CN102532657A - 树脂组合物及发泡绝缘电线 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种树脂组合物及发泡绝缘电线,提供发泡度稳定性优良的树脂组合物以及使用其的发泡绝缘电线,用于防止伴随着高发泡化时发泡度的变动所产生的阻抗失配导致的S/N比的恶化。在包含聚烯烃的该树脂组合物中,该树脂组合物的粘度,在测定温度170℃、测定频率1Hz的测定条件下,为500Pa·s以上且2300Pa·s以下的范围,且在测定温度150℃、形变速度3.0S-1的测定条件下测定的单轴拉伸粘度的形变固化率为800%以上。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于在导体外周挤出成形发泡绝缘体的树脂组合物以及使用其的发泡绝缘电线。
背景技术
近年来,以手机为代表的小型通讯设备的发展非常迅猛,极度要求对这些通讯中使用的天线、电线电缆等装置、部件的高性能化。
通讯机器的天线中使用的电线电缆主要要求降低传输损失。对于传输损失起到巨大作用的原因,主要是电线电缆(导体)的粗细和绝缘体的电气特性。如果通过改善这些能够降低传输损失的话,则在相同的传输损失下,可以使用更细的导体,从而可以实现大幅的资源节约,降低成本。
在绝缘体的电气特性中,对于传输损失产生影响的主要原因是介质损耗角正切和介电常数,作为现在主流的方法,是通过使聚乙烯发泡来实现这些的降低。
作为发泡绝缘电线的制造方法,大致分为以下的两种制造方法。
物理发泡法
一种方法是在挤出机中,在熔融的树脂中注入高压气体,称为物理发泡,大概的工序如下:
1)在挤出机中投入树脂,进行加热混炼,使之熔融。
2)从树脂的流路中途注入高压气体,使其溶解。
3)在导体上披覆溶解有气体的树脂。
4)随着导体的移动,将披覆的树脂移动到挤出机外部。
5)在挤出机内部放开压力,树脂中溶解的气体成为气泡。
6)在气泡过剩成长、绝缘体变得不均匀之前,进行冷却,固化树脂。
化学发泡法
另一方法是与树脂一起加入化学发泡剂的方法,称为化学发泡法。大概的工序如下:
1)在挤出机中投入树脂和发泡剂。即使是单独的发泡剂,也可以在树脂中混炼。
2)在挤压机中加热到发泡剂的分解温度以上。这时,挤出机中将树脂的压力维持在较高状态以便不产生发泡,将产生的气体溶解在树脂中。
3)在导体上披覆溶解有气体的树脂。
4)随着导体的移动,将披覆的树脂移动到挤出机外部。
5)在挤出机内部放开压力,树脂中溶解的气体成为气泡。
6)在气泡过剩成长、绝缘体变得不均匀之前,进行冷却,固化树脂。
与化学发泡方式相比,物理发泡方式有以下优点:
1)易于获得高发泡率。
2)由于不使用化学发泡剂,因发泡剂、发泡剂残渣导致的绝缘体的电气特性(介质损耗角正切和介电常数)的降低少。
由于上述原因,在制造高性能发泡绝缘电线时多采用物理发泡方式。
专利文献1:日本特开2006-339099号公报
发明内容
但是,在由该发泡方式得到的发泡绝缘电线中,存在气泡成长不稳定的问题。由于以气泡内的气体压为推动力,气泡的成长在周围材料粘度高时则慢,零剪切粘度低时则快。如果气泡成长过早,则气泡的成长产生不均匀,易于引起异常成长,成为外径变动、偏心(偏壁)、发泡度变动、产生气孔(巣)的原因。
这样的变动会导致绝缘体的介质损耗角正切、介电常数的变动,会引起通讯电缆中局部的阻抗变动,成为因反射波引起的S/N比降低等的原因,从而产生问题。介电常数、特性阻抗和发泡度的计算式如下所述。如此,如果发泡度、外径发生变动,就可知特性阻抗也发生变动。
