JPH06316023A - 通信ケーブルコア用水膨脹性テープ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 通信ケーブルが一部破損して浸水したとして
も、コアの破損を最小限に止めることが可能な通信ケー
ブルコア用水膨脹性テープ。 【構成】 水と接触すると吸水して膨脹する少なくとも
一層の膨脹層と、水と接触しても強度が低下しない少な
くとも一層の支持層とからなり、支持層は膨脹層と一体
的に密着した天然又は合成の非吸水性熱可塑性高分子材
料からなり、テープ状の形状を有することを特徴とす
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は水と接触すると水を吸収
して膨脹する通信ケーブルコア用水膨脹性テープに関
し、更に詳しく云えば各種の地下や海底に施設する通信
ケーブルのコアに巻き付け、ケーブルカバーが一部破損
して浸水したとしても、コアの破損を最小限に止めるこ
とが可能な通信ケーブルコア用水膨脹性テープに関する

【０００２】

【従来の技術】従来、地下や海底に施設する通信ケーブ
ルは、通信用導体や光ファイバーからなるコア部とこれ
を覆うケーブルカバー部とからなっているが、ケーブル
カバー部に破損が生じケーブル内に浸水した場合、コア
の損傷が最小限になる様にコアの周囲にはテープ状の止
水材が巻かれている。

【０００３】

【発明が解決しようとしている問題点】上記止水材の材
料として水膨脹性樹脂が使用されている例もあるが、こ
の例において基材として加硫ゴムを用いたものは、膨脹
率及び膨脹速度が低く且つ水に対する感応性が低く、一
方、基材として非加硫ゴムを使用したものは膨脹率及び
膨脹速度とも大であるが、その止水効果が短命であり、
且つ膨脹した状態ではその物理的強度が著しく低いとい
う欠点がある。又、支持層として加硫ゴムを使用し、そ
の上に膨脹層を形成したものは、支持層と膨脹層との接
着が困難で水と接触すると膨脹層が剥離及び破壊され、
止水効果が短命であるという欠点があり、いずれも実用
化には至らず、依然として満足出来る止水効果は得られ
ていない。

【０００４】本発明者は、上述の如き従来技術の問題点
を解決すべく鋭意研究の結果、ケーブルコア用のテープ
状シール材の基材として非加硫のゴムからなる膨脹層と
高分子物からなる支持層とを一体的に密着し、多層構造
にすることにより、上述の如き従来技術の問題点が解決
し得ることを知見して本発明を完成した。

【０００５】

【問題点を解決する為の手段】上記目的は以下の本発明
によって達成される。即ち、本発明は、水と接触すると
吸水して膨脹する少なくとも一層の膨脹層と、水と接触
しても強度が低下しない少なくとも一層の支持層とから
なり、膨脹層は天然又は合成の非吸水性且つ非加硫の弾
性高分子材料とその中に包含された吸水して膨脹する高
分子材料とからなり、支持層は膨脹層と一体的に密着し
た天然又は合成の非吸水性熱可塑性高分子材料からな
り、テープ状の形状を有することを特徴とする通信ケー
ブルコア用水膨脹性テープである。

【０００６】

【作用】通信ケーブルコア用水膨脹性テープの構成を、
上記構成とすることによって、水と接触したときに優れ
た膨脹速度及び膨脹率を有し、しかも膨脹した状態で物
理的強度に優れた通信ケーブルコア用水膨脹性テープと
なる。

【０００７】

【好ましい実施態様】本発明を更に詳細に説明すると、
本発明で膨脹層に使用する吸水性の高分子材料とは、水
を吸収して著しく膨脹するが、実質的に水に溶解しない
親水性高分子材料であって、例えば、化学的に架橋した
親水性高分子材料及び物理的な拘束相によって架橋した
と同様な効果をする親水性高分子材料がある。この様な
水膨脹性高分子材料としては従来公知の水膨脹性高分子
材料がいずれも使用出来る。

