JP2887965B2 - 難燃性電線・ケーブル - Google Patents
難燃性電線・ケーブルInfo
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Landscapes
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- Inorganic Insulating Materials (AREA)
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は燃焼時に有毒なハロゲン
系ガスを発生しない難燃性電線（以下ケーブルを含む）
に関する。
系ガスを発生しない難燃性電線（以下ケーブルを含む）
に関する。
【０００２】
【従来の技術】電線の絶縁材料やシース材料として電気
絶縁性に優れた可燃性のポリオレフィンが多用されてい
る。しかしながら、原子力発電所用電線、車両用電線、
船舶用電線には垂直トレイ燃焼試験（米国電気電子技術
者協会規格３８３）レベルの高度の難燃性が要望される
ようになってきた。
絶縁性に優れた可燃性のポリオレフィンが多用されてい
る。しかしながら、原子力発電所用電線、車両用電線、
船舶用電線には垂直トレイ燃焼試験（米国電気電子技術
者協会規格３８３）レベルの高度の難燃性が要望される
ようになってきた。
【０００３】この要望に応えてポリオレフィンを難燃化
する手段として、塩素化ポリエチレン等のハロゲン含有
化合物を混和する方法が従来において採用されていた。
しかしながら、難燃化のために加えられる上記化合物は
燃焼時に多量の煙を発生するとともに燃焼に伴って発生
する塩化水素等のハロゲン系ガスは機器を腐食させるだ
けでなく人体に対しても極めて有害である。
する手段として、塩素化ポリエチレン等のハロゲン含有
化合物を混和する方法が従来において採用されていた。
しかしながら、難燃化のために加えられる上記化合物は
燃焼時に多量の煙を発生するとともに燃焼に伴って発生
する塩化水素等のハロゲン系ガスは機器を腐食させるだ
けでなく人体に対しても極めて有害である。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】そこで、発煙性及び有
毒性が少ない水酸化アルミニウム等の無機系難燃剤を用
いることが提案されているが、この場合には難燃性を発
揮する機構が結晶水を放出する際の吸熱作用となるため
その効果が小さく、単にポリマーに混和しただけでは燃
焼時に溶融滴下現象（ドリップ）がみられ、高度の難燃
性を達成できない。尚、高度の難燃性を付与するため
に、無機系難燃剤を多量に加えることも考えられるが、
得られる絶縁体やシースの引張特性の低下を招いたり、
押出加工性が低下するという問題がある。
毒性が少ない水酸化アルミニウム等の無機系難燃剤を用
いることが提案されているが、この場合には難燃性を発
揮する機構が結晶水を放出する際の吸熱作用となるため
その効果が小さく、単にポリマーに混和しただけでは燃
焼時に溶融滴下現象（ドリップ）がみられ、高度の難燃
性を達成できない。尚、高度の難燃性を付与するため
に、無機系難燃剤を多量に加えることも考えられるが、
得られる絶縁体やシースの引張特性の低下を招いたり、
押出加工性が低下するという問題がある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決すべく本
発明は、コアの外側に介在層を介してシースを被覆した
難燃性電線の前記介在層をポリオレフィン１００重量部
に対して８００℃以下で溶融してガラスとなる平均粒径
が５０μｍ以下の無機粉体を５０〜３００重量部添加し
たノンハロゲン材料から構成し、また前記シースをポリ
オレフィン１００重量部に対して無機系難燃剤を１００
〜２００重量部添加したノンハロゲン材料から構成し
た。
発明は、コアの外側に介在層を介してシースを被覆した
難燃性電線の前記介在層をポリオレフィン１００重量部
に対して８００℃以下で溶融してガラスとなる平均粒径
が５０μｍ以下の無機粉体を５０〜３００重量部添加し
たノンハロゲン材料から構成し、また前記シースをポリ
オレフィン１００重量部に対して無機系難燃剤を１００
〜２００重量部添加したノンハロゲン材料から構成し
た。
【０００６】本発明において用いられるポリオレフィン
としては、エチレンプロピレンコポリマー、エチレンプ
ロピレンジェンターポリマー、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等が挙げられ、これらは単独使用ま
たは２種以上の併用が可能である。
としては、エチレンプロピレンコポリマー、エチレンプ
ロピレンジェンターポリマー、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等が挙げられ、これらは単独使用ま
