JP2006120456A - テープ及び耐火電線 - Google Patents

Abstract

【課題】 電気的性質の低下を招くことなく、マイカを削減して製造コストを抑制等できるテープ及び耐火電線を提供する。
【解決手段】 導体と、第一、第二のテープ層により形成されて導体の周面を耐火層として被覆するテープ１０と、テープ１０の周面を被覆する絶縁層と、絶縁層の周面を被覆するシースとを備える。そして、テープ１０を形成する第一のテープ層を、引張り強さ、寸法安定性、電気絶縁性、不燃性、耐薬品性に優れるガラステープ１１とするとともに、第二のテープ層を、耐熱性、電気的性質、接着性に優れるシリコーンテープ１２とする。ガラステープ１１と原料の豊富なシリコーンテープ１２を使用するので、マイカを省略して製造コストを削減できる。また、マイカの剥離や割れに関する弊害を解消することもできる。
【選択図】 図２

Description

本発明は、電線の被覆等に使用され、火災時に有用なテープ及び耐火電線に関するものである。

従来の耐火電線は、図示しないが、例えば導体と、この導体を被覆する耐火層と、この耐火層を被覆する絶縁層と、この絶縁層を被覆するシースとを用いて消防庁の耐火認定基準を満たすよう形成されている（特許文献１参照）。
耐火層は、導体を被覆する無機繊維補強層と、この無機繊維補強層を被覆する粘土層とから形成され、マイカを含有するガラスマイカテープやフィルムマイカテープが使用されている。
特開平９‐２７２１８号公報

従来の耐火電線は、以上のように耐火層としてマイカを含むガラスマイカテープやフィルムマイカテープが使用されているので、絶縁性の確保や薄片の容易化を図ることができる。
しかしながら、マイカは、周知のように殆ど輸入に頼らなければ入手することができず、コスト高になるので、製造コストの削減を到底図ることができないという大きな問題がある。また、マイカの剥離や割れに留意する必要もある。このような問題を解消するには、マイカを省略したり、マイカの使用量を大幅に削減すれば良いが、そうすると、電気的性質の低下を招くおそれがある。

本発明は上記に鑑みなされたもので、電気的性質の低下を招くことなく、マイカを削減して製造コストの抑制等を図ることのできるテープ及び耐火電線を提供することを目的としている。

本発明においては上記課題を解決するため、ガラステープに、少なくともシリコーン組成物とエポキシ組成物のいずれか一方、又はこれらを複合した組成物を設けたことを特徴としている。
また、本発明においては上記課題を解決するため、導体を請求項１記載のテープにより被覆したことを特徴としている。

ここで、特許請求の範囲におけるガラステープには、シリコーン組成物とエポキシ組成物の少なくともいずれか一方を直接設けることができるが、マイカ等の他の層を単数複数間接的に設けることもできる。また、ガラステープには、シリコーン組成物とエポキシ組成物とを混合等して複合した複合組成物、例えばシリコーン変性エポキシやエポキシ変性シリコーン等を直接設けることができるが、マイカ等の他の層を単数複数介して間接的に設けることもできる。シリコーン組成物には、シリコーン樹脂とシリコーンゴムのいずれか一方、又はこれらを複合したものが含まれる。このシリコーン組成物は、含浸やのり引き（スプレッド塗装）等の方法によりガラステープに一体化されたり、あるいはテープ化されてガラステープに積層される。

エポキシ組成物には、エポキシ樹脂とエポキシゴムのいずれもが含まれる。このエポキシ組成物は、含浸やのり引き等の方法によりガラステープに一体化されたり、あるいはテープ化されてガラステープに積層される。
本発明に係るテープは、主に電線の被覆や配電等に使用されるが、配線基板、電気電子機器の部品、モータや発電機の絶縁材料、防水工事の基布等に応用することもできる。さらに、本発明に係るテープや耐火電線は、輸出用でも良いし、そうでなくても良い。

