JPS6040647B2 - プラスチツク絶縁電線の製造方法 - Google Patents

プラスチツク絶縁電線の製造方法

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JPS6040647B2
JPS6040647B2 JP52117156A JP11715677A JPS6040647B2 JP S6040647 B2 JPS6040647 B2 JP S6040647B2 JP 52117156 A JP52117156 A JP 52117156A JP 11715677 A JP11715677 A JP 11715677A JP S6040647 B2 JPS6040647 B2 JP S6040647B2
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JP
Japan
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extruder
plastic
die
insulated wire
manufacturing
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侃 戸川
節也 一色
光幸 中本
利夫 丹羽
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Fujikura Cable Works Ltd
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Fujikura Cable Works Ltd
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    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C48/00Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor
    • B29C48/25Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
    • B29C48/30Extrusion nozzles or dies
    • B29C48/32Extrusion nozzles or dies with annular openings, e.g. for forming tubular articles
    • B29C48/34Cross-head annular extrusion nozzles, i.e. for simultaneously receiving moulding material and the preform to be coated
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    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
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  • Processes Specially Adapted For Manufacturing Cables (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は電気絶縁特性やプラスチック絶縁体の収縮によ
る導体突出を改良したプラスチック絶縁電線の製造方法
に関するものである。
さらに詳しくは歪が小さくまた密度の偏りがない等の物
性の安定した絶縁体を有するプラスチック絶縁電線の製
造方法である。従来プラスチックを導体上に被覆する場
合、第1図に示すダィおよびニップルを有する秤出機が
使用されている。
即ち、第1図は従来の押出機のダィおよびニップル部分
の概略図であって、1は電線ケーブルの導体、2はニツ
プル、3はダィ、4は押出被覆されるプラスチック、6
はその通路である。このように従来のプラスチック通路
5はプラスチック出口(押出口)付近でダィ3とニップ
ル2とによって順次狭くなるように構成されている。本
発明者等はこのような押出機によって被覆されるプラス
チック絶縁体の物性、特に絶縁体のひずみや密度の変動
について種々検討を行なった結果、第1図に示した従来
の押出機によって製造された絶縁体はひずみや密度が局
所的にかなり偏っていることが判明した。そしてこのよ
うなひずみや密度の偏りが電気的特性に影響するのでは
ないかと考え、このようなひずみや密度の変動のない絶
縁体の製造方法について検討を行なった。その結果従来
の押出機のダィをプラスチック絶縁体の出口側で、ある
大きさに拡大せしめることによって前述のひずみや密度
の変動を非常に小さくできることを見いだした。そして
このようにして製造された絶縁体は電気的特性特に、絶
縁破壊特性が従来の方法による絶縁体に比して大幅に向
上されることが確認された。さらに、従来の押出機によ
って製造されていたプラスチック絶縁電線に於いては、
電線製造後に切断すると、その切断端部において導体が
突出する現象が見られた。
これは、絶縁体の収縮によるものであるが、本発明の方
法によって製造されたプラスチック絶縁電線に於いては
このような現象がほとんど生じないことも確認された。
本発明はこのような経過を経て成されたもので、その特
徴とするところは前述したごとく押出機のプラスチック
通路を一旦小さく絞ったのち拡大するように構成するこ
と、すなわち拡大されたプラスチック通路の断面積と、
小さく絞られたプラスチック通路の断面積との比が1.
5〜4.5となるようになされた押出機を使用すること
にある。
つぎに本発明を詳細に説明する。第2図は本発明の一例
を示すダィおよびニップル部分の概略図である。
本発明に於いては、ニツプル2′とダィ3′によって形
成されるプラスチックの通路5′が、その出口端にゆく
につれて狭くなるように形成されるが、その端部近傍に
於いて、プラスチック通路5′が拡大されるように構成
される。そして、この拡大部分の値をある特定値となる
ように設定すると、押出されたプラスチック絶縁体の内
部ひずみや密度の変動、偏りを最小値とすることができ
るのである。そして、その値は、プラスチックの種類や
絶縁体或いはシースの厚さ等の製造条件によって選定さ
れる。すなわち種々の実験結果から、ポリエチレンや架
橋ポリエチレンの場合には1.5〜5.0、ポリ塩化ビ
ニルでは1.3〜4.5、エチレンプロピレン共重合体
(EPR、EPDM)、ブチルゴム等では1.5〜5.
