JPS606049B2 - プラスチツク絶縁電線の製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、架橋剤入りコンパウンドを長期間連続的に押
出被覆してプラスチック絶縁電線を製造する方法に関す
るものである。

さらに詳しくは長期間連続運転してもスコーチ（早期加
碗）の発生のないプラスチック絶縁電線の製造方法であ
る。プラスチックを押出する場合、従来は一般に第１図
に示す如きブレーカープレートを付設した押出機が用い
られている。この押出機において、１はスクリュー、２
はシリンダー、３はブレーカープレート、４は供給され
たプラスチック、５はその通路、６はクロスヘッドであ
る。そしてこの従来のブレ−カーブレート３のプラスチ
ック通路５は入口側と出口側が略同径で真直に延びるス
トレートであった。通常、この第１図に示したブレーカ
ープレートを用いて、架橋ポリエチレン絶縁電線を製造
する場合、１０餌時間以上連続運転すると、押出機の中
でスコーチが発生し、押出物の表面がザラザラしたり、
或いは大きなブツが付着したりする。

また押出量の減少にもつながる。このため、スタート後
約１００時間経つと、押出機を止めて掃除を行い、再び
運転を開始するというように作業性が悪かった。また上
に述べたように押出量が減少すると、絶縁体の肉厚が途
中から薄くなるという製造上の問題もあった。このよう
な従来の問題となる原因を種々調べたところ、第１図に
おいて、スクリュー１の先端付近７において架橋剤入り
コンパウンドすなわちプラスチックの滞留が特に著しい
こと、また押出機の種類あるいは製造条件によっては、
シリンダー２の管壁の近くでも滞留すること、さらにブ
レーカープレート３の中心＃Ｌおよびその前後で滞留す
ること、ブレーカープレートの出口側の壁面部分８にお
いてデッドゾーン（ｄｅａｄｚｏｎｅ）が生じて、やは
りプラスチックの滞留があることなどに起因してスコー
チが発生しているためであることがわかった。

そこで、本発明者等は、このような問題に対して、既に
、ブレーカープレート中のプラスチック通路をプラスチ
ックの流れに沿って少なくとも一度拡大することによっ
て、ブレーカーマーク（ブレーカープレート通過中の分
子の配向によるものと推測される不透明なりング状の縞
模様）が著しく減少でき、これによりプラスチック絶縁
電線の電気的特性、特に絶縁破壊特性の大中な向上が期
待できる発明（特顔昭５４−７０８０３）を見出したこ
とを基礎として、これがまたスクリュー先端付近やシリ
ンダー管壁近くのプラスチックの滞留の減少にもつなが
ると同時に構造的にブレーカープレートのデッドゾーン
そのものがなくなって、１００時間以上連続運転しても
スコーチの発生が殆んどないプラスチック絶縁電線の製
造方法（特顔昭５５−３４１３０）を提供しているが、
引き続き研究していたところ、さらに改善すべき点が見
いだされた。本発明は、上記のような観点に立ってなさ
れたもので、その要旨とするところは、押出機のブレー
カープレ−トにおいて、プラスチックの通路がその出口
側において少なくとも一度拡大された構成とし、しかも
ブレーカープレートの全体に対する入口側と出口側の開
孔率を所定の範囲に設定すると同時に、各孔の入口側に
所定長さのテーバ一部分を設け、またはこのテーパ一部
分を設けると同時に、中Ｄ孔またはノおよび最外孔を他
の各孔より大きく形成して、プラスチックがブレーカー
プレートへ流入し易くし、また同時にブレーカープレー
トの前後におけるプラスチックの滞留をより効果的にな
くしてスコーチの発生を防止するようにした点にある。

次に、かかる本発明を図面により詳説する。

第２図は本発明において用いられるブレーカープレート
の一例を示す概略図で、図中の矢印方向よりプラスチッ
クが流れる。このブレーカープレート１３の個々の孔に
おけるプラスチック１４の通路１５は途中で拡大されて
いる。すなわち途中にテーバ−状の段部１５ａが形成さ
れている。尚、この段部１５ａはプラスチックの流れか
ら、このテーパー状が好ましいが、その他の形状例えば
アール（Ｒ）を付けたもの、さらには直角に形成したも
のであってもよい。このときの、ブレーカープレート１
３の入口側と出口側においては、第２図に示すようにブ
レーカープレート１３の直径をｃ、プラスチック通路１
５の入口側の径をａ、出口側の径をｂとして、入口側の
開孔率（％）はａ２×乱の数０リＸＩ。

