JPH04155709A - 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］ この発明は難燃性絶縁電線・ケーブルに係り、特に燃焼
時に有毒なハロゲン系ガスを発生しない難燃性絶縁電線
・ケーブルに間する。

［従来の技術］ 電線・ケーブルの絶縁材料やシース材料としては電気絶
縁性に優れたポリオレフィンが数多く用いられてきてい
る。最近の趨勢として原子力発電所用電線・ケーブル、
車両用電線・ケーブル、船舶用電線・ケーブルなどには
、ＩＥＥＥ（米国電気電子技術者協会）規格３８３のＶ
　Ｔ　Ｆ　Ｔ　ＣＭ直トレイ燃焼試験）に規定されてい
る実際の布設状況を模擬した多条布設の燃焼試験に合格
することを条件とする高度の難燃性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
有化合物を混和する方法が一般に採用されてきている。

しかし、これらは燃焼時に多量の煙を発生し、機器への
腐食性、人体への有害性等が問題になっている。特に、
最近は安全面からこのようなハロゲン系ガスを発生しな
いことが強く要望されるようになってきている。

このような情勢を踏まえ、発煙性、有毒性の非常に少な
い金属水酸化物が注目されるようになってきた。

［発明が解決しようとする課題］ ところが、金属水酸化物は難燃効果が小さいため高度の
難燃性を付与するには金属水酸化物を多量に加える必要
があり、その結果、機械特性、押出加工性が著しく低下
する。そこで導体の外側または絶縁体の外側にガラステ
ープを厚く巻いたり、軟質または硬質の集成マイカの片
面にガラス布または有機高分子のフィルムなどを貼り合
わせた構造のテープを巻いたりすることにより絶縁体へ
の炎の侵入を防止する手法がある。しかし前者では端末
処理が困難となり、後者のテープは可撓性があまりなく
細径の電線・ケーブルには巻きづらくなるという問題が
生じてくる。

この発明は、このような点に鑑みてなされたもので、絶
縁体及びシース材料の物性を損わずに高度の難燃性を有
し、しかも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・ケーブルを提供することを目的とする。

［課題を解決するための手段］ この発明は、第１図に示すように導体１の外側に絶縁体
３、介在４、及びポリオレフィン１００重量部に対して
金属水酸化物５０〜２５０重１部加えてなるハロゲンを
含まない難燃性シース６を順次設け、導体１と絶縁体３
との間または介在４と難燃性シース６との間あるいはこ
の両方に、布テープあるいはガラステープであって、そ
の両面または片面に水性エマルジョン樹脂１００重量部
に対して長さ０．５〜５０μｍ、アスペクト比５０〜２
００の短繊維５０〜１００重量部を混合したものを厚さ
１〜２００μｍ塗布してなるテープ２．５を巻いたこと
を特徴とする難燃性電線・ケーブルである。

ここで、ポリオレフィンに対する金属水酸化物の含有量
が多いはど難燃性は向上するが、これに伴い機械特性、
押出加工性は低下する。この発明では、布テープあるい
はガラステープに水性エマルジョン樹脂と短繊維との混
合物を塗布してなるテープを使用することで良好な難燃
性を得るものである。

このような観点からテープに塗布する水性エマルジョン
樹脂１００重量部に対して長さ０．５〜５０μｍ１アス
ペクト比５０〜２００の短繊維５０〜１００重量部を混
合したものを厚さ１〜２００μｍ塗布する必要がある。

短繊維の長さが０゜５μｍ未満では難燃性が不十分とな
り、５０μｍを越えた場合はテープに可撓性がなく介在
外側にテープを巻けなくなる。また、アスペクト比が下
限未満のものではテープを巻いているときに表面にクラ
ックが入り、難燃性が不十分となる。上限値を越えたも
のでは難燃性が不十分となる。短繊維の混合量が下限未
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。

また混合物を塗布する際の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
性がなく介在外側に巻けなくなる。

シース層における金属水酸化物の含有量は５０〜２５０
重量部とする必要があり、その下限未満では目的とする
難燃性を付与できず、また、上限値を越えると機械特性
、押出加工性が悪くなる。

このようにこの発明によれば、高度の難燃性を付与する
ために金属水酸化物を多量に加える必要がなくなり、そ
の結果、機械特性、押出加工性の低下を防ぐことが可能
となる。また、導体の外側または絶縁体の外側にガラス
テープを厚く巻いたり、軟質または硬質の集成マイカの
片面にガラス布または有機高分子のフィルムなどを貼り
合わせた構造のテープを巻いたりする必要がないので、
端末処理が困難となったり、可撓性があまりなく細径の
電線・ケーブルには巻きづらくなるという問題もなくな
る。

