JPS6356647B2

JPS6356647B2 -

Info

Publication number: JPS6356647B2
Application number: JP58153439A
Authority: JP
Inventors: Shunichi Fujimura; Kyohiko Sano; Hidemi Nishama
Original assignee: Furukawa Electric Co Ltd
Current assignee: Furukawa Electric Co Ltd
Priority date: 1983-08-23
Filing date: 1983-08-23
Publication date: 1988-11-09
Also published as: JPS6044911A

Description

【発明の詳細な説明】

近年、電線ケーブルの難燃化は防災的見地から
厳しい基準に合格するような要請があり、多角的
な試験研究及び開発がなされ数多くの難燃電線ケ
ーブルが提案され実用に供されている。特に、電
線工業会規格（JCS）第366号の垂直トレイ燃焼
試験（VOT）は多数条のケーブルを、その外径
の0.5倍の間隔を空けて一列に配置することおよ
びケーブル下端を強力な火炎に20分間暴すことが
規定されていて、この試験にてトレイ内の被ケー
ブルがトレイ頂部まで延焼せず、かつ自然に鎮火
することが合格の判定基準となつており、従来難
燃性を判定する基準として知られている日本工業
会規格（JIS）の難燃試験に規定されるケーブル
を１条水平に保持して30秒間火炎に暴した後の自
消性を確認する試験方法に比べ非常に厳しい試験
方法である。一般にケーブルの難燃化方法としては、絶縁体
及びシース形成材料にハロゲン含有ポリマーなど
の難燃性ポリマーを使用する。或いは易燃性ポリ
マーにハロゲン系難燃剤および、または水和金属
化合物を配合した難燃性組成物等が採用されてい
るが、ハロゲンを含有する材料で被覆されたケー
ブルにあつては一旦火災が発生すると腐食性の高
いハロゲン化水素ガスを放出するためケーブル布
設周辺に存在する機器等が腐食するという二次災
害の発生の問題があつた。本発明者らは既にハロゲンを一切発生しない難
燃性多芯ケーブルとして、易燃性のポリエチレン
またはEPゴムからなる内層絶縁体層上に、非ハ
ロゲン系難燃剤にて難燃化したポリオレフイン組
成物を外部絶縁体層として被覆し、これら絶縁線
芯の所望数の上に、難燃化したポリオレフイン組
成物をシース層として設けた構造の難燃性多芯ケ
ーブルを提案した。しかしながら、上記難燃性多芯ケーブルは絶縁
線芯の外径が一般品に比べて大きくなるため、絶
縁線芯数の多いケーブルでは外径が予想外に太く
なる問題があつた。本発明者らはこのような欠点
を改良するため、絶縁体には易燃性のポリマーを
用いるが、介在などの副資材及びシースにはハロ
ゲン系難燃剤を添加しない難燃性材料を用いるこ
とによつてケーブルの難燃化を図ることにした。副資材、シースの難燃化処理によつて難燃性ケ
ーブルを得る手法は特公昭56−16484号公報にも
開示されているが、該発明ではシース材料として
塩化ビニル、ポリクロロプレン等のハロゲン系ポ
リマーが使用されており、介在の酸素指数は24〜
30である。しかしながらシース材料および介在と
してポリオレフインに水和金属化合物等を配合し
てなる難燃性組成物を使用した場合には、介在の
酸素指数を30としても前記の垂直トレイ燃焼試験
に不合格となることがわかつた。本発明者らはケーブル難燃化に関して鋭意研究
を行つた結果、シース材料には高難燃性を付与す
るために水和金属化合物を多量に添加すると、機
械特性が著しく低下するので、必要最小限の添加
量に制限し、優れた機械特性を要求されない介在
層には高度の難燃性を付与せしめることとした。
しかしながら、種々の実験により本発明者らは垂
直トレイ燃焼試験の20分間の加熱中は常に絶縁体
から可燃性ガスが放出されており、介在、シース
等がこのガス圧力によつて変形、溶融、脱落など
をおこすと可燃性ガスに容易に着火し燃焼が拡大
する現象を確認した結果、被覆材料に単なる難燃
性を付与するだけでなく、燃焼中に変形しない、
いわゆる灰化層を形成する性能を付与することが
重要であることが明らかとなり、鋭意研究した結
果本発明を完成するに至つた。即ちこの発明は、多芯の易燃性絶縁線芯間にハ
ロゲンを含まない難燃性組成物を押出充填、或い
は紐状成形物としてなど所望の形態にて介在さ
せ、集束し、その外側にシース材料としてハロゲ
ンを含まない難燃性組成物で被覆してなる多芯介
在型ケーブルにおいて、上記介在層を酢酸ビニル
含有量が40重量％以上であるエチレン酢酸ビニル
共重合体を60重量％以上含むポリオレフイン100
重量部に対して、水酸化アルミニウム、水酸化マ
グネシウム、ハイドロタルサイトの群より選ばれ
る含水無機物の１種または２種以上の混合物を少
なくとも200重量部と三酸化アンチモンを少なく
とも50重量部配合した難燃性樹脂組成物にて形成
し、更に上記シース層をポリオレフイン100重量
部に対して水酸化アルミニウム、水酸化マグネシ
ウム、ハイドロタルサイトの群より選ばれる含水
無機物50〜100重量％および三酸化アンチモン０
〜50重量％よりなる難燃剤を80〜150重量部配合
してなる難燃性樹脂組成物を用いて形成したこと
を特徴とするものである。本発明においていう易燃性絶縁体とはポリエチ
レン、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、エチレンプロピレン共
重合体、エチレンプロピレンジエン共重合体、エ
チレンプロピレンエチリデンノルボルネン共重合
体などを基材とし、これら基材に必要により架橋
構造を付与せしめてなる優れた電気絶縁性を有す
る組成物を意味するものである。介在層は易燃性絶縁体を有する絶縁線芯を多数