【０００８】上記の如き水膨脹性高分子材料として有用
なものは、例えば、カルボキシル基、スルホン酸基、硫
酸エステル基、リン酸エステル基、１〜３級アミノ基、
第４級アンモニウム基或いはそれらの塩、水酸基、エー
テル基、酸アミド基、ピロリドン基等の水溶性基を有す
る重合性モノマーの単独重合体、共重合体、上記の如き
基を有しない他の重合性モノマーの共重合体、上記の如
き親水性基を有しない重合体に上記の如き親水性基を事
後的に導入した親水性重合体等を化学的に架橋するか、
その重合体の製造時に架橋し、水を吸収して膨脹はする
が、水には溶解しない性質を付与したのである。この様
な重合体の主鎖は炭素結合、エステル結合、アミド結
合、ウレタン結合等のいずれでもよく、又、単独重合
体、共重合体、ブロック重合体、グラフト重合体等その
構造はいずれでもよい。更に、天然高分子物、例えば、
澱粉やセルロース系高分子物に前記の如き親水性基をい
ずれか公知の方法で導入し、必要に応じて架橋処理した
ものも有効である。

【０００９】又、本発明において最も好ましい水膨脹性
高分子材料は本発明者が以前に開発したブロック及び／
又はグラフト型の重合体であって、疎水性の高凝集性セ
グメントと前記の如き親水性基を有する親水性セグメン
トからなるものである（特願昭５２−１１３２８３号、
同５２−１４９２１７号、同５２−１５０６７８号、同
５２−１５５６１４号、同５３−１５３８９号、同５４
−８７４２８号、同５４−１３５１３８号、同５５−４
２８３５号明細書を参照）。この様な水膨脹性高分子材
料は疎水性セグメントと親水性セグメントとからなり、
疎水性セグメントが結晶相又は凝集相を形成しているの
で、親水性セグメントが水を吸収して膨脹しても疎水性
セグメントにより拘束され、架橋したと同様な効果によ
り全体的に水に対し不溶性となっている。この様な高分
子材料のうちで特に好ましいのは（疎水性セグメント）
−（親水性セグメント）−（疎水性セグメント）の結合
形式を有するものである。

【００１０】上記の如き高分子材料が好ましい理由は、
非常に高い水膨脹度（数倍から数百倍）、膨脹時の高い
物理的強度と共に、本発明の材料の膨脹層の形成に際
し、使用する非吸水性且つ非加硫の弾性高分子材料中に
均一に分散し、且つ水と接触するとその弾性材料の凝集
力に抗して膨脹層全体を速やかに膨脹させ、しかも水中
に実質上溶出しないことである。

【００１１】上記の如き水膨脹性高分子材料を包含し、
膨脹層を形成する非吸水性且つ非加硫の弾性高分子材料
の好ましいのは疎水性の弾性材料であり、例えば、天然
ゴム、ポリイソプレン、ブチルゴム、ブタジエン−スチ
レン共重合体、ブタジエン−アクリロニトリル共重合
体、ポリクロロプレン、エチレン−プロピレン重合体、
アクリル系ゴム、エチレン−酢酸ビニル共重合体、ポリ
ビニルブチラール樹脂、シリコーン樹脂、ウレタン系重
合体等のゴム弾性を有するいずれか公知の材料である。
これらの材料は加硫されていない非加硫の状態で使用す
る必要があり、成形時に加硫処理を行うと水中における
膨脹層の膨脹度が著しく低くなり、本発明の目的を達成
出来ない。これらの弾性材料の使用量は要求される膨脹
速度や膨脹度により決定され、広い範囲では水膨脹性高
分子材料１００重量部当り約５〜５００重量部の割合で
ある。