介电常数:
特性阻抗:
发泡度:
其中,C:静电容量(F/m),b:绝缘体外径,a:导体直径,εp:树脂组合物发泡前的相对介电常数,εs:树脂组合物发泡后的相对介电常数。
另一方面,为了实现高发泡度,需要大量的气体。如果在挤出机中产生发泡,会引起显著的发泡度变动、外径变动,因此,需要一直到挤出机出口都维持树脂压力在高的状态,且保持气体在树脂中溶解的状态。因此,在挤出高发泡的绝缘体(含有气体的熔融树脂)时,树脂压变高,由于挤出前后的压力差变大,会有气泡成长急速推进的倾向。
已知在使用高粘度材料时,也会发生挤出时的树脂压上升。在形成高发泡的绝缘体时,为了缓和气泡成长而使用高粘度树脂,但会导致气体量的增加、树脂压力的上升,最终会伴随急速气泡成长产生异常成长、导体与树脂的剥离等,会出现外径、发泡度的变动变大的问题。
作为解决这些问题的对策之一,提出了将发泡成核剂极端微粒化来使用的方法(专利文献1)等。这是使用作为发泡起点的微粒子的成核剂来产生大量的气泡,通过减少流入各个气泡的气体,来阻止气泡的异常成长。但是,该方法也没有远离在高压下注入大量的气体的原理,未能完全解决上述问题。
本发明就是关于这一问题而实现的,为了防止伴随高发泡化时发泡度变动所引起的阻抗失配,防止因阻抗失配而导致的S/N比的恶化,提供发泡度稳定性优异的树脂组合物以及使用其的发泡绝缘电线。
为了解决上述课题,在包含聚烯烃树脂的树脂组合物中,该树脂组合物的粘度,在测定温度170℃、测定频率1Hz的测定条件下,为500Pa·s以上且2300Pa·s以下的范围,且在测定温度150℃、形变速度3.0S-1的测定条件下测定的单轴拉伸粘度的形变固化率为800%以上。
形成所述树脂组合物的聚烯烃可以是聚乙烯或者聚丙烯的单体或混合物。
所述树脂组合物的一部分或者全部中使用的聚丙烯,可以是均聚物(均聚合物)和作为共聚物的无规共聚物、嵌段共聚物中的任一种或多种的混合物。
所述树脂组合物的一部分或者全部中使用的聚乙烯可以是高密度聚乙烯(HDPE)、中密度聚乙烯(MDPE)、低密度聚乙烯(LDPE)、直链低密度聚乙烯(LLDPE)中的任一种或多种的混合物。
此外,本发明是在导体外周挤出成形发泡绝缘体而成的发泡绝缘电线,其中,所述导体的直径为3.5~18mm,所述发泡绝缘体的外径为8mm以上,形成所述发泡绝缘体的树脂组合物的粘度,在测定温度170℃、测定频率1Hz的测定条件下,为500Pa·s以上且2300Pa·s以下的范围,且在测定温度150℃、形变速度3.0S-1的测定条件下测定的单轴拉伸粘度的形变固化率为800%以上。
形成所述发泡绝缘体的聚烯烃可以是聚乙烯或者聚丙烯的单体或混合物。
所述树脂组合物的一部分或者全部中使用的聚丙烯,可以是均聚物(均聚合物)和作为共聚物的无规共聚物、嵌段共聚物中的任一种或多种的混合物。
所述树脂组合物的一部分或者全部中使用的聚乙烯可以是高密度聚乙烯(HDPE)、中密度聚乙烯(MDPE)、低密度聚乙烯(LDPE)、直链低密度聚乙烯(LLDPE)中的任一种或多种的混合物。
根据本发明,可以防止伴随着高发泡化时发泡度的变动所产生的阻抗失配,防止因阻抗失配而导致的S/N比的恶化。
附图说明
图1是本发明的一实施方式中的发泡绝缘电线的横截面图。
图2是用于说明本发明中所使用的树脂组合物的“形变固化”、“形变固化率”的图。
图3是显示本发明的实施例和比较例中树脂组合物的粘度和形变固化率的关系的图。
附图说明