本より合わせた間隙に、充填されるよう配置せし
めて成るが、その形成方法は押出成型による充実
介在型方式の他、予め介在用樹脂組成物を紐状に
押出成型し絶縁線芯の撚り合わせ時に合わせて撚
り込む紐状介在型方式がある。充実介在型の場
合、絶縁線芯を十分被覆することによつて難燃性
を高めることができるが余り厚くするとケーブル
外径が大きくなり布設時の問題が生ずるので、集
束した絶縁線芯の内接円の直径に対し１mm以下好
ましくは0.5mm大きい円形に押出成型することが
望ましい。また紐状介在型方式の場合、上記難燃
性樹脂組成物の引張り強度が低いのでナイロン
糸、テトロン糸、綿糸、ガラス糸など電気伝導性
のない糸状の補強材を補強芯として用いて断面が
円形の紐状に成型して、これを用いることが望ま
しい。この場合の紐の太さ、本数等は絶縁線芯の
本数、絶縁線芯の外径等によつて異なるが、ケー
ブルの断面を円形とする必要量であればよい。また、介在物層を形成する難燃性樹脂組成物中
のポリオレフインは、酢酸ビニル含有量40重量％
以上のエチレン酢酸ビニル共重合体を60重量％以
上含み、酢酸ビニル含有量40重量％未満のエチレ
ン酸酢ビニル共重合体またはエチレンプロピレン
ジエン共重合体を40重量％未満の範囲で含むもの
である。ここで、酢酸ビニル含有量40重量％以上
のエチレン酢酸ビニル共重合体を60重量％以上と
したのは、これ以下では難燃性が著しく低下する
ためである。また本発明で基材として用いるエチ
レン酢酸ビニル共重合体の酢酸ビニル含有量を40
重量％以上としたのは、これ以下の含有量である
と得られる樹脂組成物の可とう性が損なわれ、ケ
ーブルを曲げた場合に容易に介在層に亀裂が生ず
る等の問題を生ぜしめるためである。また難燃剤として添加する水酸化アルミニウ
ム、水酸化マグネシウム、ハイドロタルサイトよ
り選ばれる１種または２種以上の配合量は基体樹
脂であるポリオレフイン100重量部に対して200重
量部以上であれば優れた難燃性を付与することが
できる。しかしその上限は得られる組成物の加工
性、物性から決定されるものであり他の要因から
限定するものではない。また、上記含水無機物と
共用する三酸化アンチモンは通常ハロゲン系難燃
剤と併用され、例えば燃焼時にハロゲン化アンチ
モンを形成して難燃性を付与せしめるなどの効果
が期待されるものであり、本発明に示す如きエチ
レン酢酸ビニル共重合体に添加しても、その難燃
効果は殆んど見出されないものであつたが、本発
明における如き組成構成とした場合にその燃焼時
に強固な灰化層を形成せしめる作用を発揮するこ
とは全く予想されない現象であつた。このような
三酸化アンチモンは少なくとも50重量部以上の配
合量にしなければ、ケーブルの垂直トレイ燃焼試
験時に灰化層を形成せず溶融、脱落などの現象を
起こしケーブルが延焼するので好ましくない。な
お50重量部以上であれば良好な性能を発揮するが
一方150重量部以上配合してもその効果は飽和し
てしまい、経済的な欠点を生じるため実用上好ま
しくない。また、シースとは介在層が押出充実型の場合に
はその直上に、紐状物の充填の場合には布テープ
等の抑えテープを施こした上から押出被覆する難
燃性ポリオレフイン組成物被覆層を意味し、ポリ
エチレン、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などを基体とするポ
リオレフイン100重量部に対して、水酸化アルミ
ニウム、水酸化マグネシウム、ハイドロタルサイ
ト等の群より選ばれる１種又は２種以上の含水無
機物50〜100重量％および三酸化アンチモン０〜
50重量％よりなる難燃剤を80〜150重量部配合す
るものである。ここに難燃剤添加量の下限を80重量部としたの
は、これ未満では十分な難燃性が得られないから
であり、上限は150重量部を越えて配合するとシ
ース材料としての機械特性が著しく低下し望まし
くないからである。また上記の如き含水無機物と
三酸化アンチモンの併用は上述した如く、灰化層
形成に有利であるばかりでなく、三酸化アンチモ
ンの比重が5.2と大きいため被覆層の機械特性の
低下を抑えて優れた難燃効果を発揮するために有
利であるからである。なおシース材料の厚さは電気用品規格等で規定
される厚みであればよく、シース材料の押出成型
機は通常使用される設備を用いることができ、架
橋型、非架橋型のいずれをも包含するものであ
る。以下図面を参照しつつこの発明の実施態様を説
明する。第１図及び第２図において１は導体、２
は絶縁体層、３は充実型介在層、４はシースであ
る。第２図において５は紐状介在、６は抑えテー
プである。第１図及び第２図は一例を示すもので
あつて例えば高圧電力ケーブルの場合、第２図の
２絶縁体上に半導電層および金属しやへい層（図
示せず）、６抑えテープの下に金属しやへい層
（図示せず）を設けたり、通信ケーブルの場合６
抑えテープの下に金属しやへい層（図示せず）を
設ける等の構成であつても何ら差支えない。以下実施例によりこの発明を具体的に説明す
る。実施例１〜９断面5.5mm²の銅撚線導体上に架橋ポリエチレン
絶縁層（絶縁厚さ10mm）を設けた絶縁線芯の３本
を撚り合わせた上に、表１に示す介在組成物を押
出成型機にて押出被覆した。又、実施例９では介
在組成２を直径１mmのテトロン糸上に外径2.8mm
となるよう押出成形した介在紐を６本絶縁線芯と
撚り合わせ、布テープを押えテープとして用い
た。更にこの直上に表２に示すシース組成物を押
出成型機にて被覆し、難燃性多芯ケーブルを得
た。こうして得られた難燃性多芯ケーブルを日本電
線工業会規格（JCS）第366号の垂直トレイ燃焼
試験方法によつて燃焼試験を行つた結果を表３に
示す。なお介在層及びシースの形成に用いた各材料に
ついて予めJIS Ｋ 7201（1972）に従つて測定し
た酸素指数値を表１、表２に併わせて示した。酸
素指数はその値が大きい程、難燃性が高いことを
示す。

