JPH0785364B2 - ケ−ブル用充填材料 - Google Patents

ケ−ブル用充填材料

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JPH0785364B2
JPH0785364B2 JP61160857A JP16085786A JPH0785364B2 JP H0785364 B2 JPH0785364 B2 JP H0785364B2 JP 61160857 A JP61160857 A JP 61160857A JP 16085786 A JP16085786 A JP 16085786A JP H0785364 B2 JPH0785364 B2 JP H0785364B2
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修一 江森
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    • Y02ATECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
    • Y02A30/00Adapting or protecting infrastructure or their operation
    • Y02A30/14Extreme weather resilient electric power supply systems, e.g. strengthening power lines or underground power cables

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  • Insulated Conductors (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、通信用ケーブルの構成要素であるケーブル用
充填材料に関し、更に詳しくは走水防止型ケーブルに用
いられるケーブル用充填材料として、極めて優れた性能
を有する新規な素材に関する。
(従来の技術) 従来の通信用ケーブルの構造は、一般に次の如きもので
ある。第1図の通信用ケーブルの断面図に示されている
ように、最中心部にコア1としてのテンションメンバー
があり、その周りに複数本の通信用導線2が均等間隔で
配置され、その導線間の隙間及び全体を包み込む形で充
填材料3が存在し、その外周にテープ4が被覆されて断
面が円形状に形成され、そしてさらに全体が外皮層5で
包みこまれている。3の充填材料としては、従来、麻や
ポリプロピレンを糸或いはスプリットヤーンの形状に形
成したもの、クレープ紙やポリ塩化ビニールをシースと
一体化した物等が用いられてきた。さて、近年通信用ケ
ーブルは地下に埋設して使用するケースが増加している
が、地下に埋設して使用中にケーブルのシース(ケーブ
ルの最外皮層)に何らかの原因でクラックが生ずると、
そのクラックから水が土壌と共にケーブルの内部に侵入
して通信に悪影響を及ぼすという問題がある。そこで、
このようにケーブルの内部に水が侵入すること、すなわ
ち走水性を防止することが要請され、近年、地下ケーブ
ルや海底ケーブル等の通信用ケーブルにおいて、走水防
止型のケーブルが開発されてきた。これら走水防止型ケ
ーブルの内部充填材料としては、従来ペトロラクタム系
やポリブテン系のゼリーが使用されてきたが、多くの問
題点を抱えている。即ち、ケーブル同士を接続する際の
作業性が劣ること、ケーブル製造時にゼリー封入速度に
限界があり、ケーブル生産性が劣ること、光ファイバー
ケーブルである場合、極低温でのマイクロベンデイング
により損傷を与えること等の問題を有している。これら
の問題を解決するために、近年ポリアクリル酸系或いは
カルボキシメチルセルロース系等の吸水性ポリマー又は
