JP2002133962A - 架橋ポリエチレン電線・ケーブルの製造法 - Google Patents

架橋ポリエチレン電線・ケーブルの製造法

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JP2002133962A
JP2002133962A JP2000332151A JP2000332151A JP2002133962A JP 2002133962 A JP2002133962 A JP 2002133962A JP 2000332151 A JP2000332151 A JP 2000332151A JP 2000332151 A JP2000332151 A JP 2000332151A JP 2002133962 A JP2002133962 A JP 2002133962A
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resin composition
tube
cable
polyethylene
cross
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JP2000332151A
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Katsutoshi Hanawa
勝利 塙
Katsumi Kashiwazaki
勝美 柏崎
Satoru Hashimoto
知 橋本
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Hitachi Cable Ltd
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Hitachi Cable Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 生産性に優れ、経済的効果が大きな架橋ポリ
エチレン電線・ケーブルの製造法を提供する。 【解決手段】 シラングラフトポリエチレンとシラノー
ル縮合触媒とを混合して架橋性樹脂組成物を形成し、こ
の架橋性樹脂組成物を導体上に押出被覆させた後、水或
いは水蒸気中で架橋せしめる架橋ポリエチレン電線・ケ
ーブルの製造法において、上記架橋性樹脂組成物をメル
トインデックスが1.0から3.0の範囲内になるよう
に形成し、この架橋性樹脂組成物を用いて押出機により
チューブを形成すると共に、被覆外径が上記押出機の口
金径より小さくなるように上記チューブを引落し手段に
より導体ごと強制的に引き落とす。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、架橋ポリエチレン
電線・ケーブルの製造法に係り、特に水架橋方式によっ
て架橋される架橋ポリエチレン電線・ケーブルの製造法
に関するものである。
【0002】
【従来の技術】一般に、電線・ケーブルの絶縁体として
架橋ポリエチレンが用いられた架橋ポリエチレン電線・
ケーブルが使用されている。
【0003】この架橋ポリエチレン電線・ケーブルの製
造法としては、電子線照射架橋法、有機過酸化物架橋法
などが従来より工業化されてきたが、近年では、ポリエ
チレンにビニルトリメトキシシランで代表されるシリル
基を含有するシラン化合物をグラフトさせてシラングラ
フトポリエチレンを形成し、これらシラングラフトポリ
エチレンとシラノール縮合触媒とを配合した架橋性ポリ
エチレン組成物(架橋性樹脂組成物)を、導体上に押出
被覆させた後、水或いは水蒸気中で架橋させる水架橋法
が開発されたことにより、特殊な装置が不要になり、簡
便に架橋ポリエチレン電線・ケーブルが製造できるよう
になった。
【0004】ところで、この水架橋法により架橋される
架橋性ポリエチレン組成物は、導体上に被覆される時、
一般的には充実押出方式が採用されている。
【0005】この充実押出方式は、溶融した架橋性ポリ
エチレン組成物を押出機内で導体上に所定の厚さで被覆
させ、押出した後、順次冷却しながら架橋させて成形す
る方式であり、従来の有機過酸化物架橋法においては、
架橋時に発生するボイドを抑えるため冷却時に加圧して
架橋する必要があることから、広く採用されている方式
である。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、充実押
出方式は、押出し前に絶縁厚さ(架橋性ポリエチレン組