【表】

【表】試験の結果、比較例１品では介在層を形成した
組成物６中に三酸化アンチモンが添加されていな
いため燃焼中の介在、シースの脱落が激しく、ケ
ーブルは全長にわたつて延焼し不合格となつた。
一方、比較例２、３、４品では介在層は灰化層を
形成し、ケーブルの燃焼速度は緩やかであつた
が、最終的には全焼し、不合格となつた。また比
較例５品は垂直トレイ燃焼試験に合格したが、シ
ース層の機械特性は引張り強さ0.6Kg／mm²、伸び
150％でありJIS Ｃ 3605（1975）600V架橋ポリ
エチレンケーブルのシース規格、引張り強さ1.0
Kg／mm²以上、伸び350％以上の規格を満たすこと
ができなつた。これらに対し、実施例１〜９品はすべて垂直ト
レイ燃焼試験に合格するだけでなく、シース層は
すべてJIS Ｃ 3605（1975）のシース規格に合格
した。以上の実施例からも明らかな如く本発明の難燃
性多芯ケーブルは優れた難燃特性を保有するもの
であり、その実用的価値は極めて大きいものであ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は充実介在型多芯ケーブルの断面説明
図、第２図は紐状介在型多芯ケーブルの断面説明
図である。１……導体、２……絶縁体層、３……充実介在
層、４……保護シース層、５……紐状介在物、６
……押えテープ層。

Claims

【特許請求の範囲】

１易燃性樹脂組成物からなる絶縁体を有する絶
縁線芯を複数本、介在等の副資材を介して集束
し、最外層に保護シースを被覆してなる難燃性多
芯ケーブルにおいて、絶縁線芯と集束される介在
物層を酢酸ビニル含有量40重量％以上であるエチ
レン酢酸ビニル共重合体を60重量％以上含むポリ
オレフイン100重量部に対して、水酸化アルミニ
ウム、水酸化マグネシウム、ハイドロタルサイト
の群より選ばれる含水無機物の１種又は２種以上
の混合物を少なくとも200重量部と三酸化アンチ
モンを少なくとも50重量部配合した難燃性樹脂組
成物にて形成し、保護シース層をポリオレフイン
100重量部に対して、水酸化アルミニウム、水酸
化マグネシウム、ハイドロタルサイトの群より選
ばれる含水無機物50〜100重量％および三酸化ア
ンチモン０〜50重量％よりなる難燃化剤を80〜
150重量部配合してなる難燃性樹脂組成物にて形
成したことを特徴とする難燃性多芯ケーブル。