吸水性繊維をケーブル内部に充填し、走水防止性を図る
ことが試みられている。その中で吸水性粉末ポリマー使
用の場合は、本発明の出願人の出願になる特願昭60−23
4632号明細書に記述したような欠点、すなわち、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、及びケーブルの傾斜や振動等によっ
てポリマー粉末がケーブル内を動く恐れがあり、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欠点がある。そのため、最近では吸
水性繊維を使用することが注目を集めている。かかる状
況下で本発明者等は極めて優れた充填材料として前記の
特願昭60−234632号明細書に開示したケーブル用充填材
料を発明した。
その後、本発明者等がさらに検討を進めたところ、カル
ボキシメチルセルロース系の吸水性繊維(以下CMC繊維
と略称する)は極めて優れた走水防止性を有している
が、土を含んだ水(以下土壌水と呼ぶ)と長期間接触し
ていると、徐々に走水防止効果が損われていくという事
実を見出した。このことは土中に埋設されたケーブルに
なんらかの原因でシースにクラックが生じた場合、ケー
ブル周辺の土壌水が徐々にケーブル内部に浸透し悪影響
を及ぼすことが考えられる。この土壌水中に存在する土
壌細菌等により、CMC繊維が腐食破壊されることによる
ものと考えられる。
そこで、土壌水に対する防腐効果を狙うべく繊維の防腐
剤やCMC糊剤の防腐剤として知られている薬剤を広く検
討した。例えば、芳香族ハロゲン化合物、有機金属化合
物等、又、サリチル酸、ソルビン酸、トリアジン系化合
物等、またプラスチックの抗菌剤として知られている有
機ヒ素化合物、チアゾリン系化合物等である。その結
果、土壌水に対する防腐効果のあるものとして、トリブ
チルチンオキサイド、ナフテン酸銅、オクチル酸亜鉛等
のスズ、銅、亜鉛等を含む有機金属化合物を見出した
が、これらをCMC繊維に付着させると該繊維の吸水性能
を損うという新たな問題が生じたのである。
本発明者等はさらに、土壌水に対する防腐効果に加え
て、CMC繊維が本来有している極めて勝れた吸水性能を
損うことのない防腐剤の検討を進め、ついに本発明に到
達した。
(発明の目的) 本発明の目的は、CMC繊維の吸水性能を充分に発揮せし
め、かっ土壌水に対する防腐性に勝れ、長期間の走水防
止性に優れたケーブル用充填材料を提供するにある。
(問題点を解決するための手段) 上記本発明の目的を達成するための本発明の要旨は、CM
C繊維に、第4級アンモニウム塩化合物、アセトアミド
系化合物およびグアニジン系化合物の群から選ばれた少
なくとも一種の化合物を、少なくとも0.1重量%含有せ
しめたCMC繊維からなるケーブル用充填材料にある。
本発明の通信用ケーブルに用いる充填材料はつぎのふた
つの要点からなる。
第一の要点は、CMC繊維を用いることにある。即ち、該
吸水性繊維を通信用ケーブルの充填材料として使用した
場合、次の二つの特徴がある。第一の特徴は全体が繊維
状物であり、その繊維状物全体が吸水性を有しているこ
とから、従来の吸水性ポリマー粉末を用いた場合の欠点
が解決できることである。即ち、ケーブルを接続する際
にポリマー粉末が脱落する、ポリマー粉末がケーブル内
を動く等という欠点を解消できるのである。第二の特徴
は、極めて優れた走水防止性を発揮できることである。
吸水性繊維としてはポリアクリル酸系及びカルボキシメ
チルセルロース系繊維がしられているが、ポリアクリル
酸系の吸水性繊維は海水を含まない水に対しては走水防
止性を発揮するが、海水に対しては極端に飽和吸水倍率
が低下し走水防止性が消失する。これに対して、CMC繊
維は海水に対しても極めて優れた走水防止性を発揮し、
海岸沿いを含むすべての地下に埋設しても優れた走水防
止性を発揮するのである。
