JPH10275528A

JPH10275528A - 耐火電線

Info

Publication number: JPH10275528A
Application number: JP9079794A
Authority: JP
Inventors: Yoji Domon; 洋二土門
Original assignee: Yazaki Corp
Current assignee: Yazaki Corp
Priority date: 1997-03-31
Filing date: 1997-03-31
Publication date: 1998-10-13

Abstract

(57)【要約】【課題】電線製造時の作業工程を簡素化すると共に、環
境汚染の恐れも解消できて、施工時の端末処理作業が容
易な耐火電線を提供する。【解決手段】本発明の耐火電線は、線状導体の上に耐火
層と樹脂絶縁層とシースとを順に被覆してなる耐火電線
において、前記樹脂絶縁層がシラノール反応性架橋剤に
より架橋された架橋度８％以上のポリオレフィン系樹脂
から形成され、前記シースが非ハロゲン発生性の難燃化
ポリオレフィン系樹脂から形成されていることを特徴と
する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、火災等によって高
熱や火炎等に曝されても、なお長時間の使用に耐え得
る、合成樹脂絶縁層を有する耐火電線に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、劇場やデパート等の多数の人が
集まる場所においては、火災等の非常事態が発生した際
に、場内にいる人を安全に非常口に誘導する必要があ
る。このような場合、非常口案内灯そのものが破壊され
なくても、送電用の電線が高熱や火炎等に曝された場合
には、電線が短時間で短絡を起こして送電が停止する事
態が起こる恐れがある。しかし、非常口案内灯は一定の
時間点灯していることが要求されるので、非常口案内灯
に給電するための電線としては、高熱や火炎等に曝され
た場合でも絶縁が破壊されず、電力の供給が可能である
ことが必要である。

【０００３】このような目的で用いられる耐火電線に
は、図１又は図２に示すような構造を有するものがあ
る。すなわち、耐火電線は、導体１の外周に耐火層２が
形成されており、その外周をポリエチレンからなる絶縁
層３で被覆し、更にその外周にシース４を被覆して形成
されている。この耐火電線の耐火層２は、例えばガラス
繊維布などの無機質基材上にマイカなどの耐火材料粉末
を接着して形成されたシートを巻き付けるか、上記のよ
うな耐火材料粉末を含む塗料を塗布する等の方法により
形成されることが多い。しかし絶縁層３やシース４は通
常の電線を製造する場合と同様に、合成樹脂組成物を押
出し被覆する等の方法により形成されるのが普通であっ
た。

【０００４】ところでこのような耐火電線のシースは、
通常は加工性が良好な難燃性のポリオレフィン系樹脂な
どで形成されるが、火災などの際にハロゲン化合物ガス
などの有害ガスの発生を避けるために、無機系の粉末状
難燃剤が用いられることが多い。そしてまた絶縁層にも
同様な理由でポリオレフィン系樹脂が用いられるが、燃
焼の際のドリッピングがないことと絶縁性との両方の要
求を満たすために、架橋したポリオレフィン系樹脂で絶
縁性を形成することが行われている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】このような耐火電線
は、施工時には端部のシースを必要な長さだけ剥離して
除去した後、更に端末部分の絶縁層を一部除去して導体
を露出させなければならないが、シースを押出し被覆す
る際に絶縁層の表面と融着を起こしてしまうため、シー
ス剥ぎ取りが困難となったり、或いはシースと共に絶縁
層が一部剥ぎ取られれるなどの張り付き現象が発生す
る。そこで従来は、シースを押出し被覆する前に、絶縁
層の表面にタルク粉末などの離型剤を付着させるか、或
いは密着防止用のテープを巻き付けるなどの手段を講じ
ていた。しかし、粉塵の発生による作業環境の悪化や作
業工程の複雑化の問題があった。

【０００６】そこで本発明は、電線製造時の作業工程を
簡素化すると共に、環境汚染の恐れも解消できる、施工
時の端末処理作業が容易な耐火電線を提供することを目
的とした。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成できる
本発明の耐火電線は、線状導体の上に耐火層と樹脂絶縁
層とシースとを順に積層してなる耐火電線において、前
記樹脂絶縁層がシラノール反応性架橋剤により架橋され
た架橋度８％以上のポリオレフィン系樹脂層から形成さ
れ、前記シースが非ハロゲン化合物発生性の難燃化ポリ
オレフィン系樹脂から形成されていることを特徴とす
る。