テープにより導体を被覆する場合、導体にガラステープが接触しても良いし、導体にシリコーンテープやエポキシテープが接触しても良い。導体は単数複数いずれでも良い。この導体をテープにより被覆する際の被覆方法には、ラップ巻き、ギャップ巻き、縦沿え等の様々な方法があるが、いずれの方法でも良い。さらに、導体を単数複数のテープにより直接被覆しても良いし、他の層を介して間接的に被覆しても良い。

本発明によれば、各種の電気電子機器や耐火電線等に使用されるテープのガラステープが引張り強さ、寸法安定性、電気絶縁性、不燃性、耐薬品性に優れた特性を示す。また、シリコーン組成物、エポキシ組成物、又はこれらの複合組成物が耐熱性、電気的性質、接着性に優れた特性を示す。
このようにガラステープとシリコーン組成物、エポキシ組成物、又はこれらの複合組成物とがマイカと略同様の機能を発揮するので、マイカを省略したり、マイカの使用量を減少させることができる。

本発明によれば、ガラステープに、シリコーン組成物、エポキシ組成物、又はこれらの複合組成物を設けるので、電気的性質の低下を招くことなく、マイカを削減して製造コストの抑制を図ることができるという効果がある。また、マイカの剥離や割れに関する問題を解消することができる。

以下、図面を参照して本発明の好ましい実施の形態を説明すると、本実施形態における耐火電線は、図１や図２に示すように、線条の導体１と、この導体１を被覆する複数のテープ１０と、このテープ１０を被覆する絶縁層２０と、この絶縁層２０を被覆するシース（外皮）３０とを備えている。
導体１としては、例えば安価で一般的な電解精銅等を用いた単線タイプの銅線があげられる。

各テープ１０は、図２に示すように、一体的に積層接着される第一、第二のテープ層を備え、第一のテープ層が導体１に接触するガラステープ１１とされ、第二のテープ層がガラステープ１１を外側から覆うシリコーンテープ１２とされており、導体１の周面に所定量被覆されて耐火層として機能する。この耐火層として機能するテープ１０の厚さは任意であるが、０．０５〜２ｍｍの範囲、好ましくは０．０５〜０．３ｍｍの範囲が良い。これは、０．０５ｍｍ未満の場合には、耐火性の低下を招き、逆に２ｍｍを超える場合には、耐火層の機械的強度が低下したり、コスト高になるからである。

ガラステープ１１は、例えば細いガラス繊維が縦横に編組された厚さ０．１ｍｍ程度の無アルカリガラス繊維等からなり、引張り強さ、寸法安定性、電気絶縁性、不燃性、耐熱性、耐薬品性に優れるという特徴を有している。

シリコーンテープ１２は、例えばジメチル系、メチルビニル系、メチルフェニルビニル系、メチルフルオロアルキル系のシリコーンゴムからなり、加硫剤、難燃剤、シリコーンオイル等が適宜添加され、耐熱性、耐候性、難燃性、耐アーク性、耐コロナ性、接着性、耐寒性、圧縮特性に優れるという特徴を有している。

加硫剤としては、ジクミルパーオキシドやジベンゾイルパーオキシド等があげられ、シリコーンゴムに１〜１０質量％の範囲で配合される。難燃剤は、耐火性を向上させる水酸化アルミニウムやホウ酸亜鉛等からなり、シリコーンゴムに多量に配合される。具体的には、シリコーンゴム１００質量部当たり１０〜５００質量部配合される。また、シリコーンオイルは、シリコーンゴム１００質量部当たり０．１〜２０質量部配合され、シリコーンゴムの成形性低下を防止するよう機能する。

絶縁層２０は、例えば電気特性に優れるポリエチレン、耐熱性、耐張力性、耐久性に優れるポリプロピレン、耐火性に優れるポリ塩化ビニル、弾性に優れるゴム、柔軟なシリコーン等を用いて成形され、テープ１０の外周面に所定量被覆される。

