JPH0211690A - 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〕 本発明は遮水材に関し、さらに詳しくは光フアイバーケ
ーブル内への海水の浸入を防止する遮水材に関する。

〔従来の技術〕

従来の水走り防止型光ファイバーケーブルの構造は、一
般に第２図に示すように、最中６部にコアとして設けら
れたテンションメンバー６と、その周りに配置されたス
ロット型スペーサー５と、該スロット内に配置された光
フアイバー心線チー１４と、その間隙に水走り防止材料
として充填されたゼリー７と、さらにその周りに順次設
けられた押さえ巻テープ３と、全体を被覆する外被層１
とからなる。

近年、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、従来の充填材料の要求特性、つまり緩
１１性能や充填容易性とともに水走り防止性が重要視さ
れている。

従来、水走りを防止する方法としては、ポリアクリル酸
系またはカルボキシメチルセルロース系等の吸水性ポリ
マー粉末をケーブル内部に充填し、水走り防止を企てる
ことが試みられている。この吸水性ポリマー粉末をケー
ブル内部に充填する方法として、吸水性ポリマー粉末を
直接充填する方法、吸水性ポリマー粉末をワニス等とブ
レンドして紙や布等の支持体に塗布したものを充填する
方法が知られている。吸水性ポリマーを直接充填した場
合は該ポリマー粉末が固定されていないため、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、およびケーブルの傾斜、振動等によって
ポリマー粉末がう一−プ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問題がある。また、吸水性ポリマー
粉末をワニス等とブレンドして支持体に塗布したものは
非水系のワニス等も同時に塗布されるため吸水性が低下
し、水走り防止性が低下するという問題がある。

また、特開昭５９−２３４０７号公報には高吸水ポリマ
ーを充填した水溶性パイプを用いる方法が報告されてい
る。しかしながら、この水溶性パイプは柔軟性に乏しく
、光フアイバーケーブル作成時および施工時に水溶性パ
イプにしわが入ったり、ひびが入ったりするため作業性
が悪いという問題がある。

また、特開昭５２−１５５２１８号公報にはセルロース
系の高吸水繊維が報告されている。しかしながら、この
セルロース系高吸水繊維は被ｒｊ、緩１は効果は優れて
いるが、水に濡れた状態では短期間で腐敗を生じ、炭酸
ガス、水素ガス等を発生して分解し、水走り防止性が失
われてしまい、さらに繊維の特性としてポリマーと比較
して流動性が少ないため、微小間隙、例えば第２図の心
線テープ４の間隙等に対しての水走り防止性が不足して
いる。

また、特開昭６２−１５３１８号公報にはアクリル系高
吸水繊維が報告されているが、セルロース系高吸水繊維
と同様に、繊維の特性としてポリマーと比較して流動性
が少ないため、微小間隙に対しての水走り防止性が不足
している。

さらに、以上に述べてきた方法はすべて純水に対して報
告されているものであり、海水等の金属塩を含んだ水に
対しては水走り防止性は大幅に低下し、いずれも不充分
である。海水に対して水走り防止性が良好なものとして
は、ケーブルの充填材料としてベトラム系やポリブテン
系のゼリーを用いる方法が行なわれている。しかし、該
ゼリーは水走り防止性は優れているが、他の面で多く問
題を有している。すなわち、ケーブル同士を接続する際
のコネクト作業性が劣ること、極低温でのマイクロベン
ディングによりロスが増加する等である。

従来の光フアイバーケーブルにおいて、海水に対する水
走り防止性、被ｒｉ緩所性、非腐敗性、微小間隙に対し
ての水走り防止性、ケーブル作成時の容易性等をあわせ
持った光ファイバーケーブル用水走り防止材はまだ報告
されていない。

〔発明が解決しようとする課題〕

本発明の目的は、特に海水に対する水走り防止性、被ｒ
ｉ緩衝性等に優れ、微小間隙に対しての水走り防止性、
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
材としての遮水材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、前記問題点を解決する手段として、被覆
緩衝性に優れた素材に海水に対して高吸水性を示す高吸
水体を、支持体に安定した状態に保持させ、かつ水に接
触したときは速やかに膨潤し、遮水するように配置する
方法を検討した。