〇で表Ｃ２５わし、出口側の開孔率（％）はげ×孔の数
■）ＸＣ２１００で表わして定めてある。

そして本発明においては「入口側の開孔率を１０〜３０
％、出口側の開孔率を４０〜６５％の範囲とすることが
好ましい。ここ０で、これら各開孔率は、いずれもブレ
ーカープレートの前面、言い換えれば、この面にスクリ
ューにより押出されてくるプラスチックの全量に対する
各孔全部の関孔する割合を示し、その値が入口側で４・
さく、出口側で大きいことは、プラスチッタク通路中を
流れるプラスチックの流速が入口側で速く、出口側で遅
いことを意味する。そして「その値が上記のような範囲
としたのは、入口側において「開孔率を１０〜３０％と
した場合、従来のブレーカープレート（第１図）の開孔
率が一般に約３５０〜４０％程度であるのに対して、か
なり小さく、これがため〜ブレーカープレートを通るプ
ラスチックの流速が入口側で従来のものに比べて相当速
くなり（約２倍）、入口側でのプラスチックの滞留が効
果的に除去されるためである。すなわちトブタレーカー
プレートの入口側でプラスチックがスムーズに流れてく
れると、ブレーカープレート全体としても滞留が起りに
くくなって、スコーチの発生が防止できるからである。
しかしながら、開孔率が１０％未満で小さ過ぎると、シ
リンダー内の溶０融プラスチックの圧力（背圧）が高く
なりすぎて好ましくなくまた３０％を越えると、従来の
ものと略同様になって好ましくないからである。また、
出口側の開孔率を４０〜６５％と、従来のもの（入口側
も出口側も同じで、上記のように約３５〜４０％）に比
べて大きくしたのは、ブレーカープレ−ト全体のプラス
チックに対する流動抵抗が大きくなり過ぎないように調
節するためである。もう一つの理由は、出口側の閥孔率
を大きくすることにより、孔と孔の間の壁面部分からな
るデッドゾーンを小さくして、そこでスコーチが発生し
ないようにするためである。しかしながら、関孔率が４
０％未満であると、入口側の開孔率との関係などより、
流動抵抗が大きくなり過ぎて、逆に６５％を越えると、
出口側の流速が極端に４・さくなり、またブレーカープ
レート加工時の問題および機械強度的な問題が生じ好ま
しくないからである。上記ブレーカープレート１３にお
いて、本発明では、各孔のプラスチック通路１５の入口
側にテーパ一部分１５ｂを形成してある。

このようにして入口側を漏斗状にすることにより、プラ
スチック１４がブレーカープレート１３へ流入し易くな
るため、テーパ一部分のない構成に比べて、ブレーカー
プレート前面でのプラスチックの滞留がより効果的に除
去される。したがってスコーチの発生が防止される。し
かしながら、入口側の通路部分の長さをｄとしたとき、
テーパ一部分１５ｂの長さｄ′があまり短いと、流入を
容易にする効果が殆んど期待できなくなり、かといって
、長すぎると、流速が一番大きい箇所でプラスチックを
引き込む働きを有する孔径ａの通路部分が入口から離れ
てかえって悪くなるため、ブレーカープレートの大きさ
および肉厚、さらにはプラスチック通路の大きさによっ
ても異なるが〜テーパ一部分１５ｂの長さｄ′は約０．
５〜３肋程度に設定すると好ましい。第３図は本発明に
おいて用いられるブレーカープレートの他の例を示す概
略図、各孔の入口側にナーパ一部分１５ａを設けると同
時に、中心孔のプラスチック通路１５′を周囲のプラス
チック通路１５より大きく形成してある。