1发泡绝缘体电线 2导体 3气泡 4发泡绝缘体
具体实施方式
以下,基于附图说明本发明的一实施方式。
首先,说明本实施方式中在发泡绝缘体中使用了树脂组合物的发泡绝缘体电线。
图1是本实施方式中的发泡绝缘电线的横截面图。
如图1所示,发泡绝缘电线1由导体2和在导体2的外周披覆的发泡绝缘体4构成。在发泡绝缘体4中形成大量气泡3。
作为导体2使用铜。导体2的直径为3.5~18mm。导体2可以使用单线,也可以使用绞线。在使用绞线时与单线相比导体截面积变小,因此以换算成相同截面积的单线直径来替代。
在形成发泡绝缘体4时,可以采用物理发泡方式或者化学发泡方式在导体2的外周披覆挤出树脂组合物,进行发泡,形成发泡绝缘体。发泡绝缘体4的外径为8mm以上。
对于这样的导体2的直径为3.5~18mm、发泡绝缘体4的外径为8mm以上的发泡绝缘电线1,通过将发泡绝缘体4所使用的树脂组合物的粘度和形变固化率限定在特定的范围内,可以使发泡绝缘体4在例如75%这样的高发泡时形成发泡度稳定的发泡绝缘体4。
接着,对本实施方式中的树脂组合物进行说明。
发泡绝缘体4形成中所使用的树脂组合物,其粘度在由旋转式粘弹性测量仪的测量下,满足在测定温度170℃、测定频率1Hz的测定条件下,为500Pa·s以上且2300Pa·s以下的范围,且在测定温度150℃、形变速度3.0S-1的测定条件下测定的单轴拉伸粘度的形变固化率为800%以上的限定。
对发泡绝缘体所使用的树脂组合物的粘度、形变固化率以及各自的测定条件进行说明。
树脂组合物的粘度:测定条件1
在树脂组合物的粘度高时,会成为气泡成长的障碍。另一方面,在树脂组合物的粘度过低时,在挤出后直至固化的时间段内,易于产生因液体滴落(液ダレ,dripping)导致的变形、偏壁。因此,作为树脂组合物,优选在温度170℃、频率1Hz的测定条件下的粘度为500Pa·s以上且2300Pa·s以下的范围。树脂组合物的粘度可以根据需要通过调节挤出温度来改变。
树脂组合物的粘度的测量可以使用动态粘度测定装置(例如TA仪器公司制造的动态粘度测定装置ARES),使用平行板(パラレルプレ一ト)来进行。测定条件是温度170℃,在1Hz频率下读取粘度。树脂组合物的测定条件列于表1。
表1
树脂组合物粘度的测定
项目 | 测定条件 |
装置种类 | 旋转式粘弹性测量仪 |
测定温度(℃) | 170 |
测定夹具 | φ20mm平行板 |
试样厚度 | 1.0mm |
测定频率 | 1Hz |
形变固化率:测定条件2
“形变固化率”是显示树脂组合物在承受显著形变时的粘度上升的“形变固化”的比例。如图2所示,以单轴拉伸粘度测定时的粘度峰为A,测定初期的直线部分(线形部分)的延长线与从A开始向横轴延伸的垂线的交点为B(图2中,纵轴显示粘度,横轴显示时间)。A和B的峰位置的差为“形变固化”,(A/B)×100(%)为“形变固化率”。
本发明中,形变固化率为800%以上,更优选1000%以上。另一方面,如果使用具有极大的形变固化率的树脂组合物,则延伸时的粘度上升大,仅微小的气泡成长就成为实质性的高粘度材料,会限制气泡的成长,因此优选形变固化率为1500%以下。
形变固化率的测定,在动态粘度测定装置(例如TA仪器公司制造的动态粘度测定装置ARES)中,安装单轴拉伸粘度测量用夹具,在测定温度150℃、形变速度3.0S-1的测定条件下进行。使用的试样尺寸为18×10×0.8~1.0(t)mm左右,为了缓和该试样在挤压成形的冷却时的固化形变,优选至少花费4个小时以上的时间来冷却至室温。单轴拉伸粘度的形变固化率的测定条件列于表2。
