JPS6313285B2

JPS6313285B2 -

Info

Publication number: JPS6313285B2
Application number: JP54103190A
Authority: JP
Inventors: Isamu Noguchi; Hiroyuki Nakae; Morikuni Hasebe; Toshiki Sakamoto
Original assignee: Furukawa Electric Co Ltd
Current assignee: Furukawa Electric Co Ltd
Priority date: 1979-08-15
Filing date: 1979-08-15
Publication date: 1988-03-24
Also published as: JPS5628412A

Description

【発明の詳細な説明】

この発明は耐火電線、特に消防用設備の非常用
電源回路などに用いて安全性の向上に寄与し得る
耐火電線の改良に関するものである。近年建造物が益々大型化され例えば火災により
予想をはるかに超えるような重大な被害の発生が
懸念され、この種大型建造物に対しては非常時の
安全性に関して多大の配慮がなされている。例えば消防用設備の非常用電源回路では、露出
配線あるいは電線管内敷設配線用などに限らず、
消防法による消防庁告示に定められた耐火試験に
合格したケーブルのみの使用が義務づけられてい
る。しかし従来の耐火電線では、一般には外部保護
シースに塩素を含むポリ塩化ビニルが使用されて
おり、燃焼時にイオン化された塩酸ガスを多量に
発生させ、これが導体に滲透して絶縁性能を低下
させること、又該高温により耐火層等の炭化が著
しく進行して上記滲透を助長すること、特に電線
管内配線の場合はこれらが管内にて所謂蒸し焼き
状にされ、更にケーブルが多条に配線されること
によるこれらの問題が一層著しくなり、結果的に
火災時等の緊急時にケーブル性能が維持できず安
全性に重大な支障を生ずる憂いがあつた。かかる問題の解決策として、例えば上記外部シ
ース用の軟質塩化ビニル組成物中に多量の
CaCO₃、MgCO₃等のアルカリ性の金属塩粉末を
配合し上述の塩酸ガスを該金属塩粉末に反応吸着
させそれらの発生量を抑制する方法、あるいは上
記耐火層を構成するマイカガラス層を増して耐火
性を大きくすることにより絶縁性能低下を抑える
方法、あるいは更に前記マイカガラス層上にシリ
コンゴム引きのガラステープを重ね巻きし、上述
の塩酸ガスの侵入を防止する方法などいろいろ試
みられている。しかし上述した大型建造物などの火災にあつて
は例えば予期以上の高熱が発生する危険があるこ
と、ケーブルが多条敷設されること及び電線管内
配線など極めて悪条件下の配線であることから、
かかる方法は必らずしも上述の問題の解決には至
らないか、あるいはその解決のためには著しいコ
スト負担増を招く欠点があつた。他方上記ポリ塩化ビニルに代えて、燃焼時に塩
酸ガスを発生することのないポリエチレンなどの
ポリオレフイン系樹脂を外部シース材料として使
用することも有力な考え方であるが、該ポリオレ
フイン系樹脂は本来極めて易燃性であり、かかる
耐火電線シース材料としては不適当である。そし
