５ｇ、メタクリル酸５．０ｇ、メタ
クリル酸ジメチルアミノエチル５．０ｇ及びメタクリル
酸メチル１７．５ｇを共重合して得たアクリル系共重合
体を分散剤とし、ヘキサンに分散させ、エチレングリコ
ールジグリシジルエーテルを架橋剤として、逆相懸濁重
合を行って得た樹脂を分級することによってポリアクリ
ル酸塩系吸水性樹脂（Ｂ）を得た。

【００２８】実施例１〜４、比較例１、２ アクリル系共重合体〔三菱レイヨン（株）製、ダイヤナ
ール、ＢＲレンジ、ＢＲ‐１０２〕２００ｇを２リット
ルの酢酸エチルに溶解し、これに表１に示した吸水性樹
脂２ｋｇを分散させ、これを塗布液として厚さ０．１９
ｍｍ、１平方メートル当たりの重さ４０ｇのポリエステ
ル製のスパンボンド不織布〔ユニチカ（株）製、マリッ
クス７０４００ＷＳＯ〕の片側に固形分が９０ｇ／ｍ^２
となるように連続的にコーティングし、乾燥して巻き取
り、これを幅２．５ｃｍにスリットして試験テープを作
製した。

【００２９】防水性能を評価するため各試験テープを走
水防止テープに用いて、図−１に示した光ケーブルを次
のとおり作製した。直径が１１．５ｍｍでその表面に幅
１．５ｍｍ、深さ２．５ｍｍの溝（３）を５溝有するポ
リエチレン製のスロット（２）の溝（３）に光テープ心
線（４）を収納し、このスロット型スペーサーの表面
に、各走水防止テープ（１）を、５ｍｍラップで１枚横
巻きし、更にその外周にポリエチレン外被を施し、シー
ス層（５）を形成した。作製した光ケーブルを用いて、
以下に示す方法で防水性能の評価を行った。結果は表１
に示した。

【００３０】Ｌ字法：図２に示すように、長さ約１５ｍ
のケーブルの片側断面から、人口海水（商品名：アクア
マリン、八州薬品社製）で、約０．１ｋｇ／ｃｍ^２の水
圧（１ｍの水柱圧）をかけ、２４０時間後にケーブル内
の走水長を測定した。

【００３１】Ｔ字法：図３に示すように、長さ約３ｍの
光ケーブルの中央部分で、シース層のみを２．５ｃｍは
ぎ取り、その部分を水密に被覆して、上記人工海水で、
約０．１ｋｇ／ｃｍ^２の水圧をかけ、２４時間後にケー
ブルの端からの漏水の有無を確認した。漏水しなかった
場合は○、漏水した場合は×とした。

【００３２】

【表１】

【００３３】（１） 日本触媒化学工業社製、モノマー
と架橋剤を含む水溶液から低分子量の界面活性剤を用い
て製造されたポリアクリル酸塩系吸水性樹脂であって架
橋度が高く比較的吸水速度が大きい。 （２） 日本触媒化学工業社製、前記（１）と同じ方法
で製造されたポリアクリル酸塩系吸水性樹脂であって架
橋度が低く吸水倍率が高い。

【図面の簡単な説明】

【図１】 光ケーブル断面図。

【図２】 Ｌ字試験法の説明図。

【図３】 Ｔ字試験法の説明図。

【符号の説明】

１ 走水防止テープ ２ スロット型スペーサー ３ スロット ４ 光テープ心線 ５ シース層 ６ 抗張力体

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 アクリル酸とそのアルカリ金属塩の水溶
   液をアクリル系共重合体を分散剤として脂肪族炭化水素
   に分散させ、これらの単量体を逆相懸濁重合させて得ら
   れる吸水性樹脂（Ａ）をシート状基材に付着させた走水
   防止テープにおいて、該アクリル系共重合体分散剤が、
   （ａ） Ｃ_８以上のアルキル基含有（メタ）アクリル酸
   アルキルエステル単量体４０〜９５重量％、（ｂ）
   （メタ）アクリル酸ヒドロキシアルキルエステル単量体
   ５〜４０重量％及び（ｃ） （ａ）成分及び（ｂ）成分
   と共重合可能な不飽和単量体０〜４０重量％からなる共
   重合体であることを特徴とする走水防止テープ。
2. 【請求項２】 アクリル酸とそのアルカリ金属塩の水溶
   液をアクリル系共重合体を分散剤として脂肪族炭化水素
   に分散させ、これらの単量体を逆相懸濁重合させたの
   ち、無機物の存在下又は不存在下において架橋剤で架橋
   させて得られる吸水性樹脂（Ｂ）をシート状基材に付着
   させた走水防止テープにおいて、該アクリル系共重合体
   分散剤が、（ｄ） Ｃ_８以上のアルキル基含有（メタ）
   アクリル酸アルキルエステル４０〜９５重量％、（ｅ）
   カルボキシル基、アミノ基、第４級アンモニウム基、
   ヒドロキシル基の１種を有する（メタ）アクリル酸、
   （メタ）アクリルアミド５〜４０重量％及び（ｆ）
   （ｄ）成分及び（ｅ）成分と共重合可能な不飽和単量体
   ０〜４０重量％からなる共重合体であることを特徴とす
   る走水防止テープ。
3. 【請求項３】 請求項１記載の吸水性樹脂（Ａ）と請求
   項２記載の吸水性樹脂（Ｂ）あるいはこれらの吸水性樹
   脂の少なくとも一方１０重量％以上と残りの他の吸水性
   樹脂（Ｃ）からなる吸水性樹脂混合物（Ｘ）をシート状
   基材に付着させた走水防止テープ。
4. 【請求項４】 請求項３記載の吸水性樹脂（Ｃ）が架橋
   剤の存在または不存在化に低分子量の分散剤を用いて、
   水溶液から又は逆相懸濁重合により製造されたポリアク
   リル酸塩系吸水性樹脂である請求項３記載の走水防止テ
   ープ。
5. 【請求項５】 光ファイバー心線を有するケーブルコア
   と、該ケーブルコアの外周に形成した押さえ巻き層と、
   該押さえ巻き層の外周を被覆したシース層より成る光フ
   ァイバーケーブルにおいて、該押さえ巻き層が請求項１
   ないし４のいずれかに記載の走水防止テープにより形成
   されたことを特徴とする防水型光ファイバーケーブル。