[發明專利]防火電線電纜

有效

• 申請號: 200610171785.4
• 申請日: 2006-12-29
• 公開（公告）號: CN101211681A
• 公開（公告）日: 2008-07-02
• 發明（設計）人: 黃勇翔;胡志明
• 申請（專利權）人: 財團法人工業技術研究院
• 主分類號: H01B7/295
• 分類號: H01B7/295;C09K21/06;C09K21/14;C09K21/02;H01B7/00
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所
• 代理人: 封新琴;巫肖南

技術領域

本發明涉及一種具有環保型防火絕緣層及/或外覆層的耐火電線/電纜。

背景技術

由于近年來臺灣經濟成長快速，帶動營建業亦蓬勃發展，伴隨而來的是對于建筑物消防觀念的提升。根據內政部消防署的統計，民國93年臺灣地區總共發生6,611起火災事件，較民國92年的8,642起與88年的18,254起均減少了相當大的幅度，此良性現象與近來國人防火觀念提升與建筑物防火設施的逐漸普遍使用有關。但就我國因火災所造成的損失來看，93年死亡人數高達160人，所造成的財物損失更高達20億8千592萬4千元，顯示火災所造成的損失仍相當嚴重。因此，除了建筑業者需就防火逃生安全作更有效的空間規劃外，最重要的防火對策即是防火耐燃阻燃材料的使用。在建筑材料、裝修(飾)材料、室內與室外用電線電纜以及居家用物品等其材料本質的選擇上，易燃性的材料應盡量減少使用，而需使用具有防焰、阻燃性及耐燃性防火材料，以免火源產生后燃燒快速擴大，造成災害一發不可收拾。而隨著建筑物高度與密度快速提升，火災產生源以及蔓延因子增加，人員消防逃生更加不易，故所使用的防火耐燃阻燃材料其應用與使用層面以及防火能力亦需隨之提升。

防火耐燃阻燃材料之中，室內與室外用阻燃電線電纜是一相當重要的課題。電線電纜為電能的傳輸傳遞媒介，應用相當廣泛，建筑營造、公共工程、電信、電子、電機及信息等領域使用均極為普遍，正因電線電纜的大量使用，由于電線電纜走火而造成火焰蔓延釀成重大火災的事故更是屢見不鮮，為了防止此類事故不斷發生，電線電纜的阻燃性必須要提升。現行電線電纜的絕緣層與外覆(被覆)層材料有相當多種類，主要可分為熱塑性與熱固性兩類。熱塑性有PVC、LDPE、HDPE、PP、PU、尼龍與鐵氟龍等，而熱固性則有SBR、NBR、EPR、EPT與硅橡膠(silicone?rubber)等種類，這些材料中使用最大量的為聚氯乙烯(PVC)與聚烯烴(polyolefin)或其共聚物，其中又以PE為最(表1)。PE體積電阻極高(＞1017Ω-cm)、絕緣性與機械性質優良，但耐燃性極差，為一種極易燃的物質，為提升PE的耐燃性質會添加鹵素系、磷系或無機系的難燃劑。而PVC體積電阻高(1013-1015Ω-cm)、絕緣性與機械性質亦相當優良，而且阻燃性較其它材料如PE來的優良，故被用于取代PE作為各種電線電纜的阻燃絕緣層與外覆(被覆)層。然而由于鹵素系難燃劑與PVC含有溴與氯的成分，雖然鹵素成分能夠提升材料的阻燃性，但燃燒后會產生毒性氣體，對于環境與人體會造成相當大的危害，且2006年歐盟的RoHS(Restriction?on?the?use?of?certain?Hazardous)法規，禁用PBBs、PBDEs含鹵素難燃劑的塑料材料，世界各國亦對于含鹵素成分的物質加以越來越多的規范，故在此趨勢下，將來含有對環境具破壞性的鹵素系物質使用限制必定會越來越嚴苛，鹵素系難燃劑與PVC的使用必定會越來越受限。因此，電線電纜用非鹵素系環保型阻燃外覆(被覆)層材料在近年漸漸成為電線電纜研發與生產的重點。

表1、一般電力線用PE與PVC特性比較表

以現行電線電纜阻燃絕緣層與外覆(被覆)層材料而言，由于PVC具有極佳的阻燃性質，故PVC是最廣泛被使用的材料。如日本專利JP10330569、JP7211153、韓國專利KR9201723B與歐洲專利EP0029234等，皆直接使用PVC添加塑化劑(plasticizer)與安定劑(stabilizer)作為電線電纜的阻燃絕緣層與外覆(被覆)層；NZ207294則以交聯PVC包覆未交聯PVC作為電線電纜的阻燃絕緣層與外覆(被覆)層。除此之外，PVC亦常搭配其它有機或無機的添加物以進一步提升其阻燃性，如EP0769789以PVC添加鈣鹽、鋅鹽、鎂鹽與鋁鹽等；US5891571以PVC添加磷酸酯與鹵代塑化劑(halogenatedplasticizer)、氫氧化鋁、三氧化二銻與錫酸鋅(zinc?stannate)等添加物以提升PVC的阻燃性；PVC亦可搭配其它聚烯烴高分子以提升其阻水性，如JP1041112是以乙烯-PVC以及乙烯乙烯基乙酸酯-PVC的共聚物作為電線電纜的阻燃絕緣層與外覆(被覆)層。