JPH02195606A - 難燃ケーブル - 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） 本発明は難燃ケーブルに関し、更に詳しくは、垂直トレ
イ燃焼試験にも合格する高度の難燃性を備え、また、耐
外傷性や押出外観が優れ、しかも炭酸ガスによる白化が
ほとんど起らず、電カケープルや光通信ケーブルとして
有用な難燃ケーブルに関する。

（従来の技術） 電カケープルや通信ケーブルにおいては、ケーブルコア
の外周にそれを被覆して難燃シースが形成される。

この難燃シースの材料としては、従来から、押出加工性
や電気絶縁性に優れている例えばボレオレフィン系樹脂
のような熱可塑性樹脂が使用されている。そして近年、
これらの素材に対する難燃化の要求が高まっている。

難燃化の方法としては、これら熱可塑性樹脂に、塩素や
臭素のようなハロゲンを含有する有機化合物を混和する
という方法が通常採用されている。

これらハロゲン含有化合物を配合した樹脂組成物は、た
しかに良好な難燃性を示すが、しかし燃焼時に大量の黒
煙を発生し、人体に有毒なガス、または、金属等を腐食
するガスを発生する。

このような問題を回避するために、水和金属酸化物のよ
うな非ハロゲン系の無機化合物を難燃剤として熱可塑性
樹脂に配合し、得られた樹脂組成物で難燃シースを形成
することが行なわれている。

この場合の水和金属酸化物としては、水酸化アルミニウ
ムが多用されている。

（発明が解決しようとする課Ｈ） 上記した水酸化アルミニウムは、発煙性、有害性および
腐食性という点では前記した従来のハロゲン系有機化合
物の場合に比べて良好であるが、しかし、この水酸化ア
ルミニウムは難燃性付与能力が小さい、そのため、例え
ば、ＩＥＥＥ　ｓｔｄ、　３８３で規定する垂直トレイ
燃焼試験に合格するような難燃性をケーブルに付与する
ためには、可成り多量の水酸化アルミニウムを熱可塑性
樹脂に混和することが必要となる。その結果、混和物の
機械特性の低下、吸湿による押出成形時の発泡、同じ（
グイカスの発生等による外観不良、耐外傷性の低下等の
不都合な問題が発生する。

また、最近では、上記した水酸化アルミニウムに代えて
水酸化マグ矛シウムが用いられはしめている。

水酸化マグネシウムを配合すると、上記した各種の問題
点は、水酸化アルミニウムの場合よりも若干改良される
が、しかし、多量の配合が必要であるという点では変わ
ることがなく、本質的な解決策とはいえないというのが
現状である。

更には、難燃シースの難燃剤として水酸化マグネシウム
を配合した場合、得られたケーブルにおいては、水酸化
マグネシウムが布設環境の炭酸ガスと反応して炭酸マグ
ネシウムが生成し、その白色結晶がケーブル表面に析出
するといういわゆる白化現象が生ずる。この白化現象は
、ケーブルの難燃シースの特性に悪影響を及ぼすもので
はないが、しかしその外観を損ね商品価値を下げること
になる。

本発明は、上記した問題を解決し、垂直トレイ燃焼試験
に合格する高度の難燃性を備え、また、耐外傷性、押出
外観等の緒特性も良好で、更には白化現象を起すことの
ない難燃ケーブルの提供を目的とする。

（課題を解決するための手段・作用） 上記目的を達成するために、本発明においては、ケーブ
ルコアの外周が難燃シースで被覆されている難燃ケーブ
ルにおいて、前記難燃シースが、熱可塑性樹脂１００重
量部に対し水酸化マグネシウムを主体とする無機系難燃
剤が５０重量部以上配合された樹脂組成物から成る内層
と、熱可塑性樹脂の外層、または、熱可塑性樹脂と難燃
剤とから成り、この難燃剤における水酸化マグネシウム
の配合量が前記熱可塑性樹脂１００重量部に対し５０重
量部以下である樹脂組成物から成る外層との２層構造で
あることを特徴とする難燃ケーブルが提供される。

本発明の難燃ケーブルにおいては、そのケーブルコアの
外周を被覆して形成される難燃シースが２ｒ！ｓ構造に
なっている。その状態を、電カケープルの場合についは
第１図に、また通信ケーブルの場合については第２図に
示す。

電カケープルの断面を示す第１図において、導体１の外
周は絶縁体２で被覆され、更にその外周には難燃テープ
３が巻回されてケーブルコアが構成されている。そして
、このケーブルコアの外周を被覆して難燃シース４が形
成され、この難燃シース４は、後述する樹脂組成物から
成る内層４ａと外層４ｂとで構成され、２層構造になっ
ている。

また、通信ケーブルの断面を示す第２図においては、中
心に抗張力体５を内蔵する溝付きスペーサ６の四周には
溝７が軸方向に形成され、この溝７に光フアイバ心線８
が配設されてケーブルコアが構成されている。そしてこ
のケーブルコアの外周には、内層４ａと外Ｊ！ｉ４ｂと
がら成る２Ｎ構造の難燃シース４が形成されている。

