JPS606051B2 - 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
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。この押出機においては、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は供謙合
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凪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、或いは大きなブッが付着したりする。

また押出塁の減少にもつながる。このため、スタ−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（ｄｅａｄｚｏ雌）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、プレーカーマ−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綿
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（特願昭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−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（特糠昭５５−３４１３０）を堤供しているが、
引き続き研究していたところ、さらに改善すべき点が見
し、出された。

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開孔率を所定の
範囲に設定すると同時に、ブレーカープレートの出口側
に同０円状に並ぶ各列の孔間を結ぶ環状のＶ溝を形成し
て、より一層プラスチックの滞留を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設明する。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
わち途中にテーパー状の段部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１３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）ｘｌｏｏで表 Ｃ２ わし、出口側の関孔率（％）はげ×孔の数（ｎ）ＸＣ２
１００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、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）の関孔率が一般
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、ブレーカーブレ−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ーズに流れてくると、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１００未満で小さ過ぎると、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「従来のものと略同機に
なって好ましくないからである。また、出口側の関孔率
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、開孔率が４０％未満であると、
入口側の関孔率との関係などにより、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
。上記ブレーカープレート１３において、本発明では、
第２図および第３図に示すように、出口側に同Ｄ円状に
並ぶ各列の孔間を結ぶＶ溝１９を環状に形成してある。

すなわち、中心３１を除く、２列目から最外列まで形成
してある。そして各列のＶ溝１９相互は多少間隔をおい
て構成することも可能であるが、好ましくは各溝１９の
頂部１９ａが一致するように構成するとよに。また底部
１９ｂから開く溝１９の角度Ｑは特に問わないが、押出
機の種類、ブレーカープレートの押出条件などにより異
なり、例えば９００などに設定するとよい。尚、中心孔
の出口側には２列目の溝１９に対応してテーパ一部分２
０を形成するとよい。このように構成することにより、
ブレーカープレートの出口側壁両部分にはフラット（平
ら）な部分が全くなくなり、上述の出口側の開孔率を大
きく設定したことと相挨つて、ブレーカープレートの後
方におけるプラスチックの滞留をより効果的に除去する
ことができる。したがってスコーチの発生を防止するこ
とができる。尚、Ｖ溝１９の形状は直線的に刻設したも
のの他、多少曲線的に行ったもの、例えばＵ字形に近い
形状のものなどをも含むものである。

Ｖ溝１９はまたその底部１９ｂが各孔間の中心を通る場
合に他、中心から多少ずれていてもよく、さらには底部
１９ｂが各列間の境界面を通り、その頂部１９ｂが各孔
間の中心を通るように構成してもよい。すなわちブレー
カープレートの出口側壁面部分にデッドゾーン生成の原
因となるフラットな部分がなくなる構成であれば、特に
問わないものである。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かつ出口側にフラットなデッド
ゾーンが全くないため、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図において、孔雀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の架布縄物、あるいは
エチレンーブロピレンゴム（ＥＰＲ，ＥＰＤＭ）、ブチ
ルゴム等の合成ゴム類の架橋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
側の関孔率を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図および第３図に示すブレーカープレートを用い、
ａ−４．２側ぐ、ｂ一６．６側ぐ、ｃ−１５０柳少、ｄ
一１０肋、ｅ一２８肌、ｅ′ー６柳、Ｑ−９００ 、孔
数（ｎ）−２７１個の条件で公称断面積４０仇奴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眺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。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側◇、孔の長さ３８物、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加持間である。これらの電線において、
絶縁体中のアンバー（スコーチして塊粕色に変色した異
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／の）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、スコーチにより源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。

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出口側に同０円状に並ぶ
各列の孔間を結ぶ環状のＶ溝を形成したことにより、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、
特に後方においてフラットなデッドゾーンをなくしてよ
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ト押出量の減
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、従釆
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図は本発明方法で使用するブレーカープレ−トの概略
断面図、第３図はその後方からの概略背面図である。 １３…ブレーカープレート、１４…プラスチック、１５
…プラスチック通路、１９・・・Ｖ溝。 第１図第２図 第３図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 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出
   口側に、同じ円状に並ぶ各列の孔間を結ぶ環状のＶ溝を
   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。