JP3778478B2 - Non-halogen flame retardant resin-coated wire - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、高熱環境或いは火災時において信頼性及び安全性をさらに向上させた難燃樹脂被覆電線に関し、更に、詳しくは、シース及び／又は電気絶縁層の表面に無機発泡体を含有するアクリル系樹脂エマルジョン組成物を被覆して断熱層を設けた難燃樹脂被覆電線に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、一般電力、住宅組電線等に使用される樹脂被覆電線としては、ポリ塩化ビニル等のハロゲン化ビニル樹脂を含有する樹脂組成物を被覆した電線が使用されてきた。このようなハロゲン化ビニル系樹脂を含有する樹脂組成物を被覆した電線は、焼却処分する際に多量の有害ガスを発生するので、最近では、誘電率が小さく誘電損が少ない等の優れた電気的性質を有しているポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオレフィン系樹脂に水酸化マグネシウム等の無機系難燃剤を多量に含有させたポリオレフィン系樹脂組成物を、絶縁体として導体上に被覆したり、また、シースとして絶縁電線の上に被覆したノンハロゲン難燃樹脂被覆電線が使用され始めている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このようなポリオレフィン系樹脂組成物を被覆したノンハロゲン難燃樹脂被覆電線は、難燃性を得るために水酸化マグネシウム等の無機系難燃剤を多量に含有させているが、高温室内、高温を発生する機器の周辺等の高温環境、又は、火災の発生する可能性のある場所で使用されると、耐熱性が不十分となることがあり、そのために、高熱環境又は火災時における信頼性及び安全性が低下するという問題があった。
【０００４】
本発明は、かかる問題を解決することを目的としている。
即ち、本発明は、高熱環境又は火災時における信頼性及び安全性をさらに向上させたノンハロゲン難燃樹脂被覆電線を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載された発明は、難燃剤を含有するポリオレフィン系樹脂組成物をシース及び／又は電気絶縁層として被覆してなるノンハロゲン難燃樹脂被覆電線において、シース及び／又は電気絶縁層の表面に無機発泡体を含有するアクリル系樹脂エマルジョン組成物を被覆して断熱層を設けたことを特徴とするノンハロゲン難燃樹脂被覆電線である。
【０００６】
請求項２に記載された発明は、請求項１に記載された発明において、難燃剤が水酸化マグネシウム、水酸化アルミニウム、水酸化ジルコニウム、酸化アンチモン、メタホウ酸バリウム及び酸化スズから選ばれる少なくとも１種の難燃剤であることを特徴とするものである。
【０００７】
請求項３に記載された発明は、請求項１又は２に記載された発明において、無機発泡体がガラスバルーン、シラスバルーン及びシリカ・アルミナ中空体から選ばれる少なくとも１種の無機発泡体であることを特徴とするものである。
【０００８】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明の一実施の形態を示すノンハロゲン難燃樹脂被覆電線の断面図である。
【０００９】
図１において、１０は、本発明のノンハロゲン難燃樹脂被覆電線である。本発明のノンハロゲン難燃樹脂被覆電線１０は、その中心部分に、表面に電気絶縁層２を設けた電気絶縁線心３を有している。電気絶縁線心３は、複数本（図１では３本）束ねられ、それらが押えテープ５によって被覆されている。これらの電気絶縁線心３の間隙には、絶縁油等の介在物４が充填されている。押えテープ５によって被覆され電気絶縁線心３の表面には、難燃剤を含有するポリオレフィン系樹脂組成物を被覆してなるシース６が設けられている。そして、シース６の表面には、無機発泡体を含有するアクリル系樹脂エマルジョン組成物を被覆してなる断熱層７が設けられている。本発明のノンハロゲン難燃樹脂被覆電線１０における「電線」は、ケーブルをも含む概念のものである。
【００１０】
本実施の形態においては、電気絶縁線心３を複数本束ねたものについて説明したが、本発明においては、電気絶縁線心３が１本のものであってもかまわない。その場合には、シース６及び／又は電気絶縁層２の表面に無機発泡体を含有するアクリル系樹脂エマルジョン組成物を被覆して断熱層７を設けることができる。
【００１１】
本発明のおいて用いられるポリオレフィン系樹脂及び難燃剤含有する樹脂組成物における難燃剤としては、好ましくは、水酸化マグネシウム、水酸化アルミニウム、水酸化ジルコニウム、酸化アンチモン、メタホウ酸バリウム及び酸化スズから選ばれる少なくとも１種の難燃剤であるが、本発明の目的に反しない限り、それら以外の難燃剤であってもかまわない。
【００１２】
本発明のおいて用いられる無機発泡体は、ガラスバルーン、シラスバルーン及びシリカ・アルミナ中空体から選ばれる少なくとも１種の無機発泡体であるが、本発明の目的に反しない限り、それら以外の無機発泡体であってもかまわない。
【００１３】
本発明において用いられる無機発泡体を含有するアクリル系樹脂エマルジョン組成物は、中空構造を有する無機発泡体をアクリル系エマルジョンに均一に分散させたものであるので、水等で容易に希釈でき、そのために、かかるアクリル系樹脂エマルジョン組成物を被覆するための塗装機に大がかりに設備投資を必要としない。
【００１４】
本発明によれば、シース及び／又は電気絶縁層の表面に無機発泡体を含有するアクリル系樹脂エマルジョン組成物を被覆して断熱層を設けたので、かかる断熱層を有するノンハロゲン難燃樹脂被覆電線を高温室内、高温を発生する機器の周辺等の高温環境で使用しても、通電時における温度上昇を抑制することができ、また、火災の発生する可能性のある場所で使用しても、火災によりノンハロゲン難燃樹脂被覆電線が熱を受けた場合に電線の表面の温度が上昇し難くなり、そのために、早期着火を抑制することができる。よって、本発明によれば、高熱環境又は火災時における信頼性及び安全性をさらに向上させることができる。
【００１５】
【実施例】
（実施例１）