表2
单轴拉伸粘度的形变固化率*的测定
项目 | 测定条件 |
装置种类 | 单轴拉伸粘度计 |
测定温度 | 150℃ |
形变速度 | 3.0S-1 |
*关于形变固化率,参考图2。
关于粘弹性的讨论
本发明的根本在于,使用树脂组合物的粘度为500Pa·s以上且2300Pa·s以下的范围、形变固化率为800%以上的所谓“低粘度、高形变固化”的树脂组合物。通过使用这样的树脂组合物,与以往的高粘度材料进行发泡时相比,得到以下效果,即:
(A)由于气泡成长时阻力小,气泡成长所需要的气体压力(量)减少。
(B)由于气体量减少,在挤出时用于维持在树脂组合物中溶解的树脂压也降低。
(C)因此,挤出前后的树脂压力差也变小,来自树脂组合物的气体的产生变得稳定。
(D)由于树脂组合物粘度低,在稳定的气体产生的情况下气泡也能成长。
(E)一定程度的气泡成长后,由于形变固化,对气泡成长的阻力增大。
(F)由于气泡成长的气体少,成长压力小,因此不会有气泡的异常成长,由于形变固化而易于阻止气泡成长。
(G)因此,在高发泡的同时难以发生异常成长、气孔等问题。
对这样的“低粘度、高形变固化”的树脂组合物进行详细说明。
树脂
本发明的树脂组合物中所使用的树脂是聚烯烃树脂,作为代表例有聚丙烯、聚乙烯,作为种类,没有特别的规定。
作为聚丙烯,可以使用均聚物(均聚合物)和作为共聚物的无规共聚物、嵌段共聚物中的任一种或多种的混合物。
作为聚乙烯,可以使用高密度聚乙烯(HDPE)、中密度聚乙烯(MDPE)、低密度聚乙烯(LDPE)、直链低密度聚乙烯(LLDPE)中的任一种或多种的混合物。另外,还可以添加超低密度聚乙烯(V-LDPE)、超高分子量聚乙烯(UHMWPE)。
但是,在任何情况下,树脂的分子中主链和侧链的比例需要在一定的范围内,受到该比例影响的物性就是形变固化率。侧链相对于主链的比例比较高的LDPE这样的结构的情况下,从延伸初期开始在侧链彼此缠绕的影响下,拉伸粘度提高,因此,图1的B点的位置变高,结果,形变固化率难以获得较大的值。
另一方面,在侧链极端少的HDPE的情况下,由于侧链的缠绕少,难以发生形变固化,因而A点变低,仍然使得形变固化率变小。因此,发现:在能够高发泡的材料中,主链和侧链的平衡很重要,为了获得良好的平衡,树脂组合物的单轴拉伸粘度的形变固化率为800%以上。
如上所述,无论侧链过多(过大)或过少(过小),都不能使形变固化率变得充分大。
用于获得合适的形变固化率的主链和侧链的比例,即使与该材料的平均分子量、分子量分布、熔融指数、其他物性相平衡,也会发生改变,因此,难以用简单的指标来表示。另一方面,如果是如LLDPE这样的能够控制侧链的种类(大小)、数量的树脂,由于可以一定程度控制侧链的缠绕,易于得到较大的形变固化率。
这里,最简单的方法是以LLDPE作为主材料,在以单体达不到所希望的物性时,可以添加LDPE、HDPE。
作为图2的具体例,以侧链比HDPE多的LLDPE作为基质树脂,为了抑制形变固化的线形部分、降低B点,使用添加了HDPE的材料,为了提高线形部分、提高B点,则使用添加了LDPE的材料。
发泡方式、条件
对发泡方式进行说明。作为发泡方法,有物理发泡、化学发泡两种方法,适用于本发明的方法优选为物理发泡方式,为了适应制品的目的和要求的性能,也可以选择化学发泡方式。
发泡成核剂MB
