JPH0824012B2 - 耐火電線 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、耐火電線、特に耐火電線の耐火層の改善に
関し、消防庁告示の基準性能を上回る耐火層を備えた耐
火電線に関するものである。

上記耐火電線の性能には、消防庁告示による基準があ
る。即ち、当該基準は、上記告示で定められた燃焼炉中
で、所定の昇温曲線に従い30分間に常温から840℃まで
昇温させ、この間に600Vの耐電圧および0.4MΩ以上の絶
縁抵抗を保持するという性能を要求するものである。

〔従来の技術〕

近年の建築物においては、火災が発生した場合におい
て、緊急非難警報或いは室内放送等を行い得るようにす
るための非常用電源が確保されるようになってきてい
る。この非常用電源を確保するという目的で、高温に耐
えかつ絶縁性の優れた天然マイカを原料とした集成マイ
カテープを導体上に巻回した耐火電線が使用されるよう
になってきた。

上記耐火電線の一例として、第３図にその断面図が示
されている。第３図図示耐火電線は、導体１の上に天然
マイカからなる硬質集成マイカや軟質集成マイカを主体
としたマイカテープ5,5′を２層に巻回して耐火層を形
成し、その耐火層の上に例えばポリエチレン等からなる
絶縁層３を設け、更に当該絶縁層３の上に例えばポリ塩
化ビニール等からなるシース層４を設けるよう構成され
ている。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、火災発生時には消防庁告示による基準
の840℃を超える雰囲気となる場合がある。このような
消防庁告示による基準の840℃を超える状況下では、第
３図図示の如く、天然マイカからなる硬質集成マイカや
軟質集成マイカを主体としたマイカテープ5,5′により
形成された耐火層をそなえた耐火電線は、前述した消防
庁告示の基準における絶縁性能の0.4MΩ以上を満足させ
ることができなかった。

上記の如き絶縁性能劣化の原因を探究してみると、天
然マイカは水酸基（OH^-基）を有しており、高温になる
とこの水酸基が水に化学変化する。従って、天然マイカ
では、硬質集成マイカは650℃位で脱水し、軟質集成マ
イカは800℃位から脱水が始まる。絶縁性能の劣化は、
上記脱水現象に基づく結晶構造変化が生じることに起因
していることが判明した。またこの点を改善するために
上記軟質集成マイカに代えて合成集成マイカを用いると
いう考え方が生じたが，当該合成集成マイカを用いたと
しても，絶縁層として用いる材質が十分でない場合には
初期の効果を期待できないことが明瞭になってきた。

本発明は、上記の如き絶縁性能の劣化という問題の解
決を図るものであって、高温においても絶縁性能が優れ
ている耐火電線を提供することを目的としている。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は、上記の如き問題を解決することを目的とし
ており、そのため、本発明の耐火電線は、導体上に耐火
層，絶縁層およびシース層を順次設け、上記耐火層とし
て、合成マイカを粉砕して得られた微細マイカ鱗片を抄
造して得られた合成集成マイカにより形成された合成集
成マイカテープを上記導体上に巻回するよう構成され
る。

また、上記耐火層として、天然マイカに合成マイカを
少なくとも20重量％以上混抄して得られた集成マイカに
より形成された混抄集成マイカテープを上記導体上に巻
回するよう構成される。

そして，本発明の必須の構成として，上記合成集成マ
イカあるいは混抄集成マイカの上にもうける裏打材がポ
リオレフィンフィルム又はガラスクロスを用いるように
される。

〔作 用〕

本発明は、耐火層を形成するマイカテープの原料とし
て、合成マイカを使用している。前述した如く、天然マ
イカは水酸基を有しており、高温になるとこの水酸基が
水に化学変化することにより、絶縁性能が劣化する性質
をもっている。これに対して、合成マイカは、上記天然
マイカが有する水酸基に換えて化学結合力の強いフッ素
基（F^-基）に置換されているため、高温時における絶縁
性能が優れている。従って、上記合成マイカを粉砕して
得られた微細マイカ鱗片を抄造して得られた合成集成マ
イカにより形成された合成集成マイカテープ，または天
然マイカに合成マイカを少なくとも20重量％以上混抄し
て得られた集成マイカにより形成された混抄集成マイカ
テープの耐火層が形成された本発明の耐火電線は、実際
の火災における840℃を超える雰囲気においても、十分
な絶縁性能を発揮することができる。