0とすることが良いことが判った。よってその値は種々
の材料にとって好ましい1.5〜4.5の範囲とされる
。そしてこのような範囲に於いて好ましい現象を呈する
のはダィ3′の内径が急に拡大されている部分に於いて
、応力緩和に基づくひずみの均一化が生じる為と考えら
れる。さて、前述の値は、第2図に示すように、プラス
チック通路の出口端部6におけるダィの内径をa、ダィ
の最小内径部分をb、ニップル2′の先端部の外径をc
、電線、ケーブルの導体1′の外径をdとして(a2一
d2)/(が一c2)で表わすことによって定めること
とする。
ただし、dは導体外径だけではなく、内部半導電層を設
けた場合或いは、更に絶縁体および外部半導電層、テー
プ類等を設けた場合にも適用される。
以上のように構成されたダィおよびニップルを使用して
プラスチック絶縁電線を製造しその絶縁体のひずみや密
度を測定すると、このようにして製造された絶縁体に於
いては、長さ方向或いは中心方向の加熱収縮率がある特
定値のところに集中している。
また密度に於いても同様な結果が得られた。これに対し
て従来型の装置では加熱収縮率、密度共に、広い範囲の
値に広がりを見せている。また、絶縁破壊電圧について
は、従来の絶縁体に比して10%以上の破壊値の向上が
見られた。そしてこのような結果は、耐水トリー、耐電
気的トリーや耐化学的トリー性も向上されることが予測
される。以上、主に絶縁体の場合について説明したが、
この装置によれば、外部シース、内・外半導電層の形成
に於いても同様に使用することが可能である。
さらに、架橋装置とも併用することができ、蒸気架橋、
シリコン油架橋、ガス架橋やシラン架橋等を行なうこと
ができる。また、プラスチック材料もポリエチレン等の
ポリオレフィンやポリ塩化ビニルおよびそれ等の架橋物
或いは、エチレンープロピレンゴム(ERR、EPDM
)、ブチルゴム等の合成ゴム類等種々のものが適用でき
る。
また拡大部分の長さについては、線速および押出被覆物
の厚さに応じて決めればよい。
即ち線速が遠い程、或いは厚さが厚い程、拡大部分の長
さが長くすればよい。なお、本発明における押出機のダ
ィおよびニップル部分は、プラスチック通路が一旦狭め
られた後に拡大されるようになっていればよいものであ
るから、第2図に示したようにダィの内径を拡大するよ
うに構成する以外にも種々の形状のものが考えられ、例
えば第3図に示すように、ニップルの先端部を切断した
りまたダィの内径をも大きくしたりすることによっても
同様な効果が得られる。
この場合には、(a2一d2)/(ザーc2)の式に於
いてa=bとして適用すればよい。次に実施例について
説明する。
実施例 1 第2図に示す押出機を用い、a=23.60側?、b=
21.06側め、c=18.6側めの条件で径が16.
