JPH11297128A

JPH11297128A - 耐火電線

Info

Publication number: JPH11297128A
Application number: JP10094707A
Authority: JP
Inventors: Hideo Kasahara; 英男笠原
Original assignee: Yazaki Corp
Current assignee: Yazaki Corp
Priority date: 1998-04-07
Filing date: 1998-04-07
Publication date: 1999-10-29
Anticipated expiration: 2018-04-07
Also published as: JP3424803B2

Abstract

(57)【要約】【課題】撚線導体を用いても単線導体を用いたときと
同様に、優れた高温絶縁特性と耐電圧特性を保持し、且
つ十分な可撓性を有していて、施工性の改良された耐火
電線を、高生産性で経済的に提供する。【解決手段】本発明の耐火電線は、線状導体上に、難
燃剤とシリコーン油とステアリン酸とを含み粉末マイカ
を充填したシリコーンゴムで形成された二重のゴム層か
らなる耐火層と、合成樹脂からなる絶縁層とを、順次設
けてなるものである。

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堪え得る、
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１は、導体２の外周に耐火層３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４で被
覆し、更にその外周にシース５を被覆して形成されてい
る。この耐火電線１の耐火層３は、ガラス繊維布やポリ
エチレンフィルムなどの基材膜にマイカ層を貼り合わせ
て形成された集成マイカシートからなる、厚さ０．０１
〜０．２mm程度の耐火テープなどを巻き付けて構成され
たものである。

【０００４】かかる耐火電線は、消防庁告示第７号によ
って定められた耐火認定基準である、８４０℃以上の高
温での絶縁特性や耐電圧特性を満足するために、上記の
ような耐火テープ２〜３枚を１／２〜１／４重ねて巻き
付けるか、又は縦添えで巻き付けて製造されていたた
め、耐火層の厚さが４５０〜６００μｍとなり、耐火層
の上にシースを被覆すると電線が太くなって、可撓性が
悪いばかりでなく軽量化ができず、取扱性が悪いという
難点があった。

【０００５】そこで近年は、セラミックス粒子とシリコ
ーン系樹脂とを含む塗料溶液の中に、導体を浸漬し走行
させるディッピング法を用いて、導体上にセラミックス
被膜の耐火層を形成させる方法（例えば特公昭６３−３
７９２２号）などが提案されている。しかしこの方法で
は、一般的な耐熱絶縁性や耐電圧特性をもたせることは
できるが、消防庁告示第７号によって定められた耐火認
定基準（３０分間で８４０℃まで加熱した直後の絶縁抵
抗値が０．４ＭΩ以上で、絶縁耐圧が１５００Ｖ、１分
耐圧）を満足することができなかった。

【０００６】また、かかるディッピング法によって得ら
れる耐火電線の表面平滑性を改良すると共に可撓性を持
たせ、更に上記の消防庁告示の耐火認定基準に適合する
電線として、メチルフェニルシリコーン系樹脂と希釈剤
とシランカップリング剤と３μｍ以下の粒径のタルクと
からなる混合液中に導体をディッピングして耐火層を形
成し、該耐火層の上にポリエチレン等の絶縁体を被覆
し、更にシースを被覆して構成したものが提案されてい
る（特開平７−１０５７３３号）。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ところが、このような
改良された耐火電線は、通常の用途に適する単線導体を
用いた場合には特に性能上の問題はないが、施工性が要
求される用途向けに可撓性の高い撚線導体を用いようと
すると、耐火層の厚さが不均一になるほかその表面の平
滑性も失われるため、電線の耐電圧特性が低下して、耐
火認定基準を満たすことができなくなるという問題があ
った。

【０００８】本発明は、かかる従来技術の問題を解決す
るためになされたもので、撚線導体を用いても単線導体
を用いたときと同様に、優れた高温絶縁特性と耐電圧特
性を保持し、且つ十分な可撓性を有していて、施工性の
改良された耐火電線を、高生産性で経済的に提供するこ
とを目的としたものである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記の本発明の目的は、
線状導体上に、難燃剤とシリコーン油とステアリン酸と
を含み粉末マイカを充填したシリコーンゴムで形成され
た二重のゴム層からなる耐火層と、合成樹脂からなる絶
縁層とを、順次設けたことを特徴とする耐火電線によっ
て、達成することができる。

【００１０】更に、かかる本発明の耐火電線において、
ゴム層を形成するシリコーンゴムに配合される難燃剤が
ホウ酸亜鉛であり、特にその配合量がシリコーンゴム１
００重量部に対して１５重量部以下であるものが好まし
い。そして同じくシリコーンゴムに配合されるシリコー
ン油は、シリコーンゴム１００重量部に対して３５重量
部以下であることにより、耐火性能を損なうことなく生
産効率を高めることができる。