成物を被覆する厚さ)を調節する必要があるため高精度
で製造するのが困難であり、さらには架橋性ポリエチレ
ン組成物を導体とジョイントするとき、心金内径(架橋
性ポリエチレン組成物の内径)が導体の外径と同じ寸
法、つまり同径になるように仕上げなければならない煩
雑さがあり、生産性が悪く、コストを上昇させていた。
【0007】一方、これらの欠点を解消する方式とし
て、チューブ式押出方式が考えられる。このチューブ式
押出方式は、架橋性ポリエチレン組成物をチューブ状に
押出した後、引落しによって成形しながら導体上に被覆
させる方式であるが、引落しにより架橋性ポリエチレン
組成物に大きな張力がかかるため、均質で外観に優れた
被覆体を得ることが困難である。
【0008】そこで、本発明の目的は、従来技術の課題
を解決し、生産性に優れ、経済的効果が大きな架橋ポリ
エチレン電線・ケーブルの製造法を提供することにあ
る。
【0009】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に請求項1の発明は、シラングラフトポリエチレンとシ
ラノール縮合触媒とを混合して架橋性樹脂組成物を形成
し、この架橋性樹脂組成物を導体上に押出被覆させた
後、水或いは水蒸気中で架橋せしめる架橋ポリエチレン
電線・ケーブルの製造法において、上記架橋性樹脂組成
物をメルトインデックスが1.0から3.0の範囲内に
なるように形成し、この架橋性樹脂組成物を用いて押出
機によりチューブを形成すると共に、被覆外径が上記押
出機の口金径より小さくなるように上記チューブを引落
し手段により導体ごと強制的に引き落とす方法である。
【0010】請求項2の発明は、ポリエチレン、シラノ
ール縮合触媒及び有機過酸化物を含有する組成物にシラ
ン化合物を加えて、シラングラフトさせて架橋性樹脂組
成物を形成し、この架橋性樹脂組成物を導体上に押出被
覆させた後、水或いは水蒸気中で架橋せしめる架橋ポリ
エチレン電線・ケーブルの製造法において、上記架橋性
樹脂組成物をメルトインデックスが1.0から3.0の
範囲内になるように形成し、この架橋性樹脂組成物を用
いて押出機によりチューブを形成すると共に、被覆外径
が上記押出機の口金径より小さくなるように上記チュー
ブを引落し手段により導体ごと強制的に引き落とす方法
である。
【0011】請求項3の発明は、引落し後の被覆の厚さ
と上記押出機内の被覆の厚さとの比率が500%から2
500%の範囲内になるようにして上記チューブを導体
ごと強制的に引き落とす方法である。
【0012】上記構成によれば、架橋性樹脂組成物のメ
ルトインデックス(MI)を1.0から3.0の範囲内
に保つことで、押出外観のばらつきを吸収でき、引落し
率が高い場合でも、外観の優れた被覆層(絶縁体)を安
定して形成することが可能になる。
【0013】
【発明の実施の形態】次に、本発明の好適実施の形態を
添付図面に基づいて詳述する。
【0014】本発明者らは、シラングラフト水架橋方式
により、導体上に架橋性ポリエチレン組成物(架橋性樹
脂組成物)をチューブ式押出方式により被覆し、さらに
スチーム(水蒸気)雰囲気下で架橋させることで、簡便
に架橋ポリエチレン電線・ケーブルを製造する工程にお
いて、チューブ式押出しを可能にする方式について検討
し、以下に示す方法が有効であることを見出した。
【0015】チューブ式押出方式は、パイプなどの製造
法として一般的であるが、絶縁体外径よりも心口金外径
をかなり大きく設定して引落しをしながら押出しする方
式である。
【0016】具体的には、押出機により、架橋性ポリエ
チレン組成物を用いて導体の周りにチューブを形成する
と共に、被覆外径がその押出機の口金径より小さくなる
ように、強制的にチューブを引き取るキャタピラ式引取
機などの引落し手段により、導体ごとチューブを引き落
として導体に架橋性ポリエチレン組成物を被覆させる方
式である。
【0017】この方式ではグラフト反応完了後にチュー
ブ状で押し出される架橋性ポリエチレン組成物があまり
固いと押出被覆ができないことになり、またあまり軟ら
かくても垂れなどの問題が発生することが予想される。
【0018】そこでポリエチレンがグラフトされた後の
架橋性ポリエチレン組成物のメルトインデックス(M
I)が重要であると考えて、押出性との関係を実験によ
り調査した。
【0019】その結果、引落率を2500%と大きく設
定した場合、グラフト後の架橋性ポリエチレン組成物の