たは２種以上の併用が可能である。
【０００７】また無機粉体としては、一酸化鉛、炭酸
鉛、酸化ホウ素、ホウ酸、二酸化ケイ素、酸化亜鉛、酸
化アルミニウム等が挙げられ、これらは単独使用または
２種以上の併用が可能で、以下の（表１）に示すような
配合が好ましい。
鉛、酸化ホウ素、ホウ酸、二酸化ケイ素、酸化亜鉛、酸
化アルミニウム等が挙げられ、これらは単独使用または
２種以上の併用が可能で、以下の（表１）に示すような
配合が好ましい。
【０００８】
【表１】
【０００９】上記無機粉体としては８００℃以下の温度
でガラス化するものを選定する。これは難燃性試験時の
シース表面の温度、つまり火災時を想定した時のシース
表面温度が最高８００℃となるので、この温度よりも高
い温度でガラス化するものは、シース燃焼時にガラス状
態にならず難燃性が不十分となる。また、無機粉体の平
均粒径は加工性を考慮すると、５０μｍ以下とすべきで
ある。
でガラス化するものを選定する。これは難燃性試験時の
シース表面の温度、つまり火災時を想定した時のシース
表面温度が最高８００℃となるので、この温度よりも高
い温度でガラス化するものは、シース燃焼時にガラス状
態にならず難燃性が不十分となる。また、無機粉体の平
均粒径は加工性を考慮すると、５０μｍ以下とすべきで
ある。
【００１０】無機粉体の添加割合は、ポリオレフィン１
００重量部に対して、５０〜３００重量部とする。これ
は５０重量部未満では燃焼時のドリップや灰の落下を防
止できず難燃性が不十分となり、３００重量部を超える
と加工性及び機械特性が低下することによる。
００重量部に対して、５０〜３００重量部とする。これ
は５０重量部未満では燃焼時のドリップや灰の落下を防
止できず難燃性が不十分となり、３００重量部を超える
と加工性及び機械特性が低下することによる。
【００１１】またシース材料として添加される無機系難
燃剤としては、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る。そして、無機系難燃
剤の添加量はポリオレフィン１００重量部に対して１０
０〜２００重量部とする。これは１００重量部未満では
十分な難燃性を付与できず、２００重量部を超えると加
工性が著しく低下して押出成形が困難になることによ
る。
燃剤としては、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る。そして、無機系難燃
剤の添加量はポリオレフィン１００重量部に対して１０
０〜２００重量部とする。これは１００重量部未満では
十分な難燃性を付与できず、２００重量部を超えると加
工性が著しく低下して押出成形が困難になることによ
る。
【００１２】更に本発明では上記成分の他に、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。架橋剤としては、ジクミルパーオキサイド、３−
ビス（ｔ−ブチルパーオキシイソプロピル）ベンゼンに
代表される有機過酸化物が適切であり、これに架橋助剤
として、硫黄、エチレンジメタクリレート、ジアリルフ
タレート、ｐ−キノンジオキシム等を併用してもよい。
また電子線等の電離性放射線による架橋の場合は、架橋
剤としてトリメチロールパントリメリテート、トリアリ
ルイソシアヌレート等の反応性のモノマーを添加するの
が一般的である。酸化防止剤としては、フェニル−α−
ナフチルアミン、Ｎ，Ｎ−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−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。
酸化防止剤、滑剤、軟化剤、分散剤等を適宜添加しても
よい。架橋剤としては、ジクミルパーオキサイド、３−
ビス（ｔ−ブチルパーオキシイソプロピル）ベンゼンに
代表される有機過酸化物が適切であり、これに架橋助剤
として、硫黄、エチレンジメタクリレート、ジアリルフ
タレート、ｐ−キノンジオキシム等を併用してもよい。
また電子線等の電離性放射線による架橋の場合は、架橋
剤としてトリメチロールパントリメリテート、トリアリ
ルイソシアヌレート等の反応性のモノマーを添加するの
が一般的である。酸化防止剤としては、フェニル−α−
ナフチルアミン、Ｎ，Ｎ−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−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。
【００１３】
【作用】火災時にはシースが燃焼する前にシースとコア
との間の介在層が溶融してガラスとなり、燃焼時のドリ
ップや灰の落下を防止する。
との間の介在層が溶融してガラスとなり、燃焼時のドリ
ップや灰の落下を防止する。
【００１４】
