JPH03257713A - 難燃性電線・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、難燃性を有する電線・ケーブルに関し、とく
に高度の難燃性を有すると共に良好な機械的特性、成形
性をも併せ保持し、燃焼の際に有毒なハロゲン系ガスを
発生させない難燃性電線・ケーブルに関するものである
。

［従来の技術］ 電気絶縁性に優れているところから多用されているポリ
オレフィンをはじめ、従来電線・ケーブルの絶縁体やシ
ースとして使用されてきた材料は、いずれも可燃性のも
のであり、火災が発生した場合には、電線・ケーブルの
配線系を伝わって火災が拡大する例が多く、難燃性の電
線・ケーブルへの要請かにわかに高まってきた。

そして、最近電線・ケーブルを中心に難燃性の要求が高
度化し、ＵＬＶＷ−１の垂直燃焼試験やＩＥＥＥ規格３
８３、ＩＥＣ規格３３２等の垂直トレイ燃焼試験レベル
の高離燃材料が要望されるようになってきた。

ポリオレフィンを難燃化する方法としてはハロゲン含有
化合物等を混和する方法が一般に採用されてきている。

しかし、このような離燃性電気絶縁組成物は、火災時に
不燃性のハロゲン系カス等を多量に発生させ、それによ
り電線・ケーブルの周囲における酸素を遮断し燃焼を防
止しようとするものであり、十分な難燃特性を発揮する
ものの、その折発生するハロゲン系ガス等は例えば塩化
水素のように有毒なものが多く、このような有毒ガスを
含んだ煙を多量に発生させるため見通しが悪くなり、火
災発生の際の避難行動や消火活動を妨げ、あるいは前記
有毒ガスが人体に悪影皆を与えるなどして二次災害のお
それもあり、さらにはハロゲン系ガスが空気中の水分と
反応し、ハロゲン化水素酸となって機器等を腐食させる
おそれもある。

そこで、上記ハロゲン系化合物に代えて、水酸化アルミ
ニウムや水酸化マグネシウム等の無機系難燃剤を混和し
、上記火災時の安全性を重視した離燃性電気絶縁組成物
が提案され、注目を集めている。

［発明が解決しようとする課題〕 上記無機系難燃剤を混和した離燃性組成物は、火災時に
当該水酸化物が結晶水を放出する際の吸熱作用を難燃効
果として利用するものであり、発煙性や毒性あるいは腐
食性は極めて少ない。

しかしながら、無機系難燃剤は誼燃効果が小さいため、
上記した各燃焼試験に適合する高度の離燃性を付与する
には、無機系難燃剤を多量に加えることが必要であり、
その結果として得られる絶縁体やシースの引張特性等の
機械的特性が茗しく低下するという問題かある。

本発明の目的は、上記したような従来技術の問題点を解
消し、有害なハロゲン系カスを発生させない無機系難燃
剤を混和し垂直トレイ燃焼試験レベルに合格する高度の
離燃性を発揮させると共に、その機械的特性や成形性を
十分保持し得る離燃性電線・ケーブルを提供しようとす
るものである。

［課題を解決するための手段］ 本発明は、導体の外側に絶縁体、介在を順次設け、さら
にその外側に布テープ、ガラステープの両面あるいは片
面に、組成の主体部が、１０〜２５重埜％の水性エマル
ジョン樹脂固形分、３０〜５０重量％の無機粉末、０，
２〜５重量％の赤りん、１〜１０重量％のりん酸エステ
ル、０．２〜５重量％の無機繊維からなる防火塗料を厚
さ１μ市〜２００μｍ塗布してなるテープを巻き、この
外側にポリオレフィン１００重量部に対して金属水酸化
物５０〜２５０重量部を加えてなるノ＼ロゲンを含まな
い離燃性シースを被覆してなるものである。

本発明において、テープに塗布する防火塗料の水性エマ
ルジョン樹脂としては、ポリ酢酸ビニルエマルジョン、
酢酸ビニル−エチレンコポリマエマルジョン、酢酸ビニ
ル−プロピオン酸ビニルコポリマエマルジョン、酢酸と
ニル−アクリレートコポリマエマルジョン、アクリル酸
エステルコポリマエマルジョン等が挙げられ、これらは
単独あるいは２種以上組合せて使用可能である。