在采用物理发泡方式时,作为将树脂组合物中溶解的气体作为气泡而产生的起点,可以使用发泡成核剂。发泡成核剂在几乎所有情况下都是细微的粉末状,在将其投入到挤出机中时,易于引起在树脂组合物中的分散不均。因此,一般的方法是预先添加称为母料(MB)的、高浓度地配合有发泡成核剂的混合物。
发泡成核剂MB用于分散高浓度的发泡成核剂,因此不用特别考虑其性状、形态。另外,为了进一步提高在挤出机中的分散性,预先用本发明中使用的HDPE或LDPE或者LLDPE中的一部分或者全部来稀释、混炼。
对于发泡成核剂的种类,可以考虑有机物、无机物或者根据大小、形状来进行各种的选择,没有特别的规定,可以根据其目的和效果来进行选择。
作为有机物的一例,可以例举以ADCA(偶氮二甲酰胺)为代表的偶氮化合物、N-N’-二亚硝基五亚甲基四胺为代表的亚硝基化合物、OBSH(4,4’-氧代双苯磺酰肼)、HDCA(肼撑二甲酰胺)为代表的肼衍生物等。这些具有作为后述的发泡剂的作用,但作为发泡成核剂来使用并不限定于这些。另外,也可以选择聚酯、聚酰亚胺、氟树脂、聚甲基戊烯、环烯烃共聚物、聚苯乙烯、苯乙烯共聚物、聚乳酸、聚酰胺酰亚胺、聚醚酰亚胺、聚醚酮、其他各种类树脂的粉末。
此外,使用与作为基质的树脂不同的树脂作为发泡成核剂来添加时,可以选择在挤出机中混炼、搅拌,来发挥作为发泡成核剂的效果的方法。
作为无机物,可以选择二氧化硅、滑石、其他金属化合物。
当然,发泡剂的添加是通常的做法,也可以根据发泡绝缘电线1的用途、目的来选择不添加发泡成核剂的方法。
发泡剂MB
另一方面,在进行化学发泡时,需要在树脂中混炼作为发泡气体的发生源的发泡剂。在使用发泡剂时,发泡成核剂MB同样地一般预先进行MB化,但也可以以单体投入到挤出机中,或者事先进行稀释、混炼。
作为发泡剂,可以根据用途和目的使用以ADCA(偶氮二甲酰胺)为代表的偶氮化合物、N-N’-二亚硝基五亚甲基四胺为代表的亚硝基化合物、OBSH(4,4’-氧代双苯磺酰肼)、HDCA(肼撑二甲酰胺)为代表的肼衍生物、碳酸氢钠等。
添加剂等
基于发泡绝缘电线1的本来目的,为了尽可能提高其电气特性,优选树脂组合物仅使用单纯的聚烯烃树脂,但可以使用其他的维持性能、制造上不停止的添加剂。
作为前者的例子有抗氧化剂、用于分散发泡成核剂的分散助剂、用于识别多种发泡绝缘电线1的着色剂等,作为后者的例子有树脂合成时控制分子量(用于防止过度聚合的失活剂)、催化剂残留等。可以根据目的和效果来使用这些。
将根据上述条件构成的树脂组合物挤出披覆在导体2的外周,形成具有大量气泡3的发泡绝缘体4,得到发泡绝缘电线1。
这样得到的发泡绝缘电线1,由于具有高发泡并且外径变动小、气泡变动小、气孔发生少的发泡绝缘体4,因此低损耗且阻抗变动小,是高性能的发泡绝缘体。因此,可以防止以往技术中的伴随着高发泡化时发泡绝缘体的发泡度的变动所产生的阻抗失配,防止因阻抗失配而导致的S/N比的恶化。
发泡绝缘电线可以用作例如通讯天线用的电缆。这时,在发泡绝缘体的外周设置外部导体,进而在其外侧披覆绝缘体。
如果是通讯天线以外的用途,根据需要将数根进行捻和,可以配置成双芯平行(Twin-Ax)结构等。另外,也可以设置屏蔽层、设置护套层等,也可以将这些进行多种组合。
本实施方式中,对在导体2的外周形成有发泡绝缘体4的发泡绝缘电线1进行了说明,但发泡绝缘电线也可以是将另外准备的配合了着色剂(颜料、染料等)的树脂披覆在发泡绝缘体的外层的结构。
另外,不仅由配合了着色剂的树脂披覆外层,也可以直接在导体(外周)上设置非发泡的内层,在其外周设置发泡绝缘体。这对于在使用绞线时防止气体沿着裸线的绞线孔漏出的现象特别有效。另外,作为其变形例,为了至少提高发泡度,也可以采用仅将内层发泡的方法。
