JPS6222309A - Flame resisting electric cable - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。(57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、燃焼時に有毒なハロゲン系ガスを発生しない
難燃性電気ケーブル、特にＩＥＥＥ　（米国電気電子技
術者協会）３８３の垂直トレイ燃焼試験（ＶＴＦＴ）に
裕度をもって合格する高度の難燃性を有し、しかも低発
煙性の難燃性電気ケーブルに関するものである。Detailed Description of the Invention [Industrial Application Field] The present invention provides a flame-retardant electrical cable that does not emit toxic halogen gases when burned, and in particular, a flame-retardant electrical cable that meets the IEEE (Institute of Electrical and Electronics Engineers) 383 vertical tray combustion test. The present invention relates to a flame-retardant electric cable that has a high degree of flame retardancy that passes the (VTFT) test with a margin, and also has low smoke emission.

［従来の技１１１ｉ］ 近年、ビルなどの高層建築物、発電所、各種プラントな
どにおいて火災が発生した場合のことを考えて、人体に
対する影響や機器の腐食の原因になるハロゲン系ガスを
発生しない難燃性電気ケーブルが強く望まれている。[Conventional Technique 111i] In recent years, in consideration of fires occurring in high-rise buildings, power plants, various plants, etc., efforts have been made to prevent the generation of halogen-based gases that can affect the human body and cause corrosion of equipment. Flame retardant electrical cables are highly desired.

しかも、この場合の難燃性レベルは、上記のＶＴＦＴに
示しであるように極めて厳しいものが要求されている。Moreover, the flame retardance level in this case is required to be extremely strict as shown in the above-mentioned VTFT.

従来、このような厳しい難燃性レベルを満足するケーブ
ルとしては、ビニルやポリオレフィンにハロゲン系難燃
剤を混和した材料を絶縁体とし、ビニル、クロロブレン
ゴムなどをシースとしたタイプのものしかなかった。Previously, the only cables that met such strict flame retardant standards were those with an insulator made of vinyl or polyolefin mixed with a halogen flame retardant, and a sheath made of vinyl, chloroprene rubber, etc. .

［発明が解決しようとする問題点］ しかし、これらのケーブルは燃焼時に多量のハロゲン系
ガスを発生するという問題があり、また発煙量が多く避
難及び消火活動を妨げるという問題もある。[Problems to be Solved by the Invention] However, these cables have a problem in that they generate a large amount of halogen gas when burned, and they also generate a large amount of smoke, which hinders evacuation and firefighting activities.

本発明は上記に基づいてなされたもので、ＶＴＦＴに裕
度をもって合格する高度の難燃性を有し、しかも低発煙
性で燃焼時に有毒なハロゲン系ガス等を発生しない難燃
性電気ケーブルの提供を目的とするものである。The present invention has been made based on the above, and is a flame-retardant electric cable that has a high degree of flame retardancy that passes VTFT with a margin, has low smoke emission, and does not generate toxic halogen gas when burned. It is intended for the purpose of providing.

［問題点を解決するための手段］ 本発明の難燃性電気ケーブルは、絶縁体がハロゲンを含
まない可燃性材料からなる絶縁線心外周に、アクリレー
ト含有量が５重量％以上であるポリオレフィン１００重
量部に対し、水酸化アルミニウムを５０〜２００重量部
、平均粒径が２００ｍμ以下のカーボンブラックを２重
量部以上含有する組成物からなるシースを設け、上記絶
縁線心とシースとの間には、リン化合物と酸化アンチモ
ンを含有する樹脂組成物を織布または不織布の片面ある
いは両面に貼り付けてなる防火テープを設けて構成した
ことを特徴とするものである。[Means for Solving the Problems] The flame-retardant electric cable of the present invention has polyolefin 100 having an acrylate content of 5% by weight or more on the outer periphery of an insulated wire core whose insulator is made of a halogen-free combustible material. A sheath made of a composition containing 50 to 200 parts by weight of aluminum hydroxide and 2 parts by weight or more of carbon black with an average particle size of 200 mμ or less is provided between the insulated wire core and the sheath. The present invention is characterized in that a fireproof tape is provided on one or both sides of a woven or nonwoven fabric with a resin composition containing a phosphorus compound and antimony oxide.