その結果、単量体として、スルホアルキルアクリレート
、スルホアルキルメタアクリレート、アクリルアミドお
よびメタアクリルアミドからなる群より選ばれた１種ま
たは２種以上の単量体を重合してなる水溶性重合体およ
び架橋剤を含む水溶液を、吸水体の固形分として重量比
で２〜２００ｗｔ％支持体に保持した後、加熱して水溶
性重合体を架橋不溶化させることによりこの目的を達成
できることを見出し、本発明を完成した。

すなわち本発明は、単量体として、スルホアルキルアク
リレート、スルホアルキルメタアクリレート、アクリル
アミドおよびメタアクリルアミドからなる群より選ばれ
た１種または２種以上の単量体を重合して得られる水溶
性重合体に、架橋剤を混合した水溶液を、支持体に吸水
体の固形分として重量比で２〜２００ｗｔ％保持させた
後、加熱することにより水溶性重合体を架橋不溶化した
膜を有し、刻設がＣＢ法で吸水倍率で１ｇ当たり１０ｇ
以上の海水を吸う吸水体であることを特徴とする、海水
に対する水走り防止性に優れた遮水材に関する。

ここで水走り防止性とは、例えば第１図、第２図に見ら
れるような光フアイバーケーブルにおいて、何らかの形
で外被が破られ水が浸入した場合、ケーブルの長平方向
に伝わろうとする水を瞬時のうちに吸水膨潤し遮水する
性能をいう。水走り防止性は遮水性能を表わし、ここで
は２４時間で水が何龍伝播するかを数値化したもので表
わし、この値が小さいほど水走り防止性がよいことを示
す。

被フ緩衝性とは、ケーブルに対する外力から通信ケーブ
ル心線を保護する外力緩和効果をいう。

本発明において吸水体は、水走り防止性の点から後述の
ＣＢ法で測定した水膨潤度が１０倍以上であることが好
ましい。また、高吸水体の保持率は２〜２００ｗｔ％が
好ましい。保持率が小さすぎると、水走り防止性が得ら
れに＜＜、また多すぎると吸水体を安定した形で固定す
ることが難しくなる。

本発明に使用できる単量体としては、スルホアルキルア
クリレート、スルホアルキルメタアルキレート、アクリ
ルアミドおよびメタアクリルアミドから選ばれた１種以
上である。これらの単量体は、必要に応じてポリビニー
ルアルコール等のポリマーを含有していてもよい。さら
にこれらの単量体にアクリル酸、メタクリル酸、または
これらのアルカリ金属塩、アンモニウム塩を併用するこ
とにより初期の吸水速度を上げることができる。

但しアクリル酸およびメタクリル酸系の吸水体は一般に
純水に対する吸水性は優れているが、海水等の金属塩を
含む水に対する吸水性は大幅に低下する。したがって、
本発明の吸水体に併用できるアクリル酸およびメタクリ
ル酸系の単量体の量は重量％で４０％以下が好ましい。

本発明の遮水材が保持される支持体としては、繊維状構
造体、フィルム等があげられる。繊維状構造体とは、長
繊維および／または単繊維の織物、編物、湿式不織布、
乾式不織布、スパンボンド不織布、紙、糸等をいう。支
持体に用いる素材は特に制限はないが、光フアイバーケ
ーブルの場合は、腐敗により水素ガスのでない素材が好
ましく、例えばアクリル系合成繊維、ポリエステル系合
成繊維、ポリプロピレン系合成繊維等があげられる。

また、特開昭６２−１５３１８号公報に記載されている
アクリル系高吸水繊維を用いると繊維自身の吸水性が加
わるために、水走り防止性が一段と向上し、さらにこの
繊維はＬＯＩ値が３２と優れた難燃性を持っており、難
燃ケーブルの作成にも適しており好ましい。ここでＬＯ
ｒ値とは限界酸素指数のことで、連続して燃焼するため
に最低限必要な濃度（％）であり、この値が大きいほど
難燃性が高い。

