JPH07320555A - 耐火ケーブル - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明の目的は高難燃性と優れた耐火特性を
備えた新規な耐火ケーブルを提供することにある。 【構成】 本発明は導体１上に耐火層２を介して絶縁体
３を被覆した絶縁体コア４の周囲に押えテープ５を巻き
付け、さらにその上にシース６を被覆してなる耐火ケー
ブルにおいて、上記絶縁体３が、発熱量が３０，０００
Ｊ／ｇ以下のポリオレフィン混和物からなり、かつ上記
シース６が、ポリオレフィン１００重量部に対し、金属
酸化物を５０〜２００重量部混和した樹脂組成物からな
ることを特徴としている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はビルや地下街等の高い安
全性が要求される場所に用いられる耐火ケーブルに関す
るものである。

【０００２】

【従来の技術】一般に、ビルや地下街では火災時におけ
る安全対策として、スプリンクラ、水噴霧装置等の消火
設備や自動火災報知機、非常警告装置、誘導灯等の非難
誘導表示機器等の設置が義務付けされており、これら電
気設備には、難燃性及び耐火性に優れた耐火ケーブルが
使用されている。

【０００３】このような従来の耐火ケーブルとしては、
例えば図２に示すように、導体１上に、ガラスマイカ等
の耐火層２を巻き付けると共に、その周囲にポリエチレ
ンや架橋ポリエチレン等のポリオレフィンからなる絶縁
体３を被覆した絶縁体コア４、４を形成し、さらにその
周囲に介在７、押えテープ５を介して難燃性のシース６
を被覆した構造をしており、火災時の高熱から絶縁体コ
ア４、４を保護して上記設備を一定時間作動させると共
に、ケーブルの燃焼による延焼等を未然に防止すること
ができるようになっている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、従来、この
ような耐火ケーブルとしてはＪＩＳ−Ｃ−３００５の６
０°傾斜試験に合格する程度の難燃性を備えたものが主
流を占めてきたが、最近ではビルの高層化、地下街の拡
大深層化に伴い、ＩＥＥＥ規格３８３の垂直トレイ燃焼
試験に合格する程度のさらに優れた難燃性を備えた耐火
ケーブルが要求されるようになってきた。そして、この
ような高難燃化を実現するためには、図示するような直
接火炎に晒されるシース６を難燃化させることで容易に
達成できる。

【０００５】しかしながら、このシース６を高難燃化さ
せると、逆にＪＩＳ−Ａ１３０４に準じた耐火試験、特
に電線管用試験においてポリエチレンや架橋ポリエチレ
ン等のポリオレフィンからなる絶縁体３が溶融落下ある
いは燃焼しずらくなってしまい、蒸し焼き状態を経て炭
化し、その結果、電気特性を大巾に悪化させて耐電圧試
験や絶縁抵抗の規格値を満足することが困難になってく
る。すなわち、シース６を高難燃化することで、実際の
火災時における断線や延焼を防止することは達成できる
が、上述した理由により、電気特性が著しく悪化し、ケ
ーブルとしての一定時間本来の機能を維持することが出
来なくなってしまうといった新たな問題が生じてくる。

【０００６】そこで、本発明は上記の問題点を有効に解
決するために案出されたものであり、その目的は優れた
難燃性と耐火特性を兼ね備えた新規な耐火ケーブルを提
供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明は、導体上に耐火層を介して絶縁体を被覆した
絶縁体コアの周囲に押えテープを巻き付け、さらにその
上にシースを被覆してなる耐火ケーブルにおいて、上記
絶縁体を発熱量が３０，０００Ｊ／ｇ以下のポリオレフ
ィン混和物とすると共に、上記シースをポリオレフィン
１００重量部に対し、金属酸化物を５０〜２００重量部
混和した樹脂組成物とし、あるいは、さらに上記押えテ
ープをポリオレフィンに金属酸化物を混和した組成物か
らなるコンパウンドをコーティング又は含浸により処理
した織布テープとしたものである。すなわち、従来のよ
うな構成をした耐火ケーブルに高難燃性と共に耐火特性
を兼備させるために種々検討を重ねた結果、絶縁体とし
て低発熱量のポリマを用いると共にシースに難燃性を付
与することにより、絶縁体の難燃性の向上を図れること
は勿論のこと、耐火特性も著しく向上することが分かり
本発明に至ったものである。また、さらに、絶縁体コア
とシースとの間にテープ巻き時の強度を付与するテンシ
ョンメンバである押えテープとして、上述のような処理
を施した繊布テープを用いたことにより、燃焼時の絶縁
体の溶融噴き出しを著しく抑えることができ、炭化等に
よる絶縁体の電気特性の低下を抑制することができる。