【００１２】両者を混合し、膨脹層を形成する方法は、
ゴム質材料中に各種充填剤を混合し、成形する為に適当
な従来公知の方法がいずれも使用することが出来る。例
えば、溶融混練による各種成形方法、有機溶剤を使用す
る乾式又は湿式成形方法等がある。この様な混合及び成
形に際して上記の必須成分以外にも、例えば、可塑剤、
充填剤、体質顔料、有色顔料、各種安定剤、各種のプロ
セスオイル等の任意の添加剤を必要に応じて添加して使
用することが出来る。しかしながら上記の理由から加硫
剤は使用するべきではない。以上の如くして得られる本
発明における膨脹層はテープ状であり、その厚さは約
０．０１〜２０ｍｍ程度が好ましい。

【００１３】本発明における支持層は、上記の膨脹層と
一体的に結合し、主として本発明の水膨脹性材料に機械
的な強度を付与する目的で使用する。この様な支持層を
形成する材料としては、例えば、天然ゴム、ポリイソプ
レン、ブチルゴム、ブタジエン−スチレン共重合体、ブ
タジエン−アクリロニトリル共重合体、ポリクロロプレ
ン、エチレン−プロピレン重合体、アクリル系ゴム、エ
チレン−酢酸ビニル共重合体、ポリビニルブチラール樹
脂、シリコーン樹脂、ウレタン系重合体、ポリ塩化ビニ
ル、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポ
リエステル、ポリアミド、ポリカーボネート、ポリウレ
タン、アクリル樹脂等の熱可塑性樹脂、これらの樹脂か
らなる織布又は不織布或いはそれらの複合材料等が挙げ
られる。この様な材料は前記膨脹層と同様にテープ状で
あり、その厚さは特に制限はないが、一般的には約０．
１〜１００ｍｍの厚さである。

【００１４】上記の如く支持層と前記の膨脹層との一体
化は、熱圧着や溶剤による接着、溶着等が好ましい方法
である。両者の一体化は両者の夫々一層のみの一体化で
もよいし、多層の一体化でもよいし、又、異なる個数の
一体化でもよい。更に、両者の一体化は両者を別々に作
成後に一体化してもよいし、両者の作成と同時に一体化
してもよい。更に膨脹層と支持層の材料が同一の場合に
は該材料の成形時にその一方の面のみが前記の水膨脹性
高分子材料を包含する様にしてもよい。

【００１５】以上の如くして得られる本発明のテープに
おいて、支持層として非吸水性弾性高分子材料を使用し
た場合は、このテープが水と接触するとその厚さ方向に
膨脹すると共にその平面方向にも膨脹し全体的に体積が
膨脹する。一方、支持層として弾性のない或いは少ない
材料を使用した場合には、平面方向の膨脹は少なく、厚
さ方向に主として膨脹することを見い出した。従って支
持層の材料はそのテープ性材料の用途に応じて選択すれ
ばよい。

【００１６】

【実施例】以下、実施例を挙げて本発明を更に具体的に
説明する。尚、文中、部又は％とあるのは重量基準であ
る。

【００１７】実施例１ （ポリスチレン）−（ポリブタジエン）−（ポリスチレ
ン）のブロックコポリマー（ポリスチレン含有量30％）
の不飽和二重結合の９０％にチオグリコール酸を付加さ
せ苛性ソーダにて中和して得られた水膨脹性高分子材料
（Ａ）（膨脹度約 150倍）６０部と４０部のネオプレン
Ｗ（昭和ネオプレン）とを約７０℃の熱ロールにより混
練し、水膨脹性高分子材料が均一に分散した厚さ０．５
ｍｍのシート状の膨脹層を得た。このシートをネオプレ
ンＷから作成したシート状支持層に１２０℃、５０kg／
ｃｍ²及び３０秒間の条件で熱圧着し、一体的に結合さ
せ、これをテープ状に裁断して本発明の通信ケーブルコ
ア用水膨脹性テープ（水膨脹性高分子材料／ネオプレン
の重量比＝10／90）を得た。この通信ケーブルコア用水
膨脹性テープを多量の水中に浸漬したところ約２５分間
で最大膨脹度に達し、その膨脹度（吸水時の重量増）は
約８倍であり、水中に２４時間浸漬後でも崩壊せず十分
な強度を有していた。一方、上記の水膨脹性高分子材料
とネオプレンを１０／９０の重量比で用い熱ロールで
３．０ｍｍの厚さに成形した単独層のテープは３０日間
水中に浸漬しても僅かに１．１倍に膨脹したにすぎなか
った。又、上記の膨脹層単独を２４時間水中に浸漬した
ところその形状は完全に崩壊した。上記の通信ケーブル
コア用水膨脹性テープは水と接触すると、体積膨脹し、
しかも十分な強度があり、このテープを通信ケーブルコ
ア用の巻きテープとして用いると、防水性の優れたケー
ブルが得られた。