本発明の遮水材を支持体に保持させる方法としては、例
えば支持体がフィルム状、シート状の布帛、不織布等の
構造物である場合は、前記構造物を浸漬後、マングルで
絞液する方法、糸条の場合は、織物の糊付整経に準じる
方法、１本糊付（例えばユニサイザー１梶製作所（株）
の商品名）による方法等により本発明の遮水材を得るこ
とができる。

本発明をケーブルに通用して水走り防止性を得るには、
水の浸入とともに水走り防止材全体が瞬時のうちに吸水
膨潤し、水はそれ以上浸入しないことが必要である。水
走り防止効果は、高吸水体の吸水倍率、高吸水体の支持
体への保持率、光フアイバーケーブルへの遮水材の詰込
密度に関連する。高吸水体の吸水倍率と支持体への保持
率は高いほど水走り防止効果がよく、（Ａ）吸水倍率（
ｇ／ｇ）と（Ｂ）保持率（重層％）との積（Ａ）×（Ｂ
）が１５０以上、好ましくは２００以上がよい。

本発明の遮水材を用いた好ましい一例を光フアイバーケ
ーブルの場合を例にして第１図により説明する。

第１図は、本発明の遮水材を適用したスロソトタイプの
光フアイバーケーブルの断面図で、最中６部にコアとし
てのテンションメンバー６が設けられ、その周りにスロ
ット５Ａを有するスペーサー５が設置され、該スロット
５Ａに光フアイバー心線テープ４が配置されており、そ
の周りに本発明による遮水材の押さえ巻テープ２があり
、さらに全体が外被層１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によれば、外被
１にクラックが生じて水が浸入してきても、浸入してき
た水により押さえ巻テープ２に保持されている高吸水体
が水を吸収することにより瞬時に吸水膨潤し、スロット
内に押出されて微小間隙に達し、水の浸入をわずかにと
どめ、さらにそれ以上の浸入を長期間にわたって防ぐこ
とができる。

〔実施例〕

以下、本発明を実施例により、本発明を具体的に説明す
る。なお、実施例中の％はすべて重量％である。

本実施例に用いられる特性の測定方法は次のとおりであ
る。

吸水性： イ）ＣＢ法 ポリエステルネットに入れた試料を２０℃の水中に一定
時間’ＩＮ　？Ｍし、空中に１０分間吊した後、遠心脱
水機にて１００ＯＧの力で１分間脱水を行なった後、試
料をネットより取出し、重量を測定する。このときのＭ
ＮをＡとし次式により吸水倍率を求める。

し Ｃ：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重量。

腐敗テスト： 第３図に示す容器１２にテストサンプル１４を４ｇ入れ
、以下に述べる土壌抽出液１３を２００ｃｃ入れて混合
し、３０℃で日陰に保存し、３０日後に容器のコック１
０を開き、空気の部分から２〜４　ｃｃの空気を抜取り
、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なう。

（１）土は落葉などあり、草のはえいてるところから採
取する。

（２）５００ｇの土を２０００　ｃｃの純水に混ぜて攪
拌する。

（３）１２時間放置後上ずみ液を濾過し、濾過液５０ｃ
ｃに純水１５０ｃｃを加え土壌抽出液とする。

（４）土および土壌抽出液は試験のハツチ毎に新しく採
取、抽出する。

本発明において合成高分子化合物からなる支持体を本発
明の高吸水体で処理した遮水材は、後述するＣＢ法によ
る吸水倍率がｉｏ（ｇ以上であり、特に１５倍以上であ
ることが望ましい。

実施例１ アクリル酸ソーダ４００ｇ、アクリルアミド６００ｇを
水１０Ｋｇに溶解し、過硫酸アンモニウム１０ｇ、亜硫
酸アンモニウム２０ｇを１００ｇの水に熔解して上記水
溶液に加え、６０℃で２時間重合した。得られた水溶液
に２５％グルタルアルデヒド水溶液を３％加え吸水体水
溶液入を得た。

