JPH0331390A - 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〕 本発明は水走り防止性に優れた遮水用材料およびこれを
用いた光フアイバーケーブルに関する。

〔従来の技術〕

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、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、乾燥被膜が水溶性で
あるポリビニールピロリドン系バインダーを支持体にコ
ーティングした水膨腸性複合材料が報告されている。し
かし、該複合材料の遮水性能はまだ不充分であり、また
その被膜が非常に硬いため、ケーブル作製時やケーブル
施工時の作業性に劣り、さらに基布（支持体）とコーテ
ィング層との吸湿によるディメンジッン変化のため湿度
変化によって遮水テープがカールし、さらに吸湿により
テープがべとつき、作業性が悪くなるという問題がある
。

従来技術においては、水走り防止性、微小間隙に対して
の水走り防止性、湿度変化によるカール防止性およびべ
とつき防止性、被覆緩衝性、非腐敗性、ケーブル作製時
や施工時の作業容易性等をあわせもった光ファイバーケ
ーブル用遮水用材料はまだ知られていない、また従来に
おいては、非水溶性バインダーを用いると、バインダー
の接着力により高吸水ポリマー粒子の吸水性および脱落
性が阻害されるため、脱落型遮水材は得られないと考え
られていた。

ここで水走り防止性とは、光フアイバーケーブルの外被
が破られ、水が侵入した場合、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。ここでは２４時間で水が何■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。また被覆緩衝性とは、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衝効
果をいう。

〔発明が解決しようとする課題〕

本発明の目的は、前記従来技術の課題を解決し、水走り
防止性、微小間隙に対しての水走り防止性、湿度変化に
よるカール防止性およびべとつき防止性、被覆緩衝性、
非腐敗性およびケーブル成形性に優れた遮水用材料およ
びこれを用いた光フアイバーケーブルを提供することに
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、
被覆緩衝性に優れたバインダーと高吸水ポリマーとを有
するコーチイブ層について検討をした結果、非水溶性で
可撓性のある特定のゴム系バインダーと、特定の粒子径
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、少なくとも５５重量％が５０μｍ
以上の粒子径をもち、１ｇ当たり１０ｍ１以上の水を吸
う吸水ポリマー粒子を含むゴム系バインダーによるコー
ティング層を有する固体支持体からなる遮水用材料であ
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、水に浸漬すると１０分後の脱落率が５
０重世％以上であるゴム系バインダー１０〜５０重量％
とからなることを特徴とする遮水用材料およびこれを用
いた光フアイバーケーブルに関する。

〔作用〕

本発明における粒子状高吸水ポリマーは、水に接触しな
い限りはゴム系バインダーに保持されて外に出ることが
な（、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。

ゴム系バインダーが非水溶性であるにもかかわらず、水
に接触したときに高吸水ポリマー粒子がバインダーから
脱落することができるのは、高吸水ポリマー粒子の粒子
径が充分に大きく、その粒子の一部がコーティング層の
外側に顔を出しているため、水と接触したときに粒子が
直ちに膨潤することができ、またバインダーの被膜が高
吸水ポリマー粒子の膨潤力を押さえ込むほどの力をもた
ないため、吸水により膨潤した高吸水ポリマー粒子がゴ
ム系バインダーを膨らませ、ついにはゴム風船が破裂す
るのと同じ原理でバインダーに穴を開けることができる
ためと考えられる。前記高吸水ポリマー粒子の充分な大
きさとは、高吸水ポリマー粒子のかなりの数がコーティ
ング層からその粒子の一部が出ているか、それに近い状
態にあり、また水に膨潤するとコーティング層から飛び
出すことのできる大きさをいう。

高吸水ポリマー粒子が小さいと、大部分の粒子がコーテ
ィング層の中に閉じ込められているため、遮水用材料が
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、また膨潤して
もコーティング層から飛び出す力がなく、ポリマーが脱
落することができず遮水性が低下する。

