JPH03127413A

JPH03127413A - 高発泡体被覆電線の製法及び製造装置

Info

Publication number: JPH03127413A
Application number: JP1263706A
Authority: JP
Inventors: Toshio Sakamoto; 敏夫坂本; Satoru Hashimoto; 哲橋本
Original assignee: Nippon Unicar Co Ltd
Current assignee: NUC Corp
Priority date: 1989-10-09
Filing date: 1989-10-09
Publication date: 1991-05-30
Anticipated expiration: 2014-06-23
Also published as: JP2909630B2

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。

Description

【発明の詳細な説明】ｒ産業上の利用分野）本発明は、高発泡体被覆電線の製法及びそのための装置
に関する。更に詳しくは、被覆した発泡層が内部導体に
対して偏心することなく同心性を有し、かつ高品質であ
る高発泡体被覆電植の製法及びそのための装置に関する
。

［従来の技術］近年、高周波信号伝送に使用される同軸ケーブル等にお
いて、絶縁体の発泡率を上げることによって、誘電率や
ｔａｎδの減少を計り、これによってケーブルの漏洩減
衰量の低減を計り、画像、音声等の鮮明化、中継器の数
の減少を計っている。

かかる高発泡率の絶縁電線を製造する方２去としては、
いわゆる化学発泡法とガス発泡法とがある。

化学発泡法は、樹脂成分に化学発泡剤をその分解温度以
下で配合し、それを押出機に供給し、その分解温度以上
の温度で導体上に押出被覆し、次いでこれを空気中で発
泡させた後冷却固化する方法であり、ガス発泡法より設
備費が低くてすみ操作も簡単であるので１発泡度の上限
が約７０％とガス発泡法の９０％に比較し、低いにちか
かわらず一定のシェアを獲得している。

ガス発泡法は、熱分解型の化学発泡剤を用いずに、発泡
剤としてヘロゲン化炭化水素、炭化水素等の液化ガスを
押出機のバレルの中間部から溶融樹脂内に高圧で注入し
、導体上に押出被覆し、次いでこれを空気中で発泡させ
た後、冷却固化させる方法であり、設備費は高いが、高
発泡であり、化学発泡剤の分解残渣の問題がないので、
一定のシェアを獲得している。

［発明が解決しようとする課題］化学発泡法、ガス発泡法のいずれの方法でも、大気中に
押出された導体上の発泡体は冷却固化する必要がある。

従来冷却同化は、第３図に示すように冷却水槽３０中に
発泡絶縁電線（導体］を発泡体２で被覆したもの）を走
行させ冷却しているが、標準的には、発泡と固化のバラ
ンスをとりながら均一なセル構造を有する発泡体２を得
るため、約２５ｍの長さの冷却水槽３０を用い、上流よ
り下流に向って区切り６，６・・・によって６セクシヨ
ンに水温の帯域を分け、最上流を約８５℃に設定し、順
次各帯域の水温を低下させ、最下流の水温を室温として
いる。

しかしながら、冷却水槽の設置に約２５ｍの長さを必要
とするので、所要面積がかさむという問題があり、冷却
水槽６大きくなるので製作費が高くなる。又、６セクシ
ヨンに分割し、温度コントロールを行っているので、そ
のコントロールのために附帯設備が複雑となり、問題と
なっている。

一方１発泡絶縁電線の品質面からみると、従来の様に、
単に水中を通過させるだけであると、導体に対して発泡
体が同心円状に被覆されないで、偏心を起すことが多い
。これは、冷却水槽の温度設定に起因することもあるが
、最大の原因は、水の比重に対してＡ−Ａ程度の比重の
発泡体が冷却水中を通過するので、導体心線は一定の位
置にとどまっているか、発泡体が水中で浮上し、導体心
線を中心とする同心円から、はずれようとするからであ
る６又、発泡体は、冷却水槽中で、膨張あるいは収縮が
おこり、常に一定の外径になる訳ではなく、安定した電
気特性が得られないことがある。

又、化学発泡法の場合、高発泡とすると化学発泡剤の量
も増加させねばならず、従って、発泡剤の分解残渣も多
量に生じ、これがｔａｎδの増大、高周波領域での減衰
量の増大などの電気特性の低下問題や、０２との共存下
で内部導体の変色をもたらすという問題を生じている。

又、冷却水中を発泡体が走行すると発泡粒子間に水が入
ることがあり、これがケーブルの減衰率を悪くする。

本発明は上記諸問題を解決するためになされたものであ
り、その解決しようとする課題は、冷却水槽の占有面積
の低減、冷却水槽及びその付帯設備費の低減、発泡体の
偏心是正、化学発泡剤分解残渣の除去、発泡体中の水分
除去等を達成できる高発泡体被覆電線の製法及びそのた
めの装置を提供することである。