てこのポリオレフイン樹脂は、その本来の特性を
損わずに難燃化する適切な方法がハロゲンを含有
する難燃剤とSb₂O₃との併用にあり、該難燃性を
高くしようとするとハロゲン量がどうしても増
え、この結果上記塩化ビニルシースと同様の問題
が生ずるのが避けられない。他に、このポリオレ
フイン系樹脂の難燃化のためにこれに無機物、特
に水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウムなど
の水和金属酸化物を所望量配合する方法もある。この方法はハロゲンを含まないことから上述の
方法に優るが、この方法で上述のような耐火性を
有する耐火電線として要求される難燃性を得るた
めには、該ポリオレフイン系樹脂100重量部に対
して80〜100重量部にも達する水和金属酸化物の
配合が必要とされ、かかる無機質の多量の配合は
一般的なポリエチレンケーブルのシース材料に要
求される引張強度、伸び特性などに悪影響を与
え、更にシースの押出加工性をも低下させるなど
他の重大な欠点が免がれない。発明者等は先に耐火電線に関して、上述の塩酸
ガスを全く発生せず全く無煙性の耐火電線を提案
し特許出願（特願昭53−28059号、特開昭54−
120886号）したが、更に上記の諸問題を解決すべ
く鋭意検討を重ねこの発明を完成するに至つたも
のである。即ち、この発明は、導体上に、耐火絶縁層、合
成樹脂絶縁層を順次被覆形成してなる絶縁線心を
単心のまゝ、あるいは介在物の存在下に所望数こ
れを撚り合せ、更にその外側に保護シースを被せ
てなる耐火電線において、前記保護シースとし
て、酢酸ビニル含量５〜35重量％のエチレン−酢
酸ビニル共重合体および／またはアクリル酸エチ
ル含量５〜35重量％のエチレン−アクリル酸エチ
ル共重合体を主成分とする樹脂100重量部に対し
て、水酸化アルミニウムと塩基性炭酸マグネシウ
ムとの重量比にて98〜70：２〜30の混合物70〜
200重量部を配合した樹脂組成物を用いたことを
特徴とする耐火電線である。この発明の耐火電線が上述した諸問題を解決し
た理由は、必らずしもこれを詳らかになし得た訳
ではないが、シース材料として特定の樹脂及び無
機物を選択して混合して用いたこと、該樹脂が塩
素等ハロゲンを含まないこと、上記混合比が適切
に決められたこと等によるものと考えられる。この発明において、シース材料樹脂としてエチ
レン−酢酸ビニル共重合体及びエチレン−アクリ
ル酸エチル共重合体を用いた理由は、これらが分
子構造上ハロゲン等の如く燃焼時に遊離してその
絶縁性能を損う原子を含まないポリエチレン等ポ
リオレフイン樹脂の中でも、特に後記する水酸化
アルミニウムなど水和金属酸化物との共存下で著
しく高い難燃性（JIS K7201−1976「酸素指数法
による高分子材料の燃焼試験方法」に基づく酸素
指数で表わす。以下同じ）を示すこと、又該水酸
化アルミニウムの存在下において燃焼時に脱落し
がたい灰分を形成して絶縁性が保持され易いこ
と、シース材料として他の特性にも優れているこ
となどによるものである。そして上記難燃性が顕著に現われるのは、それ
ぞれ酢酸ビニル含量及びアクリル酸エチル含量が
５〜35重量％、特に８〜30重量％であり、この上
限を超えるとシースの強度、熱変形性に問題があ
り、又下限以下では難燃性が向上せずいづれも好