【実施例】先ず本願発明の難燃性電線の構造の一例を図
１に基づいて説明すると、本願発明の電線は外径５．３
ｍｍの絶縁線心を３本撚り合わせてなるコア１の外側に
外径が１３ｍｍとなるように介在層２を設け、この介在
層２の外側を厚さ２．０ｍｍのシース３で被覆してい
る。ここで、介在層２はポリオレフィン１００重量部に
対して８００℃以下で溶融してガラスとなる平均粒径が
５０μｍ以下の無機粉体を５０〜３００重量部添加した
ノンハロゲン材料からなり、またシース３はポリオレフ
ィン１００重量部に対して無機系難燃剤を１００〜２０
０重量部添加したノンハロゲン材料からなる。
１に基づいて説明すると、本願発明の電線は外径５．３
ｍｍの絶縁線心を３本撚り合わせてなるコア１の外側に
外径が１３ｍｍとなるように介在層２を設け、この介在
層２の外側を厚さ２．０ｍｍのシース３で被覆してい
る。ここで、介在層２はポリオレフィン１００重量部に
対して８００℃以下で溶融してガラスとなる平均粒径が
５０μｍ以下の無機粉体を５０〜３００重量部添加した
ノンハロゲン材料からなり、またシース３はポリオレフ
ィン１００重量部に対して無機系難燃剤を１００〜２０
０重量部添加したノンハロゲン材料からなる。
【００１５】そして、上記の電線を製造するには、１０
０℃に保持された６インチロールに介在層２の材料を投
入してロール混練を行ない、混練後１２０℃に保持され
た４０ｍ／ｍ押出機（Ｌ／Ｄ＝２５）を用い、コア１の
外周に介在層２を押出被覆し、同様にして介在層２の外
周にシース３を押出被覆する。
０℃に保持された６インチロールに介在層２の材料を投
入してロール混練を行ない、混練後１２０℃に保持され
た４０ｍ／ｍ押出機（Ｌ／Ｄ＝２５）を用い、コア１の
外周に介在層２を押出被覆し、同様にして介在層２の外
周にシース３を押出被覆する。
【００１６】以下の（表２）は介在層及びシースを構成
する材料の配合割合を異ならせた実施例１〜４及び比較
例１〜６について、押出加工性、機械特性及び難燃性を
評価した結果を示すものである。
する材料の配合割合を異ならせた実施例１〜４及び比較
例１〜６について、押出加工性、機械特性及び難燃性を
評価した結果を示すものである。
【００１７】
【表２】
【００１８】尚、実施例１，３及び比較例１については
押出被覆に続いて１３ｋｇ／ｃｍ2の水蒸気雰囲気中で
３分間保持して架橋した。また押出加工性は、４０ｍ／
ｍ押出機での押出時の状況及び外観で判断した。また機
械特性は、電線から保護シースを剥離し、日本電線工業
規格第３９１号に準じ、ＪＩＳＫ７１１２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２０
０ｍｍ／分で引張試験を行ない、引張強さが１．０ｋｇ
／ｍｍ以上、伸びが３５０％以上のものを良とし、この
値以下のものを不良とした。更に難燃性（垂直トレイ難
燃試験）は長さ２ｍの電線を垂直に８本並べ、下から７
０，０００ＢＴＵの炎を２０分間当て、自己消炎すれば
合格とし、自己消炎せず全焼するものを不合格とした。
押出被覆に続いて１３ｋｇ／ｃｍ2の水蒸気雰囲気中で
３分間保持して架橋した。また押出加工性は、４０ｍ／
ｍ押出機での押出時の状況及び外観で判断した。また機
械特性は、電線から保護シースを剥離し、日本電線工業
規格第３９１号に準じ、ＪＩＳＫ７１１２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２０
０ｍｍ／分で引張試験を行ない、引張強さが１．０ｋｇ
／ｍｍ以上、伸びが３５０％以上のものを良とし、この
値以下のものを不良とした。更に難燃性（垂直トレイ難
燃試験）は長さ２ｍの電線を垂直に８本並べ、下から７
０，０００ＢＴＵの炎を２０分間当て、自己消炎すれば
合格とし、自己消炎せず全焼するものを不合格とした。
【００１９】（表２）からは、本発明に包含される実施
例１〜４についてはいずれも難燃性に合格し、押出加工
性、機械特性にも優れていることが分る。一方、無機粉
体の粒径が規定値を超えている比較例１にあっては押出
加工性が悪く成形不可能であり、無機粉体の含有量が規
定値未満の比較例２，３にあっては難燃性が不合格であ
り、無機粉体の含有量が規定値を超える比較例４にあっ
ては押出加工性が悪く成形不可能であり、シース材料の
無機系難燃剤の含有量が規定値未満の比較例５にあって
は難燃性が不合格であり、シース材料の無機系難燃剤の
含有量が規定値を超える比較例６にあっては押出加工性
が悪く成形不可能であった。
例１〜４についてはいずれも難燃性に合格し、押出加工
性、機械特性にも優れていることが分る。一方、無機粉
体の粒径が規定値を超えている比較例１にあっては押出
加工性が悪く成形不可能であり、無機粉体の含有量が規
定値未満の比較例２，３にあっては難燃性が不合格であ
り、無機粉体の含有量が規定値を超える比較例４にあっ
ては押出加工性が悪く成形不可能であり、シース材料の