70側の導体d上に3側厚さに架橋剤入りポリエチレン
を押出し被覆し続いて蒸気架橋によって6.鉢V架橋ポ
リエチレン絶縁電線を製造した。
この時の(a2一d2)/(ザ−c2)は2.9である
。また比較の為に第1図に示す押出機(ダィ先端部の内
径=23.6枕岬J)を用いて同様の架橋ポリエチレン
絶縁電線を作製した。つぎにこれ等の絶縁体から長さ1
5側のりング状の試料を作成し、ひずみを測定する目的
で電線の長さ方向および中心方向の加熱収縮率を測定し
た。その結果は、第4図、第5図(第1図の押出機を用
いた比較例)、第6図、第7図(第2図の押出機を用い
た本発明)に示す通りである。この図から明らかなよう
に、第1図に示すダィを用いた従来方法で製造された電
線の絶縁体は、電線の長さ方向、中心方向いずれに於い
ても加熱収縮率が広い値に分布していることが判る。こ
のことは、絶縁体のひずみが広い範囲に変動、偏りを有
していることを示している。これに対して、第6図およ
び第7図に示されるように、第2図のダィを用いて製造
した本発明の絶縁体の場合は、長さ方向、中心方向いず
れの加熱収縮率もある値のところに集中している。
このことは絶縁体全体に渡ってひずみが均一であること
を示すものである。つぎに、前述の試料を厚さ方向に2
分(厚さ1.5肋)して内側部分と外側部分の密度につ
いて測定した。
その結果を第8、第9、第10、第11図に示す。第8
図、第9図は第1図のダィを用いて製造した場合の密度
の分布を示すものであるが、内側、外側共に広い範囲の
密度に分布していることが判る。これに対して、本発明
の第2図に示すダィによって製造された電線の絶縁体は
、第10、第11図に示されるようにある密度値の所に
集中していることが判る。このように、本発明によれば
、電線、ケーブルの絶縁体の密度分布を均一にすること
ができる。このことはひずみが均一であることが遠因と
考えられる。また、前述の架橋ポリエチレン絶縁電線に
ついて正極性の衝撃破壊電圧および交流長時間破壊電圧
について測定した結果を第1表に示す第1表 第1表から明らかなように、本発明によって製造された
電線は、従釆方法のものに比していずれも20%以上の
向上が見られる。
このことは絶縁体のひずみおよび密度の均一化による効
果と考えられる。なお、前述のひずみの測定は、窒素ガ
ス雰囲気中、18000で9曲時間加熱した試料につい
て行なったものである。実施例 2 実施例1で用いた押出機によりそれぞれ6.舷Vの架橋
ポリエチレン絶縁電線4(外径16.70肌)上にシー
スとしてのポリ塩化ビニルを3側の厚さに押出被覆して
、それぞれ実施例2、比較例2用のサンプルを作り、導
体の伸び出し量を測定した。
結果を第2表に示す。なお、試験は3山肌長に切断した
後に測定した。第2表 実施例 3 絶縁厚さ3側の6.球Vポリエチレン絶縁電線について
、(a2一が)/(b2一c2)の値を種々変化させた
押出機を用いて導体の伸び出し量を測定した。
比較の為に第1図の押出機および特閥昭52一8296
5の第1図に示される押出機によるものも記載した。結
果は第3表に示す通りである。結果から明らかなように
、(a2−c2)/(b2一d2)値が1.5〜4.5
に含まれる押出機によって製造した電線は、ポリエチレ
ン絶縁層のひずみが少ない為に収縮が小さく導体の伸び
出し量が従来のものの1/3程度にできる。なお、前記
値があまり大きくなると(5.0を大幅に越えるような
場合)、プラスチックのスウェリング比との関係で別の
問題が生じることになり好ましくない。試験方法は、3
0弧長さに切断した電線を70ooのオーブン中に4鉛
時間放置した後に測定したものである。第 3 表 注(1)実施例3‐1、3‐2、3‐3、3‐4および
3一5は、本発明の第2図に示される押出機によるもの
である。
注(2)実施例3−6は、本発明の第3図に示される押
出機によるものである。
注.(3)比較例3−1は、本発明の第1図に示される
押出機によるものである。注(4)比較例3−2は、特
開昭52‐82965の第1図に示される押出機による
ものである。実施例 4〜16第4表に示す条件の押出
機を用いて、導体上に第4表に示す条件で被覆物を押出
被覆し、その後同表の架橋処理を施して0.鰍V、6.