ましくない。上記エチレン酢酸ビニル共重合体、エチレンア
クリル酸エチル共重合体は、これらを単独とし
て、又は混合物としてのいづれの方法で用いても
良く、更にこれらが主要な成分である限り他の適
切なポリオレフイン樹脂を適宜ブレンドして用い
ても良い。この場合難燃性を適切に維持するため
に上述のポリオレフイン樹脂の混入量は40重量％
以下に抑えることが望ましい。又シース材料の機械的特性を保持するためにこ
れらのポリオレフイン樹脂としては下記に示した
ものが特に好適である。 (1) 密度0.92〜0.948／cm³の中低圧法ポリエチレ
ン (2) Ｘ軸としてメルトインデツクスを表示し、Ｙ
軸としてポリマーの密度を表示してあるXY座
標軸において、点Ａ（0.01g／10分、0.97g／
cm³）、点Ｂ（0.7g／10分、0.94g／cm³）及び点Ｃ
（0.01g／10分、0.94g／cm³）からなるΔABCの
領域に含まれる範囲における中低圧法ポリエチ
レン (3) メルトインデツクス0.05〜1.0g／10分の高圧
法ポリエチレン (4) 密度0.90〜0.92g／cm³のポリブデン−１ (5) エチレン含有量50重量％以上のエチレン−プ
ロピレンゴム次にこの発明において上述した樹脂成分に対し
て水酸化アルミニウム及び塩基性炭酸マグネシウ
ムを併用して混合する理由は、これら両者が含有
する結晶水にて予測される難燃化作用ばかりでな
く、前記エチレン−酢酸ビニル共重合体、エチレ
ン−アクリル酸エチル共重合体に限られた特定樹
脂との共存下においてのみ以下のような優れた作
用効果を奏するからである。 (i) 水酸化アルミニウム単独では、これが消防庁
告示の耐火試験において燃焼後に残る電線上の
灰分が比較的脱落し易く絶縁性能保持に好まし
くないのが、塩基性炭酸マグネシウムの併用に
よつてこれが著しく改善される。 (ii) 塩基性炭酸マグネシウム単独ではその難燃性
付与の効果が水酸化アルミニウムよりかなり低
いのであるが、これらを併用しかつその併用の
割合を適切に決めることによつてその効果が著
しく向上される。 (iii) 水酸化アルミニウムは樹脂に対し本来補強性
のない充填剤であり、又塩基性炭酸マグネシウ
ムは樹脂に対し引張り伸びを低下させる傾向の
強い充填剤であるが、本発明の併用によりこれ
らが相剰的に作用するためか大きな引張り強さ
及び引張り伸びが得られる。上記水酸化アルミニウム及び塩基性炭酸マグネ
シウムの混合比は重量比にて98〜70：２〜30が良
くこの範囲外では上述の効果が期待できず好まし
くない。これらの混合物の使用量は上記の樹脂
100重量部に対して70〜200重量部が適当である。
上記無機物混合物の使用量が、下限の70重量部未
満では本来の目的である耐火性が不充分となり、
又上限の200重量部を超えると上述した引張り強
さ及び引張り伸び等の機械的特性を損うことにな
りいづれも好ましくない。又上記水酸化アルミニウム及び塩基性炭酸マグ
ネシウムは、通常の市販品で殆んど差支えないが
特に合成樹脂用充填剤として市販されているもの
が好ましい。そしてその粒度は0.01〜30μ、好ま
しいのは0.01〜10μが適当である。尚本発明においてこれら水酸化アルミニウム等
の無機物の外にCaCO₃、MgCO₃などのアルカリ
