JPH0244612A - ケーブル用難燃テープ - 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、電線及びケーブルの延焼防止に有用な難燃
テープに関する。

（従来の技術） 従来、電線やケーブル（以下、ケーブルと称する）は、
一般に絶縁体で被覆された絶縁導体、押さえテープ、及
びこの上に設けられたシースより主としてなっているが
、絶縁体やシースとしてはプラスチック、テープには織
布や紙、不織布などの素材が用いられており、ケーブル
が外部からの火災にあうと、ケーブルのシースや絶縁体
が損傷を受け、電力、信号などを送ることができなくな
り、ケーブルの機・能が失われるばかりか、ケーブルの
延焼により、火災の範囲を拡大してしまう。

従って、火災の範囲拡大防止という点から、これまでに
種々の延焼防止ケーブルが開発されている。

以下、代表的な延焼防止ケーブルについて説明する。

まず最初に、シース材に難燃性の塩化ビニル、この下の
押さえテープに、主としてハロゲン系の難燃剤により難
燃処理をしたテープを用いた延焼防止ケーブルが開発さ
れた。しかしながら、このケーブルは、ハロゲン系の樹
脂及びハロゲン系の這燃剤を使用しているため、火災に
あうと、塩酸などの有毒なガスを発生し、発煙量が多い
。最悪の場合１人命にかかわることもある。

このため、次に、シース材に赤リン及び金属水和物で難
燃化したポリエチレン、この下の押さえテープにポリリ
ン酸アンモニウムなどのリン系の鷺燃剤で難燃処理をし
たテープを用いた延焼防止ケーブルが開発された。しか
しながら、このケーブルは、火災にあうと、塩酸より毒
性は低いもののホスフィンなどの有害なガスを発生し１
発煙量が多い。

近年、ビル火災、地下街での火災、トンネル内での火災
などでの安全な避難誘導が問題となっており、ケーブル
においては、火災にあったときに、延焼防止はもちろん
のこと、塩酸やホスフィンなどの有害ガスの発生防止１
発煙量の低減、ケーブルの機能保持時間の延長などが急
務となっている。

このため、ハロゲン系難燃剤及びリン系難燃剤を使用せ
ずに、金属水和物及び金属酸化物を主として使用した延
焼防止ケーブルが検討されていする３しかしながら、シ
ース材には水酸化マグネシウム及び水酸化アルミニウム
などを配合して難燃化したポリエチレンを、この下の押
さえテープには水酸化マグネシウム及び水酸化アルミニ
ウムを主体にして難燃処理されたテープを使用して検討
されているため、これらは火災にあうと、溶融脱落した
り、粉末の形で炭化するために脆く、容易に剥離脱落し
て押さえテープ下の絶縁体などがむき出しになり、十分
な延焼防止性能を得られないのが現状である。

（発明が解決しようとする課題） この発明の目的は、水酸化マグネシウムや水酸化アルミ
ニウムなどを主体に難燃化した、ノンハロゲン・ノンリ
ン系シース材との併用により、ケーブルが火災にあった
とき、発煙量が少なく、塩酸やホスフィンなどの有害ガ
スを発生することがなく、かつ、セラミックス繊維の絡
み合いにより強固な保護層を形成して、ケーブル内部を
断熱保護することにより、ケーブルに優れた延焼防止性
能を付与できるばかりか、ケーブルの機能保持時間を延
長できるノンハロゲン・ノンリン系ケーブル用難燃テー
プを提供することにある。

（課題を解決するための手段） 上述した目的を達成するためのこの発明は、ハロゲン系
物質及びリン系物質を一切使用せず、セラミックス繊維
と金属水和物とバインダーとを必須の構成成分とした樹
脂組成物を、基材の片面もしくは両面に塗布あるいは含
浸して得られるケーブル用難燃テープを特徴とする。