断面５．５ｍｍ2 の導体（６００Ｖ−ＣＥ）の表面に架橋ポリエチレンを被覆してなる電気絶縁層を設けた電気絶縁線心３本を束ね、これらの電気絶縁線心の間隙に絶縁油を介在させながら押えテープを被覆した後、この押えテープの表面にメルトインデックス（ＭＩ）：０．７５及びエチルアクリレート（ＥＡ）含有率：１５％のエチレン−エチルアクリレート共重合（日本ポリオレフィン社製、Ａ１１５０）及び水酸化マグネシウム（共和化学社製、キスマ５Ａ）を５０：５０に混練した樹脂組成物を被覆してシースを形成することによりノンハロゲン難燃樹脂被覆電線を形成した。そして、このノンハロゲン難燃樹脂被覆電線の表面に無機発泡体を含有するアクリル系樹脂エマルジョン組成物（長島特殊塗料社製、サンコートサーモシールド）を被覆して断熱層を設けることにより耐熱性をさらに向上させたノンハロゲン難燃樹脂被覆電線とした。
このようにして得られたノンハロゲン難燃樹脂被覆電線をＪＩＳ Ｃ３００５による難燃試験（６０℃傾斜法による３０秒バーナー接炎試験）にて電線着火時間及び炎消時間を測定したところ、電線着火時間は１７秒であり、そして、炎消時間は４０秒であった。
【００１６】
（実施例２）
実施例１と同様に形成したノンハロゲン難燃樹脂被覆電線の表面に、水で５０％濃度に希釈した、無機発泡体を含有するアクリル系樹脂エマルジョン組成物（長島特殊塗料社製、サンコートサーモシールド）を被覆して断熱層を設けることにより耐熱性をさらに向上させたノンハロゲン難燃樹脂被覆電線とした。
このようにして得られたノンハロゲン難燃樹脂被覆電線をＪＩＳ Ｃ３００５による難燃試験（６０℃傾斜法による３０秒バーナー接炎試験）にて電線着火時間及び炎消時間を測定したところ、電線着火時間は１５秒であり、そして、炎消秒は４６秒であった。
【００１７】
（実施例３）
実施例１と同様に形成したノンハロゲン難燃樹脂被覆電線の表面に、水で１０％濃度に希釈した、無機発泡体を含有するアクリル系樹脂エマルジョン組成物（長島特殊塗料社製、サンコートサーモシールド）を被覆して断熱層を設けることにより耐熱性をさらに向上させたノンハロゲン難燃樹脂被覆電線とした。
このようにして得られたノンハロゲン難燃樹脂被覆電線をＪＩＳ Ｃ３００５による難燃試験（６０℃傾斜法による３０秒バーナー接炎試験）にて電線着火時間及び炎消時間を測定したところ、電線着火時間は１３秒であり、そして、炎消秒は４５秒であった。
【００１８】
（比較例１）
実施例１と同様に形成したノンハロゲン難燃樹脂被覆電線をＪＩＳ Ｃ３００５による難燃試験（６０℃傾斜法による３０秒バーナー接炎試験）にて電線着火時間及び炎消時間を測定したところ、電線着火時間は１０秒であり、そして、炎消時間は５０秒であった。
【００１９】
以上、実施例１〜３及び比較例１より、ノンハロゲン難燃樹脂被覆電線の表面に無機発泡体を含有するアクリル系樹脂エマルジョン組成物を被覆して断熱層を設けると、その耐熱性（電線着火時間及び炎消時間）がさらに向上することがわかる。そして、このような耐熱効果は、断熱層を形成する「無機発泡体を含有するアクリル系樹脂エマルジョン組成物」を水で希釈しても得られることがわかる。
【００２０】
【発明の効果】
（１）請求項１に記載された発明によれば、シース及び／又は電気絶縁層の表面に無機発泡体を含有するアクリル系樹脂エマルジョン組成物を被覆して断熱層を設けたので、高熱環境又は火災時における信頼性及び安全性をさらに向上させたノンハロゲン難燃樹脂被覆電線を提供することができる。
【００２１】
（２）請求項２に記載された発明によれば、ポリオレフィン系樹脂組成物に含有される難燃剤として水酸化マグネシウム、水酸化アルミニウム、水酸化ジルコニウム、酸化アンチモン、メタホウ酸バリウム及び酸化スズから選ばれる少なくとも１種のものを用いたので、シース及び／又は電気絶縁層を効果的に難燃化することができる。
【００２２】
（３）アクリル系樹脂エマルジョン組成物に含有される無機発泡体がガラスバルーン、シラスバルーン及びシリカ・アルミナ中空体から選ばれる少なくとも１種の無機発泡体を用いたので、断熱層を効果的に難燃化することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態を示すノンハロゲン難燃樹脂被覆電線の断面図である。
【符号の説明】
１ 導体
２ 電気絶縁層
３ 電気絶縁線心
４ 介在物
５ 押えテープ
６ シース
７ 断熱層
１０ ノンハロゲン難燃樹脂被覆電線[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a flame retardant resin-coated electric wire that is further improved in reliability and safety in a high heat environment or in a fire, and more specifically, an acrylic resin containing an inorganic foam on the surface of a sheath and / or an electrical insulating layer. The present invention relates to a flame-retardant resin-coated electric wire that is coated with a resin emulsion composition and has a heat insulating layer.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, electric wires coated with a resin composition containing a halogenated vinyl resin such as polyvinyl chloride have been used as resin-coated electric wires used for general electric power, residential assembly electric wires, and the like. An electric wire coated with a resin composition containing such a vinyl halide resin generates a large amount of harmful gas when incinerated, and recently, it has excellent electrical properties such as low dielectric constant and low dielectric loss. A polyolefin resin composition in which a large amount of an inorganic flame retardant such as magnesium hydroxide is contained in a polyolefin resin such as polyethylene and polypropylene having a natural property is coated on a conductor as an insulator, Non-halogen flame retardant resin-coated electric wires coated on insulated wires as sheaths have begun to be used.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