【００１８】実施例２ 水膨脹性高分子材料（Ａ）７０部、３０部のテイサンゴ
ム＃５００１（帝国化学産業）及び２００部のトルエン
を混合して調製した微分散体を離型紙上に塗布し、乾燥
して厚さ０．２５ｍｍのフイルム状の膨脹層を得た。別
にテイサンゴム＃５１００の厚さ２ｍｍのフイルム（支
持層）を作成し、このフイルムの両面を少量のトルエン
で溶解し、その両面に上記で作成した膨脹層を粘着し、
乾燥して膨脹層と支持層が一体的に結合した厚さ２．５
ｍｍのシートとした。このシートを裁断して本発明の通
信ケーブルコア用水膨脹性テープ（水膨脹性高分子材料
／テイサンゴムの重量比＝14/86 ）を得た。この通信ケ
ーブルコア用水膨脹性テープを多量の水中に浸漬したと
ころ、約１５分間で最大膨脹度に達し、その膨脹度は１
２倍であり、水中に２４時間浸漬後でも崩壊せず十分な
強度を有していた。一方、上記の膨脹層単独を２４時間
水中に浸漬したところ、その形状は完全に崩壊した。
又、水膨脹性材料とテイサンゴムを重量比で１４／８６
で使用し、溶液形成した厚さ２．５ｍｍの単独層のシー
ト状物を水中に３０日間浸漬しても僅かに１．５倍に膨
脹したのみであった。上記の通信ケーブルコア用水膨脹
性テープは水と接触すると、体積膨脹し、しかも十分な
強度があり、このシートを通信ケーブルコア用の巻きテ
ープとして用いると、防水性の優れたケーブルが得られ
た。

【００１９】実施例３ （ポリスチレン）−（ポリブタジエン）−（ポリスチレ
ン）のブロックコポリマー（ポリスチレン分15％）の不
飽和二重結合の９５％にチオグリコール酸を付加させ、
苛性ソーダにて中和して得られる水膨脹性高分子材料
（Ｂ）（水膨脹度約500 倍）５０部、３０部の熱可塑性
ゴム［ソルプレンT-414 （旭化成工業）］及び２０部の
ナフテンオイルを１８０℃で混練後、シート状に成形し
て厚さ０．５ｍｍの膨脹層を得た。一方、６０部の上記
と同じ熱可塑性ゴムと４０部のナフテンオイルを１８０
℃で混練後、シート状に成形して厚さ５ｍｍの支持層を
得た。この支持層の両面に上記の膨脹層を合わせ１５０
℃、２０kg／ｃｍ²及び３０秒間の条件で熱圧着し、厚
さ５．５ｍｍのシートとし、これを裁断して本発明の通
信ケーブルコア用水膨脹性テープ（水膨脹性高分子材料
／熱可塑性ゴム／ナフテンオイルの重量比＝ 8.3／36.7
／55.0）を得た。このテープを多量の水中に浸漬したと
ころ５０分間で最大膨脹度に達し、その膨脹度は２５倍
であり、水中に２４時間浸漬後でも十分な強度を有して
いた。一方、上記の膨脹層単独を水中に２４時間浸漬し
たところ、その形状は完全に崩壊した。又、上記の水膨
脹性高分子材料、熱可塑性ゴム及びナフテンオイルを重
量比で８．３／３６．７／５５．０で使用し、形成した
厚さ６ｍｍの単独層のテープを水中に浸漬したところ、
３０日後でも僅かに１．３倍に膨脹したのみであった。
上記の通信ケーブルコア用水膨脹性テープは水と接触す
ると、体積膨脹し、しかも十分な強度があり、このシー
トを通信ケーブルコア用の巻きテープとして用いると、
防水性の優れたケーブルが得られた。