無機系難燃剤の含有量が規定値未満の比較例５にあって
は難燃性が不合格であり、シース材料の無機系難燃剤の
含有量が規定値を超える比較例６にあっては押出加工性
が悪く成形不可能であった。
【００２０】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように本発明に
よれば、シースの内側にシースの燃焼温度よりも低い温
度でガラス化する介在層を設け、この介在層をポリオレ
フィン１００重量部に対して平均粒径が５０μｍ以下の
無機粉体を５０〜３００重量部添加したノンハロゲン材
料にて構成したので、燃焼時に有毒なハロゲン系ガスを
発生しないのは勿論のこと、良好な押出加工性、機械特
性を維持しながら燃焼時のドリップや灰の落下を防止で
き、高度の難燃性を発揮する。
よれば、シースの内側にシースの燃焼温度よりも低い温
度でガラス化する介在層を設け、この介在層をポリオレ
フィン１００重量部に対して平均粒径が５０μｍ以下の
無機粉体を５０〜３００重量部添加したノンハロゲン材
料にて構成したので、燃焼時に有毒なハロゲン系ガスを
発生しないのは勿論のこと、良好な押出加工性、機械特
性を維持しながら燃焼時のドリップや灰の落下を防止で
き、高度の難燃性を発揮する。
【図１】本願発明に係る難燃性電線の一例を示す断面図
１…コア、２…介在層、３…シース。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山本 康彰 茨城県日立市日高町５丁目１番１号 日 立電線株式会社 パワーシステム研究所 内 (56)参考文献 特開 平１−115945（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−44911（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−253745（ＪＰ，Ａ) 実開 昭57−27624（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) H01B 7/34 H01B 3/00 C08K 3/22 C08L 23/00
Claims (1)
- 【請求項１】 コアの外側に介在層を介してシースを被
覆した難燃性電線・ケーブルにおいて、前記介在層はポ
リオレフィン１００重量部に対して８００℃以下で溶融
してガラスとなる平均粒径が５０μｍ以下の無機粉体を
５０〜３００重量部添加したノンハロゲン材料からな
り、また前記シースはポリオレフィン１００重量部に対
して無機系難燃剤を１００〜２００重量部添加したノン
ハロゲン材料からなることを特徴とする難燃性電線・ケ
ーブル。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3206357A JP2887965B2 (ja) | 1991-07-23 | 1991-07-23 | 難燃性電線・ケーブル |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3206357A JP2887965B2 (ja) | 1991-07-23 | 1991-07-23 | 難燃性電線・ケーブル |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0528844A JPH0528844A (ja) | 1993-02-05 |
| JP2887965B2 true JP2887965B2 (ja) | 1999-05-10 |
Family
ID=16521983
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3206357A Expired - Lifetime JP2887965B2 (ja) | 1991-07-23 | 1991-07-23 | 難燃性電線・ケーブル |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2887965B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110041607B (zh) * | 2019-04-30 | 2021-08-17 | 合肥工业大学 | 一种金属氢氧化物-氮化硼杂化填料/并用橡胶的核电电缆绝缘料及制备方法 |
-
1991
- 1991-07-23 JP JP3206357A patent/JP2887965B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0528844A (ja) | 1993-02-05 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 19990119 |