球V、6郎Vの絶縁電線を製造した。これらの絶縁電線
の正極性の衝撃破壊電圧と交流長時間破壊電圧とを測定
した結果を第5表に示す。なお、破壊電圧はすべて平均
破壊電圧(Emean/kV/側)で表わした。第 4
表注1.実施例4〜15は、本発明の第2図に示す押
出機によるもの注2.実施例16は、本発明の第3図に
示す押出機によるもの。
注3.比較例4は、本発明の第1図に示す押出機による
もの。注4.比較例5は、特開紹52‐82965の第
1図に示される押出機・によるもの。第5表第5表から
明らかなごとく本発明方法によれば、優れた絶縁破壊電
圧(比較例に比べて10%以上向上している。
)を示すことが判る。以上の説明から明らかなように、
本発明のプラスチック絶縁電線の製造方法は、押出機の
押出口付近におけるプラスチック通路が−旦4・さく絞
られたのち拡大され、その拡大率が式(a2一d2)/
(げ−c2)=i.5〜4.5の範囲の押出機を用いる
ものであるので、プラスチック絶縁体やシースのひずみ
、密度を均一化することができ、これによって絶縁体の
破壊電圧が大中に向上した絶縁電線を得ることができる
また、本発明方法によれば、前述のようにダィおよびニ
ップル部分で応力緩和に基づきひづみが取り除かれる為
に、加熱収縮がほとんど生じないので、導体の伸び出し
現象がほとんど起こらない効果もある。
さらに、本発明方法によれば、低圧用の電線等をスクラ
ップ材料を使用して製造する場合にも表面に凹凸のない
表面性の優れた絶縁電線が得られる。
加えて、本発明方法によれば、耐水トリー、耐電気的ト
lj−、耐化学的トリー等の向上も期待されさらに、高
温空気中での加熱による変色も少ないプラスチックの絶
縁電線を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来方法における押出機のダィおよびニップル
付近を拡大した概略断面図、第2,3図は本発明方法で
使用する搾出機のダィ、ニップル付近を拡大した概略断
面図、第4図〜第7図は加熱収縮率の分布を示すグラフ
、第8図〜第11図は密度の分布を示すグラフである。 1′,1″……導体、2′,2″……ニツプル、3′,
3″……ダィ、5′,5″……プラスチック通路。第1
図 第2図 第3図 第4図 第5図 第6図 第7図 第8図 第9図 第10図 第11図

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 押出機によりプラスチツクを導体上に押出被覆して
    絶縁電線を製造するに際し、前記押出機の押出口付近に
    おけるプラスチツクの通路がダイとニツプルとから構成
    され、この通路が前記押出口に向かうにつれて小さく絞
    られたのち拡大され、かつ下式の関係が満足される押出
    機を用いることを特徴とするラスチツク絶縁電線のの製
    造方法。 (a^2−d^2)/(b^2−c^2)=1.5〜4
    .5(式中、aはプラスチツクの通路の出口端部におけ
    るダイの内径、bはダイの最小内径、cはニツプルの先
    端部の外径、dは導体の外径である。)2 前記ダイの
    内径が前記押出口に向かうつれて少くとも一度小さく絞
    られたのち拡大されている押出機を用いることを特徴と
    する特許請求の範囲第1項記載のプラスチツク絶縁電線
    の製造方法。3 少なくとも前記ニツプルの外径が前記
    押出口付近で急激に減少させられている押出機を用いる
    ことを特徴とする特許請求の範囲第1項記載のプラスチ
    ツク絶縁電線の製造方法。
JP52117156A 1977-09-29 1977-09-29 プラスチツク絶縁電線の製造方法 Expired JPS6040647B2 (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3030367U (ja) * 1996-04-18 1996-10-22 崇 足立 棟上げ用横架材足場

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPS5282965A (en) * 1975-12-30 1977-07-11 Fujikura Ltd Extruding crosshead

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JP3030367U (ja) * 1996-04-18 1996-10-22 崇 足立 棟上げ用横架材足場

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