シース３０は、例えばポリエチレン、エチレンプロピレンゴム、エチレンメチルアクリレート共重合体、エチレンエチルアクリレート共重合体、エチレン−酢酸ビニル共重合体、エポキシ樹脂、ポリウレタン樹脂等を使用して０．５〜５ｍｍの厚さに成形され、絶縁層２０の外周面に所定量被覆されており、絶縁性を確保する他、導体１、テープ１０、及び絶縁層２０を外部からの衝撃等から物理的に保護する。

上記構成によれば、ガラステープ１１と原料の豊富なシリコーンテープ１２を使用するので、高価なガラスマイカテープやフィルムマイカテープを省略して製造コストの大幅な削減を図ることができる。また、ガラスマイカテープやフィルムマイカテープの省略により、マイカの剥離や割れに留意する必要が全くないので、作業性や取扱性を著しく向上させることができる。また、シリコーンテープ１２がその主鎖のシロキサン結合により優れた性質を示すので、ガラスマイカテープ等を省略しても電気的性質等の低下を招くおそれがない。

また、シリコーンテープ１２は機械的強度等に多少問題があるが、この問題はガラステープ１１が解消するので、全体として優れた引張り強さ、寸法安定性、耐薬品性を有する耐火電線を得ることができる。さらに、毛羽立ちやすいガラステープ１１をシリコーンテープ１２が被包するので、作業性の悪化を防止することが可能になる。

次に、図３は本発明の第２の実施形態を示すもので、この場合には、テープ１０を形成する第二のテープ層を、シリコーンテープ１２ではなく、エポキシテープ１３とするようにしている。

エポキシテープ１３は、汎用タイプのビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、電気特性に優れるノボラック型エポキシ樹脂、又は耐アーク性に優れる環状脂肪族型エポキシ樹脂からなり、アミン系、酸無水物系、ポリアミド系の硬化剤や難燃剤等が適宜添加され、機械的特性、電気的性質、耐水・耐薬品性、耐熱性に優れるという特徴を有する。その他の部分については、上記実施形態と同様であるので説明を省略する。

本実施形態においても上記実施形態と同様の作用効果が期待でき、しかも、シリコーンテープ１２と同様に良好な電気的性質を示すエポキシテープ１３を使用するので、優れた絶縁性を確保することができ、高価なガラスマイカテープやフィルムマイカテープを省略して耐火電線の製造コストを大幅に削減することができるのは明らかである。また、エポキシテープ１３は、きわめて接着性や密着性に優れるので、接着剤を別に使用する必要が全くない。

次に、図４は本発明の第３の実施形態を示すもので、この場合には、テープ１０を形成する第二のテープ層を、ガラステープ１１を挟む一対のシリコーンテープ１２とするようにしている。その他の部分については、上記実施形態と同様であるので説明を省略する。
本実施形態においても上記実施形態と同様の作用効果が期待でき、しかも、テープ１０の構造の多様化を図ることができるのは明らかである。

次に、図５は本発明の第４の実施形態を示すもので、この場合には、テープ１０を形成する第二のテープ層を、シリコーンテープ１２とエポキシテープ１３の複数とするようにしている。その他の部分については、上記実施形態と同様であるので説明を省略する。
本実施形態においても上記実施形態と同様の作用効果が期待でき、しかも、テープ１０の構造のさらなる多様化を図ることができるのは明らかである。

次に、図６は本発明の第５の実施形態を示すもので、この場合には、テープ１０を単層のガラステープ１１とし、このガラステープ１１にシリコーン組成物１４を含浸、のり引き、乾式積層、静電塗装等の方法により一体化するようにしている。

例えば、ガラステープ１１にシリコーン組成物１４を含浸させる場合には、シリコーン樹脂槽にガラステープ１１を浸漬し、その後、ガラステープ１１を乾燥させてその表面や内部にシリコーン樹脂を固定すれば良い。また、ガラステープ１１にシリコーン組成物１４を静電塗装する場合には、ガラステープ１１に粉状のシリコーン組成物１４を静電気により塗着し、その後、ガラステープ１１を加熱乾燥させてその表面や内部にシリコーン樹脂を固定すれば良い。その他の部分については、上記実施形態と同様であるので説明を省略する。