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
μｍの粒子径をもち、かつ後述するＣＢ法で測定した水
膨潤度が１０ｄ／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３００μｍ以
下が好ましい。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て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、エマルジョン重合によ
って得られる真円形のもの、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。

前記高吸水ポリマーとしては、例えば、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などが好ましく
用いられる。この他、腐敗して水素ガスを発生する、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なども腐敗防止処
理を施して使用することができる。

本発明に用いられるゴム系バインダーは、遮水用材料を
水に浸漬して１０分後の吸水ポリマー粒子の脱落率が５
０重量％以上であるものが用いられる。該脱落率は、遮
水用材料１ｇをｌｌの市販の精製水に吊るした状態で静
置し、１０分間浸漬した後、取出し、これをそのままの
状態で乾燥して残存ポリマー量を測定して求められる。

吸水ポリマー粒子の脱落率が５０重量％未満では脱落す
る吸水ポリマーが少なくなるため、水走り防止性が低下
する。前記吸水ポリマー粒子の好ましい脱落率は８０重
量％である。−例を示せば、Ｋｌゲル２０１Ｋ（クラレ
社製商品名、２０メツシュパス；７９０μｍ以下）を１
００メツシユの篩を用いて１５０ｔＩｍ以下にしたもの
を７０部、オクチルホスフェートカリウム０．７部、ゴ
ム系バインダーを３０重量部用い、トルエン、メチルエ
チルケトン、酢酸エチル等の有機溶剤で希釈混合したも
のでポリエステルスパンボンドＥ−５０６０（旭化成工
業社製商品名、ポリエステルスパンボンド）に高吸水ポ
リマーの付着量が１００　ｇ／％になるように均一にコ
ーティングし、乾燥して得られたものを１ｇサンプリン
グし、１Ｎの市販の精製水に吊るした状態で静置し１０
分間浸漬した後とりだし、そのままの状態で乾燥した後
重量を測定し、重量の減少量から計算されるポリマーの
脱落量が５０重量％以上のものが好ましい。

このようなゴム系バインダーとしては、例えばトルエン
、メチルエチルケトン、酢酸エチル等の有機溶剤に可溶
で、水と接したときに高吸水ポリマー粒子を容易に脱離
し、かつ遮水用材料に可撓性を与え、また腐敗により水
素ガスを発生しないものが好ましい。

使用可能なゴム系バインダーとしては、スチレンブタジ
ェンゴム、ブタジェンゴム、イソプレンゴム、ハロプレ
ンゴム、イソブチレンゴム、ブチルゴム、エチレン・プ
ロピレンゴム、クロロスルホン化ポリエチレンゴム、シ
リコンゴム、トリフロロ、クロロエチレンゴム、ビニリ
デン・フロライドゴム、ジヒドロ・パーフロロ・アルキ
ルアクリレートゴム、ポリウレタンゴム、ビニール系ゴ
ムなどが挙げられるが、これらのうちスチレンブラシエ
ンゴムが好ましく用いられる。スチレンブタジェンゴム
は、支持体への接着力、ケーブル製造時や付設時のポリ
マーの脱落性、遮水用材料の遮水性能、被覆緩衝性およ
びカール防止などの点から、スチレン５重量％以上、好
ましくは１０〜４０重量％をブロック共重合したものが
好ましい。

またスチレンブタジェンゴムは不飽和タイプでも飽和タ
イプでもよいが、耐久性の面から飽和タイプのものが好
ましい。スチレンブタジェンゴムは単独でもまた２種以
上併用して用いてもよく、またランダム重合されたスチ
レンブタジェンゴム、ブタジェンゴムなどを混合して用
いてもよい。

前記ゴム系バインダーは、疎水性であるため、水をはじ
いて遮水性能が低下する場合がある。その場合は、アル
キルホスフェートのアルカリ金属塩等の親水化剤を併用
することにより、遮水性能を向上させることができる。