これらの樹脂は塗膜の結合剤であるが、一般に可燃物で
あるため最小限の使用が好ましく、樹脂固形分として１
０〜２５重量％（乾燥後の塗膜では１５〜３７．５重量
％）の範囲とすべきである。

１０重量％未満では結合剤としての機能が低下して可撓
性に乏しくなり、２５重量％を越えると誼燃性が低下す
る。

テープに塗布する防火塗料の無機粉末としては、炭酸カ
ルシウム、酸化アルミニウム、珪酸マグネシウム、シリ
カ、水和アルミナ、硼酸亜鉛、クレー等があげられる。

この場合水和アルミナが最も誼燃性付与に効果的であり
、＠微粉末の５０％以上を水和アルミナとするのが好ま
しい。

無機粉末は防火塗料の骨格となるものであり、３０〜５
０重量％（乾燥後の塗膜では４５〜７５重景％）の範囲
にすべきである。３０重量％未満では耐火性が不十分で
あり、５０重量％を越えると塗膜の可撓性が低下する。

赤りんは微粉末で樹脂により表面処理したものを使用す
ることが望ましい、その添加量は０．２〜５重量％（乾
燥後の塗膜では０．３〜７．５重量％）の範囲にすべき
である。０．２重量％未満では効果が顕著でなく、５重
量％を越えると塗膜の可撓性が低下する。

りん酸エステルとしては、トリメチルホスフェ−ト、ト
リエチルホスフェート、トリブチルホスフェート、トリ
オクチルホスフェート、２−エチルヘキシル−ジフェニ
ルホスフェート、トリブトキシエチルホスフェート、タ
レジル−ジフェニルホスフェート、インデシル−ジフェ
ニルホスフェート、トリクレジルホスフェート、トリト
リルホスフェート、トリキシレニルホスフェート等があ
けられ、単独又は２種以上組合せて使用可能である。

りん酸エステルは１〜１０重量％（乾燥後の塗膜では１
．５〜１５重量％）の範囲にすべきである。１重量％未
満では塗膜の可撓性が乏しくなり、１０重量％を越えて
もそれに応じた効果が認められない。

無Ｉｌｌ繊維としては、ガラス繊維、セラミック繊維、
ロックウール、アスベスト等があげられる。

これら繊維の長さは、０．５市以下では塗膜の補強効果
が低下し、１０市を越えると均一な分散が困蛇になるの
で、０．５〜８市範囲が好ましい。

無機繊維は０．２〜５重量％（乾燥後の塗膜では０．３
〜７．５重蓋％）の範囲にずべきであり、０．２重量％
以下では塗布作業性の改善にさほど効果がなく、５重量
％を越えると分散性か悪くなる。

本発明においては、必要に応じて上記成分以外に、各種
の顔料、分散剤、増粘剤、殺菌剤等を含有せしめてもよ
い。

かかる防火塗料は、テープに１μｍ〜 ２００μｍの厚さで塗布する必要がある。厚さが下限値
未満では難燃性が不十分となり、上限値を越えたもので
はテープに可撓性がなくなり、介在の外側に巻けなくな
る。また、シース層における金属水酸化物の含有量は５
０〜２５０重量部とする必要があり、下限値未満では目
的とする離燃性を付与できず、上限値を越えると機械的
特性、押出加工性が悪くなる。

本発明において、ポリオレフィンとしては、エチレンピ
レンコポリマー、エチレンブロビレンジエンターボリマ
ー、ポリエチレン、エチレン酢酸ビニルコポリマー、エ
チレンエチルアクリレートコポリマー、エチレンブテン
コポリマー、エチレンブテンジェンターポリマー、エチ
レンメチルメタクリレートコポリマー等か挙げられ、こ
れらは単独又は２種以上の併用が可能である。