【０００８】そしてまた、前記シースに用いられる非ハ
ロゲン化合物発生性の難燃剤が、水酸化金属化合物系難
燃剤であると、燃焼時の有害ガスの発生による環境汚染
が防止できるばかりでなく、特に好ましいシース剥離性
と非ドリップ性とを兼ね備えた耐火電線が得られる。

【０００９】

【発明の実施の形態】本発明の耐火電線における耐火層
は、例えばガラス繊維布などの無機質基材、或いはポリ
オレフィンやポリエステル繊維等から形成された織布又
は不織布、若しくはフィルムなどの有機質基材の表面
に、マイカなどの耐火材料粉末を接着して形成されたシ
ートを、線状導体の表面上に巻き付ける方法や、例えば
タルクやマイカなどの耐火材料粉末とシリコーン樹脂等
の結合剤とを含む塗料を、線状導体の表面上に塗布し焼
き付ける方法などによって形成することができる。しか
し、耐火層の形成方法はこれらに限られることなく、ま
た耐火層の構造も特に限定されるものではない。

【００１０】本発明の耐火電線において耐火層の上に設
けられる樹脂絶縁層は、ポリオレフィン系樹脂を基材と
するものである。かかるポリオレフィン系樹脂として
は、例えばポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエチレ
ン・プロピレン共重合体、ポリエチレン・αオレフィン
共重合体、エチレン・酢酸ビニル共重合体、エチレン・
アクリル酸エステル共重合体などを挙げることができる
が、中でも低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）や線状低密
度ポリエチレン（ＬＬＤＰＥ）などが好ましく用いられ
る。

【００１１】本発明における絶縁層用組成物の基材であ
るポリオレフィン系樹脂には、シラノール反応性架橋剤
系が配合される。かかる架橋剤系としては、例えばシラ
ノール生成型不飽和有機シラン化合物として、ＲＲ′Si
Ｙ₂（但し、Ｒはオレフィン性不飽和基、Ｙは加水分解
可能な有機基、Ｒ′はＲ又はＹ、若しくはＲ及びＹ以外
の有機基である。）なる一般式を有するシラン化合物が
使用できる。かかる一般式におけるＲとしては、例えば
ビニル基、アリル基、アクリロキシアルキル基、メタク
リロキシアルキル基等が挙げられ、また一般式における
Ｙとしては、例えばメトキシ、エトキシ等のアルコキシ
基等が挙げられる。特に好ましいシラノール生成型不飽
和有機シラン化合物としては、例えばビニルトリメトキ
シシラン、ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリス
（β−メトキシエトキシ）シラン、メタクリロキシプロ
ピルトリメトキシシランなどを挙げることができる。か
かるシラン化合物の配合量は、ポリオレフィン系樹脂１
００重量部に対して０．１重量部以上であることが好ま
しいが、１．０重量部を超えると改良効果は飽和するか
ら多過ぎることは望ましくない。

【００１２】かかるシラン化合物は、ポリオレフィン系
樹脂とグラフト結合して始めて架橋反応を生起するが、
そのグラフト反応開始剤として、例えばジクミルパーオ
キシド、１，３−ビス（ｔ−ブチルパーオキシイソプロ
ピル）ベンゼン、ラウロイルパーオキシド、ｔ−ブチル
パーオキシド、パーオキシイソプロピルカーボネート、
ｔ−ブチルパーオクトエート、ジイソプロピルパーオキ
シジカーボネート、過酸化ベンゾイル等の有機過酸化物
類、例えばアゾビスイソブチロニトリル、２−（ｔ−ブ
チルアゾ）−２−メチルプロピオニトリル等のアゾ化合
物類などのラジカル発生剤を組成物に添加する必要があ
る。かかるラジカル発生剤の配合量は、少なすぎては効
果が少なく、また多過ぎると加工性を損なう恐れがある
ので、ポリオレフィン系樹脂１００重量部に対して０．
０１〜０．２重量部の範囲にあることが好ましい。

【００１３】更に、シラン化合物がシラノール縮合反応
を生起するための触媒としては、カルボン酸の金属塩や
有機酸の有機金属塩などの、公知のものを用いることが
できるが、中でも好ましいシラノール縮合触媒として、
たとえばジブチル錫ジラウレート、ジブチル錫ジオクト
エート、ジオクチル錫マレエート、カプリル酸コバルト
などを挙げることができる。かかるシラノール縮合触媒
の配合量は、ポリオレフィン系樹脂１００重量部に対し
て０．０１重量部以上であることが好ましいが、多過ぎ
ても効果が飽和するので０．２重量部以上加える必要は
ない。