导体2也可以有各种变形例。在粗导体的情况下,由于非常重且刚直,可以采用管状的导体。这时,为了进一步赋予柔软性,可以对管施加波状、螺旋状、其他形状的变化。
另外,导体2也不限于铜线,可以使用其他的金属、合金,只要是可以确保充分的导电性的材料,也可以使用对陶瓷、有机物的线条体赋予了导电性的材料。
根据目的和用途,无论有无镀层也无论其种类,也可以选择金、银、锡或者其他镀层。作为镀层之外的表面改性的方法,还可以选择使用涂层、烧结、包覆材料等。
实施例
说明本发明的实施例和比较例
表3汇集了实施例和比较例中使用的试验材料。表4显示各种材料的配比以及由这些材料构成的树脂组合物的粘度和形变固化率。
表3试验材料一览表
*密度(g/cm3)
**MFR(g/10min)JIS K6922-2标准
表4
表4中配合的树脂组合物的粘度和形变固化率的关系如图3所示。本发明的特征是,将500Pa·s以上、2300Pa·s以下的粘度和形变固化率800%以上,优选1000~1500%的树脂组合物,挤出披覆在导体上,进行发泡,作为发泡绝缘体来使用,因此,进行材料配比以得到易于比较的粘度和形变固化率。
作为实施例中使用的发泡绝缘电线的发泡绝缘体,相对于表4的配比100质量份,添加作为发泡成核剂的ADCA(偶氮二甲酰胺)1质量份,使用双螺杆挤出机使用充分混炼的材料试做发泡绝缘电线。试做条件如表5所示。
表5
试做条件
导体使用直径为3.9mm(试做1)、9.0mm(试做2)、17mm(试做3)的三种铜管。在使用管状导体时,记录导体的外径。发泡度的目标均为75%,由各树脂组合物在导体上形成发泡绝缘体,试做发泡绝缘电线。
挤出机的口径为90mm,L/D为39(L为挤出机的料筒长度,D为挤出机的料筒口径),使用从中间部注入氮气的物理发泡挤出机。生产线中设置测定静电容量、外径的各测定装置,由静电容量和外径来求出发泡度和外径,调节温度、线速、压力以使得发泡度和外径与目标相一致。挤出温度为150~190℃,线速在试做1中为55m/min,在试做2中为30m/min,在试做3中为10m/min,气体压力为31~50MPa。
制作各试样500m以上,从在挤出机生产线中设置的传感器的数据读出外径和静电容量,算出发泡度。评价中使用作为阻抗变动要因的外径和发泡度的变动量。
试做的发泡绝缘电线的外径变动量和发泡度变动量的判断基准示于表6。进行三级评价,不仅使用O、×来判定是否符合判断基准,还包括用◎表示特别优良。
表6评价基准
外径变动量
试做1~3中,发泡绝缘电线的直径大不相同,因此设置各自的外径变动量。
发泡度变动
发泡度的变动量在小于±2.0%时为◎,小于±3.0%时为O。
另外,对于试做的发泡绝缘电线,也进行了气孔的产生的评价,合并外径变动量和发泡度变动量进行了综合评价。
气孔的产生
将制造的发泡绝缘电线每隔约50米切断,用电子显微镜观察其截面,比较发泡绝缘体中气孔的有无、频度和尺寸。气孔的认定的基准是“与周围的气泡相比较具有大致5倍以上的直径”。包括各种尺寸、频度,基于三级来进行评价。产生大的气孔的为×,虽产生气孔但各自尺度比较小,品质上没有问题的为O,基本没有气孔发生的为◎。
综合判定
综合各评价项目,结合生产性,显示从◎到×的三级评价。