メルトインデックス(MI)が1.0以上のものはチュ
ーブが切れることなく被覆できることが分かった。ま
た、架橋性ポリエチレン組成物のメルトインデックス
(MI)が1.0未満のものでは絶縁体が破断して安定
して被覆できないことが分かった。
【0020】また、あまりメルトインデックス(MI)
が大きいと、垂れによる外径ムラが発生することが分か
り、その上限値は3.0であった。
【0021】ここで検討したシラングラフト水架橋方式
としては、従来より二段階方式及び一段階方式が実用化
されているが、いずれの方式もチューブ式押出方式の適
用は可能である。
【0022】また、適用されるベースポリエチレンとし
ては、現在市販されているいずれの種類のポリエチレン
であっても適用は可能であり、ポリエチレン製造法によ
って区別されるものではない。但し、ポリエチレンの分
子構造によってはグラフト後の架橋性ポリエチレン組成
物のメルトインデックス(MI)の低下に差が認められ
るため、その選定に当たっては十分に吟味する必要があ
る。
【0023】また、グラフト後の架橋性ポリエチレン組
成物のメルトインデックス(MI)の低下が大きいもの
であっても、リターダなど炭素−炭素間架橋反応抑止剤
などを使うことにより、グラフト後のメルトインデック
ス(MI)の低下を最小限に抑えることができるのであ
れば、十分に適用可能となる。
【0024】また、シラン化合物は、ビニルトリメトキ
シシランに代表されるシリル基を有する化合物の適用が
可能であり、開始剤としては、ジキュミルパーオキサイ
ドに代表される一般的な有機過酸化物を適用することが
できる。
【0025】酸化防止剤としては、一般のポリエチレン
に添加され実用化されているものであれば特定されるも
のではない。
【0026】シラノール縮合触媒としては、オクチル錫
ジラウレートに代表される錫及び亜鉛系化合物が一般的
であり、特に制限はない。
【0027】また、チューブ式押出方式の引落し率につ
いては、大きい方がジョイントが易しくなる利点はある
が、それだけ絶縁体が破断しやすくなるので、推奨され
る範囲は500%から2500%の範囲である。
【0028】この引落し率の範囲は、心金内径と導体外
径とのギャップ厚さを約5mmに設定したことによるも
のである。このギャップが確保されれば、導体ジョイン
トを同径ジョイントではなく簡便な引掛け式ジョイント
にした場合でも十分余裕をもってヘッド部を通過させる
ことが可能になる。
【0029】また、本発明は、水架橋方式により、電線
・ケーブルを製造する技術全般に応用可能であり、さら
にパイプなどを本発明で製造する場合にも応用できうる
と考えられる。
【0030】
【実施例】次に、本発明のより具体的な実施例について
述べる。
【0031】表1に実施例1から実施例5の配合を示
す。
【0032】
【表1】
【0033】さらに、表2にチューブ式押出方式による
押出し条件を示す。
【0034】
【表2】
【0035】この表2に示す条件にて、導体上に実施例
1から実施例5の混合剤を押出被覆させた後、一段階方
式で架橋させてケーブルを製造した。
【0036】本実施例にあっては、導体サイズ(断面
積)を22mm2 に形成したため、引落し率を2200
%と高くした。
【0037】ここで、引落し率は次式より求めた。
【0038】
【数1】
【0039】次に、実施例1から実施例5のケーブルの
グラフト後のメルトインデックス(MI)(MI:g/
10分)と、ゲル分率を測定し、押出外観を評価した。
【0040】その評価結果を表3に示す。
【0041】
【表3】
【0042】表3に示すように、グラフト後のメルトイ
ンデックス(MI)が1.0から3.0の範囲内にある
実施例1と実施例4は、外観が平滑で、破断する心配は
全くなかったのに対し、グラフト後のメルトインデック
ス(MI)が1.0未満の実施例2と実施例3は、絶縁
体が引き落としきれず、破断する現象が認められ、作業
が継続的にできなかった。さらにメルトインデックス
(MI)が3.0を越えた実施例5は、チューブが垂れ
てしまい、絶縁厚さが均一にならず、均質にならなかっ
た。
【0043】また、実施例4のように、架橋反応抑止剤
を適量使うことにより、グラフト後のメルトインデック
ス(MI)の低下を抑え、1.0以上を確保した場合
は、十分にチューブ式押出方式が適用できることが確認
された。
【0044】以上のことから、水架橋方式により架橋さ
せて架橋ポリエチレン電線・ケーブルを製造する場合、