この難燃シース４において、内Ｎ４ａは熱可塑性樹脂に
後述する無機系難燃剤を配合した樹脂組成物で構成され
ている。

内層４ａに用いる熱可塑性樹脂としては、例えば、高、
中、低密度ポリエチレン：これらポリエチレンとプロピ
レン、ブテン−１、ペンテン−１、ヘキセン−１，４−
メチルペンテン−１、オクテンー１、デセン−１のよう
な炭素数３〜１２のα−オレフィンとの共重合体；エチ
レン−プロピレン共重合体ゴム；エチレン−プロピレン
−ジエン共重合体ゴム；エチレンと酢酸ビニル、アクリ
ル酸エチル、メタクリル酸、メタクリル酸エチル、マレ
イン酸、無水マレイン酸のような掻性基含有モノマーと
の共重合体；前記エチレン単独もしくはエチレンとα−
オレフィンとの共重合体をアクリル酸、マレイン酸のよ
うな不飽和カルボン酸またはその誘導体で変性して成る
重合体；上記したそれぞれを適宜に組合わせた混合物な
どをあげることができる。

また難燃性を高めるという点からすると、熱可塑性樹脂
としてはエチレン−酢酸ビニル共重合体は好適なもので
ある。

この場合、酢酸ビニル含量は８〜４０重量％であること
が好ましい、８重量％未満の場合は難燃性が著しく低下
してしまい、また４０重量％を超える場合は得られた樹
脂組成物の引張特性が低下して実用的でなくなるからで
ある。と（に好ましい酢酸ビニル含量は１０〜３０重量
％である。

上記した熱可塑性樹脂に配合される難燃剤は、ハロゲン
を含有せず、水酸化マグネシウムを主体とする無機系難
燃剤である。この場合、水酸化マグネシウム以外の成分
としては、例えば、各種金属酸化物の水和物、炭酸塩、
アンチモン化合物、亜鉛化合物など公知のものをあげる
ことができ、具体的にはハンタイトとハイドロマグネサ
イトの混合物、炭酸カルシウム、水酸化アルミニウム、
：酸化アンチモン、ホウ酸亜鉛等をあげることができる
。

これらのうち、とくに好ましいものは、ハンタイトとハ
イドロマグネサイトの混合物、二酸化アンチモンである
。

この無機系難燃剤において、水酸化マグネシウムの割合
が６０重量％以上の場合には、内層４ａに対して良好な
難燃性を付与することができて好適である。とくに好ま
しい割合は、８０重量％以上である。

内層４ａの場合、上記した無機系難燃剤は、用いる熱可
塑性樹脂１００重量部に対し５０重量部以上配合される
。５０重量部未満の場合は、難燃性付与効果が充分でな
いからである。また、配合量の上限値は格別限定される
ものではないが、得られた樹脂組成物の加工性を著しく
低下せしめないためには、熱可塑性樹脂１００重量部に
対し５００重量部以下であることが好ましい、とくに好
ましくは１００〜３００重量部である。

また、上記した無機系難燃剤に、更に難燃助剤として、
熱可塑性樹脂１００重量部に対し、赤リン０．５〜３０
重量部を配合すると相乗的な難燃効果を発揮して有効で
ある。０．５重量部未満では効果が少なく、３０！ｉｉ
ｔ部を超えると機械特性の低下や、発煙性などが問題と
なる。好ましくは２〜１５重量部である。

つぎに、外層４ｂは、熱可塑性樹脂単独で形成されても
よいし、または、熱可塑性樹脂に難燃剤が配合された樹
脂組成物で形成されてもよい。

前者、後者のいずれの場合においても、用いる熱可塑性
樹脂は、内Ｎ４ａの形成時に用いた場合と同様のもので
あればよい、また、後者の場合に用いる難燃剤としては
、内層４ａの場合と同様な無機系難燃剤であればよいが
、この場合、水酸化マグネシウムの配合量は、熱可塑性
樹脂１００重量部に対し５０重量部以下、好ましくは２
０重量部以下となるように規制される。

水酸化マグネシウムの配合量が５０重量部よりも多い場
合は、形成された外層４ｂの白化現象が無視し得ない程
度にまで進んでしまうからである。

なお、必要に応じて、上記した水酸化マグネシウム以外
に、他の無機系難燃剤を、樹脂組成物の引張特性、耐外
傷性、押出外観等が著しく損なわれない程度に添加して
もよい。

また、この外層となる樹脂組成物に、カーボンブラック
のようなカーボン粉末を配合すると、耐熱性、耐候性が
向上して有用である。この場合、その配合量は熱可塑性
樹脂１００重量部に対し０．１〜２０重量部に設定され
る。配合量が０．１重量部未満の場合は上記した効果が
顕著に現れず、また２０重量部を超える場合は、引張特
性の低下、加工性の低下のような問題が発生し始めるか
らである。好ましい配合量は熱可塑性樹脂１００重量部
に対し１〜ＩＯ重量部である。