【００２０】実施例４ 水膨脹性高分子材料（Ｂ）４０部、ポリエチレンブチレ
ンアジペート、４，４´−ジフェニルメタンジイソシア
ネート及び１，４−ブタンジオールからなるポリウレタ
ン樹脂６０部及び２００部のジメチルホルムアミドから
なる分散液を型に入れ、多量の６０％イソプロピルアル
コール水溶液中に入れて厚さ０．４ｍｍのミクロポーラ
スな膨脹層を得た。上記と同一のウレタン樹脂からなる
厚さ８ｍｍの支持層の片面にウレタン系の接着剤を塗布
し、上記の膨脹層と貼着してシートとし、これを裁断し
て本発明の通信ケーブルコア用水膨脹性テープ（水膨脹
性高分子材料／ポリウレタン樹脂の重量比＝ 2／98）を
得た。このテープを多量の水中に浸漬したところ約５分
間で最高膨脹度に達し、その膨脹度は２８倍であり、水
中に２４時間浸漬後でも十分な強度を有していた。一
方、上記の膨脹層単独を水中に２４時間浸漬したとこ
ろ、その形状は完全に崩壊した。又、上記の水膨脹性高
分子材料と上記のポリウレタン樹脂を重量比で２／９８
で使用し、湿式成形した厚さ８．４ｍｍの単独層のテー
プを水中に浸漬したところ、３０日後でも僅かに１．２
倍に膨脹したにすぎなかった。上記の通信ケーブルコア
用水膨脹性テープは水と接触すると、体積膨脹し、しか
も十分な強度があり、このシートを通信ケーブルコア用
の巻きテープとして用いると、防水性の優れたケーブル
が得られた。

【００２１】実施例５ （ポリα−メチルスチレン）−（ポリイソプレン）−
（ポリα−メチルスチレン）のブロックコポリマー（ポ
リα−メチルスチレン分40％）の不飽和二重結合にアセ
チル硫酸を反応させ（二重結合に対する付加率約80％）
苛性ソーダで中和して得た水膨脹性高分子材料（Ｃ）
（水膨脹度約 100倍）を実施例１の水膨脹性高分子材料
に代えて使用し、他は実施例１と同様にして本発明の通
信ケーブルコア用水膨脹性テープ（水膨脹性高分子材料
／ネオプレンＷの重量比＝10／90）を得た。このテープ
を多量の水中に浸漬したところ３０分間で最高膨脹度に
達し、その膨脹度は４．５倍であり、水中に２４時間浸
漬後でも十分な強度を有していた。一方、上記の膨脹層
単独を水中に２４時間浸漬したところ、その形状は完全
に崩壊した。又、上記の水膨脹性高分子材料とネオプレ
ンＷを重量比１０／９０で使用し熱ロールで３．０ｍｍ
の厚さに成形した単独層のテープは３０日間水中に浸漬
しても僅かに１．１倍に膨脹したにすぎなかった。上記
の通信ケーブルコア用水膨脹性テープは水と接触する
と、体積膨脹し、しかも十分な強度があり、このシート
を通信ケーブルコア用の巻きテープとして用いると、防
水性の優れたケーブルが得られた。