この発明の詳細な説明するに、この発明のケーブル用難
燃テープは、セラミックス繊維と金属水和物とバインダ
ーとを必須の構成成分として含み。

さらに必要に応じて充填剤、加工助剤、硬化剤、老化防
止剤などを加えた樹脂組成物を、基材の片面又は両面に
塗布あるいは含浸して得られる。

金属水和物は、火炎にさらされた時その吸熱脱水反応に
よりテープに難燃性を付与するもので、たとえば、水酸
化アルミニウム、水酸化マグネシウム、ドーソナイト、
アルミン酸化カルシウム、２水和石膏、水酸化カルシウ
ム、ホウ酸亜鉛、ホウ砂、カオリンクレー、メタホウ酸
バリウムなどの粉末を使用することが出来る。これら粉
末の平均粒子径は０．０１〜１００μｍ程度であり、添
加量は、バインダー１００重量部に対して、５０〜２０
００重量部程度である。５０重量部以下では十分な難燃
性を与えることができず、２０００重量部以上では組成
物が脆くなってしまい基材から剥離脱落してしまう。ど
のような種類の金属水和物をどの程度使用するかは、目
的のケーブルの難燃性の度合いと、ケーブル及び押さえ
巻テープに使用する樹脂の熱分解挙動を考慮して決めれ
ばよい。通常、ケーブル構成材料として使用される樹脂
はポリエチレン、ポリエステル、ポリプロピレン、合成
ゴムなどであり、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシ
ラ１１、ホウ酸亜鉛などが適当である。

セラミックス繊維は、火災にさらされたときに、繊維の
絡み合いにより、主として高温での強度や耐熱衝撃性、
寸法安定性を与えるもので、例えば、アルミナ−シリカ
繊維、アルミナ繊維、シリカ繊維、ロックウール、ガラ
ス繊維、ジルコニア繊維、炭化ケイ素繊維、窒化ケイ素
繊維などを使用することが出来、その配合量は、バイン
ダー１００重量部に対して、３〜４００重量部であり、
少なくとも長さｌｌＩｎ以上の繊維を３重量部以上配合
する必要がある。３重量部以下では繊維の絡み合いが小
さく、十分な性能を得ることができない、４００重量部
以上では、組成物中に均一に分散することが困難である
。どのような種類のセラミックス繊維をどの程度使用す
るかは、ケーブル構造などを考慮して決めればよい。

例えば、−アルミナ−シリカ繊維は比較的安価で耐火性
にも優れ、多くのメーカーより上布されているため選択
の範囲が広い。また、アルミナ繊維、ジルコニア繊維、
炭化ケイ素繊維、窒化ケイ素繊維は高価ではあるが、高
い耐熱性と高い強度を有しており、ケーブルに高度の難
燃性を与えることが出来る。さらに、ロックウール、ガ
ラス繊維。

シリカ繊維は融点が低く耐熱性には劣るものの、他のセ
ラミックス繊維と併用した場合に、結合材として有用で
ある。

バインダーとしては、ハロゲン及びリンを含まないもの
であれば、はとんどの樹脂が使用可能である。例えば、
アクリル樹脂、ウレタン樹脂、ＥＶＡ、ＥＥＡ、ブチル
ゴム、エチレン−プロピレンゴム、ポリイソブチレン、
ＳＢＲ、イソプレンなどである。

さらに、この発明においては、耐火性能を向上させたり
、コスト低減などの目的で、充填剤を樹脂組成物に加え
ることができる。たとえば、二酸化アンチモン、マイカ
、タルク、クレー、シリカ、アルミナ、炭酸カルシウム
、ガラス、マグネシア、酸化チタン、亜鉛華、カーボン
、フェライト、炭酸マグネシウム、ケイ酸マグネシウム
などの粉末を使用することが出来る。これら粉末の平均
粒子径は、０．０１〜２００μｍ程度であり、添加量は
、目的によって異なるものの、バインダー１００重量部
に対して、０．１〜８００重量部程度で、ある。０．１
重量部以下では目的を果たさないし。