本発明に用いられる支持体は、耐久性が良好で、特に腐
敗して水素ガスを発生しないものであればよく、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
アミド系合成繊維、ポリプロピレン系合成繊維等の織物
、編物、不織布、メツシュ状織物、メツシュ状編物、フ
ィルム等が用いられる。

本発明の遮水用材料は、例えば、有機溶剤に溶解したゴ
ム系バインダー中に高吸水ポリマーを均一に分散させて
得られるコーテイング液を、支持体の少なくとも一面に
コーティングし、次に前記溶剤を蒸発させ、熱固着する
方法により得られる。

コーティング処理に際し、コーテイング量が多いと遮水
用材料の厚みが大きくなり、実用上問題となるため、高
圧カレンダープレスなどによって遮水用材料の厚みをコ
ントロールすることが好ましい。

遮水用材料中の高吸水ポリマーの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ため、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、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１５０以上であることが好ましく、より好ま
しくは２００以上である。

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に粗い、低目付の不織布もしくは
水可溶性のＰＶＡフィルムを貼るか、またはポリメチル
シロキサン系の離型剤を前記表面に処理することが好ま
しい。ＥＩ　Ｐ　Ｖ　Ａフィルムを貼ることによって水
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。この方法には、始
めから孔の開いたフィルムを用いる方法と、孔の開いて
ないフィルムを貼り付けた後に孔を開ける方法があり、
いずれの方法によってもよい 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。このケーブルは、最中心部に設けら
れたコアとしてのテンションメンバー７と、その周りに
設けられ、スロットを有するスロット型スペーサ３と、
スロット内に設置される光フアイバー芯線テープ１と、
該光フアイバー心線テープｌ内に収められた光ファイバ
ー２と、前記スロット型スペーサ３の周りに設けられる
遮水テープを用いた押さえ巻きテープ６と、外被４とか
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すると、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粒子
が水を吸収して速やかに吸水膨潤し、スロット内に脱落
して広がる。

従って、水の浸入を長時間にわたって防ぐことができる
。

本発明になる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
図に示す遮水テープを用いた押さえ巻きテープ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℃の水中に一定
時間浸漬し、空中に１０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８
０゛Ｃに調整した熱風乾燥品中で、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。

ＴＢ（倍）−Ａ−Ｃ 口）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。

ＣＢ（倍）、＝Ｂ　　Ｃ （２）１１１敗テスト 第２図に示すガラス製三角フラスコｌＯ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２０
０　ｃｃ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
。土壌抽出液の作製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。

（ロ）　５００ｇの土を２０００　ｃｃ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１５０ｃｃ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一バッチごとに
新しく採取、抽出する。

（３）水走り防止性 直径１．５ｃｍのポリエチレン製の円柱状の棒に、長さ
方向に沿って幅ＺＯａｍ、深さ２．０閣の溝（スロット
）を掘る。このスロット棒の溝にまず厚さ４００Ｇｍ、
幅１．６閣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。両端をオーブンにして水平に置き、その先を垂
直に立てた内径１０閣のガラス管にゴム管でつなぎ、該
ガラス管に前記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 タフデン１０ｏｏ　（スチレンブタジェン系ゴム、旭化
成工業社製商品名）１５部、タフブレンＡ（旭化成工業
社製商品名、スチレンブタジェン系ゴム）１５部、Ｋｌ
ゲル２０１Ｋ（イソブチレン−無水マレイン酸架橋共重
合体物、クラレ社製商品名、２０メツシュバスニア９０
μｍ以下）を、１００メツシユの篩を用いて１５０Ｇｍ
以下にした高吸水ポリマー７０部、オクチルホスフェー
トカリウム０．７部および希釈液としてトルエン９０部
を混合し、均一に分散させた。この分散液をポリエステ
ルスパンボンドＥ−５０６０（ポリエステルスパンボン
ド、旭化成工業社製商品名）に高吸水ポリマーの付着量
が１００ｇ／ｒｒｆになるようにコーティングし、乾燥
した。これを乾燥し、１０ｇ／ｒｒｆのポリエステルス
パンボンドの間に挟み、５０℃に調節した、線圧７０ｋ
ｇ／ｃ重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、遮水テープを作製した。