However, a non-halogen flame retardant resin-coated electric wire coated with such a polyolefin resin composition contains a large amount of an inorganic flame retardant such as magnesium hydroxide in order to obtain flame retardancy. If it is used in a high temperature environment such as around a device that generates a fire, or in a place where a fire may occur, the heat resistance may be insufficient. In addition, there is a problem that safety is lowered.
[0004]
The present invention aims to solve this problem.
That is, an object of the present invention is to provide a non-halogen flame retardant resin-coated electric wire further improved in reliability and safety in a high heat environment or a fire.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
The invention described in
[0006]
The invention described in claim 2 is the invention described in
[0007]
The invention described in
[0008]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
FIG. 1 is a cross-sectional view of a non-halogen flame retardant resin-coated electric wire showing an embodiment of the present invention.
[0009]
In FIG. 1, 10 is the non-halogen flame retardant resin-coated electric wire of the present invention. The non-halogen flame retardant resin-coated
[0010]
In the present embodiment, the case where a plurality of electrically insulated
[0011]
The flame retardant in the resin composition containing a polyolefin resin and a flame retardant used in the present invention is preferably selected from magnesium hydroxide, aluminum hydroxide, zirconium hydroxide, antimony oxide, barium metaborate and tin oxide. However, other flame retardants may be used as long as they are not contrary to the object of the present invention.
[0012]
The inorganic foam used in the present invention is at least one inorganic foam selected from a glass balloon, a shirasu balloon, and a silica / alumina hollow body. However, unless it is contrary to the object of the present invention, other inorganic foams are used. It may be a foam.
[0013]
Since the acrylic resin emulsion composition containing the inorganic foam used in the present invention is obtained by uniformly dispersing the inorganic foam having a hollow structure in the acrylic emulsion, it can be easily diluted with water, etc. In addition, a large-scale equipment investment is not required for a coating machine for coating such an acrylic resin emulsion composition.