本実施形態においても上記実施形態と同様の作用効果が期待でき、しかも、シリコーン組成物１４をシリコーンテープ１２にカレンダー成形等する必要がないので、製造の簡素化や容易化を図ることができる。また、テープ１０の薄型化も可能になる。

次に、図７は本発明の第６の実施形態を示すもので、この場合には、耐火電線を、図１のタイプとは異ならせ、導体１を被覆するテープ１０に、絶縁層２０を被覆してこれを複数本より合わせ、この多芯構造の耐火電線の周囲を介在物４０を介し押さえテープ４１により被覆し、この押さえテープ４１の外周面をシース３０Ａにより被覆してケーブル５０を形成するようにしている。

ケーブル５０には、電磁気の干渉を防止するシールド、ドレイン線、補強テープ等を適宜設けることができる。その他の部分については、上記実施形態と同様であるので説明を省略する。

本実施形態においても上記実施形態と同様の作用効果が期待でき、しかも、ケーブル５０の電気的性質の低下を招くことなく、高価なガラスマイカテープやフィルムマイカテープを削減して製造コストの低減を図ることができるのは明白である。

なお、上記実施形態では導体１を、抵抗値が低く、電気伝導性の良い安価な単線としたが、何らこれに限定されるものではなく、曲げや捩りに強いより線でも良い。また、導体１を、伝導率に優れ、細く引き伸ばせるＯＦＨＣ等としても良い。また、テープ１０、絶縁層２０、シース３０の数は、適宜増減しても良い。また、ガラステープ１１とシリコーンテープ１２、ガラステープ１１とエポキシテープ１３の内外方向は逆にしても良い。また、図１〜図６のテープ１０の片面あるいは両面に、ポリエチレンフィルム等のフィルムを貼着すれば、ガラスクロスをテープに切断する際に問題となる糸のほつれ対策として有意義な効果を得ることができる。

また、マイカの使用量を従来よりも削減でき、特に支障が生じなければ、耐火電線の導体１とテープ１０の間、ガラステープ１１とシリコーンテープ１２の間、ガラステープ１１とエポキシテープ１３の間、テープ１０と絶縁層２０の間にマイカ層を適宜介在することができる。また、色別テープ等を必要に応じて使用することもできる。さらに、テープ１０をガラステープ１１とし、このガラステープ１１にエポキシ組成物を含浸、のり引き、乾式積層、静電塗装等の方法により一体化することもできる。さらにまた、ケーブル５０は、トリプレックスタイプやフラットタイプ等とすることも可能である。

本発明に係るテープ及び耐火電線の実施形態を模式的に示す断面説明図である。 本発明に係るテープ及び耐火電線の実施形態におけるテープを模式的に示す断面説明図である。 本発明に係るテープ及び耐火電線の第２の実施形態を示す断面説明図である。 本発明に係るテープ及び耐火電線の第３の実施形態を示す断面説明図である。 本発明に係るテープ及び耐火電線の第４の実施形態を示す断面説明図である。 本発明に係るテープ及び耐火電線の第５の実施形態を示す断面説明図である。 本発明に係るテープ及び耐火電線の第６の実施形態におけるケーブルを模式的に示す断面説明図である。

符号の説明

１ 導体
１０ テープ
１１ ガラステープ
１２ シリコーンテープ（シリコーン組成物）
１３ エポキシテープ（エポキシ組成物）
１４ シリコーン組成物
２０ 絶縁層
３０ シース
３０Ａ シース
４０ 介在物
４１ 押さえテープ
５０ ケーブル

Claims (2)

1. ガラステープに、少なくともシリコーン組成物とエポキシ組成物のいずれか一方、又はこれらを複合した組成物を設けたことを特徴とするテープ。
2. 導体を請求項１記載のテープにより被覆したことを特徴とする耐火電線。

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