性金属塩粉末を同量あるいはそれ以下の量の範囲
添加しても良く、これにより上述した燃焼時の灰
分脱落性、あるいは樹脂の溶融滴下性を改善する
ことができる。そしてこれらアルカリ性金属塩
は、本発明耐火電線以外の例えばポリ塩化ビニル
シースによる電線などから生ずる塩素等ハロゲン
含有ガスを吸着抑制し得るので、これによる絶縁
性の低下を未然に防止し得る効果も得られる。更に上記諸無機物はそれらの特性を向上させる
ために、表面処理剤、例えばステアリン酸又はそ
の金属塩の如き高級脂肪酸又はその金属塩、ビニ
ル−トリメキシシラン、ビニルトリエトキシシラ
ン、ビニル−（トリメトキシエトキシ）シランな
どの如きシラン系カツプリング剤、トリイソステ
アリルイソプロピルチタネート、ジイソステアリ
ル−メタクリル−イソプロピルチタネートなどの
如きチタネート系カツプリング剤などで処理した
ものでも良い。これら表面処理剤の使用量は該無
機物100重量部に対し10重量部以下程度にとどめ
るのが望ましい。この発明は、第１図の如く導体１に常用される
ガラスマイカ複合テープ等による耐火層２及び電
気絶縁層３を形成した線心５上に上述した組成物
によるシース４を設けるか、あるいはこのように
して得た線心５を第２図の如く３本、介在物６を
介在させて撚り合せ、全体を上述した組成物によ
るシース４で被うようにしても良い。以上の説明及び後記実施例により明らかなよう
に、この発明は導体上に耐火層、絶縁層及びシー
スをこの順に形成した耐火電線において、前記シ
ース材料として特定の樹脂を選択して用いかつこ
の樹脂に配合される二つの無機物を特定しかつこ
れらを適切な割合にて併用することにより、例え
ば難燃性の向上及び燃焼時の滴下性を予想以上に
改善し得るなどその耐火性を著しく増すことがで
きるものであり、火災による大きな被害を未然に
防止し安全性を向上させる効果は工業上まことに
大きい。以下実施例によりこの発明を具体的に説明す
る。実施例１断面3.5mm²の軟鋼撚線上に、0.13mm厚のガラス
マイカ複合テープを1/2ラツプ巻きして0.5mmの耐
火層を形成し、その上に密度0.92g／cm³、メルト
インデツクス1.0g／10分のポリエチレンを0.8mm
厚に被覆して絶縁線心を得、この絶縁線心３本を
ポリプロピレンの割截繊維を介在させて一体に撚
り合せ、その上を0.05mm厚のナイロンテープにて
押え巻きし、その上に後記の組成のシース材を用
いて1.5mm厚のシースを施した。このシース材は、酢酸ビニル含量25重量％のエチレン酢酸ビニル共
重合体（三井ポリケミカル(株)製品名エバフレツ
クスEV360） 80重量％及び中低圧法ポリエチレン（昭和電工(株)製品名シ
ヨウレツクス4002E 密度0.94 MI0.28 20重量％からなる樹脂分100重量部に対して、水酸化アル
ミニウム粉末（昭和電工(株)製品名、ハイジライト
Ｈ−42M）90重量部、塩基性炭酸マグネシウム粉
末（神島化学(株)製品名金星印）10重量部及び着
色剤、安定剤、滑剤の必要量を配合した配合組成
物を用いた。得られた耐火電線から略1.5mの試料を切取り、
その略中央部に間隙2.0mmを保持して鉄製電線管
を嵌め両側をロツクウールにてシールしたものを
耐火試験炉に設置し、第１表に示した基準にもと
づき耐火性能を調べ結果を第２表に示した。