本発明の第二の要点はCMC繊維に、第4級アンモニウム
塩化合物、アセトアミド系化合物およびグアニジン系化
合物の群から選ばれた少なくとも一種の化合物を、少な
くとも0.1重量%好ましくは1%以上含有せしめたこと
にある。このことにより、つぎの二つの特徴が発揮出来
る。第一の特徴は、該繊維が土壌水と長期間接触して
も、該繊維が腐食されず長期間優れた走水防止性を維持
することである。上記組成物の含有量0.1%程度で効果
が発揮される。長期間の防腐効果という観点から特に安
全を期す場合には1%以上が好ましい。第二の特徴は、
上記化合物を含有しても、CMC繊維が本来有している優
れた吸水性能を全く損わずに極めて優れた走水防止性を
発揮することである。
本発明に用いられる第4級アンモニウム塩化合物とは、
一般式 で表わされるジアルキルジメチルアンモニウム化合物で
あり、R1、R2は同一又は異なる炭素数8〜18のアルキル
基、又はアルケニル基であり、Xはハロゲン原子であ
る。
例えば、ジオクチルジメチルアンモニウムクロリド、ジ
デシルジメチルアンモニウムクロリド、ジドデシルジメ
チルアンモニウムクロリド、ジテトラデシルジメチルア
ンモニウムクロリド、ジヘキサデシルジメチルアンモニ
ウムクロリド、ジオクタデシルジメチルアンモニウムク
ロリド、オクチルデシルジメチルアンモニウムクロリ
ド、ジオレイルジメチルアンモニウムクロリド及び上記
化合物のクロリドの代わりにブロミドを用いた化合物等
である。
好ましい第4級アンモニウム塩化合物としてはR1R2が同
一であり、Xはクロリドである。
本発明に用いられるアセトアミド系化合物とは、一般式 で表わされる化合物であり、Xはハロゲン原子である。
例えば2−クロルアセトアミド,2−ブロムアセトアミド
等があり、好ましくは2−クロルアセトアミドである。
本発明で用いられるグアニジン系化合物とは、反復単位
が次式 で表わされる線状ビグアニド重合体であり、R3およびR4
は同一であるか、または異なり、それらを一緒に合わせ
た合計炭素原子数が10〜16である架橋基を表わす。
例えば、ポリペンタメチレンビグアニド塩酸塩、ポリヘ
キサメチレンビグアニド塩酸塩,ポリヘプタメチレンビ
グアニド塩酸塩,ポリオクタメチレンビグアニド塩酸塩
等である。
好ましくはビグアニドが1300〜2200の数平均分子量を有
するポリヘキサメチレンビグアニド二塩酸塩である。
本発明で用いられるCMC繊維とは、出発原料としてのセ
ルロースがキュプラアンモニウムレーヨン,ビスコース
レーヨン,コットン,パルプ等であり、出発原料を公知
の方法(例えば特開昭56−15458号公報,特開昭60−270
70号公報等)でカルボキシメチル化したものである。CM
C繊維はアカルリ金属塩又はアンモニウム塩であること
が好ましく特にナトリウム塩が好ましい。
次ぎに本発明のケーブル用充填材料はフィラメント、紡
績糸、編織布或いは不織布を加工した紐状物、テープ状
物として用いられる。フィラメント、紡績糸は複数本集
めて紐状にして用い、編織布又は不織布はテープ状に形
成し、該テープ状物に好ましくは10ないし200回/mの撚
りを与えて紐状物にして用いる。またテープ状物は、編
織布又は不織布をテープ状に形成し、該テープ状物をそ
のまま用いるか、或いは該テープ状物を天然繊維、人造
繊維から選ばれた補強材を組合わせて用いられる。
本発明でいう走水紡糸性は、実施例に示された初期水走
長(L)及び、4ヶ月後の水走り長から初期水走り長を
差し引いた値(ΔL)で評価したものであり、いずれの
値も小さい方が走水防止性に優れているといえる。
(発明の効果) 本発明によれば、長期間の走水防止性に優れたケーブル
用充填材料が提供され、当業界の発展に多大の貢献をな
すものである。
(評価方法) 1)飽和吸水倍率 テイーバッグ法により測定した。即ち、ナイロン不織布
製の長さ5cm、巾6cmの袋を用意し、その袋の中に試料0.