シラングラフト後の架橋性ポリエチレン組成物のメルト
インデックス(MI)が1.0から3.0の範囲内にな
るように配合することにより、厚さが均一かつ均質に絶
縁体を形成できることが確認できた。
【0045】
【発明の効果】以上要するに本発明によれば、外観の優
れた被覆層(絶縁体)を容易かつ安定して形成すること
が可能になるので、生産性に優れ、経済的効果が大きな
架橋ポリエチレン電線・ケーブルを提供できる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) C08L 51/06 C08L 51/06 // B29K 23:00 B29K 23:00 105:22 105:22 B29L 31:34 B29L 31:34 (72)発明者 橋本 知 茨城県日立市日高町5丁目1番1号 日立 電線株式会社日高工場内 Fターム(参考) 4F207 AA04 AD03 AD15 AG03 AH35 AK01 AK02 AR12 AR17 AR18 KA01 KA17 KB18 KJ05 KK53 KM16 KW26 KW33 4J002 BB031 BN041 EK007 EK037 EZ046 FD147 FD157 FD206 GQ01 5G325 GA17 GC02 GC05

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 シラングラフトポリエチレンとシラノー
    ル縮合触媒とを混合して架橋性樹脂組成物を形成し、こ
    の架橋性樹脂組成物を導体上に押出被覆させた後、水或
    いは水蒸気中で架橋せしめる架橋ポリエチレン電線・ケ
    ーブルの製造法において、上記架橋性樹脂組成物をメル
    トインデックスが1.0から3.0の範囲内になるよう
    に形成し、この架橋性樹脂組成物を用いて押出機により
    チューブを形成すると共に、被覆外径が上記押出機の口
    金径より小さくなるように上記チューブを引落し手段に
    より導体ごと強制的に引き落とすことを特徴とする架橋
    ポリエチレン電線・ケーブルの製造法。
  2. 【請求項2】 ポリエチレン、シラノール縮合触媒及び
    有機過酸化物を含有する組成物にシラン化合物を加え
    て、シラングラフトさせて架橋性樹脂組成物を形成し、
    この架橋性樹脂組成物を導体上に押出被覆させた後、水
    或いは水蒸気中で架橋せしめる架橋ポリエチレン電線・
    ケーブルの製造法において、上記架橋性樹脂組成物をメ
    ルトインデックスが1.0から3.0の範囲内になるよ
    うに形成し、この架橋性樹脂組成物を用いて押出機によ
    りチューブを形成すると共に、被覆外径が上記押出機の
    口金径より小さくなるように上記チューブを引落し手段
    により導体ごと強制的に引き落とすことを特徴とする架
    橋ポリエチレン電線・ケーブルの製造法。
  3. 【請求項3】 引落し後の被覆の厚さと上記押出機内の
    被覆の厚さとの比率が500%から2500%の範囲内
    になるようにして上記チューブを導体ごと強制的に引き
    落とす請求項1又は2に記載の架橋ポリエチレン電線・
    ケーブルの製造法。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002170436A (ja) * 2000-11-30 2002-06-14 Hitachi Cable Ltd 架橋ポリエチレン電気ケーブル及びその製造法
CN104217813A (zh) * 2013-06-04 2014-12-17 住友电气工业株式会社 同轴电线及其制造方法
US11217361B2 (en) 2018-11-20 2022-01-04 Hitachi Metals, Ltd. Electrical wire, coaxial electrical wire, cable, and method for manufacturing electrical wire
US11610698B2 (en) 2019-06-04 2023-03-21 Hitachi Metals, Ltd. Electric wire, cable, and manufacturing method of electric wire

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