【表】比較例１〜２実施例１のシース材料として、JIS K6723号の
２号相当の軟質ポリ塩化ビニル組成物を用い（比
較例２）、又実施例１のシース材料中塩基性炭酸
マグネシウムを除き（水酸化アルミニウムを100
重量部とした（比較例１）外は実施例１と全く同
様にして耐火電線を得、同様に試験して結果を第
２表に示した。

【表】上表の結果によれば実施例の耐火電線は比較例
に比し絶縁抵抗の保持に優れていることが明らか
であり、これは特に密閉状態下の所謂蒸し焼き状
になつたときの特性保持が改善されていることを
示している。尚上記実施例１及び比較例１のシースを剥ぎと
りそれらの引張り強さなどを調べたところ次の如
く実施例１が優れていた。実施例１比較例１引張り強さ（Kg／mm²） 1.50 1.22 引張り伸び（％） 600 580 実施例２〜６及び比較例３〜７実施例１におけるシース材料として以下に示す
ものを用いた外は実施例１と同様にして耐火電線
を得、同様に試験を行つて結果を第３表に示し
た。実施例２酢酸ビニル含量19重量％のエチレン酢酸ビニル
共重合体（製品名エバフレツクスEV 460、50重
量％、アクリル酸エチル含量15重量％のエチレン
−アクリル酸エチル共重合体（DPDJ−6182 日
本ユニカー(株)製品名）20重量％及び密度0.922g／
cm³、メルトインデツクス0.7g／10分の低圧法ポリ
エチレン（ネオゼツクス2006H、三井石油化学(株)
製品名）30重量％の混合樹脂100重量部に対して、
実施例１の水酸化アルミニウム粉末80重量％及び
同塩基性炭酸マグネシウム20重量％の混合物100
重量部を予め３重量部のトリステアロイルイソプ
ロピルチタネートにて表面処理したものを配合し
てなるシース材料。比較例３実施例２中の塩基性炭酸マグネシウムを除きそ
の量だけ水酸化アルミニウムを増量する外は同様
のシース材料。実施例３樹脂分を酢酸ビニル含量25重量％のエチレン酢
酸ビニル共重合体（製品名エバフレツクスEV−
360）70重量％とエチレン含有量74重量％のエチ
レンプロピレンゴム（EPO 7P、日本合成ゴム(株)
製品名）15重量％及び密度0.54g／cm³、メルトイ
ンデツクス0.2g／10分の中低圧法ポリエチレン
（製品名シヨーレツクス4002B）15重量％の混合
樹脂100重量部とした外は実施例１と同様にして
得たシース材料。比較例４実施例３における添加無機物中、塩基性炭酸マ
グネシウムを除きその量だけ水酸化アルミニウム
を増量する外は全く同様にして得たシース材料。実施例４アクリル酸エチル含有量15重量％のエチレン−
アクリル酸エチル共重合体（DPDJ6182、日本ユ
ニカー(株)製品名）20重量％、酢酸ビニル含量25重
量％のエチレン酢酸ビニル共重合体（製品名エバ
フレツクスEV 360）40重量％及び密度0.922g／
cm²、メルトインデツクス0.7g／10分の中低圧法ポ
リエチレン（ネオゼツクス2006H）40重量％との
混合樹脂100重量部に対し、実施例２で用いた表
面処理無機物を同量加えて得たシース材料。比較例５実施例４における添加無機物中、塩基性炭酸マ
グネシウムを除きその量だけ水酸化アルミニウム
を増量する外は全く同様にして得たシース材料。実施例５樹脂分を、酢酸ビニル含量25重量％のエチレン
酢酸ビニル共重合体（製品名エバフレツクスEV
360）100重量部とした以外は実施例１と同様にし
て得たシース材料。比較例６実施例５における添加無機物中、塩基性炭酸マ
グネシウムを除き、その量だけ水酸化アルミニウ
ムを増量する以外は全く同様にして得たシース材
料。実施例６樹脂分を、アクリル酸エチル含量15重量％のエ
チレン−アクリル酸エチル共重合体（製品名
DPDJ 6182）、表面処理剤をイソプロピル−アク
リロイル−ジ−イソステアロイルチタネートとし
た外は実施例２と同様にして得たシース材料。比較例７実施例６における添加無機物中塩基性炭酸マグ
ネシウムを除きその量だけ水酸化アルミニウムを
増量する以外は全く同様にして得たシース材料。

【表】

【表】上表の結果によれば、前記と同様に実施例品は
比較例に比し、絶縁性保持に有効な灰分残存が多
く、具体的には加熱後の絶縁抵抗及び破壊電圧な
どでその差がはつきりでて居り、又機械的特性も
向上していることが明らかである。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明耐火電線の断面図、第２図は
他の実施例の断面図である。１……導体、２……耐火層、３……絶縁層、４
……シース、５……線心、６……介在。

Claims

【特許請求の範囲】

１導体上に、耐火絶縁層、合成樹脂絶縁層を順
次被覆形成してなる絶縁線心を単心のまゝあるい
は介在物の存在下に所望数これを撚り合せ更にそ
の外側に保護シースを被せてなる耐火電線におい
て、前記保護シースとして、酢酸ビニル含量５〜
35重量％のエチレン−酢酸ビニル共重合体およ
び／またはアクリル酸エチル含量５〜35重量％の
エチレン−アクリル酸エチル共重合体を主成分と
する樹脂100重量部に対して、水酸化アルミニウ
ムと塩基性炭酸マグネシウムとの重量比にて98〜
70：２〜30の混合物70〜200重量部を配合した樹
脂組成物を用いたことを特徴とする耐火電線。