この発明において、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
ブデンコボリマー、エチレンブデンジエンターボリマー
、エチレンメチルメタクリレートコポリマーといったも
のが挙げられ、これらは単独または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
または２種以上併用しても良い。

この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。

短繊維としてはケブラー、ビニロン、ナイロン等の有機
系繊維、ガラス繊維、炭素繊維等無機系のものが挙げら
れる。

水性エマルジョン樹脂としては、エチレン酢酸ビニルコ
ポリマエマルジョン、酢酸ビニルエマルジョン、アクリ
ルエマルジョン、酢酸ビニル・アクリルコポリマエマル
ジョン、プロピオン酸ビニルエマルジョンが挙げられ、
これらは単独あるいは２種以上組み合わせて使用可能で
ある。これらの樹脂は塗膜の結合剤となる。

この発明においては、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。

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当であり、これに架橋剤として、
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、架橋助剤と
してトリメチロールプロ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’−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］ 次に、この発明について第２ｉ！Ｉに示した実施例及び
比較例を用いて説明する。

第２図の上欄に示す実施例１〜４及び比較例１〜１０の
各供試配合成分よりなるシースとテープを用い、外径５
．３ｍｍの絶縁線心を３本撚り合わせた外周に紙介在層
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、１００℃の温度に保持された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℃
の温度に保持された４０ｍ／ｍ押出様（Ｌ／Ｄ＝２５）
を用い、２．０ｍｍ厚で押出被覆し、各種ケーブルを作
成して実施例ト４及び比較例１〜１０の各試料とした。

得られたケーブルの評価結果は、第２図の下欄に示す通
りである。なお、評価は次の基準によって行なった。

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号で打抜いた試料を、ショ
ッパ型引張り試験機を用い、２００ｍｍ／分で引張り試
験を行ない、引張り強さが１゜０ｋｇ／ｍｍ以上、伸び
が３５０％以上のものを良とし、この値未満のものを不
良とした。

加工性については良好にテープが巻は押出加工できるも
のを良、テープが巻けないものあるいは押出加工のでき
ないものを不良とした。

難燃性の評価はＩＥＥＥ　　３８３に準じて行ない自己
消炎すれば合格とし、自己消炎せず全焼するものは不合
格とした。

第２図からも明らかな通り、この発明に係る実施例ト４
のものは、いずれも難燃性に合格し、機械特性、押出加
工性にも優れたものとなっている。

これに対して、短繊維の長さが規定値未満の比較例１で
は難燃性が不十分であり、規定値を越えている比較例２
ではテープに可撓性がなく介在外側にテープを巻くこと
ができない、アスペクト比が規定値未満の比較例３では
テープを巻いているときに表面にクラックが入り難燃性
が不十分となり、規定値を越えている比較例４では難燃
性が不十分となる。また、短繊維の混合量が下限未満の
比較例５では難燃性が不十分となり、上限値を越えた比
較例６ではテープに可撓性がなくなり介在の外側に巻け
ない。混合物の塗布厚さが下限値未満の比較例７では難
燃性が不十分となり、上限値を越えた比較例８ではテー
プに可撓性がなく介在の外側に巻けなくなる。ざらにシ
ース層における金属水酸化物の含有量が規定値未満の比
較例９では難燃性が不十分であり、規定値を越えている
比較例１０では機械特性、押出加工性が悪く成形不可能
であった。

［発明の効果］ 以上説明した通り、この発明の難燃性電線・ケーブルは
、良好な機械特性、成形加工性及び高度の難燃性を有し
、しかも有毒なハロゲン系ガスを発生しない優れたもの
が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例を示す難燃性電線の断面図、第
２図は本発明の実施例１〜４及び比較例１〜１０の難燃
性ケーブルの特性図である。 本実施例による断面図 第１図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 導体の外側に絶縁体、介在及び難燃性シースを順次設け
   、 この難燃性シースをポリオレフィン１００重量部に対し
   て金属水酸化物５０〜２５０重量部加えてなるハロゲン
   を含まない構成とし、 上記導体と絶縁体との間または介在と難燃性シースとの
   間あるいはこの両方に、布テープあるいはガラステープ
   を巻き、 このテープの両面または片面に水性エマルジョン樹脂１
   ００重量部に対して長さ０．５〜５０μｍ、アスペクト
   比５０〜２００の短繊維５０〜１００重量部を混合した
   混合物が厚さ１〜２００μｍ塗布されている ことを特徴とする難燃性電線・ケーブル。