本発明において、絶縁線心は導体外周にハロゲンを含ま
ない可燃性材料を絶縁体として設けて構成したもので、
−条でもあるいは複数条を撚合せたものでもよい。In the present invention, the insulated wire core is constructed by providing a halogen-free combustible material as an insulator on the outer periphery of the conductor.
- It may be a strip or a combination of multiple strips twisted together.

ハロゲンを含まない可燃性材料としては、ポリエチレン
、ポリプロピレン、ポリブテン、ポリ４メチルペンテン
−１、架橋ポリエチレン、架橋ポリプロピレン、エチレ
ン・プロピレン共重合体、エチレン・プロピレンターポ
リマ、エチレン・エチルアクリレート共重合体、エチレ
ン・ブテン共重合体、エチレン・酢酸ビニル共重合体、
天然ゴム、ブチルゴム、スチレンブタジェンゴム、シリ
コーンゴムといったものがあげられる。Flammable materials that do not contain halogen include polyethylene, polypropylene, polybutene, poly4 methylpentene-1, crosslinked polyethylene, crosslinked polypropylene, ethylene/propylene copolymer, ethylene/propylene terpolymer, ethylene/ethyl acrylate copolymer, Ethylene/butene copolymer, ethylene/vinyl acetate copolymer,
Examples include natural rubber, butyl rubber, styrene-butadiene rubber, and silicone rubber.

本発明者は、かかる絶縁線心を火災時に保護するための
被覆層について鋭意検討した結果、ＩＥＥＥ３８３のＶ
ＴＦＴに裕度をもって合格するような高度の難燃性を付
与するためには、燃焼時に堅固な殻を形成して内部を保
護する効果のあるものが最良であるとの考えに立脚し、 （ａ）アクリレート含有量が５重量％以上であるポリオ
レフィン１００重量部に対し、 （ｂ）水酸化アルミニウムを５０〜２００重量部、（Ｃ
）平均粒径が２００ｍμ以下のカーボンブラックを２重
量部以上 含有する組成物でもってシースを形成し、絶縁線心とシ
ースとの間に、 リン化合物と酸化アンチモンを含有する樹脂組成物を織
布または不織布の片面もしくは両面に貼り付けてなる防
火テープを設けた構成が極めて有効であることを見い出
し本発明に到った。As a result of intensive study on the coating layer for protecting such an insulated wire core in the event of a fire, the inventor of the present invention discovered that the IEEE383 V
Based on the idea that in order to give TFT a high level of flame retardancy that allows it to pass the test with a margin, it is best to use a material that forms a hard shell during combustion to protect the inside. a) 100 parts by weight of polyolefin having an acrylate content of 5% by weight or more, (b) 50 to 200 parts by weight of aluminum hydroxide, (C
) A sheath is formed with a composition containing 2 parts by weight or more of carbon black with an average particle size of 200 mμ or less, and a resin composition containing a phosphorus compound and antimony oxide is woven between the insulated wire core and the sheath. Alternatively, the present inventors have discovered that a configuration in which fireproof tape is attached to one or both sides of a nonwoven fabric is extremely effective, leading to the present invention.

すなわち、上記（ａ）　、（ｂ）　、（ｃ）の組成物か
らなるシースは、燃焼時に堅固な炭化層の殻を形成して
崩れ落ちることがなく、絶縁線心を保護することから高
度の難燃性を付与でき、更に上記防火テープを絶縁線心
とシースとの間に設けることにより、特に外径が２Ｏｎ
＋ｍφ以下の小サイズの電気ケーブルにおいても裕度を
もってＶＴＦＴに合格することを見い出した。That is, the sheath made of the compositions (a), (b), and (c) above does not form a hard shell of carbonized layer and collapse during combustion, and protects the insulated wire core, making it highly difficult to use. In addition, by providing the above-mentioned fireproof tape between the insulated wire core and sheath, it is possible to provide fire resistance, especially when the outer diameter is 2 On
It has been found that even small-sized electric cables of +mφ or less can pass VTFT with a margin.

