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技術 難燃性電線・ケーブル

出願人 日立電線株式会社
発明者 石川浩史山本康彰
出願日 1994年4月18日 (26年7ヶ月経過) 出願番号 1994-078492
公開日 1995年10月31日 (25年0ヶ月経過) 公開番号 1995-288045
状態 拒絶査定
技術分野 高分子組成物 有機絶縁材料 絶縁導体(4)
主要キーワード ケーブル状態 布設状況 エチレン系ポリマ 電気用品取締法 エチレン系コポリマー 二次災害 中心抗張力体 避難行動
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(1995年10月31日)のものです。
また、この項目は機械的に抽出しているため、正しく解析できていない場合があります

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目的

本発明の目的は優れた難燃性を備えると共に、燃焼時における発煙有毒ガスの発生等が極めて低い新規難燃性電線ケーブルを提供することにある。

構成

本発明はエチレン酢酸ビニルコポリマー中に、ハイドロタルサイト類化合物及び鉛化合物を含有した難燃性電気絶縁組成物を、導体上に被覆してなることを特徴としている。

概要

背景

一般に、電線ケーブルに対しては安全確保の観点から難燃性が付与されている場合が多いが、近年のビル高層化、地下街地下鉄等の拡大化に伴い、これらに使用される電線・ケーブルに対しさらに高度な難燃性が要求されるようになってきた。

この難燃性の基準として代表的なものとしては、IEEE(米国電気電子技術者協会)規格383のVTFT(垂直トレイ燃焼試験)がある。これは電線・ケーブルの実際の布設状況模擬した多条布設燃焼試験であり、現在、この試験合格することを難燃性の条件として採用するのが一般的となってきている。そして、このVTFTの定める難燃性レベルはかなり厳しいものであり、従来このような厳しい条件をクリアする電線・ケーブルは電気絶縁組成物としてハロゲン系化合物リン系化合物混和した材料等が提案され、実用化されている。

このハロゲン系化合物やリン系化合物を混和した難燃性電気絶縁組成物は、火災時に不燃性ハロゲン系ガス等を多量に発生し、そのガス燃焼周囲の酸素遮断することで、燃焼の拡大を防止するものである。

概要

本発明の目的は優れた難燃性を備えると共に、燃焼時における発煙有毒ガスの発生等が極めて低い新規難燃性電線・ケーブルを提供することにある。

本発明はエチレン酢酸ビニルコポリマー中に、ハイドロタルサイト類化合物及び鉛化合物を含有した難燃性電気絶縁組成物を、導体上に被覆してなることを特徴としている。

目的

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を備えると共に、燃焼時における発煙や有毒ガスの発生等が極めて低い新規な難燃性電線・ケーブルを提供するものである。

効果

実績

技術文献被引用数
1件
牽制数
0件

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請求項1

請求項2

エチレン酢酸ビニルコポリマーと、エチレン酢酸ビニルコポリマー以外のエチレン系コポリマとのブレンド物中に、ハイドロタルサイト類化合物及び鉛化合物を含有した難燃性電気絶縁組成物を、導体上に被覆してなることを特徴とする難燃性電線・ケーブル。

請求項3

エチレン酢酸ビニルコポリマー100重量部に対して、ハイドロタルサイト類化合物50〜200重量部及び鉛化合物3〜100重量部を含有する難燃性電気絶縁組成物を、導体上に被覆してなることを特徴とする難燃性電線・ケーブル。

請求項4

エチレン酢酸ビニルコポリマーと、エチレン酢酸ビニルコポリマー以外のエチレン系コポリマとのブレンド物100重量部に対して、ハイドロタルサイト類化合物50〜200重量部及び鉛化合物3〜100重量部を含有する難燃性電気絶縁組成物を、導体上に被覆してなることを特徴とする難燃性電線・ケーブル。

請求項5

上記エチレン酢酸ビニルコポリマーあるいはエチレン酢酸ビニルコポリマー以外のエチレン系コポリマとのブレンド物中の酢酸ビニル含有量が3重量%以上であることを特徴とする請求項1〜4いずれかに記載の難燃性電線・ケーブル。