すなわち、入口側の径ａ″と出口側の蚤ｂ″を、周囲の
プラスチック通路１５のなす拡大の比（ｂ２／ａ２）と
同一になるようにして夫々大きくしてある。このように
中心孔のプラスチック通路１５′を大きく形成したのは
、ブレーカープレートの中心部分における流動抵抗をさ
らに小さくするためである。これによって、スクリュー
の先端付近で特に大きいプラスチックの滞留に対し、全
孔同一寸法の場合より、より効果的に滞留を除去するこ
とができ、スコーチの発生を防止することができる。尚
、このように径の大きいプラスチック通路１５′はまた
、中○孔の他、押出機の種類あるいは製造条件によって
は、シリンダーの管壁付近でもかなりプラスチックの滞
留があるため、必要に応じて、最外孔にも形成して滞留
を除去し、スコーチの発生を防止するようにしてもよい
。

以上のように構成したブレーカープレートを使用してプ
ラスチック絶縁電線を製造したところ、上述のようにブ
レーカープレートの入口側へのプラスチックの流入が容
易になり、また入口側でのプラスチックの流速が遠くか
つ中心孔あるいは最外孔での流動抵抗が小さく、さらに
デッドゾーンが殆んどないため、ブレーカープレートの
前後でプラスチックの滞留はなく、１０畑時間以上の長
時間連続運転してもブレーカープレートの前後で全くス
コーチが発生しないことが確認された。

連続運転時間は従来の約３倍程長く運転できるようにな
った。またスコーチの発生に伴う押出量の減少、表面の
ザラザラ等のトラブルなども殆んどなくなった。また、
第２図または第３図において、孔蓬ａ，ａ″およびｂ，
ｂ″の部分の長さ配分および孔の個数（ｎ）については
、ブレーカープレート全体の幾何学的抵抗、即ちブレー
カープレート直前の樹脂圧力との兼ね合いで決める必要
がある。

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おいても同様
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
リコーン油姿勢喬、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の架布愚物、あるいは
エチレンープロピレンゴム（ＥＰＲ，ＥＰＤＭ）、ブチ
ルゴム等の合成ゴム類の架千樽物等種々のものが適用で
きる。

いずれの場合も、入口側の開孔率を１０〜３０％、出口
側の開孔率を４０〜６５％の範囲で選ぶと良いｏ尚、本
発明においては「押出機のブレーカープレート内におけ
るプラスチックの通路がその出口側において少なくとも
一度拡大していれば良いのであるから、第２図に示した
ようにプレーカーブレート内におけるプラスチックの通
路に１つの段部を設け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、例えばブレーカープレート内に
おけるプラスチックの通路が二度拡大する二段構造でも
良い。

次に実施例について説明する。

実施例 １ 第２図に示すブレーカープレートを用い、ａ−４．２側
め、ａ′−６．６側め、ｂ一６．６側少、ｃ一１５０柳
少、ｄ−１０側、ｄ′−１側、ｅ一２８側、ｅ′ー６柳
、孔数（ｎ）−２７１個の条件で公称断面積４０伍舷２
の導体上に架橋剤入りポリエチレンを押出被覆し、＊
続いてガス架橋によって６舷Ｖ架橋ポリエチレン絶縁電
線を製造した。

このときの入口側の関孔率は２１．２％、出口側の開孔
率は５２．５％であった。また、比較のため第１図に示
すブレーカープレート（孔径５肋少、孔の長さ３８奴、
孔数（ｎ）は３９１個、他は同じ条件）を用いて同様の
架橋ポリエチレン絶縁電線を作製した。尚、連続運転時
間はいずれも１０餌時間である。これらの電線において
、絶縁体中のアンバー（スコーチして競粕色に変色した
異物）とブラック（さらに変色して黒色になった異物）
の密度を調べた結果を第１表に示す。

第１表 第１表から本発明によるブレーカープレートを用いると
、従来のものに比べて、スコーチにより競粕色または黒
色に変色した異物が著しく少ないことがわかる。

実施例 ２ 第３図に示すブレーカープレートを用い、ａ−４．２側
め、ａ′−６．６肋◇、ｂ一６．６側め、ｃ−１５０側
め、ｄ−１０脚、ｄ′−１柳、ｅ−２８肋、ｅ′−６秘
、（但し、中心孔はａ″ー６．３側め「 ａ′−９．９
柳ぐ、※ｂ″−９．９職で、ｃリｄ，ｄ′９ ｅ，ｅ′
は同じ）孔数（ｎ）−２７１個の条件で公称断面４０仇
舷２ の導体上に架橋剤入りポリエチレンを押出被覆し
、続いてガス架橋によって６磯Ｖ架橋ポリエチレン絶縁
電線を製造した。