８００重量部以上では、組成物が脆くなり、基材から剥
離脱落してしまう。

そのほかに、必要に応じて、加工助剤、硬化剤、老化防
止剤などを添加できるし、又、セラミック繊維にカーボ
ン繊維やカイノール繊維などの不燃性繊維を混合しても
よい。

基材としては、天然繊維や人造繊維、合成繊維の単体や
２種以上を混抄あるいは混紡した織布や不織布、さらに
はプラスチックフィルムやラミネートフィルム、ブレン
ドフィルム、紙などを使用できる。例えば、綿繊維、レ
ーヨン繊維、ナイロン繊維、ポリエステル繊維、ガラス
繊維、カーボン繊維、アラミド繊維、フェノール繊維な
どの織布や不織布、ポリエステルフィルム、ポリエチレ
フイルム、ポリプロピレンフィルム、セラミックスペー
パー、レーヨン紙などを使用できる。この発明では、可
燃性の基材を使用しても、十分な延焼防止性能をケーブ
ルに付与することができるが、不燃性の基材を使用すれ
ば、より高度の延焼防止性能をケーブルに付与すること
ができる。なお、基材の厚みは、その種類や用途などに
もよるが、０．００５−０．５ｍｍ程度である。０．０
０５ｍｍ以下では、ケーブル製造時において、テーピン
グに必要な十分な機械的強度を得ることができず、０．
５ｍ＋以上では、ケーブル外径を不必要に大きくしてし
まうので好ましくない。

この発明の難燃性押さえ巻テープの形成は、いろいろな
方法によることができる。以下においてその一例を説明
する。

セラミックス繊維と、金属水和物と、バインダーと、必
要に応じて充填剤、加工助剤、硬化剤、老化防止剤など
を所望量とり、ニーダ−、ボールミル、撹拌器などによ
り十分に混合して樹脂組成物を得る。この場合、トルエ
ン、キシレン、メチルエチルケトン、ベンジンなどの有
機溶媒を加えて加工に好適な粘度に調節できる。

得られた樹脂組成物を、基材の片面もしくは両面に、ド
クターブレードや刷毛によって塗布したり、スプレーガ
ンによって吹き付けたり、基材を樹脂組成物中に含浸し
たりして基材上に組成物を担持し、その後乾燥させる。

必要に応じて加熱処理を行って硬化させたり、カレンダ
ーロールなどによりつぶし加工を行う。

（実施例） 実施例１ アルミナ−シリカ繊維（Ｎｉｌ維径：２μｍ、代表繊維
長：１０ｎｍ）と、住友化学工業株式会社製スミテート
ＲＢ−１１（ＥＶＡ）と、水酸化マグネシウムと、水酸
化アルミニウムと、二酸化アンチモンと、カーボンと、
溶媒たるトルエンとを、アルミナ−シリカ繊維　　　°
　　５０重量部スミテート　ＲＢ−１１：１００重量部
水酸化マグネシウム　　　　＝　２００重量部水酸化ア
ルミニウム　　　　＝　１００重量部。

二酸化アンチモン　　　　　°　　５０重量部カーボン
　　　　　　　　　　　　　１重量部トルエン　　　　
　　　　　：　　５００重量部になるようにとり、撹拌
器により混合溶解を行って樹脂組成物を得た。

次に、上記組成物を厚みが０．２３ｍ＋＋のスフモス４
号布の片面に、コンマドクターを使用しで塗布し、１２
０℃で５分間加熱乾燥して、厚みが０゜４５ｎｍのケー
ブル用難燃テープを得た。第１図は本発明の実施例を示
す断面図であって、スフモス４号布よりなる基材１ａの
片面に、セラミックス繊維と金属水和物とバインダーと
を必須の構成成分とする樹脂組成物２を塗布して、構成
されている。