【００１４】ポリオレフィン系樹脂基材に対して、上記
のようなシラン化合物、ラジカル発生剤、及びシラノー
ル縮合触媒からなるシラノール反応性架橋剤系を配合し
た絶縁層用組成物には、必要に応じて充填剤、老化防止
剤、安定剤などを添加することもできる。

【００１５】かかる絶縁層用組成物を用いて樹脂絶縁層
を形成するには、ポリオレフィン系樹脂基材ペレットに
シラン化合物とラジカル発生剤を混合吸収させて得たペ
レットと、ポリオレフィン系樹脂基材ペレットにシラノ
ール縮合触媒を混合吸収させて得たペレットとを混合
し、導体を耐火層で被覆した耐火線芯の上に押出し被覆
する方法をとることができる。しかし、少量のポリオレ
フィン系樹脂基材ペレットにシラン化合物とラジカル発
生剤とシラノール縮合触媒とを混合吸収させて得たマス
ターバッチペレットを、大量のポリオレフィン系樹脂基
材ペレットに配合して上記と同様に押出し被覆する方法
や、ポリオレフィン系樹脂基材ペレットにシラン化合物
とラジカル発生剤とシラノール縮合触媒とを一括して混
合吸収させて得たペレット状組成物を、そのまま用いて
押出し被覆する方法をとってもよい。

【００１６】こうして耐火層上に絶縁層用樹脂組成物を
被覆した電線は、水中或いは水蒸気を含む高湿度環境下
でシラノール縮合させて、樹脂絶縁層を架橋させる。こ
の際の架橋度は、１１０℃のキシレン溶剤で２４時間抽
出したときの不溶解樹脂の割合を重量比率で表したもの
で、この値が８％以上であれば電線の燃焼時にドリップ
が起こらず、またシースに対する張り付きの問題も起こ
らない。

【００１７】本発明の耐火電線に設けられるシースは、
通常のポリオレフィン被覆電線と同様なポリオレフィン
系樹脂を基材とするものであってもよいが、好ましくは
難燃性のポリオレフィン系樹脂である。しかし、火炎な
どに接触した際にハロゲン系化合物の有毒ガスが発生す
ることを避けるためには、例えば水酸化アルミニウムや
水酸化マグネシウムなどの金属水酸化物を主成分とした
難燃剤を配合して難燃化したポリオレフィン系樹脂を、
従来技術と同様な方法で押出し被覆して、形成すること
が望ましい。

【００１８】

【実施例】耐火電線用の導体として径１．６mmの単線銅
導体を用い、プラスチックフィルムからなる基材層の上
に厚さ０．１２mmの集成マイカシートを貼り合わせてな
る、厚さ０．１５mmで幅１２mmのテープを２枚用い、１
／４重ね巻きして、厚さ０．３〜０．６mmの耐火層を有
する耐火線芯を作成した。

【００１９】次に、ポリオレフィン系樹脂として、ＭＦ
Ｒが０．２５で密度が０．９２g/cm ³のＬＤＰＥ（日本
ポリオレフィン製、Ｆ１０２）、及びＭＦＲが０．７で
密度が０．９２g/cm³のＬＬＤＰＥ（日本ポリケム製、
ＵＥ３２０）のペレットを用意し、これらにシラン化合
物としてビニルトリメトキシシラン（ＶＴＭＳ）、ラジ
カル発生剤としてジクミルパーオキシド（ＤＣＰ）、更
にシラノール縮合触媒としてジブチル錫ジラウレート
（ＤＢＴＤＬ）を、表１に示すような重量割合で配合
し、ミキサで混合し吸収させて、それぞれペレット状の
絶縁層用樹脂組成物を調製した。

【００２０】また、ポリオレフィン系樹脂としてアクリ
ル酸エチル１５％のＥＥＡ（日本ユニカー製、ＤＰＤＪ
−６１８２）１００重量部に対して、難燃剤として水酸
化マグネシウム（ＭＨＯ）５０重量部、及びカーボンブ
ラック（ＣＢ）２．６重量部を配合混練して、ペレット
状のシース用樹脂組成物を調製した。

【００２１】

【表１】

【００２２】前記の耐火線芯を２本用いて、その上に前
記の各絶縁層用樹脂組成物ををそれぞれ押出し被覆する
ことによって、いずれも厚さ０．８mmの樹脂絶縁層を形
成し、９０℃の水中に４時間浸漬して架橋させた。その
後、その樹脂絶縁電線２本を並列にして厚さ１．５mmの
シースを押出し被覆し、それぞれ長径１１．５mm、短径
７．２mmの、図２に示す断面構造を有する耐火電線を製
造した。