シースを形成する材料であるアクリレート含有量が５重
量％以上のポリオレフィンとしては、エチレン・アクリ
レート共重合体、すなわち、エチレン・メチルアクリレ
ート共重合体、エチレン・エチルアクリレート共重合体
、エチレン・ブチルアクリレート共重合体など、あるい
はこれらと他のポリオレフィン、例えばポリエチレン、
ポリプロピレン、エチレン・酢酸ビニル共重合体、エチ
レン・プロピレン共重合体などとの混合物であって、ア
クリレート含有量が５重量％以上のものがあげられる。Examples of polyolefins with an acrylate content of 5% by weight or more that are used to form the sheath include ethylene/acrylate copolymers, such as ethylene/methyl acrylate copolymers, ethylene/ethyl acrylate copolymers, and ethylene/butyl acrylate copolymers. polymers, etc., or these and other polyolefins, such as polyethylene,
Examples include mixtures with polypropylene, ethylene/vinyl acetate copolymers, ethylene/propylene copolymers, etc., with an acrylate content of 5% by weight or more.

なお、アクリレート含有量が５重量％未溝のポリオレフ
ィンでは堅固な殻を形成できず、高度の難燃性を付与で
きない。It should be noted that an ungrooved polyolefin with an acrylate content of 5% by weight cannot form a hard shell and cannot provide a high degree of flame retardancy.

水酸化アルミニウムは、ポリオレフィン１００重量部に
対して５０〜２００重量部の範囲で含有せしめる必要が
あり、５０重量部未満ではポリオレフィンに十分な難燃
性を付与できず、また堅固な殻を形成できない。２００
重量部を越えると、電気ケーブルのシース材料としての
機械的特性の低下を招く。Aluminum hydroxide must be contained in a range of 50 to 200 parts by weight per 100 parts by weight of polyolefin; if it is less than 50 parts by weight, it will not be able to impart sufficient flame retardancy to the polyolefin and will not be able to form a hard shell. . 200
If the weight part is exceeded, the mechanical properties as a sheath material for electric cables will deteriorate.

カーボンブラックは平均粒径が２００ｍμ以下のものを
使用する必要があり、これを越えると堅固な殻を形成で
きない。It is necessary to use carbon black with an average particle size of 200 mμ or less, and if it exceeds this, a hard shell cannot be formed.

また、ポリオレフィン１００重量部に対して２重量部以
上含有せしめる必要があり、これ未満では堅固な殻を形
成できない。Further, it is necessary to contain at least 2 parts by weight per 100 parts by weight of the polyolefin, and if it is less than this, a hard shell cannot be formed.

上記成分に加えてフェロセン、赤リン、酸化モリブデン
等を添加することにより、更に堅固な殻を形成できるこ
とになる。By adding ferrocene, red phosphorus, molybdenum oxide, etc. in addition to the above components, an even stronger shell can be formed.

更に、必要に応じて酸化防止剤、滑剤、軟化剤、分散剤
等を適宜添加してもよい。Furthermore, antioxidants, lubricants, softeners, dispersants, etc. may be added as appropriate.

本発明における防火テープは、ポリリン酸アンモニウム
、リン酸エステル等のリン化合物の一種または二種以上
を二酸化アンチモン、五酸化アンチモン等の酸化アンチ
モンと共に液状ゴム等のバインダに混合してなる樹脂組
成物を、基材どなる織布あるいは不織布の片面もしくは
両面に塗布等により貼り付けることにより得られるもの
で、ハロゲンを含有しないものである。The fireproof tape of the present invention is made of a resin composition obtained by mixing one or more phosphorus compounds such as ammonium polyphosphate and phosphoric acid ester with antimony oxide such as antimony dioxide and antimony pentoxide in a binder such as liquid rubber. It is obtained by applying it to one or both sides of a woven or nonwoven fabric as a base material, and does not contain halogen.