试做1~3的结果分别示于表7~9。按照表6和上述基准将评价记载为◎到×。其中,表7~9中,记载为:“表4的实施例编号-试做编号”,例如使用实施例1的配比材料进行试做1,则记载为“(实施例)1-1”,使用实施例5的配比材料进行试做3,则记载为“(实施例)5-3”。说明书中,由于记载变得复杂,省略了表7~9中记载的“试做编号”来进行说明。
表7显示试做1(导体直径3.9mm、发泡外径12mm、发泡度75%)的结果。
表7
表7中,实施例1~4是在基本相同的粘度下改变形变固化率的树脂组合物的评价。形变固化率小的实施例1中,发现产生了实用上没有问题程度的极微小气孔,相反具有较大形变固化率的实施例4中,外径、发泡度的变动稍大。这认为是,实施例1中由于形变固化率较小而不能抑制气泡的过成长,达到接近于气孔的状态。相反,实施例4中由于形变固化率高,稍有形变(气泡成长)就会使树脂组合物的粘度上升,抑制气泡的成长。因此,为了达到与其他实施例相同的发泡度,就需要增加气体量,结果是气泡急速增长,由此引起外径、发泡度的变动量的增加。
实施例2以及5、6中,树脂组合物的形变固化率为接近的值,粘度却不同。这些实施例中,通过施加于材料粘度相适的气体压力等条件,制作出了具有各种变动少、也没有气孔发生的发泡绝缘体的发泡绝缘电线。
实施例6~8是本发明的范围中的低粘度侧,使用改变形变固化率的树脂组合物。实施例6、7的变动少,没有发生气孔,实施例8中外径发生变动。这也与实施例4相同,可以认为是发泡开始时和气泡成长时的粘度的差的大小所引起的。
比较例1~5是粘度比本发明的范围高的区域,使用形变固化率不同的树脂组合物的制作结果。比较例1的形变固化大,虽然防止气孔的发生,但外径、发泡量的变动大。形变固化小的比较例2、3中,由于原本为高粘度,超过了外径变化量的允许值,多少可以发现气孔的产生。
比较例4~6,是比较具有相同形变固化率但粘度不同的树脂组合物。比较例4、5的粘度高、形变固化率小,因此外径变动量、发泡度变动量、气孔的产生都超过了允许值。另一方面,比较例6的粘度适合,因此变动量相对较小,但显著发生气孔。
比较例7、8是使用粘度比本发明的范围低的树脂组合物的例子。气孔的发生、发泡度变动都是良好的水平,但粘度过低,发泡中产生液体滴落(液ダレ,dripping),因为偏壁而导致外径变动大。
由以上结果可知,表7中,使用实施例1~8的树脂组合物,特别是2、3、5~7的配比组成的树脂组合物,可以制作具有外径和发泡度变动小、不产生气孔的发泡绝缘体的发泡绝缘电线。
以下,在表8、9(试做2、3)中,对实施例、比较例的树脂组合物的特长重点说明。
表8显示试做2(导体直径9.0mm、发泡外径24mm、发泡度75%)的结果。可以确认整体上与表7(试做1)类似的倾向。
表8
表8中,实施例1~4中,实施例2、3最佳,可以发现极细微的气孔发生的实施例1、形变固化率大的实施例4中,虽然外径、发泡度也有可察觉程度的小的变动,但可以制造实用中没有问题的发泡绝缘电线。
实施例2和5、6、7中,施加了适合树脂组合物粘度的气体压力等条件,可以制作各种变动少、也不发生气孔的发泡绝缘电线。
实施例8中产生外径的变动。这可以认为与实施例4同样,是因发泡开始时和气泡成长时的粘度的差较大所导致的。
对于比较例,也确认了与表7(试做1)同样的倾向,使用高粘度的树脂组合物的比较例1~5中,外径、发泡度的变动大,形变固化率小的比较例4~6中,没能避免产生气孔。另,使用低粘度的树脂组合物的比较例7、8中,如果发泡中产生液体滴落(液ダレ,dripping),则因为偏壁而导致外径变动大。