なお、本発明における耐火電線の耐火層を形成するマ
イカテープの原料として使用される合成マイカは、フッ
素金マイカ（KMg₃（AlSi₃O₁₀）F₂），フッ素四ケイ素マ
イカ（KMg_2.5（Si₄O₁₀）F₂）等である。

そして，裏打材として用いるポリオレフィンフィルム
やガラスクロスは，フィルムまたはクロスを裁断した断
面を考えた際の当該断面と直交する方向でのガス通気性
（フィルムまたはクロスの外部面と平行な方向に向かう
所のガスのフィルムまたはクロス内部での通気性）が殆
どない。このために，例えば火災発生時に燃焼によって
生じた非所望なガスが上記裏打材を透過して集成マイカ
に接触することがなくなり，電線全体の耐火性が非所望
に劣化することがない。そして更に900℃を超える高温
下で裏打材が非所望な形で炭化状態となることがない。

〔実施例〕

第１図は本発明に係る耐火電線の一実施例の断面図を
示している。

第１図において、１は導体であり、２および２′は合
成マイカであるフッ素金マイカを粉砕して得られた微細
マイカ鱗片を用いた合成集成マイカテープである。そし
て、当該合成集成マイカテープ２および２′を、上記導
体１の上に1/2幅ずつ重なるようラップしながら巻回し
て、２層からなる耐火層が形成されている。３はポリエ
チレンの絶縁層であり、４はポリ塩化ビニールのシース
層である。また、上記合成集成マイカテープ2,2′は、
それぞれ第２図図示の構成からなっている。即ち、第２
図において、2aは上記合成マイカ（フッ素金マイカ）を
粉砕して得られた微細マイカ鱗片を抄造して得られた合
成集成マイカであり、接着剤として例えばシリコーン樹
脂が使用されている。また,2bは裏打材であり，例えば
ポリオレフィンフィルムやガラスクロスにより構成され
ている。

次に、第４図に関連して、本発明の実施例と従来例と
における温度と絶縁抵抗との関係を比較して説明する。
なお、第４図はJIS A 1304「建築物の不燃構成部分の防
火試験方法」に定めた火災温度曲線に準じて、常温から
925℃まで下記耐火電線に対する加熱を行い、絶縁抵抗
を測定したものである。なお、図示矢印ＡおよびＢの曲
線は、下記本発明の実施例Ａおよび実施例Ｂの耐火電線
に対する測定結果を示し、図示矢印Ｃの曲線は、下記従
来例Ｃの耐火電線に対する測定結果を示している。以
下、本発明に係る耐火電線の実施例A,Bおよび従来例Ｃ
について説明する。

（実施例Ａ） 合成集成マイカテープ２は、シリコン樹脂を含浸した
厚さ約0.12mmの合成集成マイカ2aを、厚さ25μのポリエ
チレンフィルムからなる裏打材2bの片面にシリコン樹脂
で接着したものである。そして、直径22mmの銅線（第１
図図示導体１）の上に、上記合成集成マイカテープ２を
上記合成集成マイカ2aが上記銅線に接するように、1/2
幅ずつラップさせて巻回する。更に、合成集成マイカテ
ープ２の上に、当該合成集成マイカテープ２と同様に形
成された合成集成マイカテープ２′を、当該合成集成マ
イカテープ２′の合成集成マイカ2aが上記合成集成マイ
カテープ２のポリエチレンフィルムからなる裏打材2bに
接するように、1/2幅ずつラップさせて巻回する。この
ように、２層の合成集成マイカテープ2,2′により形成
された耐火層の上に、厚さ1.2mmのポリエチレンからな
る絶縁層３を設け、その上に、厚さ1.5mmのポリ塩化ビ
ニールからなるシース層４が施された耐火電線が本発明
の実施例Ａである。

（実施例Ｂ） 上記実施例Ａにおける合成集成マイカ2aの主成分は、
合成マイカ（フッ素金マイカ）であったのに対して、実
施例Ｂは、上記合成マイカの代わりに、天然マイカに合
成マイカを20重量％混抄して得られた集成マイカを用い
て、上記実施例Ａと同様に形成された本発明の耐火電線
の一実施例である。

（従来例Ｃ） 従来例Ｃは、上記実施例Ａにおける合成集成マイカテ
ープの代わりに、第３図に関連して本願明細書の冒頭に
説明した如く、天然マイカである軟質集成マイカを主体
としたマイカテープを用いて、上記実施例Ａと同様に形
成された従来の耐火電線である。