バインダとなる樹脂としては、シリコーンゴム、ウレタ
ンゴム、ポリブタジェン等の液状ゴムが好適であるが、
これ以外のものであってもよい。Liquid rubbers such as silicone rubber, urethane rubber, and polybutadiene are suitable as the resin for the binder.
It may be something other than this.

防火テープは、−条または複数条の絶縁線心の直接外周
あるいは、必要に応じて絶縁線心外周に設けられた金属
テープの外周に設けられ、最外周に上記したシースが押
出等により形成される。The fire prevention tape is provided directly around the outer periphery of one or more insulated wire cores or, if necessary, on the outer periphery of a metal tape provided around the outer periphery of the insulated wire core, and the above-mentioned sheath is formed on the outermost periphery by extrusion or the like. Ru.

また、絶縁線心が複数条の撚合せからなる場合は、空隙
部にクラフト紙などの紙を介在とすることが好ましい。Further, when the insulated wire core is composed of a plurality of twisted wires, it is preferable to interpose paper such as kraft paper in the gap.

［実施例］ （防火テープの作！！＞ Ｏ液状ポリブタジェン（分子量４，０００　）　　１０
０　重量部 Ｏポリクレジルホスフェート１００　重量部〇　二酸化
アンチモン　　　　１００　　重量部Ｏ水酸化マグネシ
ウム　　　　５０　　Ｍ置部を含有する樹脂組成物を、
厚さ０．１ｍｍの綿テープの両面に片面側の厚さが０．
０７５ｍｍになるように塗布し、０．２５ｍｍの厚さの
テープを作製した。[Example] (Making fireproof tape!!> O liquid polybutadiene (molecular weight 4,000) 10
0 parts by weight O polycresyl phosphate 100 parts by weight 〇 Antimony dioxide 100 parts by weight O Magnesium hydroxide 50 parts by weight A resin composition containing 0 parts by weight,
One side has a thickness of 0.1 mm on both sides of a cotton tape with a thickness of 0.1 mm.
A tape having a thickness of 0.25 mm was prepared by coating the film to a thickness of 0.075 mm.

（シース組成物の作製） 第１表に示すような配合割合に従って各種成分を１３０
℃に保持された１２インチロールに投入してロール混練
を行ってシース組成物を作製した。(Preparation of sheath composition) Various ingredients were mixed in 130% according to the blending ratios shown in Table 1.
A sheath composition was prepared by putting the mixture into a 12-inch roll kept at 0.degree. C. and performing roll kneading.

続いて、第２表の各側に示すような電カケープルを作製
した。Subsequently, electric cables as shown on each side of Table 2 were produced.

なお、防火テープはテープを２回巻きにして計０．５ｍ
ｍの厚さとなるようにした。In addition, the fire prevention tape should be wrapped twice for a total of 0.5m.
The thickness was set to m.

また、シースは上記組成物を１５０℃に保持された４０
ｍ／ｍ押出機（Ｌ／Ｄ＝２５）を用いてそれぞれ所定の
厚さに防火テープの外周に押出被覆した。In addition, the sheath was used to store the above composition at 40°C, which was maintained at 150°C.
Using a m/m extruder (L/D=25), the outer periphery of each fireproof tape was coated by extrusion to a predetermined thickness.

各側における評価結果は第２表に示す通りである。The evaluation results on each side are shown in Table 2.

評価は次のようにして行った。The evaluation was performed as follows.

難燃性：垂直トレイに長さ２．４ｍのケーブルを外径の
１／２の間隔で、導体断面積が８　ｍ１Ｔｉ″でｌ線心
のケーブルでは垂直に８本並へ、導体断面積が２　ｍｒ
ｔ？で３線心のケーブルでは垂直に１０本並べ、導体断
面積が２ｉＩＴｒＩ′で１線心のケーブルでは垂直に１
５本並べ、７万ＢＴＵ／ｈｒの炎を２０分間当てた後バ
ーナを消炎し、損傷距離および自己消炎の有無を測定し
た。Flame retardancy: When a cable with a length of 2.4 m is placed on a vertical tray at intervals of 1/2 of the outer diameter, the conductor cross-sectional area is 8 m1Ti'' and the L-core cable is about 8 vertically. 2 mr
T? For a cable with a 3-wire core, there are 10 wires arranged vertically, and for a cable with a 1-wire core with a conductor cross-sectional area of 2iITrI', there are 1 wires arranged vertically.
Five burners were lined up and exposed to a flame of 70,000 BTU/hr for 20 minutes, then the burner was extinguished, and the damage distance and the presence or absence of self-extinguishing were measured.