このときの入口側の関孔率は２１．３％、出口側の開孔
率は５２．７であった。尚、連続運転時間は１０岬時間
である。この電線において、絶縁体中のアンバーとブラ
ックの密度を調べた結果を第２表に示す。

第２表 第２表から本発明において、各孔の入口側にテーパ一部
分を設ける他に、中心孔のプラスチック通路を他より大
きく形成すると、より一層効果的にスコーチの発生を防
止できることがわかる。

実施例 ３第２図に示すブレーカープレートを用い、ａ
一４．２側め、ａ′ー６．６脚ぐ、ｂ−６．６肋で、ｃ
一１５０肌少、ｄ−１０柳、ｄ′−１側、ｅ−２８側、
ｅ′一６柵（但し、中心孔はａ，ａ′，ｂ，ｃ，ｄ′，
ｅ′が同じで、ｄ−５側、ｅ−３３側）「孔数（ｎ）−
２７１個の条件で公称断面積４０仇吻２ の導体上に架
橋剤入りポリエチレンを押出被覆し、続いてガス架橋に
よって６舷Ｖ架橋ポリエチレン絶縁電線を製造した。

このときの入口側の開孔率は２１．２％、出口側の関孔
率は５２．５％であった。尚、連続運転時間は１０餌時
間である。この電線において、絶縁中のアンバーとブラ
ックの密度を調べた結果を第３表に示す。

第３表 第３表から本発明によると、入口側と出口側の関口率が
等しい場合、中心孔の内部構造（ｄとｅの長さ配分）が
多少異なっても同様の効果を得ることがわかる。

尚、上記各例において、スクリーンメッシュはいずれの
場合も同じものを使用した。

以上の詳細な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において、ブレーカープレー
トの個々の孔におけるプラスチックの通路がその出口側
において少なくとも一度拡大されるように構成し、しか
も入口側の開孔率と出口側の関孔率を所定の範囲に納め
、さらに各孔の入口側にテーパ一部分を設け、またはテ
ーパ一部分を設けると同時に中心孔または／および最外
孔を他より大きく形成したことにより、プラスチックの
ブレーカープレートへの流入を容易にし、ブレーカープ
レートの前後におけるプラスチックの滞留、特にブレー
カープレートの中心孔およびその前後、さりこスクリュ
ー先端付近、およびシリンダー管壁付近での滞留がより
効果的に除去されるため、ブレーカープレートの前後に
おけるスコーチの発生が殆んどなく、これによって連続
運転時間を今までよりもさらに長くでき、押出量の減少
、表面のザラザラなどのトラブルも著しく減少できる。

図面の簡単な説明第１図は従来方式によるスクリュー、
シリンダー、従来のブレーカープレートおよびクロスヘ
ッドの概略図、第２図および第３図は本発明方法で使用
する各ブレーカープレートの概略図である。

１３，１３′……ブレーカープレート、１４……プラス
チック、１５，１５′……プラスチック通路、１５ｂ，
１５′ｂ・・・・・・ナーパ一部分。

第１図第２図 第３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、前記押出機のブレーカープ
   レートの個々の孔におけるプラスチツクの通路がその出
   口側において少なくとも一度拡大される構成とし、かつ
   入口側の開孔率を１０〜３０％、出口側の開口率を４０
   〜６５％に設定し、さらに各孔の入口側に所定長さのテ
   ーパー部分を形成した押出機を用いることによって架橋
   剤入りコンパウンドのスコーチを防止することを特徴と
   するプラスチツク絶縁電線の製造方法。 ２ 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、前記押出機のブレーカープ
   レートの個々の孔におけるプラスチツクの通路がその出
   口側において少なくとも一度拡大される構成とし、かつ
   入口側の開孔率を１０〜３０％、出口側の開孔率を４０
   〜６５％に設定し、さらに各孔の入口側に所定長さのテ
   ーパー部分を形成すると同時に、中心孔または中心孔と
   最外孔をそれ以外の各孔より大きく形成した押出機を用
   いることによって架橋剤入りコンパウンドのスコーチを
   防止することを特徴とするプラスチツク絶縁電線の製造
   方法。