【００１１】そしてまた、同じくゴム層を形成するシリ
コーンゴムに配合されるステアリン酸は、シリコーンゴ
ム１００重量部に対して２５重量部以下であることが好
ましく、更にシリコーンゴムに合わせて配合される粉末
マイカは、径が５０μｍ以上であることが好ましく、そ
の配合量はシリコーンゴム１００重量部に対して２５０
重量部以下であることが好ましい。

【００１２】

【発明の実施の形態】本発明の耐火電線は、本質的に図
１に示すように従来の耐火電線と同様な構造を有してい
るが、その耐火層３はゴム層３ａとゴム層３ｂとの二重
構造を有している。そしてゴム層３ａとゴム層３ｂと
は、いずれも粉末マイカを充填した特定の組成のシリコ
ーンゴム組成物で形成されているが、これらは同一組成
のシリコーンゴム組成物であっても、或いは異なる組成
のシリコーンゴム組成物であってもよい。すなわち本発
明の耐火電線においては、線状導体上に一旦ゴム層３ａ
を形成した後、更にその上にゴム層３ｂを形成すること
により、優れた耐火特性が得たものである。

【００１３】本発明の耐火電線において、ゴム層を形成
するに用いられるシリコーンゴムは、好ましくはＨＴＶ
と呼ばれるものなどのミラブル型のシリコーンゴムを使
用できるが、線状導体上に所望の厚さで被覆できるもの
であれば、これに限られるものではない。かかるシリコ
ーンゴムとしては、例えばジメチル系、メチルビニル
系、メチルフェニルビニル系、メチルフルオロアルキル
系などの重合体を挙げることができる。

【００１４】前記のシリコーンゴムに配合される加硫剤
としては、例えばジクミルパーオキシド、ジベンゾイル
パーオキシド、ジ−２，４、ジクロロベンゾイルパーオ
キシド、過安息香酸−ｔ−ブチル等の有機過酸化物など
が挙げられるが、かかる加硫剤は必ずしも有機過酸化物
のみに限られるものではない。かかる加硫剤は、それぞ
れ使用するシリコーン重合体の種類と所望の加硫条件に
応じて、適宜選択することができる。またその配合量も
同様に適宜決定することができるが、通常はシリコーン
重合体に対して０．１〜３重量％の範囲であってよい。

【００１５】本発明の耐火電線のゴム層において、シリ
コーンゴムに充填して用いられる粉末マイカとしては、
粒度（平均粒径）としては５０μｍ以上のものが好まし
く使用できるが、最大粒径は均一分散の点から２．５mm
を越えないものであることが望ましい。かかる粉末マイ
カの配合量は、シリコーン重合体１００重量部当たり５
〜２５０重量部であることが望ましい。粉末マイカの配
合量が５重量部より少ないときは耐火性の改良効果が明
瞭でなく、また２５０重量部より多いときは耐電圧特性
が損なわれるから、いずれも好ましくない。

【００１６】上記のような粉末マイカを充填したシリコ
ーンゴムには、更に耐火性を高めるために難燃剤が配合
される。かかる難燃剤としては燃焼時にハロゲン化合物
を発生しないものが好ましく、例えば水酸化アルミニウ
ム、水酸化マグネシウム等の金属水酸化物の粉末などを
用いることができるが、ホウ酸亜鉛等のホウ酸化合物な
どが特に好ましく用いられる。かかる難燃剤の配合量
は、シリコーン重合体１００重量部当たり１５重量部以
下、特に０．１〜１０重量部程度であることが好まし
い。

【００１７】更に本発明に用いられるシリコーンゴムに
は、充填剤等の配合の増加に伴う押出加工性の低下を避
けるために、シリコーン油を添加する。かかるシリコー
ン油の配合量は、シリコーン重合体１００重量部当たり
３〜３５重量部であるのがよい。配合量がこれより少な
いときは耐火層の平滑さが失われ、また３５重量部を超
えると高温時の電気特性が不安定となる傾向があるの
で、いずれも好ましくない。

【００１８】更に本発明に用いられるシリコーンゴムに
は、混練加工性を改善するために、シリコーン油に加え
てステアリン酸を添加する。かかるステアリン酸の配合
量は、シリコーン重合体１００重量部当たり０．１〜２
５重量部であるのがよい。配合量がこれより少ないと混
練加工性を改善することができず、また２５重量部を超
えても混練加工性は改善されないうえ、耐火層の平滑さ
が失われるので好ましくない。