実施例２ 実施例１で得られて樹脂組成物を、厚みが０゜０６ｎｎ
のポリエステル不織布の両面に、コンマドクターを使用
して塗布し、１２０℃で６分間加熱乾燥して、厚みが０
．３ｍのケーブル用難燃テープを得た。第２図は本発明
の実施例を示す断面図であって、ポリエステル不織布よ
りなる基材１ｂの両面に、セラミックス繊維と金属水和
物とバインダーとを必須の構成成分とする樹脂組成物２
を塗布して、構成されている。

第３図は本発明の一応用例を示す断面図であって、銅よ
りなる導体３を、架橋ポリエチレンよりなる絶縁体４で
被覆した絶縁線心を３本撚り合わせ、紙よりなる介在物
５と合わせて、実施例１で得られたケーブル用遮燃テー
プよりなる押さえテープＡを３０ｍｎ＋の幅で１／２ラ
ツプで巻付け、これを金属水和物を主体に廻燃化した。

酸素指数３４のポリエチレンよりなるシース６を押出し
によって被覆して、ハロゲン化合物及びリン化合物を一
切含有しない延焼防止電カケープルを得た。

同様にして、押さえテープＡに実施例２で得られたケー
ブル用鑓燃テープを使用した延焼防止電カケープルを得
た。

次に、上記２種のケーブルを縦型トレイ燃焼試験方法（
ＩＥＥＥ　　Ｓｔｄ、３８３−１９７４）に基づき、燃
焼試験を行った。その評価方法は、以下の通りである。

約８１６℃で２０分間バーナー燃焼後。

ａ、トレイ最上段まで燃え尽きるケーブルは不合格。

ｂ、自己消火するケーブルは合格。

Ｃ，バーナー消火後燃焼を継続するケーブルはその燃焼
状態をみるため燃やしつづける。

それぞれ３回試験を行った結果は、いづれも合格であっ
た。さらには、発煙量も少なく、燃焼ガスをガスクロマ
トグラフィにより分析したが、塩酸及びホスフィンは検
出されなかった。

（発明の効果） この発明のケーブル用難燃テープは、セラミックス繊維
と金属水和物を必須の構成材料として含むものであるか
ら、高価な不燃性の基材をあえて使用しなくても、火炎
にさらされたとき、セラミックス繊維の絡み合いによる
高い機械的強度や寸法安定性を有していることがら、優
れた耐火保護層を形成する。故に、ケーブル構成材料に
ハロゲン系難燃剤やリン系難燃剤及びハロゲン系ポリマ
ーを一切使用せずに、優れた延焼防止ケーブルを得るこ
とができるばかりか、ケーブルの機能保持時間を延長で
きる。

さらには、ハロゲン化合物及びリン化合物を一切含まな
いため、有害な塩酸及びホスフィンを発生することもな
く、発Ｗ、量も少ない延焼防止ケーブルを得ることがで
きる。

本発明のケーブル用難燃テープは、電カケープル、通信
ケーブル、光フアイバーケーブル、制御用ケーブルなど
あらゆるケーブルに利用でき、実用価値は大なるもので
ある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明ケーブル用難燃テープの一実施例を示す
断面図である。 第２図は本発明ケーブル用難燃テープの一実施例を示す
断面図である。 第３図は本発明ケーブル用難燃テープの一応用例を示す
断面図である。 １ａ：基材 １ｂ二基材 ２：樹脂組成物 ３：導体 ４：絶縁体 ５：介在物 Ａ：押さえテープ（ケーブル用難燃テープ）６：シース

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １）セラミックス繊維と金属水和物とバインダーを必須
   の構成成分として、必要に応じて充填剤、加工助剤、硬
   化剤、老化防止剤などを加えた樹脂組成物を、基材に含
   浸、あるいは基材の両面又は片面に塗布したケーブル用
   難燃テープ。