第４図において、図示曲線により明らかなように、本
発明に係る耐火電線の実施例Ａ（曲線Ａ図示）および実
施例Ｂ（曲線Ｂ図示）は、常温から925℃の範囲におい
て、0.4MΩ以上の絶縁抵抗が保持されている。これに対
し、従来例Ｃ（曲線Ｃ図示）は、850℃から900℃に昇温
する間に絶縁抵抗が消防庁告示の基準値である0.4MΩ以
下に低下している。即ち、本発明に係る耐火電線の実施
例Ａおよび実施例Ｂは、従来例Ｃと比較して高温時の絶
縁性能が遥かに優れている。この事実は、作用の欄で説
明した如く、水酸基を有する天然マイカのみを主成分と
する従来例Ｃに対して、本発明に係る耐火電線の実施例
Ａおよび実施例Ｂは、上記水酸基に換えて高温時におけ
る化学結合力の強いフッ素基を有する合成マイカが用い
られていることに起因するものである。

なお、上記実施例Ａは２層の合成集成マイカテープに
より耐火層が形成されている耐火電線であり、実施例Ｂ
は天然マイカに合成マイカを少なくとも20重量％以上混
抄して得られた集成マイカにより形成された混抄集成マ
イカテープを２層に巻回されて耐火層が形成されている
耐火電線であるが、本発明はこれに限られるものではな
く、十分な厚さを有しておれば１層でもって耐火層を形
成するようにしても良く、上記実施例Ａにおける合成集
成マイカテープと実施例Ｂにおける混抄集成マイカテー
プとをそれぞれ１層ずつにして耐火層を形成するように
しても良い。

第４図は配線態様が露出配線である場合における試験
結果であるが、配線態様が金属電線管内に配線する金属
電線管配線である場合に対しても同様な試験を行い、当
該試験結果を第５図に示している。なお、第５図におけ
る符号等は第４図に対応している。第５図により明らか
なように、金属電線管配線の場合においても上記露出配
線の場合と同様な結果が得られた。即ち、本発明の耐火
電線は、露出配線の場合，金属電線管配線の場合等にお
いても、同様な絶縁性能を発揮することができる。

〔発明の効果〕

以上説明した如く、本発明によれば、合成集成マイカ
テープ，または天然マイカに合成マイカを少なくとも20
重量％以上混抄して得られた集成マイカにより形成され
た混抄集成マイカテープを使用して耐火層が構成されて
いるため、実際の火災において、840℃以上の雰囲気が
発生した場合においても十分な電気絶縁性能を有する耐
火電線を提供することができる。また裏打材が非通気性
のものであることから，火災において発生する非所望な
ガスが裏打材を介してマイカフィルムに達し，マイカフ
ィルムと裏打材との間に入り込んで，耐火電線としての
電気絶縁性能が劣化することがない。そして更に900℃
を超える高温下で裏打材が非所望な形で炭化状態となる
ことがない。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明における耐火電線の断面図，第２図は本
発明における合成集成マイカテープの断面図，第３図は
耐火電線の従来例断面図，第４図は露出配線の場合にお
ける耐火電線の温度と絶縁抵抗との関係説明図，第５図
は金属電線管配線の場合における耐火電線の温度と絶縁
抵抗との関係説明図を示す。 図中、１は導体,2および２′は合成集成マイカテープ,2
aは合成集成マイカ,2bは裏打材,3は絶縁層,4はシース層
を表す。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】導体上に耐火層，絶縁層およびシース層を
   順次設けた耐火電線において， 上記耐火層が，合成マイカを粉砕して得られた微細マイ
   カ鱗片を抄造して得られた合成集成マイクに，シリコー
   ン樹脂を接着剤としてポリオレフィンフィルム又はガラ
   スクロスからなる裏打材を貼り合わせて形成させた合成
   集成マイカテープを，上記導体上に巻回させてなる ことを特徴とする耐火電線。
2. 【請求項２】導体上に耐火層，絶縁層およびシース層を
   順次設けた耐火電線において， 上記耐火層が，天然マイカに合成マイクを少なくとも20
   重量％以上混抄して得られた混抄集成マイカに，シリコ
   ーン樹脂を接着剤としてポリオレフィンフィルム又はガ
   ラスクロスからなる裏打材を貼り合わせて形成させた混
   抄集成マイカテープを，上記導体上に巻回させてなる ことを特徴とする耐火電線。