【０００８】この絶縁体として用いるポリオレフィン混
和物は、ポリエチレン、エチレン酢酸ビニルコポリマ、
エチレンメチルアクリレートコポリマ、エチレンエチル
アクリレートコポリマ、エチレンプロピレンゴム、エチ
レンブテンコポリマ、エチレンプロピレンコポリマ等の
ポリオレフィンにタルク、クレー、ウアラストナイト、
ケイ酸、炭酸カルシウム、アルミナ、マイカ粉等を混和
したものであり、その発熱量が３０，０００Ｊ／ｇ以下
でなければならない。すなわち、３０，０００Ｊ／ｇを
越えると、特に耐火特性が大巾に低下してしまうからで
ある。尚、このポリオレフィン混和物は過酸化物や多官
能性モノマを加え、化学架橋や電子線照射架橋を行って
もよい。

【０００９】また、シースに用いるポリオレフィンとし
てはポリエチレン、エチレン酢酸ビニルコポリマ、エチ
レンメチルアクリレートコポリマ、エチレンエチルアク
リレートコポリマ、エチレンプロピレンゴム、エチレン
ブテンコポリマ、エチレンプロピレンコポリマ等のポリ
オレフィン等のポリマが挙げられ、これらを２種以上併
用することもできる。また、これらに混和する金属水酸
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、アルミン酸カルシウム等
が挙げられる。そして、この混和量をポリマ１００重量
部に対して５０〜２００重量部と規定したのは、５０重
量部以下では目的とする難燃性を付与できず、また、２
００重量部以上を越えると強靭性や押出し加工性が著し
く低下してしまうからである。尚、必要に応じて、この
他に難燃助剤としてシリコーン化合物やカーボンブラッ
ク等を添加しても良く、絶縁体と同様に、これらからな
る組成物を過酸化物等による化学架橋や電子線架橋を行
ってもよい。

【００１０】また、織布テープに処理するコンパウンド
のポリオレフィンとしてはブチルゴム、エチレンプロピ
レンゴム、ポリエチレン、エチレン酢酸ビニルコポリ
マ、エチレンエチルアクリレートコポリマ等が挙げら
れ、このうち特にブチルゴム又はエチレン酢酸ビニルコ
ポリマが好ましい。一方、金属水酸化物としては上記と
同じものを用いることができるが、難燃性から水酸化マ
グネシウムが最も好ましい。そして、この混和量は高度
の難燃性を付与するために上述したようにポリオレフィ
ン１００重量部に対して２００〜４００重量部とするの
が好ましい。さらに必要に応じて燃焼固化剤として酸化
ケイ素、アルミナ、ホウ酸、酸化ナトリウム、酸化カリ
ウム、酸化リチウム、酸化チタン、酸化バリウム、酸化
カリウム、酸化亜鉛、フッ化カルシウム、酸化コバル
ト、酸化マンガン、酸化ニッケル等フリット等を添加し
てもよい。そして、これらの材料はロール、バンバリミ
キサ、ニーダ、２軸押出機等により混練後、例えば、こ
の組成物をトルエン、ベンゼン、キシレン、ｎ−ヘキサ
ン等の有機溶媒に溶解させ、５０〜３００センチポイズ
程度の粘度に調整してコンパウンドとした後、織布テー
プに塗布又は含浸し乾燥させる方法や、押出機を用い、
織布テープ上に押出し被覆する方法等が考えられる。
尚、このコンパウンド中には必要に応じ硫黄や過酸化物
により架橋してもよい。

【００１１】

【作用】本発明は上述したように、絶縁体として低発熱
量のポリオレフィン混和物を用いると共に、シースに金
属水酸化物を添加したポリオレフィンを用いることによ
り、絶縁体及びシースの難燃性の向上を図れる。また、
さらにポリオレフィンに金属水酸化物を混和したコンパ
ウンドをコーティング又は含浸により処理した織布テー
プを上述した組成の絶縁体コアとシースとの間、具体的
には絶縁体コア上、絶縁体コアとポリプロピレンヤーン
等の介在との撚合せ上、シールド用銅テープ上等に設け
ることにより、燃焼時にこの織布テープが延焼を防止す
ると共に絶縁体コアに固着し、絶縁体をシールしてその
吹出しを大巾に抑えることができる。従って、燃焼時に
は燻蒸状態による絶縁体の炭化が抑制され、これに起因
する電気特性の低下が防止される。

【００１２】

【実施例】以下、本発明の実施例を詳述する。

【００１３】（実施例）先ず、図１及び表１に示すよう
に、１．２ｍｍφの銅導体１上に、０．１５ｍｍ厚のガ
ラスマイカ（マイカ厚０．１０ｍｍ）を１／５ラップで
２枚巻きして耐火層２を形成した後、この耐火層２上
に、０．８ｍｍの厚さで表２に示すポリオレフィン混和
物（Ｉ−１，Ｉ−２，Ｉ−３）からなる絶縁体３を押出
し被覆して絶縁体コア４を作製した。次に、この絶縁体
コア４を７本撚合わせ、その上に押えテープ５を１／２
ラップ、２枚巻きして巻き付けた後、さらにこの押えテ
ープ５上に表３に示す組成物（Ｊ−１，Ｊ−２，Ｊ−
３）からなるシース６を被覆して３種類の試料ケーブル
（実施例１，２，３）を作製した。ここで、押えテープ
５は表４に示すようなコーティング材料をトルエンに溶
解させたコンパウンドをスフテープあるいはガラスクロ
スからなる織布テープにそれぞれ約３０μｍ厚で塗布
し、その後、１３０℃で乾燥させたものを用いた（Ｔ−
１，Ｔ−２）。