[0014]
According to the present invention, the surface of the sheath and / or the electrical insulation layer is coated with the acrylic resin emulsion composition containing the inorganic foam and the heat insulation layer is provided. Therefore, the non-halogen flame retardant resin-coated electric wire having such a heat insulation layer is provided. Even if it is used in a high temperature environment such as in a high temperature room or around a device that generates a high temperature, the temperature rise during energization can be suppressed, and even if it is used in a place where a fire may occur, When the non-halogen flame retardant resin-coated electric wire receives heat due to a fire, the temperature of the surface of the electric wire hardly rises, and therefore, early ignition can be suppressed. Therefore, according to this invention, the reliability and safety | security at the time of a high heat environment or a fire can be improved further.
[0015]
【Example】
Example 1
Bundling three electrically insulated wire cores with an electrically insulating layer formed by coating crosslinked polyethylene on the surface of a conductor (600V-CE) having a cross section of 5.5 mm 2 , and interposing insulating oil in the gaps between these electrically insulated wire cores After covering the presser tape, the surface of the presser tape was copolymerized with ethylene-ethyl acrylate having a melt index (MI) of 0.75 and an ethyl acrylate (EA) content of 15% (manufactured by Nippon Polyolefin Co., Ltd., A1150). A non-halogen flame retardant resin-coated electric wire was formed by coating a resin composition obtained by kneading magnesium hydroxide (Kyowa Chemical Co., Ltd., Kisuma 5A) at 50:50 to form a sheath. The surface of this non-halogen flame retardant resin-coated electric wire is further coated with an acrylic resin emulsion composition containing inorganic foam (manufactured by Nagashima Special Paint Co., Ltd., Suncoat Thermoshield) to further improve heat resistance. An improved non-halogen flame retardant resin-coated electric wire was obtained.
The non-halogen flame retardant resin-coated electric wire thus obtained was measured for the wire ignition time and flame extinction time in a flame resistance test according to JIS C3005 (30 second burner flame contact test using a 60 ° C. gradient method). Was 17 seconds and the flame out time was 40 seconds.
[0016]
(Example 2)
A non-halogen flame retardant resin-coated electric wire formed in the same manner as in Example 1, and an acrylic resin emulsion composition containing an inorganic foam diluted with water to a concentration of 50% (manufactured by Nagashima Special Paint Co., Ltd., Suncoat Thermoshield) ) To provide a non-halogen flame retardant resin-coated electric wire with further improved heat resistance.
The non-halogen flame retardant resin-coated electric wire thus obtained was measured for the wire ignition time and flame extinction time in a flame resistance test according to JIS C3005 (30 second burner flame contact test using a 60 ° C. gradient method). Was 15 seconds and the fire extinguishing second was 46 seconds.
[0017]
Example 3
A non-halogen flame retardant resin-coated electric wire formed in the same manner as in Example 1, an acrylic resin emulsion composition containing inorganic foam diluted with water to a concentration of 10% (manufactured by Nagashima Special Paint Co., Ltd., Suncoat Thermoshield) ) To provide a non-halogen flame retardant resin-coated electric wire with further improved heat resistance.
The non-halogen flame retardant resin-coated electric wire thus obtained was measured for the wire ignition time and flame extinction time in a flame resistance test according to JIS C3005 (30 second burner flame contact test using a 60 ° C. gradient method). Was 13 seconds and the flame extinguishing second was 45 seconds.
[0018]
(Comparative Example 1)
The non-halogen flame retardant resin-coated electric wire formed in the same manner as in Example 1 was measured for the wire ignition time and flame extinction time in a flame resistance test according to JIS C3005 (30 second burner flame contact test using a 60 ° C. gradient method). The time was 10 seconds and the flame out time was 50 seconds.
[0019]
As described above, from Examples 1 to 3 and Comparative Example 1, when the surface of a non-halogen flame retardant resin-coated electric wire is coated with an acrylic resin emulsion composition containing an inorganic foam and a heat insulating layer is provided, its heat resistance (electric wire ignition) It can be seen that the time and flame extinction time are further improved. And it turns out that such a heat-resistant effect is acquired even if it dilutes with water "the acrylic resin emulsion composition containing an inorganic foam" which forms a heat insulation layer.
[0020]
【The invention's effect】
(1) According to the invention described in
[0021]
(2) According to the invention described in claim 2, the flame retardant contained in the polyolefin resin composition is selected from magnesium hydroxide, aluminum hydroxide, zirconium hydroxide, antimony oxide, barium metaborate and tin oxide. Therefore, the sheath and / or the electrical insulation layer can be effectively made flame retardant.
[0022]
(3) Since the inorganic foam contained in the acrylic resin emulsion composition is at least one inorganic foam selected from glass balloons, shirasu balloons, and silica / alumina hollow bodies, it is difficult to effectively prevent the heat insulation layer. Can be combusted.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view of a non-halogen flame retardant resin-coated electric wire showing an embodiment of the present invention.
[Explanation of symbols]
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