技術分野

0001

本発明は燃焼時に有害ガスを発生する虞のない難燃性電線ケーブルに関するものである。

背景技術

0002

一般に、電線・ケーブルに対しては安全確保の観点から難燃性が付与されている場合が多いが、近年のビル高層化、地下街地下鉄等の拡大化に伴い、これらに使用される電線・ケーブルに対しさらに高度な難燃性が要求されるようになってきた。

0003

この難燃性の基準として代表的なものとしては、IEEE(米国電気電子技術者協会)規格383のVTFT(垂直トレイ燃焼試験)がある。これは電線・ケーブルの実際の布設状況模擬した多条布設燃焼試験であり、現在、この試験合格することを難燃性の条件として採用するのが一般的となってきている。そして、このVTFTの定める難燃性レベルはかなり厳しいものであり、従来このような厳しい条件をクリアする電線・ケーブルは電気絶縁組成物としてハロゲン系化合物リン系化合物混和した材料等が提案され、実用化されている。

0004

このハロゲン系化合物やリン系化合物を混和した難燃性電気絶縁組成物は、火災時に不燃性ハロゲン系ガス等を多量に発生し、そのガスで燃焼周囲の酸素遮断することで、燃焼の拡大を防止するものである。

発明が解決しようとする課題

0005

ところで、このような難燃性電気絶縁組成物は充分な難燃特性を備えている反面、燃焼時にハロゲン系ガス等の有色の煙りを多量に発生し、これが周囲の見通しを悪くて火災発生時避難行動消火活動を著しく妨げることがあった。また、このハロゲン系ガス等は例えば、塩化水素等の有害ガスを多量に含んでいるため、これが人体に悪影響を与えるなどして二次災害を招く虞もある。さらに、このハロゲン系ガスが空気中の水分と反応してハロゲン化水素酸となって配電盤腐蝕させる虞もあった。

0006

そのため、このようなハロゲン系化合物やリン系化合物に代えて無機水酸化物を混和した難燃性絶縁組成物被覆した電線・ケーブルが提案され、注目を集めている。この無機水酸化物を混和した難燃性絶縁組成物は上記ハロゲン系化合物やリン系化合物を混和した難燃性電気絶縁組成物と異なり、燃焼時における発煙性や毒性あるいは腐蝕性が極めて少ない利点を有している。

0007

しかしながら、この無機水酸化物を混和した難燃性絶縁組成物は、火災時において含まれている水酸化物結晶水を放出し、その吸熱作用によって難燃効果を発揮するものであり、難燃性の点では上記ハロゲン系化合物やリン系化合物に比べて劣るものであった。

0008

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を備えると共に、燃焼時における発煙有毒ガスの発生等が極めて低い新規な難燃性電線・ケーブルを提供するものである。

課題を解決するための手段

0009

上記目的を達成するために本発明は、エチレン酢酸ビニルコポリマー単独若しくはエチレン酢酸ビニルコポリマーとエチレン酢酸ビニルコポリマー以外のエチレン系ポリマとのブレンド物100重量部に対して、ハイドロタルサイト類化合物50〜200重量部及び鉛化合物3〜100重量部を含有する難燃性電気絶縁組成物を、導体上に被覆してなるものである。

0010

すなわち、本発明者等はこのエチレン酢酸ビニルコポリマー(以下、EVAと称す)にハイドロタルサイト類化合物と鉛化合物を併用することにより、難燃性が著しく向上することを見出だし本発明に至ったものである。この機構についての詳細は現在究明中であるが、EVAにこれら化合物を組み合わせることにより、EVAの脱酢酸温度及びハイドロタルサイト類化合物の分解温度が変わり、これらがポリマの難燃化に対し有効に作用するためと推定される。

0011

また、本発明でEVA単独もしくはEVAとエチレン系コポリマとのブレンド物中の酢酸ビニル含有量を3重量%以上と規定したのは、高難燃性を付与するためである。

0012

本発明におけるEVA以外のエチレン系コポリマーとしては、エチレンプロピレンコポリマーエチレンプロピレンジエンターポリマ、超低密度ポリエチレンエチレンエチルアクリレートコポリマーエチレンブテンコポリマーといったものが挙げられ、これらは単独または2種以上併用して使用される。