【００２３】こうして得たそれぞれの耐火電線を長さ３
５０mmに切り出し、その一方端の５０mmのシース部分を
除去して樹脂絶縁層を露出させて、試験片を作成した。
一方、樹脂絶縁層部分を含む耐火線芯が通る程度の孔を
有する引き抜き試験用治具を引張試験機に固定し、シー
ス部分が前記の治具の孔の肩部に係止するようにして耐
火線芯部分を孔から引出し、これを１００m/min の定速
度で引っ張って、樹脂絶縁層とシースとの剥離面の状態
を観察し、剥離性を評価した。評価基準は、樹脂絶縁層
とシースとの間で融着した形跡が全くないものを〇、樹
脂絶縁層とシースとの間で融着した形跡があるものを
△、樹脂絶縁層の表面にシースが張り付いて残っている
か、又は樹脂絶縁層が破壊してシースに張り付いている
ものを×とした。

【００２４】また樹脂絶縁層を約１mmの大きさに裁断し
てその０．５ｇを取り、６０メッシュの網袋中に入れ、
１１０℃のキシレン約５０ｇ中に２４時間浸漬したの
ち、粉末状配合成分を洗い流し、１００℃で２４時間乾
燥して不溶解物を得た。そして抽出試験前の試料中に含
まれる樹脂の重量を基準として不溶解物の重量の１００
分率を算出し、架橋度（％）とした。

【００２５】また、電線の耐火特性、すなわち絶縁性と
耐電圧性とを、以下の方法により評価した。絶縁性加熱炉に出入できる台車に垂直に取り付けた、縦３００
mm、横３００mm、厚さ１０mmのパーライト板に対して、
あらかじめ１０mmマンドレルを用いて曲がり癖を矯正し
ておいた長さ１．３ｍの耐火電線試料を、その中央部の
２０cmを隔てた２箇所の位置で、それぞれ径１．６mmの
軟銅線を用いて水平に取り付けて固定した。そして、そ
の取り付け位置の中央に約１３mmの間隔を置いて、長さ
４０cmの径１．６mmの軟銅線２本の束の両端を巻き付
け、その軟銅線の中央部に長さ１．３ｍの耐火電線の重
量の２倍に相当する荷重を吊るした。この状態で、耐火
電線の試料を取り付けた台車を加熱炉内に導入し、加熱
炉を３０分間で８４０℃まで昇温させ、この状態で導体
と固定線との間に５００Ｖの直流電圧を印加して絶縁抵
抗値を測定し、抵抗値が０．４ＭΩ以下となるまでの時
間（分）を測定し、絶縁性として表示した。

【００２６】耐電圧性前記の絶縁性抵抗値の測定が終了し、且つ炉内で３０分
間の処理が終了したのち、導体と固定線との間に１５０
０Ｖの商用交流電圧を印加し、１分間で絶縁破壊が起こ
らないものを○、そうでないものを×とした。

【００２７】更に、電線の燃焼性をＪＣＭＡの耐火電線
の規格に記載された燃焼性の測定法方に準じて、電線を
垂直に保持して燃焼試験を行い、燃焼部分の長さが、難
燃性の規格値である１５０mm以下であるものを〇、それ
を超えたものを×とし、これらの試験結果を、表１に併
せて示した。

【００２８】表１の結果を見ると、本発明の耐火電線は
優れた耐火特性を有しているほか、樹脂絶縁層とシース
との融着による張り付きが解消されていることがわか
る。

【００２９】

【発明の効果】本発明の耐火電線は、火炎と接触したと
きの難燃性と有害ガス発生性、及び更に高温に暴露され
た際の電気絶縁特性などが優れているうえ、電線製造時
の工程が簡素化されるがかりでなく作業環境も改善さ
れ、しかも施工時の端末処理が容易であって作業の効率
を高めることができる効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】単芯型の耐火電線の断面図である。

【図２】２芯平型の耐火電線の断面図である。

【符号の説明】

１導体２耐火層３絶縁層４シース

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】線状導体の上に耐火層と樹脂絶縁層とシ
ースとを順に積層してなる耐火電線において、前記樹脂
絶縁層がシラノール反応性架橋剤により架橋された架橋
度８％以上のポリオレフィン系樹脂層から形成され、前
記シースが非ハロゲン化合物発生性の難燃化ポリオレフ
ィン系樹脂から形成されていることを特徴とする耐火電
線。
【請求項２】前記シースが、水酸化金属化合物系難燃
剤を含有しているものである請求項１に記載の耐火電
線。