得られた遮水テープを人工海水（アクアマリン、八潮薬
品社製商品名）を用いて水走り防止性を調べ、その結果
を第１表に示した。この遮水テープは、ケーブルコネク
ト作業性、被覆緩衝性ともに良好であり、腐敗テストに
よる水素ガスの発生は認められなかった。

比較例１ 実施例１において、スチレンブタジェンゴムの代わりに
、セメンダイン１９８Ｌ　（酢酸ビニール系バインダー
、セメンダイン社製商品名）を用い、溶剤としてメタノ
ールを用いた以外は、実施例１と同様にして遮水テープ
を作製し、その水走り防止性を調べた。その結果を第１
表に示したが、遮水性能に劣っていた。

第１表 実施例２ 実施例１において、タフフッ１００００代わりに、タフ
デン２１００Ｒ（スチレンブタジェン系ゴム、旭化成工
業社製商品名）を、またタフブレンＡの代わりにツルブ
レンＴ４１１（スチレンブタジェン系ゴム、旭化成工業
社製商品名）を用いた以外は実施例１と同様にして遮水
テープを作製し、その水走り防止性を調べた。その結果
を第２表に示す。またこの遮水テープは、ケーブルコネ
クト作業性、被覆緩衝性ともに良好であり、腐敗テスト
による水素ガスの発生は認められなかった。

実施例３ 実施例１において、タフデン１０００の代わりにジエン
３５Ｒ（ブタジェン系ゴム、旭化成工業社製商品名）を
、タフブレンＡの代わりにタフチックＨ１０５２（スチ
レンブタジェン系ゴム、旭化成工業社製商品名）を用い
た以外は実施例１と同様にして遮水テープを作製し、そ
の水走り防止性を調べた。その結果を第２表に示す。ま
たこの遮水テープは、ケーブルコネクト作業性、被覆緩
衝性ともに良好であり、腐敗テストによる水素ガスの発
生は認められなかった。

第２表 比較例２ 実施例１において、Ｋｌゲルの１００メツシユの篩で１
５０μｍ以下にした高吸水ポリマーの代わりに、ＫＩゲ
ル２０１に−Ｆ２（クラレ社製商品名、２０μｍ以下）
を用いた以外は実施例１と同様にして遮水テープを作製
し、水走り防止性を調べた。その結果を第３表に示す。

またの遮水テープは、ケーブルコネクタ作業性、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
は認められなかったが、高吸水ポリマーの粒子が微粒子
であるため、遮水性能が劣っていた。

第３表 （発明の効果） 本発明の遮水用材料は、ゴム系バインダーで高吸水ポリ
マーを支持体に固定するため、ケーブルコネクト時にポ
リマー粒子が脱落することがなく作業性に優れるととも
に、ケーブルに水が侵入しても、その箇所のポリマー粒
子が速やかに膨潤してバインダーから脱落し、スロット
内に広がることができるため、水走り防止性に優れる。

また湿度変化によるカール防止性およびべとつき防止性
に優れる。また非水溶性で可撓性のあるゴム系バインダ
ーを用いるため、被覆緩衝性、非腐敗性およびケーブル
コネクト作業時やケーブル製造時のケーブル成形性に優
れる。したがって、本発明の遮水用材料は、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テープを用いた
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。 ■・・・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？Ｌ６
・・・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、１１・・・土壌抽出液、１
２・・・テストサンプル。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）少なくとも５５重量％が５０μｍ以上の粒子径を
   もち、１ｇ当たり１０ｍｌ以上の水を吸う吸水ポリマー
   粒子を含むゴム系バインダーによるコーティング層を有
   する固体支持体からなる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
   、水に浸漬すると１０分後の脱落率が５０重量％以上で
   あるゴム系バインダー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）記載の遮水用材料を用いた光ファイ
   バーケーブル。