「課題を解決するための手段］本発明者は、減圧機能と冷却機能とサイジング機能を併
せ持つ特定の減圧管を備えた装置で製造すると、水冷却
方式の長所である経済性、冷却操作の簡易性を生かし、
その欠点である比重の影響、水分の影響を避け、かつ上
述のその他の課題を解決できることを見い出し、本発明
を完成させた。

即ち本発明の高発泡体被覆電線の製法は、発泡可能な熱
可塑性樹脂組成物を押出機から導体上に発泡体として被
覆させた後温水中を移動させながら発泡体表面を徐冷し
、次に発泡体外径とほぼ等しい内径を有する冷却された
減圧管を通過させることを特徴とする。

この製法のための本発明の製造装置は、発泡可能な熱可
塑性樹脂組成物を導体上に発泡体として押出被覆可能な
押出機、導体上に被覆された発泡体の表面を徐冷する水
槽、及び発泡体外径とほぼ等しい内径を有する冷却機能
を持った減圧管からなることを特徴とする。

本発明の上記製法においては、発泡可能な熱可塑性樹脂
組成物を押出機から導体上に発泡体として被覆させた後
、温水中を移動させながら発泡体の表面を５０〜９５℃
の範囲に徐冷し、冷却管の冷却ゾーンにて発泡体表面を
急速に１０〜３５℃に冷却し、次に減圧ゾーンで発泡体
表面に付着している水分を減圧吸引することにより除去
し、次に冷却・減圧ゾーンで発泡体を１０〜３５℃の温
度で水圧の影響を避けながら徐冷することか好ましい。

この好ましい製法は、減圧管が冷却ゾーン、減圧ゾーン
、冷却・減圧ゾーンからなる装置を用いることにより有
利に実施することができる。

特に好適な減圧管は熱伝導率のよい材料でつくった内管
と外管からなり、入口付近に内管の外壁と外管の内壁で
囲まれた水空間を有し、その水空間は水供給管と水排出
管を有し、水、空間の下流位置に、内管の外壁と外管の
内壁で囲まれた減圧空間を有し、その減圧空間は減圧用
パイプを有し、かつ減圧空間を形成する内管の外壁から
、内壁に貫通する複数個の細孔を有し、減圧空間の下流
位置に内管の外壁と外管の内壁で囲まれた水・減圧空間
を有し、その水・減圧空間は、減圧管、水供給管、水排
出管を有し、かつ水・減圧空間を形成する内管の外壁か
ら内壁に貫通する複数個の細孔を有する減圧管である。

本発明において発泡可能な熱可塑性樹脂とは、高圧法低
密度ポリエチレン、中密度ポリエチレン、高密度ポリエ
チレン、ポリプロピレン、密度が０．９１０ｇ／ｍＡ以
上の直鎖状エチレン−α−オレフィン共重合体、密度が
０．９１０ｇ　／　ｍβ以下の直鎖状エチレン−α−オ
レフィン共重合体、フッ素樹脂及びこれらの混合物であ
る。

発泡剤としては、アゾジカルボンアミド、４−４′−オ
キシビスベンゼンスルホニルヒドラジド、Ｎ−Ｎ’　−
ジニトロソペンタメチレンテトラミン、アゾビスイソブ
チロニトリル等の熱分解してＮＨ３，Ｎ２．Ｃｏ□等の
不活性ガスを発生してプラスチックの発泡作用を行う所
謂化学発泡剤、メチレンクロライド、トリクロロフルオ
ロメタン、ジクロロフルオロメタン、クロロジフルオロ
メタン、クロロトリフルオロメタン、ジクロロジフルオ
ロメタン、１．１−ジフルオロエタン、１．クロロ−１
，１ジフルオロエタン、１．２−ジクロロテトラフルオ
ロエタン、クロロペンタフルオロエタン等のハロゲン化
炭化水素プロパン、ブタン、ペンタン、ペンテン、ヘキ
サン、ヘキセン、ヘプテン、オクタン等の炭化水素、窒
素、アルゴン、ヘリウム、炭酸ガス等の不活性物体等が
ガス発池田の発１包剤として使用できる。

本発明における減圧管の好ましい例は第２図に示したち
のである。

減圧管の内径は、発泡体の外径とほぼ等しい事が必要で
ある。

この減圧管の内面により、発泡体の外径を一定の大きさ
に調整することができる。内面はメツキを行うが、研摩
することによって、鏡面仕上げとした方が、発泡体の表
面を均一にし、表面荒れを防ぐことができ、ケーブルの
特性がよくなる。

減圧管入口付近に冷却ソーク１３があり、この機能は、
入ってくる表面がまだ完全に固化していない発泡体を急
冷して、減圧管の内壁に粘着したり、詰まりを生じたり
して、発泡体表面がケーブルとしての機能を果たさなく
なるのを防ぐためのものである。