表9显示试做3(导体直径17.0mm、发泡外径42mm、发泡度75%)的结果。可以确认整体上与表7(试做1)类似的倾向。
表9
表9中,实施例1~4中,实施例2、3最佳,可以发现极细微的气孔发生的实施例1、形变固化率大的实施例4中,虽然外径、发泡度也有可察觉程度的小的变动,但可以制造实用中没有问题的发泡绝缘电线。
实施例2和5、6中,施加了适合树脂组合物粘度的气体压力等条件,制作出了各种变动少、也不发生气孔的发泡绝缘电线。特别是实施例5,全部评价良好。
实施例6、7中发泡度变动少,气孔的发生也少,但实施例8中,虽然在使用中没有问题,但产生外径、发泡度的变动。这可以认为与实施例4同样,是因发泡开始时和气泡成长时的粘度的差较大所导致的。
对于比较例,也确认了与表7(试做1)同样的倾向,使用高粘度的树脂组合物的比较例1~3中,外径、发泡度的变动大,形变固化率小的比较例4~6中,没能避免产生气孔。另,使用低粘度的树脂组合物的比较例7、8中,如果发泡中产生液体滴落(液ダレ,dripping),则因为偏壁而导致外径变动大。
以上,由表7~9可知,将本发明的树脂组合物披覆在导体上进行发泡,形成发泡绝缘体,具有该发泡绝缘体的发泡绝缘电线是高发泡,外径变动、发泡度变动、气孔的产生方面均比以往要小。因此,可以高效率地生产低损耗且特性阻抗变动小、高性能的发泡绝缘电线。
Claims (8)
1.一种树脂组合物,其为包含聚烯烃树脂的树脂组合物,其特征在于,该树脂组合物的粘度,在测定温度170℃、测定频率1Hz的测定条件下,为500Pa·s以上且2300Pa·s以下的范围,且在测定温度150℃、形变速度3.0S-1的测定条件下测定的单轴拉伸粘度的形变固化率为800%以上。
2.根据权利要求1所述的树脂组合物,其特征在于,形成所述树脂组合物的聚烯烃是聚乙烯或者聚丙烯的单体或混合物。
3.根据权利要求2所述的树脂组合物,其特征在于,所述树脂组合物的一部分或者全部中使用的聚丙烯,是均聚物即均聚合物和作为共聚物的无规共聚物、嵌段共聚物中的任一种或多种的混合物。
4.根据权利要求2所述的树脂组合物,其特征在于,所述树脂组合物的一部分或者全部中使用的聚乙烯是高密度聚乙烯(HDPE)、中密度聚乙烯(MDPE)、低密度聚乙烯(LDPE)、直链低密度聚乙烯(LLDPE)中的任一种或多种的混合物。
5.一种发泡绝缘电线,其为在导体外周挤出成形发泡绝缘体而成的发泡绝缘电线,其特征在于,所述导体的直径为3.5~18mm,所述发泡绝缘体的外径为8mm以上,形成所述发泡绝缘体的树脂组合物的粘度,在测定温度170℃、测定频率1Hz的测定条件下,为500Pa·s以上且2300Pa·s以下的范围,且在测定温度150℃、形变速度3.0S-1的测定条件下测定的单轴拉伸粘度的形变固化率为800%以上。
6.根据权利要求5所述的发泡绝缘电线,其特征在于,形成所述发泡绝缘体的聚烯烃是聚乙烯或者聚丙烯的单体或混合物。
7.根据权利要求6所述的发泡绝缘电线,其特征在于,所述发泡绝缘体的一部分或者全部中使用的聚丙烯,是均聚物即均聚合物和作为共聚物的无规共聚物、嵌段共聚物中的任一种或多种的混合物。
8.根据权利要求6所述的发泡绝缘电线,其特征在于,所述发泡绝缘体的一部分或者全部中使用的聚乙烯是高密度聚乙烯(HDPE)、中密度聚乙烯(MDPE)、低密度聚乙烯(LDPE)、直链低密度聚乙烯(LLDPE)中的任一种或多种的混合物。
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