JPS606050B2

JPS606050B2 - プラスチツク絶縁電線の製造方法

Info

Publication number: JPS606050B2
Application number: JP56037035A
Authority: JP
Inventors: 侃戸川; 光幸中本
Original assignee: Fujikura Cable Works Ltd
Current assignee: Fujikura Cable Works Ltd
Priority date: 1981-03-14
Filing date: 1981-03-14
Publication date: 1985-02-15
Also published as: JPS57151112A

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
硫）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。この押出磯において、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ーカープレート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餌寿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１０餌時間経つと、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の中心孔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つた。

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〈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（特競昭５４一７０８０３）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
スコーチの発生が袷んどないプラスチック絶縁電線の製
造方法（特磯昭５５一３４１３０）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。

すなわち、上言己従来の押出機において、ブレーカープ
レート３の前面に対僻するスクリューーの先端テーパ一
部分９は通常左右対称に形成されているが、このような
スクリュー先端においてプラスチックの流れを作るもの
として、左右のテーパ一部分を非対称に構成することを
見いだしたのである。

本発明は、こ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ートに
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関孔率を所定の範
囲に設定すると同時に、ブレーカープレートの前面に対
嶋するスクリューの先端テーパー部分を左右非対称にし
て、この先端付近にスムーズなプラスチックの流れを作
り、プレー力−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−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押出機の−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。
この押出機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パー状の毅部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１３の
入口側と出口側においては、第２図に示すようにプレー
カーブレート１３の直径をｃ、プラスチック通路１５の
入口側の径をａ、出口側の径をｂとして、入口側の関孔
率（％）はａ２×孔の数（ｎ）ＸＩ。

〇で表Ｃ２わし、出口側の関孔率（％）はげ×孔の数（
ｎ）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
％、出口側の関孔率を４０〜６５％の範囲とすることが
好ましい。ここで、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
全部の開孔する割合を示し、その値が入口側で小さく、
出口側で大きいことは、プラスチック通路中を流れるプ
ラスチックの流速が入口側で遠く、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、関孔率を１０〜３０％とした場合
、従来のブレーカープレ−ト（第１図）の開孔率が一般
に約３５〜４０％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遠くなり（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、ブレーカープレートの入
口側でプラスチックがスム｝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４・ご過ぎると、シリンダー内
の溶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、出口側の関
口率を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、ブレーカープレー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、出口側の開孔率を大きくす
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４０％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
速が極端に小さくなり、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。上記押出機において、本発明では、ブレーカー
プレート１３の前面に対嶋するスクリュー１１の先端テ
ーパ一部分１９を左右非対称に形成してある。

このように左右を非対称にするにおいて、左右各長さの
比〆′２：〆′，は１．沙〆上とするとよい。すなわち
、この比が１．２未満であると、非対称により十分なプ
ラスチックの流れを作ることができないからである。そ
してまたテーパ一部分１９の張り出し角度Ｑ′は１５ｏ
以上であることが望ましい。すなわち、この角度Ｑ′が
１５ｏ未満で、あまり小さ過ぎると、スクリュー先端に
おける蝿梓作用が小さくて、滞留しようとするプラスチ
ックに対し、流れを生じさせるような効果を期待できな
いからと考えられる。このように構成することにより、
従来プラスチックがスクリュー先端付近においてあまり
動きがなく滞留し易かったのに対し、滞留しようとする
プラスチックが非対称の先端部分に当って蝿拝されるた
め、強制的に流れが作られ、プラスチックの滞留が効果
的に除去される。したがってスコーチを防止することが
できる。尚、テーパ一部分１９は曲線的に膨んだテーパ
ーとしてあるが、これに限らず、直線さらには縄梓作用
を大きくするため波型などにすることも可能である。

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、上述のようにス
クリューの先端付近ではよく鯛拝されプラスチックにス
ムーズな流れが生じ、かつブレーカープレートの入口側
でのプラスチックの流速が遠く、しかも出口側にデッド
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、１００時間以上の長時間連
続運転してもブレーカープレ−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図において、孔径ａおよび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−カーブ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、内外半導軍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
リオレフインやポリ塩化ビニルの努守喬物、あるいはエ
チレンープロピレンゴム（ＥＰＲ，ＥＰＤＭ）、ブチレ
ゴム等の合成ゴム類の姿勢喬物等種々のものが適用でき
る。

いずれの場合も、入口側の関孔率を１０〜３０％、出口
側の閉口率を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
ようにブレーカープ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。

第２図に示す押出機を用い、ブレーカープレートは、ａ
−４．２側◇、ｂ一６．６側◇、ｃ一１５０肋０、ｄ−
１０脚側、ｅ−２８側、ｅ′ー６雌、孔数（ｎ）−２７
１個、スクリューの構成は、そ′，７２．１肋、Ｚ′２
−１０８．２肋、Ｑ′−３３．７０の条件で公称断面
積４０比奴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巡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％、出口側の関孔
率は５２．５％であった。また比較のため第１図に示す
押出機のブレーカープレート（孔径は５肋ぐ、孔の長さ
紙側、孔数（ｎ）は３９１個、他は同じ条件）およびス
クリュー（夕，，夕２一８８．４側、Ｑ一４２．７０
）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の寿間である。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表異物の密度（個／塊）第１表から本発
明によるスクリューおよびブレーカープレートを用いる
と、従来のものに比べて、スコーチにより競王白色また
は黒色に変色した異物が殆んど発見できないことがわか
る。

尚、スクリーンメッシュは、いずれの場合も同じ物を使
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開孔率を所定の範囲に納め
、さらにブレーカープレートの前面に対岐するスクリュ
ーの先端テーパ一部分を左右非対称に形成したことによ
り、スクリュー先端付近にプラスチックのスム−ズな流
れを作り、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図は従来方式で用いる押出機のスクリュー、シリン
ダー、ブレーカープレートおよびクｏスヘッドの概略図
、第２図は本発明方法において使用する押出機の概略図
である。１１……スクリュー、１３……ブレーカープレート、１
４……プラスチック「１５……プラスチック通路、１
９・・…・スクリューのテーパ一部分。第１図第２図

Claims

【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％、出口側の開孔率を４０
〜６５％に設定し、さらに前記ブレーカープレートの前
面に対峙するスクリユーの先端テーパー部分を左右非対
称に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。