0013

また、ハイドロタルサイト類化合物は難燃剤として用いられ、これは一般式Mg1-X AlX (OH)2 (CO3 )X/2 ・mH2 Oで表せる化合物であり、EVA単独もしくはEVAとEVA以外のエチレン系コポリマーとのブレンド物100重量部に対して50〜200重量部の範囲で含有させる必要がある。すなわち、50重量部未満では目的とする難燃性を付与できず、200重量部を越えると強靭性が著しく低下するからである。また、凝集、強靭性、難燃性、耐水性等から平均粒径3μm以下で脂肪酸金属塩シランカップリング剤等で表面処理したものを用いるのが好ましい。

0014

鉛化合物は難燃助剤として添加されるものであり、例えばPbO、Pb3 O4 、マレイン酸鉛、ステアリン酸鉛等が挙げられ、EVA単独もしくはEVAとEVA以外のエチレン系コポリマーとのブレンド物100重量部に対して3〜100重量部含有させる必要がある。すなわち、3重量部未満では目的とする難燃性を付与できず、反対に100重量部を越えると強靭性が著しく低下し、難燃性に対する効果も飽和するからである。

0015

また、上記成分に加えてシリコーン生ゴムカーボンブラック等難燃助剤として添加してもよい。シリコーン生ゴムとしてはジメチルシリコーン生ゴムメチルフェニルシリコーン生ゴム、メチルフェニルビニルシリコーン生ゴム等が挙げられる。さらに、酸化防止剤滑剤等を添加しても差し支えない。また、非架橋の他に有機過酸化物から電子線照射等により架橋しても良い。

0016

本発明は上述したような成分からなる難燃性電気絶縁組成物を、導体上に被覆してなるものであるため、高い難燃性を発揮し、しかも燃焼時において、従来の難燃性電気絶縁組成物のような有害ガス及び煙りを発生しない。

0017

以下、本発明の具体的実施例を詳述する。

0018

表1に示す実施例1〜4及び比較例1〜5に示すような配合割合となるように各種成分を配合したブレンド物を形成し、これら各ブレンド物を120℃に保持した8インチロール投入してロール混練を行った。その後、これら各ブレンド物から180℃に保持した40m/m押出し機(L/D=20)を用いて、図1に示すようなケーブル状態試料を作製すると共に、上記各ブレンド物を180℃、5分の条件で熱プレスによりシート状の試料を成形し、これら二種類の試料を用いて表1に下欄に示すような各評価項目についての試験を行った。

0019

この引張特性試験としては、180℃で1mm厚にプレス成形後、JISダンベル3号試験片を作製し、ショッパー型引張試験機により200mm/分の速度で各試料を引張っり、その引張強さ(MPa)及び伸び(%)を測定した。また、難燃性試験としては、IEEE規格383に準拠し、図1に示すような2.4m長のケーブルを8本垂直に並べ、下方から70000BTU/hの炎を20分間当て、その後炎取り去り、その燃焼部から1.8m以下で鎮火したものを合格とした。尚、各ケーブルは図示するように、φ2.6mm鋼線からなる中心抗張力体の周囲に外径9.5mmのスペーサを介して4心SMファイバテープを設け、さらにその周囲を吸水膨潤テープを介し、ポリエチレンからなるシースを被覆したものであり、高層ビルや地下街等で実際に使用されているものと略同様の構造とした。

0020

0021

この結果、表1からも明らかなように、本発明の範囲内にある実施例1〜4はいずれも引張特性に優れ、電気用品取締法のPE規格(TS9.8MPa、TE300%以上)に合格すると共に、優れた難燃性を示した。これに対し、エチレン酢酸ビニルコポリマを配合しない比較例1、ハイドロタルサイト類化合物の含有量が本発明の規定量以下である比較例2、鉛化合物の配合量が規定量以下である比較例3はいずれも難燃性が不十分であった。また、ハイドロタルサイト類化合物及び鉛化合物の含有量が本発明の規定量以上の比較例4,5は、いずれも引張特性が不十分であった。

発明の効果

0022

以上要するに本発明によれば、難燃性が大に向上し、しかも燃焼時にハロゲン系ガスやホスフィン等の有害なガスを発生しないため、火災時の安全性を向上することができる。また、引張特性も十分満足できる値を発揮するため信頼性が向上する等といった優れた効果を発揮することができる。

図面の簡単な説明

0023

図1本発明の一実施例を示す拡大断面図である。

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