【００２２】実施例６ 実施例１の水膨脹性高分子材料（Ａ）に代えてデンプン
にアクリロニトリルをグラフト重合し、加水分解しナト
リウム塩にした水膨脹性高分子材料（Ｄ）を使用し、他
は実施例１と同様にして本発明の通信ケーブルコア用水
膨脹性テープ（水膨脹性高分子材料／ネオプレンＷの重
量比＝10／90）を得た。このテープを多量の水中に浸漬
したところ４５分間で最高膨脹度に達し、その膨脹度は
２．５倍であり、水中に２４時間浸漬後でも十分な強度
を有していた。一方、上記の膨脹層単独を水中に２４時
間浸漬したところ、その形状は完全に崩壊した。又、上
記の水膨脹性高分子材料とネオプレンＷを重量比１０／
９０で使用し、熱ロールで３．０ｍｍの厚さに成形した
単独層のテープは３０日間水中に浸漬しても僅かに１．
１倍に膨脹したにすぎなかった。上記の通信ケーブルコ
ア用水膨脹性テープは水と接触すると、体積膨脹し、し
かも十分な強度があり、このシートを通信ケーブルコア
用の巻きテープとして用いると、防水性の優れたケーブ
ルが得られた。

【００２３】実施例７ 実施例１で作成した０．５ｍｍの厚さのシート状膨脹層
に２．５ｍｍの低密度ポリエチレン（ミラソン、三井ポ
リケミカル製）のシート状支持層を熱圧着及び裁断して
２．５ｍｍの厚さの通信ケーブルコア用水膨脹性テープ
を得た。この通信ケーブルコア用水膨脹性テープを多量
の水中に浸漬したところ、約３０分間で最大膨脹度に達
し、その膨脹度は約６倍であり、水中に２４時間浸漬後
でも崩壊せず十分な強度を有していた。一方、上記の水
膨脹性材料、ネオプレン及びミラソンを１０／６．７／
８３．３の重量比で用い熱ロールで２．５ｍｍの厚さに
成形したテープは、３０日間水中に浸漬しても僅かに
１．１倍に膨脹したにすぎなかった。上記の通信ケーブ
ルコア用水膨脹性テープは水と接触すると、体積膨脹
し、しかも十分な強度があり、このシートを通信ケーブ
ルコア用の巻きテープとして用いると、防水性の優れた
ケーブルが得られた。

【００２４】

【効果】以上の如き本発明の通信ケーブルコア用水膨脹
性テープは主として地下或は海底に施設する通信ケーブ
ルのコアに巻き付けてケーブルカバーが破損した場合に
侵入した水をその部分に停止させる止水材として有用で
ある。即ち、上記の如き通信ケーブルに水が侵入してき
た場合にその水により体積が膨脹し完全な止水効果を発
揮する。又、本発明の通信ケーブルコア用水膨脹性テー
プは、従来の通信ケーブルコア用水膨脹性テープと比較
すると、水膨脹層が水と接触しても強度が低下しない支
持層と一体的に結合しているので、多量の水と接触して
膨脹しても全体的な物理的強度の低下が少なくなってい
る。これに対し、従来の通信ケーブルコア用水膨脹性テ
ープは膨脹と共にその物理的強度が低下し種々の欠点が
あった。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 水と接触すると吸水して膨脹する少なく
   とも一層の膨脹層と、水と接触しても強度が低下しない
   少なくとも一層の支持層とからなり、膨脹層は天然又は
   合成の非吸水性且つ非加硫の弾性高分子材料とその中に
   包含された吸水して膨脹する高分子材料とからなり、支
   持層は膨脹層と一体的に密着した天然又は合成の非吸水
   性熱可塑性高分子材料からなり、テープ状の形状を有す
   ることを特徴とする通信ケーブルコア用水膨脹性テー
   プ。
2. 【請求項２】 吸水して膨脹する高分子材料が、その構
   造の中に少なくとも１個の（疎水性セグメント）−（親
   水性セグメント）−（疎水性セグメント）の結合形式を
   有するブロック及び／又はグラフトコポリマーである請
   求項１に記載の通信ケーブルコア用水膨脹性テープ。