これらの内層、外層を形成する組成物を調製する際に、
必要に応じて更に、他の熱可塑性樹脂、合成ゴム、天然
ゴムあるいは有機・無機のフィシ、酸化防止剤、滑剤、
有機・無機系の各種顔料、紫外線防止剤、熱光安定剤、
放射線防御剤、分散剤、銅害防止剤、中和剤、発泡剤、
可塑剤、気泡防止剤、架橋剤、増量剤、流れ性改良剤、
ウェルド強度改良剤、核剤等の添加剤を本発明の効果を
著しく損なわない範囲内で添加することもできる。

本発明の２層の構造の難燃シースは、内層４ａ。

外Ｆｉ４ｂを同時または別個に、ケーブルコアの外周に
押出被覆して容易に形成することができる。

この場合、難燃シースにおける内層４ａの厚みは、シー
ス全体の厚みに対し３０〜９０％に設定される。好まし
くは、５０〜９７％である。

内ＩＪ４ａの厚みが＠Ｉ燃シース全体の厚みに対し３０
％より薄い場合は、得られたケーブル完成品の難燃性が
不足する可能性があり、また、９９％より厚い場合は、
ケーブル完成品の機械特性の低下等の＆’１Ｍが生ずる
からである。

この難燃シースに対しては、シース形成後、ケーブルの
性能改善のために通常実施されている架橋構造を導入す
る目的で、電離性放射線や架橋剤を用いて架橋を行って
も良い、この場合、内層４ａ、外Ｎ４ｂに含有せしめる
架橋剤としては、ジクミルパーオキサイド、１・３−ビ
ス（１−ブチル・パーオキシ・イソプロピル）ベンゼン
などの有機過酸化物、シラン系カップリング剤などが最
も適切であり、これらを単独で用いたり、あるいは硫黄
、エチレンジメタクリレート、ジアリルフタレート、ト
リメチロールプロパントリメタクリレート、トリアリル
シアヌレート、トリアリルイソシアヌレート、ｐ−キノ
ンジオキシムなどの助剤を一緒に用いたりすることがで
きる。

（発明の実施例） 実施例１〜６．比較例１〜７ 第１表に示した各成分を表示の割合（重量部）で配合し
、得られた各樹脂組成物を、断面積３８鵬の導体とこれ
を被覆する架橋ポリエチレン！！！縁体から成る６、　
６　Ｋ　Ｖの電カケープルコアの上に押出被覆した。な
お、表中、２層構造の難燃シースの形成は、２層同時押
出で行なった。

得られた電カケープルにつき、下記仕様で、難燃性、白
化の状態１、耐外傷性、押出外観を判定した。

難燃性：　Ｉ　Ｅ　Ｅ　Ｅ　ｓｔｄ、３８３で規定する
垂直トレイ燃焼試験にｉｆ！Ｊｌてケーブルの延焼性で
評価した。ケーブル試料の 上端、すなわち１．８ｍ以上ｍ傷した 場合を不合格、自己消火した場合を 合格とした。

白化の状態：ケーブル試料を、相対温度９５％、炭酸ガ
ス雰囲気の環境下において、 ０〜６０℃を１サイクルとするヒー トサイクルを４サイクルジ／１日、４ 日間負荷し、そのときの表面状態を 観察した。全く白化なしを◎、はと んど白化なしをＯｌやや白化したを Δ、かなり白化したを×として評価 した。

耐外傷性二粒度１００番の炭化ケイ素粒を主成分とする
研磨紙に５００ｇの荷重を かけた状態で、ケーブル試料の難燃 シース上の長手方向１０ｃｍの区間を ５回研磨した。そのときのシース表 面の傷のつき具合を目視観察し、非 常に良好：◎、良好二〇、やや良好 ：Δ、不良：×として判定した。

押出外観；難燃シースの押出被覆の状態を目視観察し、
非常に良好−：◎、良好二〇、やや良好：Δ、不良；×
として判定 した。

以上の結果を一括して第１表に示した。

Ｃ以下余白） ４゜ （発明の効果） 以上の説明で明らかなように、本発明の難燃ケーブルは
、垂直トレイ燃焼試験にも合格するような高度の難燃性
を備え、また、耐外傷性、押出外観も良好で、しかも炭
酸ガスによる白化現象はほとんど起こることがなく、電
カケープルや通信ケーブルとしてその工業的価値は大で
ある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による電カケープルの断面図、第２図は
光通信ケーブルの断面図である。 ■・・・導体、２・・・絶縁体、３・・・難燃テープ、
４・・・難燃シース、４ａ・・・内層、４ｂ・・・外層
、５・・・抗張力体、６・・・溝付きスペーサ、７・・
・溝、８・・・光フアイバ心線。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ケーブルコアの外周が難燃シースで被覆されている難燃
   ケーブルにおいて、前記難燃シースが、熱可塑性樹脂１
   ００重量部に対し水酸化マグネシウムを主体とする無機
   系難燃剤が５０重量部以上配合された樹脂組成物から成
   る内層と、熱可塑性樹脂から成る外層、または、熱可塑
   性樹脂と難燃剤とから成り、この難燃剤における水酸化
   マグネシウムの配合量が前記熱可塑性樹脂１００重量部
   に対し５０重量部以下である樹脂組成物から成る外層と
   の２層構造であることを特徴とする難燃ケーブル。