冷却ゾーン１３は水供給管１９より入り、水排出管２０
より排出する冷却水により所定温度に冷却される。

次に減圧ヅーン１４が冷却ゾーン１３に隣接した下流に
あり、この機能は水冷却槽を通り表面に水分を多量帯び
た発泡体表面から水分を除去する事である。

水分の除去によりケーブルの特性がよくなる。減圧ゾー
ン１４は、真空ポンプに連結された減圧用パイプ２１に
より減圧空間１８が減圧状態になり、減圧空間１８を形
成する内管１１に直径０１〜０．３ｍｍの細孔２２が減
圧管内に向けて貫通されており、減圧管内壁に接して走
行する発ｃ包体表面の水分を吸引することによって除去
する。

次に減圧ゾーン１４に隣接した下流に減圧・冷却ゾーン
１５があり、この機能は走行してきた発泡体を完全に冷
却することと、冷却水と直接接触することを避けること
により、発泡体の偏心になることを防止し、かつ減圧に
より発泡体から水分を除去することである。

減圧・冷却ゾーン１５による冷却は水供給管１９かも供
給され、水掛水管２０から排出される冷却水が貯蔵され
ている水空間１６にある冷却水によって内管１１が冷却
され、これによって内管１１の内壁を接触しながら走行
する発泡体を冷却することによって行われる。

又、減圧・冷却ゾーンを走行する発泡体は内管１１によ
って直接冷却水と接触することが防止され、かつ、真空
ポンプに連絡している減圧管２１によって減圧されてい
る上部減圧空間２４によって水空間１６の水面１７には
大気圧の影響がなくなり、水圧の影響は発泡体に全く及
ぶことなく、むしろ内管１１に水空間１６乃至内管１１
の内壁に向って貫通している細孔２２を通して、減圧作
用が及び発泡体の偏心を防止し、発泡体の微量の水分を
除去し、ケーブル特性を向上させる効果がある。

本発明に係る減圧管は非常に冷却効率及び減圧効率がよ
いので、従来の冷却水槽に比べ、冷却水槽の長さを約半
分にすることができるので、省スペースにつながる。又
、冷却水槽自体ら半分にすることができるので、製作費
が大「１１に低減できる。又、第３図に示されているよ
うに従来の冷却水槽３では、６セクシヨンに温度帯域を
分けていたので、各セクションの温度コントロールに附
帯設備費用がかかったが、本発明では３セクシヨンです
み附帯設備費及びコントロールの手間が省ける利点があ
る。

本発明の減圧管の長さは１．５〜２．５ｍであり、好適
には１．８〜２．２ｍであり、内径は０．２〜２ｃｍで
あり好適には０．５〜１．２ｃｍであり、外径は２．０
〜１Ｏｃｎ＋であり、好適には４〜７ｃｍである。

本発明の減圧管の製作は任意の方法でよいが、内管と外
管を別々に製作することが望ましい。

なお本発明の減圧管は、本発明の技術的思想を利用し改
善した変形例も有効であり、例えば第２図の減圧・冷却
ゾーンの内管１１を上流から３分の１残し下流の３分の
２は除去した例、又は細孔２２の直径を０．１ｍｍから
１ｃｍまで変動させた例、細孔の形状が円のみでなく、
楕円、三角四角、その他任意の形状をとった例、細孔２
２の相互の位置関係が任意である例等が挙げられる。

〔実施例〕

以下実施例を示し、本発明の効果を実証する。

実施例メルトインデックス２．０、密度０．９１．７の高圧法
低密度ポリエチレン１００重量部に化学発泡剤オキシビ
スベンゼンスルホニルヒドラジッドを１０重量部、酸化
防止剤ＢＨＴ０．２重量部を添加し、　１２５℃で混練
して発泡用コンパウンドを用意した。第１図に示すよう
な５０φｍｍの押出機４　（’１０＝２４）を備えた装
置を用い前記の発泡コンパウンドを温度１６０℃で、　
１゜２ｍｍφの１５０℃に予熱した導体１　（銅芯線）
上に線巻取り速度２０ｍ／ｍｉｎの速度で押出被覆し外
径５ｍｍの発泡絶縁ケーブルを得た。

発泡体２の発泡度は５５％であり偏心はなく、インピー
ダンスが７５Ω静電容量が５３　ｎＦ／　ｋｍ　：減衰
量が２２０Ｍ）（２で８３ｄＢ／ｋｍ、　７７０Ｍｔ（
□で　１６０ｄＢ／ｋｍ、１３００ＭＨ２で２２０ｄＢ
／ｋｍであり、良好な数値であった。