【００１４】そして、これら各試料ケーブルについて垂
直トレイ燃焼試験及び耐火性試験を行い、それぞれの難
燃性及び耐火性を評価した。尚、この垂直トレイ燃焼試
験としては、ＩＥＥＥ規格３８３に準拠した垂直トレイ
燃焼試験法を用い、長さ２．４ｍに設定した試料ケーブ
ルを７本垂直に並べ、下端に７０．０００ＢＴＵ／ｈｒ
の炎を２０分間当てた。その後、炎を取り去り、１．８
ｍ未満で自己消炎すれば合格、１．８ｍ以上延焼した場
合には不合格とした。一方、耐火試験としては、耐火・
耐熱電線認定業務委員会で規定している露出試験をＪＩ
Ｓ−Ａ１３０４に定める火災温度曲線に従い、各種試料
ケーブルを３０分間加熱し行った。測定に当たっては線
芯７本を３本と４本に集合し、固定線に一方を設置し、
絶縁抵抗を測定した。設置側となる集合線芯と非接触地
側となる集合線芯は切り替えて測定した。それぞれの絶
縁抵抗値は３０分後の測定値に非接触側の集合線芯数を
乗じた値で示した。また、３０分後１５００Ｖ／１分の
耐電圧試験を行い、絶縁破壊しないものを合格、絶縁破
壊したものは不合格とした。

【００１５】（比較例）表１に示すようなポリオレフィ
ン混和物あるいは組成物を用いた他は実施例と同様な構
成の試料ケーブル（比較例１，２、３）を作製し、実施
例と同様な方法でそれぞれの難燃性及び耐火性を評価し
た。

【００１６】

【表１】

【００１７】

【表２】

【００１８】

【表３】

【００１９】

【表４】

【００２０】この結果、表１からも明らかなように、本
発明に係る実施例１〜３の試料ケーブルはいずれも垂直
トレイ燃焼試験に合格し、かつ耐火試験では絶縁抵抗の
規格値（０．４ＭΩ≦）を満足し、耐電圧試験にも合格
した。

【００２１】これに対し、絶縁体として、発熱量が３
０，０００（Ｊ／ｇ）を大きく越えるポリオレフィン混
和物（Ｉ−３）を用いた比較例１は垂直トレイ燃焼試験
及び耐火試験のいずれも不合格であった。また、押えテ
ープとして、３０μｍ厚６６ナイロンテープを用いた比
較例２は耐火特性は良好であったものの、垂直トレイ燃
焼試験に不合格であった。さらに、シースとして、金属
水酸化物の配合量が少ない樹脂組成物（Ｊ−３）を用い
た比較例３は垂直トレイ燃焼試験に不合格となってしま
い、また耐火特性も不十分であった。

【００２２】

【発明の効果】以上要するに本発明によれば、難燃性が
向上すると共に、優れた耐火特性を発揮するため、火災
時における信頼性が向上し、安全対策に大きく貢献する
ことができる等といった優れた効果を有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る耐火ケーブルの一実施例を示す断
面図である。

【図２】従来の耐火ケーブルの一実施例を示す断面図で
ある。

【符号の説明】

１ 導体 ２ 耐火層 ３ 絶縁体 ４ 絶縁体コア ５ 押えテープ ６ シース ７ 介在

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 導体上に耐火層を介して絶縁体を被覆し
   た絶縁体コアの周囲に押えテープを巻き付け、さらにそ
   の上にシースを被覆してなる耐火ケーブルにおいて、上
   記絶縁体が、発熱量が３０，０００Ｊ／ｇ以下のポリオ
   レフィン混和物からなり、かつ上記シースが、ポリオレ
   フィン１００重量部に対し、金属酸化物を５０〜２００
   重量部混和した樹脂組成物からなることを特徴とする耐
   火ケーブル。
2. 【請求項２】 上記押えテープが、ポリオレフィンに金
   属酸化物を混和したコンパウンドをコーティング又は含
   浸により処理した織布テープであることを特徴とする請
   求項１記載の耐火ケーブル。
3. 【請求項３】 導体上に耐火層を介して絶縁体を被覆し
   た絶縁体コアの周囲に押えテープを巻き付け、さらにそ
   の上にシースを被覆してなる耐火ケーブルにおいて、上
   記押えテープが、ポリオレフィンに金属酸化物を混和し
   たコンパウンドをコーティング又は含浸により処理した
   織布テープであることを特徴とする耐火ケーブル。
4. 【請求項４】 上記押えテープに処理するコンパウンド
   が、ポリオレフィン１００重量部に対し、金属酸化物を
   ２００〜４００重量部の範囲で混和した組成物であるこ
   とを特徴とする請求項２又は３記載の耐火ケーブル。