なお、損傷距離が１８０ｃｍ以上のときは自己消炎性無
しと判定した。In addition, when the damage distance was 180 cm or more, it was determined that there was no self-extinguishing property.

第２表からも明らかな通り、本発明に係わる実施例１〜
６では、いずれもＶＴＦＴに余裕をもって合格する高度
の難燃性を有する。As is clear from Table 2, Examples 1 to 1 according to the present invention
No. 6, all of them have a high degree of flame retardancy that passes VTFT with a margin.

比較例１〜５はシースが本発明の規定値を外れる組成物
からなるものであり、いずれもＶＴＦＴに不合格である
。In Comparative Examples 1 to 5, the sheaths were made of compositions that did not meet the specified values of the present invention, and all of them failed the VTFT test.

比較例６〜８は防火テープを未使用の場合（比較例６，
８は紙テープを使用）であり、ＶＴＦＴに合格はするも
のの、余裕が殆どない。Comparative Examples 6 to 8 are cases where fireproof tape is not used (Comparative Example 6,
8 uses paper tape), and although it passes the VTFT, there is almost no margin.

［発明の効果］ 以上説明してきた通り、本発明はアクリレート含有量が
５重量％以上のポリオレフィン、水酸化アルミニウム、
平均粒径が２００ｍμ以下のカーボンブラックを含有す
る組成物のシース、および絶縁線心と当該シースとの間
に特殊防火テープを設けて構成したものであり、シース
が燃焼によって堅固な炭化層の殻を形成し、かつ特殊防
火テープが燃焼防止効果に大きく寄与することがらＶＴ
ＦＴに余裕をもって合格する高度の難燃性を付与できる
。特に、本発明は難燃性を付与しにくい外径が２０＋ｎ
ｍφ以下の小サイズケーブルへの適用に有効である。[Effects of the Invention] As explained above, the present invention provides polyolefins having an acrylate content of 5% by weight or more, aluminum hydroxide,
It consists of a sheath made of a composition containing carbon black with an average particle size of 200 mμ or less, and a special fireproof tape between the insulated wire core and the sheath, and the sheath forms a hard carbonized layer shell by combustion. VT and the special fireproof tape greatly contributes to the combustion prevention effect.
It can provide a high degree of flame retardancy that passes FT with a margin. In particular, the present invention has an outer diameter of 20+n, which is difficult to impart flame retardancy.
It is effective for application to small size cables of mφ or less.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] （１）絶縁体がハロゲンを含まない可燃性材料からなる
絶縁線心外周には、アクリレート含有量が５重量％以上
であるポリオレフィン１００重量部に対し、水酸化アル
ミニウムを５０〜２００重量部、平均粒径が２００ｍμ
以下のカーボンブラックを２重量部以上含有する組成物
からなるシースが設けられ、上記絶縁線心とシースとの
間には、リン化合物と酸化アンチモンを含有する樹脂組
成物を織布または不織布の片面あるいは両面に貼り付け
てなる防火テープが設けられてなることを特徴とする難
燃性電気ケーブル。(1) On the outer periphery of the insulated wire core, the insulator is made of a flammable material that does not contain halogen, an average of 50 to 200 parts by weight of aluminum hydroxide is added to 100 parts by weight of polyolefin with an acrylate content of 5% by weight or more. Particle size is 200mμ
A sheath made of a composition containing 2 parts by weight or more of the following carbon black is provided, and between the insulated wire core and the sheath, a resin composition containing a phosphorus compound and antimony oxide is coated on one side of a woven or non-woven fabric. Alternatively, a flame-retardant electric cable is characterized in that it is provided with fire-retardant tape pasted on both sides.