JPH07320556A - 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及びシース６がポリオレフ
ィンに金属水酸化物を混和した樹脂組成物からなり、か
つ上記押えテープ５が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
理した織布テープであ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
絶縁体及びシースがポリオレフィンに金属水酸化物を混
和した樹脂組成物からなり、かつ上記押えテープがポリ
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からなる
ものである。

【０００８】この絶縁体及び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、エチレンメチルメタクリ
レートコポリマ、エチレンプロピレンゴム、エチレンブ
テンコポリマ等が挙げられ、これらはそれぞれ単独ある
いは２種以上併用して用いることができる。

【０００９】またこれらのポリオレフィンに混和する金
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、その混和量はこれらのポリ
オレフィン１００重量部に対し、５０〜２００重量部の
範囲とするのが好ましい。このほか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することも
でき、これらからなる樹脂組成物に過酸化物を加え化学
架橋やエネルギー線照射架橋を行っても良い。

【００１０】また、織布テープを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
るが、特に織布テープへの塗布作業性の点からブチルゴ
ム又はエチレン酢酸ビニルコポリマが好ましい。また、
これに混和する金属水酸化物としては前述と同じものが
挙げられるが、難燃性から水酸化マグネシウムが最も好
ましい。混和量は高度の難燃性を付与するためのポリオ
レフィン１００重量部に対し、２００〜４００重量部と
することが望ましい。また、これに加え燃焼固化剤とし
てタルク、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、マイカ粉等のフリットを添加して
もかまわない。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。また、この織布
テープとしてはガラスまたはスフを用いるのが望まし
い。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、絶縁体及びシースと
してポリオレフィンに金属水酸化物を添加した樹脂組成
物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、テープ巻き時の強度を付与するテンシ
ョンメンバとして設けることにより、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。この作用機構については鋭意究明中であるが、耐火
試験後導体直上の耐火層を形成するガラスマイカテープ
やフィルムマイカテープを観察すると従来のポリエチレ
ン、架橋ポリエチレン絶縁体ではこれらの炭化物が付着
し、黒色に成っているのに対し、金属水酸化物を混和し
たものでは炭化物は著しく少なくなり、白色あるいは灰
色になることから単に金属水酸化物混和によるポリマ含
有量の低減効果以外に金属水酸化物が積極的に炭化物を
抑えているものと推定している。また、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により処理され
た織布テープをシースと絶縁体との間に巻き付けること
により、耐火特性を殆ど低下させることなく絶縁体の溶
融、吹き出しを著しく抑制することができる。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に示すいずれかの樹脂組成
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４に示す樹脂組成物（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３に示すような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管内試験を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）絶縁体及びシース又は押えテー
プとして表１に示すような材料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、絶縁体及びシースとして、水
酸化マグネシウムを添加しない樹脂組成物（Ｉ−３、Ｊ
−３）を用いた比較例及び比較例３はいずれも垂直トレ
イ燃焼試験及び耐火試験に不合格であった。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は耐火特性は比較的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。

【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

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 樫村 均 茨城県日立市日高町５丁目１番１号 日立 電線株式会社日高工場内 (72)発明者 小林 一彦 茨城県日立市日高町５丁目１番１号 日立 電線株式会社日高工場内

Claims (3)

【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
   記絶縁体及びシースがポリオレフィンに金属水酸化物を
   混和した樹脂組成物からなり、かつ上記押えテープがポ
   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である
   こと特徴とする耐火ケーブル。
2. 【請求項２】 上記樹脂組成物は、ポリオレフィン１０
   ０重量部に対し、金属水酸化物を５０〜２００重量部添
   加してな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】 上記コンパウンドは、ポリオレフィン１
   ００重量部に対し、金属水酸化物を２００〜４００重量
   部添加してなることを特徴とする請求項１記載の耐火ケ
   ーブル。