3gを挿入したものを複数個用意し、それを同時に20℃の
蒸留水中に浸し、経過時間毎に袋を1個づつ取り出し、
室温下に7分間空中に吊るして水切り後、試料の重量を
測定し、吸水倍率を測定した。飽和吸水倍率は吸水倍率
が平衡になった時の吸水倍率とした。
吸水倍率=(吸水後の試料の重量 −吸水前の試料の重量)/(吸水前の試料の重量) 2)水走り長 内径6mm,高さ1.2m,水平長1.2mのL型ガラス管であっ
て、水平部の開放端から1mの位置にコックを取り付けた
装置を用いて水走り長を測定した。
まず、コック以降の水平管1000mmにサンプルを充填す
る。充填率は下記の算式より求めサンプルは充填率7%
に充填する。
充填率=(サンプルの重量(g) /ガラス管1000mmの体積(cm3))*100(%) 次ぎに、垂直管1000mmに水を満たす。コックを開き水を
サンプルに接触させる。コックを開いて1日後の水平管
内のサンプルに対して、コック出口から計った浸水した
長さ(即ち、水走り長)を初期水走り長(L)、又、4
ヵ月後の水走り長から初期水走り長を差し引いた値を水
走り長の増加値(ΔL)で表示する。
垂直管内に使用する水としては、土壌抽出水を用いた。
土壌抽出水として、土壌500gを2の蒸留水に加え撹拌
し、6時間放置後の上澄み液を使用した。この上澄み液
中の生菌数は107個/mlであった。なお、土壌は宮崎県延
岡中島町1丁目15,地下約50cmから採取した。
吸水性繊維に防腐剤を含浸させる方法としては防腐剤を
メタノールに溶解させたメタノール溶液中に吸水性繊維
に浸漬後、脱水乾燥した。
本発明において、土壌菌に対する防腐効果としての水走
り長の増加値(ΔL)が50mm以下を防腐効果ありと判定
した。
さらにCMC繊維の給水性能の評価尺度としての初期水走
り長は防腐剤なしでの値付近並みもしくはそれ以下のも
のを良好と判定した。
また飽和吸水倍率も防腐剤なしでの値付近並み及びそれ
以上を良好と判定した。
〔実施例〕
以下、実施例により本発明をさらに説明する。
実施例1 本発明の出願人の出願になる特開昭56−15458号公報記
載の方法により得られたCMC−Na Cuprafilからなる吸水
性不織布を準備した。そしてこの不織布に各種の防腐剤
を含浸し評価に供した。評価結果を第1表に示す。
防腐剤の付着量は繊維重量に対し5重量%、使用した防
腐剤 1.ポリヘキサメチレンビグアニド二塩酸塩 2.2−クロロアセトアミド 3.ジデシルジメチルアンモニウムクロリド 4.トリブチルチンオキサイド 5.ナフテン酸銅 6.オクチル酸亜鉛 7.2,4,4′−トリクロロ−2′−ハイドロオキシジフェ
ニルエーテル 8.サリチル酸 9.ソルビン酸 10.1,3,5−トリエタノールトリアジン 11.10,10′−オキシビスフェノキシアルシン 12.1,2−ベンズイソチアゾロン−3−オン 13.メチレンビスシアナート 14.ジメチルジチオカルバミン酸ナトリウム塩 第1表から明らかなごとく、土壌菌に対する防腐効果は
1番から6番までの防腐剤が有効である。またCMC繊維
が本来有している優れた吸水性能を損わない防腐剤は1
〜3,8〜12番及び14番である。そしてこの両者の性能を
満足する防腐剤は1,2,3の三つであることが解る。
実施例2 特開昭56−15458号公報記載の方法に従い、キュプラア
ンモニウムレーヨンフィラメント120d/75fil及びビスコ
ースレーヨンフィラメント300d/50filをそれぞれCMC−N
a化した。そしてこれらの吸水性繊維に実施例1の方法
で防腐剤を含浸させた試料について飽和吸水倍率、初期
水走り長及び水走り長の増加値ΔL(m/m)を測定し
た。結果は第2表に示す。
防腐剤の付着量は繊維重量に対し5%使用した。防腐剤
は実施例1の番号と同じである。
第2表から解るように1,2,3番の防腐剤はCMC−Na化Cupr
a−fil,CMC−Na化ビスコース−filにも有効なことが解
る。
実施例3 実施例1で用いたと同じCMC−Na Cupra−fil.からなる
不織布を準備した。該不織布に前記防腐剤1,2,3を付着
させ、その際それぞれの付着量を変えて付着させ、それ
を評価に供した。結果を第3表に示す。
使用した防腐剤は実施例1の番号と同じである。
第3表から解るように、付着量が繊維重量に対し0.1%
以上が効果があり、好ましくは1%以上でさらに防腐効
果が顕著に発揮される。
【図面の簡単な説明】
第1図は通信用ケーブルの断面図である。 1……テンションメンバー,2……導線,3……充填材料,4
……テープ,5……外皮層

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】第4級アンモニウム塩化合物、アセトアミ
    ド系化合物およびグアニジン系化合物の群から選ばれた
    少なくとも一種の化合物を、少なくとも0.1重量%含有
    せしめたカルボキシメチルセルロース系吸水性繊維から
    なるケーブル用充填材料。
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