なお、冷却水槽３の第一セクションは長さ３ｍで、水温
８５°とし、第二セクションは長さ５ｍ、水温６５℃と
し、第三セクションは長さ５ｍ、内径２ｃｍの減圧管の
ある部分・・・であり、冷却水の温度は２３℃て、真空
度は２０ｃｍ１１ｇであった。第四セクションはモニタ
ー設置部分であり、長さ２ｍ、水温２３℃である。

比較例実施例の水槽に換えて、第３図に示す水槽３０を使用し
た以外は、実施例と同様な材料、条件で実験を行った。

但し、冷却水槽３０は、６セクシヨンい分れており、第
一セクションは長さ３ｍ、水温８５℃１第二セクシヨン
は長さ５ｍ、水濡７５℃１第三セクシヨンは長さ５ｍ、
水温６５℃、第四セクションは長さ５ｍ、水温５０℃１
第五セクシヨンは長さ５ｍ、水温２３℃、第六セクショ
ンは長さ２ｍ、水温２３℃でモニター設置部分である。

得られた発泡絶縁電線は、発泡層が楕円形になっており
、偏心しており、発泡度は５５％、インピーダンスが７
２Ω、静電容量が５９ｎＦ／ｋｍ、減衰量が２２０ＭＨ
，で８３８ｄＢ／ｋｍ、　７７０１ＪＨｚで１６８ｄＢ
／　ｋｍ、　１３００ＭＨｚで２２９ｄＢ／ｋｍであり
上記実施例より劣った。

ｌ発明の効果１本発明においては、特定構造の減圧管を使用しているの
で、偏心のない発泡絶縁電線が得られ、化学発泡剤の分
解物残渣、水分等の除去が行われるので、発泡絶縁電線
の誘電率、ｔａ、ｎδ、減衰率が改善され、高品質の製
品が得られる。又、減圧管を使用することによって、冷
却水槽の面積、製作費が低減でき、操作も簡単になる。

【図面の簡単な説明】

第１図は一実施例で使用された本発明の高発泡絶縁電線
製造装置の概略断面図、第２図は該装置の減圧管を示す断面図、第３図は従来の
装置の概略断面図である。図中、１・・・導体３・・・冷却水槽７・・・減圧管１２・・・外管１４・・・減圧ゾーン１６・・・水空間１８・・・減圧空間２０・・・水排出管２２・・・細孔２・・・発泡体４・・・押出１幾１．１・・・内管１３・・・冷却ゾーン１５・・・減圧・冷却ゾーン１７−・・水面１９・・・水供給管２１・・・減圧用パイプ２４・・・上部減圧空間

Claims

【特許請求の範囲】

（１）発泡可能な熱可塑性樹脂組成物を押出機から導体
上に発泡体として被覆させた後温水中を移動させながら
発泡体表面を徐冷し、次に発泡体外径とほぼ等しい内径
を有する冷却された減圧管を通過させることを特徴とす
る高発泡体被覆電線の製法。
（２）発泡可能な熱可塑性樹脂組成物を導体上に発泡体
として押出被覆可能な押出機、導体上に被覆された発泡
体の表面を徐冷する水槽、及び発泡体外径とほぼ等しい
内径を有する冷却機能を持った減圧管からなることを特
徴とする高発泡体被覆電線製造装置。
（３）減圧管が冷却ゾーン、減圧ゾーン、及び冷却・減
圧ゾーンからなることを特徴とする請求項（２）記載の
装置。
（４）発泡可能な熱可塑性樹脂組成物を押出機から導体
上に発泡体として被覆させた後、温水中を移動させなが
ら発泡体の表面を５０〜９５℃の範囲に徐冷し、減圧管
の冷却ゾーンにて発泡体表面を急速に１０〜３５℃に冷
却し、次に減圧ゾーンで発泡体表面に付着している水分
を減圧吸引することにより除去し、次に冷却・減圧ゾー
ンで発泡体を１０〜３５℃の温度で水圧の影響を避けな
がら徐冷することを特徴とする高発泡体被覆電線の製法
。
（５）減圧管が熱伝導率のよい材料でつくった内管と外
管からなり、入口付近に内管の外壁と外管の内壁で囲ま
れた水空間を有し、その水空間は水供給管と水排出管を
有し、水空間の下流位置に、内管の外壁と外管の内壁で
囲まれた減圧空間を有し、その減圧空間は減圧用パイプ
を有し、かつ減圧空間を形成する内管の外壁から、内壁
に貫通する複数個の細孔を有し、減圧空間の下流位置に
内管の外壁と外管の内壁で囲まれた水・減圧空間を有し
、その水・減圧空間は、減圧用パイプ、水供給管、水排
出管を有し、かつ水・減圧空間を形成する内管の外壁か
ら内壁に貫通する複数個の細孔を有する事を特徴とする
請求項（２）記載の装置。