吸水体水溶液Ａをガラス板上におとし１００°Ｃで３０
分乾燥した後、さらに１３０℃で３時間加熱して得られ
たフィルムを人工海水（アクアマリン二へ州薬品（株）
の商品名）でのＣＢ法による吸水倍率を測定したところ
２１倍であった。

このようにして得られた吸水体水溶液Ａ中に、カシミロ
ンＦＫ（旭化成工業（株）社製アクリル系繊維の商品名
）３ｄＸ７６ｍｍ、９０％にメルチイー（ユニチカ（株
）社製ポリエステル熱融着繊維の商品名）３ｄｘ７６龍
、１０％をカードで８０　ｇ　／　ｒｄのつＪ−７ブを
作成した後、１３０℃に加熱されたプレスロールで３　
ｋｇ　／　ｎ（の圧力で１０ｍ／　ｍ　ｉ　ｎの速度で
加熱プレスを行ない、得られた乾熱不織布を浸漬した後
、水溶液の付着率が１５０％になるようにマングルで絞
液した後、１００°Ｃで５分乾燥し、さらに１３０°Ｃ
で３時間加熱した。得られたシート状の遮水材を２．５
　ｃｍ幅にスリットし、本発明の遮水材としての押さえ
巻きテープＢを得た。なお、この押さえ巻きテープに用
いた高吸水体の保持率と吸水倍率の積は１６（％）Ｘ２
１　（倍）＝３３６である。

次に、吸水体水溶液Ａを厚さ４０μｍのポリエステルフ
ィルムの両面に、片面の厚さが３０μｍになるようにコ
ーティングした後乾燥した。コーティングされたフィル
ムを幅１．３　＊＊にスリットしスロット用遮水テープ
を得た。

次に、直径１．５　ｃｍ、長さ１ｍのポリエチレン製の
１８に、幅１．２ｕ＋、深さ１．５　ａｍの溝をＩ屈っ
たものに、厚さ４００μｍ、幅１．４　ｍｍの心線テー
プを入れその上にスロット用遮水テープを入れさらにそ
の上に心線テープを入れる。全体を、押さえ巻きテープ
Ｂで心線テープの表面が出ないように螺旋状に巻き付け
、さらにその上を透明のビニールテープで巻き、片方の
端からゴム管を通して１ｍＨ２Ｏの水圧で人工海水を流
し、２４時間後の水走り長さを調べたところ、水走り長
さは１．８ｃｎａで良好な結果が得られた。

このように本発明の遮水材は優れた水走り防止性を示す
。またこ押さえ巻きテープは、触感による風合いは柔ら
かく、ケーブルコネクト作業性、被覆緩衝性共良好であ
ると考えられる。なお、この押さえ巻きテープ、スロッ
ト用遮水テープは腐敗テストによる水素ガスの発生は認
められなかった。

実施例２ メタクリル酸アンモニウム５０ｇ、メタクリルアミド３
００ｇ、アクリル酸１００ｇ、スルホエチルメククリレ
ートのナトリウム塩２５０ｇを水１０ｋｇに熔解し、過
硫酸アンモニウム１５ｇを水ＬＯＯｇに溶解し、上記水
溶液に加え、６５℃で３時間重合した。この水溶液を攪
拌しなからテトラメチルエチレンジアミン１０ｇを加え
吸水体水溶液Ｃを得た。得られた水溶液Ｃをガラス板上
におとし１００°Ｃで３０分乾燥した後、さらに１３０
°Ｃで３時間加熱して得られたフィルムを人工海水（ア
クアマリン二へ洲薬品−の商品名）でのＣＢ法による吸
水倍率を測定したところ２７倍であった。

このようにして得られた吸水体水溶液Ｃ中に、カシミロ
ンＦＫ（旭化成工業側社製アクリル系繊維）３ｄＸ７６
曹鳳、９０％にメルチイー（ユニチカ■社製ポリエステ
ル熱融着繊維）３ｄＸ７６ｍｍ、１０％をカードで８０
　ｇ／ｍのウェッブを作成した後、１３０°Ｃに加熱さ
れたプレスロールで３　ｋｇ／ｒｌ（の圧力で１０ｍ／
ｍｉｎの速度で加熱プレスを行い得られた乾熱不織布を
浸漬した後、水冷液の付着率が１５０％になるようにマ
ングルで絞液した後１００℃で５分乾燥し、さらに１３
０℃で３時間加熱した。得られたシート状の遮水材を２
．５ｃＩ１１＠にスリンｌ−Ｌ本発明の遮水材としての
押さえ巻きテープＤを得た。