金属水酸化物としては、水酸化アルミニウム、水酸化マ
グネシウム、塩基性炭酸マグネシウム、水酸化カルシウ
ム、ハイドロタルサイト類等が挙げられ、これらは単独
又は２種以上併用して使用してもよい。

本発明に使用される絶縁体としては、ポリエチレン、架
橋ポリエチレン等一般に使用される絶縁用ポリオレフィ
ンあるいは前記ポリオレフィンに金属水酸化物を適当量
混合したものが使用される。

本発明においては、上記成分に加えて架橋剤、酸化防止
剤、滑剤、軟化剤、分散剤等を適宜添加してもよい、酸
化防止剤としては、フェニル−αナフチルアミン、Ｎ、
Ｎ−−ジ−β−ナフチルｐ−フェニレンジアミン等のア
ミン系酸化防止剤、２．６−ジーｔ−ブチル−４−メチ
ルフェノール、ヒンダードフェノール等のフェノール系
酸化防止剤が挙げられる。

［実施例］ 以下に、本発明について実施例および比較例を参照し説
明する。

第１表に示す実施例１〜４および比較例１〜４の各供試
配合成分よりなる組成物とテープを用い、第１表下欄に
示す評価項目について評価試験を行なった。

外径５．３ｎｎ＋の絶縁線心を３本撚合セな外周に紙介
在層を設け、さらに１／２ラツプでテープを巻きその外
側に各配合成分をを１００”Ｃに保持された６インチロ
ールに投入してロール混練を行ない、混練後１２０℃に
保持された４０ｍ／ｍ押出ｍ（Ｌ／Ｄ＝２５）を用い、
２．０＋ｕ＋厚で押出被覆し、各種ケーブルを作製して
実施例１〜４および比較例１〜４の各試料とした。得ら
れたケーブルの評価結果は、第１表下欄に示す通りであ
る。

機械特性は日本電線工業規格第３９１号に準じＪＩＳ　
　Ｋ７１１２のダンベル３号で打ち抜いた試料をショッ
パ型引張試験機を用い２００＋ｕ＋／分で引張試験を行
ない、引張強さが１．０ｋｇ、／ｍ＋以上、伸びが３５
０％以上を良とし、この値未満を悪とした。

加工性については良好に押出加工のできるものを良、押
出加工のできないものを悪とした。

離燃性評価は次のようにして行なった。

長さ２ｍのケーブルを垂直に８本並べ、下から７０．０
ＯＯＢＴＵの炎を２０分間当て、自己消炎すれば合格、
自己消炎せず全焼するものは不合格とした。

第１表からも明らかな通り、本発明に係る実施例１〜４
はいずれも離燃性に合格し、機械特性、押出加工性に優
れている。これに対して防火塗料の塗布厚さが規定値未
満の比較例１では離燃性が不十分となり、規定値を越え
た比較例２ではテープに可視性がなく巻くことができな
かった。また、シースの金属水酸化物の含有量が規定値
未満の比較例３では離燃性が不十分であり、規定値を越
えた比較例４では押出加工性が悪く成形不可能であった
。

［発明の効果］ 以上詳記の通り、本発明によれば、燃焼の際に有害なハ
ロゲン系ガスを発生するおそれがなく、しかも垂直トレ
イ燃焼試験レベルに合格する高度の離燃性を発揮すると
共に、その機械的特性や成形性を十分保持し得る離燃性
電線・ケーブルを入手することができる。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）導体の外側に絶縁体、介在を順次設け、さらにそ
   の外側に布テープ、ガラステープの両面あるいは片面に
   、組成の主体部が、１０〜２５重量％の水性エマルジョ
   ン樹脂固形分、３０〜５０重量％の無機粉末、０．２〜
   ５重量％の赤りん、１〜１０重量％のりん酸エステル、
   ０．２〜５重量％の無機繊維からなる防火塗料を厚さ１
   μｍ〜２００μｍ塗布してなるテープを巻き、この外側
   にポリオレフィン１００重量部に対して金属水酸化物５
   ０〜２５０重量部を加えてなるハロゲンを含まない難燃
   性シースを被覆してなる難燃性電線・ケーブル。