【００１９】上記のようなシリコーンゴム組成物は、単
線又は撚線からなる線状導体上に押出被覆されたのち、
加硫装置に導かれて加硫され、ゴム層の一部となるが、
本発明においてはかかるゴム層の上に、更に上記と同様
なゴム層を積層して形成する。このようにして初めて、
優れた性能を有する二重構造のゴム層からなる耐火層が
得られる。

【００２０】このような二層のゴム層が積層した構造の
耐火層を導体上に設けることにより得られた耐火線芯
は、必要に応じて複数本を集束して多芯とするか、又は
単芯のままに絶縁層を被覆する。この絶縁層は、従来技
術を利用して絶縁性の合成樹脂組成物を押出被覆するこ
とによって形成されるが、かかる合成樹脂組成物として
は、例えばポリエチレン、ポリプロピレンなどのオレフ
ィン系樹脂組成物が好ましく用いられる。こうして耐火
線芯を絶縁層で被覆したのち、更に必要に応じて複数本
を集束して多芯とするか、又は単芯のまま、或いは複数
本を並列させて、その上に保護用のシースなどを押出被
覆することにより、本発明の耐火電線が得られる。

【００２１】

【実施例】シリコーンゴム（ＳＲ）としてのメチルビニ
ルシリコーン系ゴム（東芝シリコーン社、ＴＳＥ２５０
２Ｕ）、加硫剤（ＣＡ）として東芝シリコーン社製ＴＣ
−８、無機充填剤として粒度４０μｍの粉末マイカ（Ｍ
１）と粒度７０μｍの粉末マイカ（Ｍ２）及び粒度４０
０μｍの粉末マイカ（Ｍ３）、難燃剤としてホウ酸亜鉛
（ＺＢ）、シリコーン油（ＳＯ）としてジメチル系シリ
コーン油（東芝シリコーン社、ＴＳＦ４５１、粘度：１
０００ cSt）、及びステアリン酸（ＳＡ）を、表１の配
合に従って配合し且つ混練して、それぞれゴム層用のシ
リコーンゴム組成物を用意した。そしてこのときの混練
加工性をオープンロールによって得たシートの表面状態
で評価し、ロール出ししたシートの表面が平滑であるも
のを○、シートの表面が荒れているものを×と判定し
た。

【００２２】

【表１】

【００２３】一方、断面積２mm²の撚線銅導体（径１．
８mm）に対して、押出装置により上記の各シリコーンゴ
ム組成物をそれぞれ押出温度６０℃で被覆し、更に２０
０℃の管状加硫装置を通過させて径２．４mmの線芯を得
た。そしてこのときの押出加工性を、押出成形機の運転
操作性及び製品の均質性の観点から評価し、押出成形機
の運転条件の設定が容易であって連続して押出成形でき
るものを○、運転条件の設定範囲が狭くて連続運転が容
易でないか、又は連続運転が困難なものを×とした。

【００２４】次にこれらのシリコーンゴム被覆線芯に、
上記と同じ条件で各シリコーンゴム組成物をそれぞれ重
ねて押出被覆して、二重構造のシリコーンゴム耐火層を
有する径２．８mmの線芯を得た。そして、これにポリエ
チレン絶縁層を押出被覆して径４．３mmの絶縁電線とし
た。そののち、更にポリエチレンシースを押出被覆し
て、それぞれ外径が７．１mmの耐火電線を得た。

【００２５】また比較のために、１層だけシリコーンゴ
ム組成物を押出被覆した径２．４mmの線芯に、ガラス繊
維布や合成樹脂フィルムなどの基材の上に粉末マイカ層
を貼り合わせて形成された、厚さ０．０１〜０．２mm程
度の耐火性マイカシートを、厚さ０．２mmとなるように
巻き付けて得た径２．８mmの線芯と、１回で前記のシリ
コーンゴム組成物を厚く押出被覆して得た、単層の耐火
性ゴム被覆を有する径２．８mmの線芯とを作成した。そ
して、これらの線芯を用いて前記と同様に、ポリエチレ
ン絶縁層とポリエチレンシースとを順次に押出被覆し
て、それぞれ外径が７．１mmの比較例の耐火電線を得
た。

【００２６】こうして得たそれぞれの耐火電線からシー
ス及び絶縁層を除去した線芯の試料について、外観検査
及び可撓性試験を行った。また耐火電線から切り出した
試料について、常温での絶縁特性及び常温での耐電圧特
性、並びに高温での絶縁特性及び高温での耐電圧特性の
試験を行い、これらの試験結果を纏めて、表１に併せて
示した。なお、これらの試験方法及び判定基準は、以下
のとおりである。