なお、この押さえ巻きテープに用いた高吸水体の保持率
と吸水倍率の積は１６　（％）Ｘ２７（倍）＝４３２で
ある。

つぎに、吸水体水溶液Ｃを厚さ４０μｍのポリエステル
フィルムの両面に、片面の厚さが３０μｍになるように
コーティングした後乾燥したコーティングされたフィル
ムを幅１．３龍にスリットしスロット用遮水テープを得
た。

次に、直径１．５　ａｍ、長さ１ｍのポリエチレン製の
棒に、幅１．２　ｍｌ、深さ１．６　鰭の溝を掘ったも
のに、厚さ４００μｍ幅１．４　ｉ＋ａの心線テープを
入れその上にスロット用遮水テープを入れ、さらにその
上に心線テープを入れる。全体を、押さえ巻きテープＤ
で心線テープの表面が出ないように螺旋状に巻き付け、
さらにその上を透明のビニールテープで巻き片方の端か
らゴム管をとうして１ｍＨ２Ｏの水圧で人工海水を流し
、２４時間後の水走り長さを調べたところ、水走り長さ
は２２ｃｍで良好な結果が得られた、 このように本発明の遮水材は優れた水走り防止性竺、ス
す。またこの押さえ巻きテープは、触感による風合いは
柔かく、ケーブルコネクト作業性、被覆緩衝性共良好で
あると考えられる。なお　この押さえ巻きテープ、スロ
ット用遮水テープは腐敗テストによる水素ガスの発生は
認められなかった。

実施例３ スルホエチルメタクリレートに替えてスルホプロピルア
クリレートを用いる以外は実施例２と同様に行った。そ
、の結果高吸水体水溶液から得られたフィルムの人工海
水でのＣＢ法による吸水倍率を測定したところ２４倍で
あり、１ｍＨ２Ｏの水圧で人工海水を流し、２４時間後
の水走り長さを調べたところ、水走り長さは２５ｃｍで
良好な結果が得られた。なお、この押さえ巻きテープ、
スロット用遮水テープは腐敗テストによる水素ガスの発
生は認められなかった。

〔発明の効果〕

本発明によれば、海水に対する水走り防止性、ケーブル
同士を接続する際のコネクト作業性等に優れた、光フア
イバーケーブル用の遮水材を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の適用例を示す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、第２図は
、本発明の他の通用例を示すスロットタイプのゼリー充
填式水走り防止型光ファイバーケーブルの拡大断面図、
第３図は、腐敗テスト用装置を示す側面図である。 １・・・外被、２・・・本発明の押さえ巻テープ、３・
・・押さえ巻テープ、４・・・光フアイバー心線テープ
、５・・・スロット型スペーサー、５Ａ・・・スロット
、６・・・テンションメンバー、７・・・ゼリー　１０
・・・コック、１２・・・ガラス製三角フラスコ、１３
・・・土壌抽出液、１４・・・テストサンプル。 代理人　弁理士　川　北　武　長

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）単量体として、スルホアルキルアクリレート、ス
   ルホアルキルメタアクリレート、アクリルアミドおよび
   メタアクリルアミドからなる群より選ばれた１種または
   ２種以上の単量体を重合して得られる水溶性重合体に、
   架橋剤を混合した水溶液を、支持体に吸水体の固形分と
   して重量比で２〜２００ｗｔ％保持させた後、加熱する
   ことにより水溶性重合体を架橋不溶化した膜を有し、刻
   設がＣＢ法で吸水倍率で１ｇ当たり１０ｇ以上の海水を
   吸う吸水体であることを特徴とする、海水に対する水走
   り防止性に優れた遮水材。