【００２７】(1) 外観線芯試料の耐火層の表面を目視で調べ、凹凸がなく、均
一であるものを○、そうでないものを×とした。 (2) 可撓性線芯試料を径１０mmのマンドレルに巻き付け、ひび割れ
が生じないものを○、そうでないものを×とした。

【００２８】(3) 常温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、
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
当する荷重をかけた。そして、線芯導体と固定線との間
に５００Ｖの直流電圧を印加して常温での絶縁抵抗値を
測定し、５０ＭΩ以上の抵抗値を有するものを○、そう
でないものを×とした。

【００２９】(4) 常温耐電圧性前記の常温絶縁性測定に続いて、線芯導体と固定線との
間に１５００Ｖ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。

【００３０】(5) 高温絶縁性前記の常温耐電圧性測定を行ったのち、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℃まで昇温させた。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、０．４ＭΩ以上の抵抗値を有するものを○、そう
でないものを×とした。

【００３１】(6) 高温耐電圧性前記の高温絶縁性測定に続いて、導体と固定線との間に
１５００Ｖ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。

【００３２】表１に示した試験結果を見ると、シリコー
ンゴムに対して、難燃剤と、シリコーン油と、ステアリ
ン酸と、粉末マイカとを配合したシリコーンゴム組成物
を、厚く１回で被覆して得た単層構造の耐火層を有する
耐火電線は、十分な耐火性能を示さないのに対し、薄く
２回に分けて被覆して得た二層構造の耐火層を有する耐
火電線は、薄い単層構造のゴム層とマイカシートを巻き
付けた耐火補強層とからなる耐火層を有する耐火電線と
同様に、優れた耐火性能を有していることがわかる。

【００３３】また、本発明の耐火電線における耐火層を
形成するに適したシリコーンゴム組成物としては、シリ
コーンゴム１００重量部当たり、難燃剤としてのホウ酸
亜鉛１５重量部以下と、シリコーン油３５重量部以下
と、ステアリン酸２５重量部以下とを含み、更に粒度が
５０μｍ以上の粉末マイカを２５０重量部以下配合して
なるものが、混練加工性、押出加工性、並びに高温での
絶縁性と耐電圧性との点から好ましいことがわかる。

【００３４】

【発明の効果】本発明の耐火電線は、難燃剤とシリコー
ン油とステアリン酸を含み、且つ粉末マイカを充填した
シリコーンゴム組成物からなる二層構造の耐火層を有す
るもので、撚線導体を用いた芯線であっても、消防庁告
示第７号の耐火認定基準に適合する高度な絶縁特性と、
優れた高温耐電圧特性とを併せ備えているうえ、マイカ
シートからなる耐火性補強層を設ける必要がないので、
電線の生産効率が大幅に改善されるばかりでなく、電線
の可撓性が高く、施工性も大幅に向上する効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る耐火電線の構造を示す断面図であ
る。

【図２】従来技術に係る耐火電線の構造を示す断面図で
ある。

【符号の説明】

１耐火電線２導体３耐火層３ａゴム層３ｂゴム層４絶縁層５シース

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】線状導体上に、難燃剤とシリコーン油と
ステアリン酸とを含み粉末マイカを充填したシリコーン
ゴムで形成された二重のゴム層からなる耐火層と、合成
樹脂からなる絶縁層とを、順次設けたことを特徴とする
耐火電線。
【請求項２】難燃剤がホウ酸亜鉛である、請求項１に
記載の耐火電線。
【請求項３】ホウ酸亜鉛が、シリコーンゴム１００重
量部に対して１５重量部以下配合されてなる、請求項２
に記載の耐火電線。
【請求項４】シリコーン油が、シリコーンゴム１００
重量部に対して３５重量部以下配合されてなる、請求項
１乃至３のいずれかに記載の耐火電線。
【請求項５】ステアリン酸が、シリコーンゴム１００
重量部に対して２５重量部以下配合されてなる、請求項
１乃至４のいずれかに記載の耐火電線。
【請求項６】粉末マイカが径５０μｍ以上のものであ
る、請求項１乃至５のいずれかに記載の耐火電線。
【請求項７】粉末マイカが、シリコーンゴム１００重
量部に対して２５０重量部以下配合されてなる、請求項
６に記載の耐火電線。
【請求項８】合成樹脂からなる絶縁層上にシース層を
設けてなる、請求項１乃至７のいずれかに記載の耐火電
線。