JPH0836920A

JPH0836920A - 発泡絶縁電線

Info

Publication number: JPH0836920A
Application number: JP6170927A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Nakamura; 宏中村; Tomooka Murase; 知丘村瀬; Takeo Shiono; 武男塩野; Takehiro Ooi; 健宏大井; Terumori Shimizu; 照守清水; Jiro Tsunoda; 二郎角田
Original assignee: Showa Electric Wire and Cable Co
Current assignee: SWCC Corp
Priority date: 1994-07-22
Filing date: 1994-07-22
Publication date: 1996-02-06

Abstract

(57)【要約】【目的】発泡率を約８０％とし、微細かつ均一な気泡
を備えた発泡絶縁電線を提供する。【構成】導体上に、スウェリング比が６０％以上でメ
ルトテンションが６．０ｇ以上のポリオレフィン系樹脂
からなる絶縁樹脂を不活性ガスにより発泡させた発泡絶
縁層が設けられている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、フルオロガスに代わ
り、不活性ガスを発泡剤として用いた高発泡同軸ケーブ
ルに適用する発泡絶縁電線に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、高発泡同軸ケーブル（発泡率６７
％以上）は、低圧液化性を有するフルオロカーボンガス
（ＣＦＣ１２、ＨＣＦＣ２２等）を発泡剤として用いて
きた。しかし近年、フルオロガスがオゾン層を破壊する
原因物質であることが判明し、世界的規模でフルオロガ
スの使用を規制する動きがある。

【０００３】そこで、不活性ガスを発泡剤として用いて
発泡絶縁層を形成する方法が種々検討されている。しか
し、フルオロガスは低圧液化性を有しているため、押出
機への注入時、あるいは押出機内における樹脂との混練
時においては液体として存在し、樹脂中に均一に分散さ
れている。そして、押出時においてそのダイス出口にて
フルオロガスが気化して発泡を開始し、これと同時に樹
脂から気化熱を奪い急速に樹脂を冷却することによって
気泡壁が強化されるので、気泡壁が破損して連続気泡が
発生するのを防止し、微細かつ均一な気泡を形成して約
８０％の高発泡率を達成することが可能であった。しか
し不活性ガス（特に窒素ガス）の場合、押出機内で液化
することがないので、従来よりフルオロガスを用いてい
た製造方法に不活性ガスを適用しても、不活性ガスはフ
ルオロガスと比較して樹脂との混合性に劣り、発泡絶縁
層に微細かつ均一な気泡を形成することが困難であっ
た。

【０００４】最近では、発泡剤に不活性ガスを用いて微
細な気泡を形成するための様々な工夫がなされており、
例えば、特開平６−５１３９号公報には、心線を冷却し
てから押出被覆を施したり、ニップル先端の温度を樹脂
の融点以下の温度に冷却したり、ニップルの内部を加圧
する高発泡体絶縁電線の製造方法が提案されており、ま
た、特開平４−３２５２２３号公報には、押出機のダイ
ス形状をラッパ状に規制したり広がり角度を限定してい
る高発泡押出被覆方法が提案されている。しかしなが
ら、この様な方法では、多少の改善は見られるものの、
従来のフルオロガスの場合と同様の発泡性樹脂を用いて
いるので、発泡率が８０％程度の高発泡絶縁電線を得る
ことはできなかった。

【０００５】また、特開平５−４７２４７号公報には、
発泡絶縁物の材料をスウェリング比６５％以上、メルト
テンション２〜５ｇ、溶融時最高引取速度５０〜２００
ｍ／分のポリオレフィンを用いることにより、発泡度７
０％以上を達成した外径１ｍｍ以下の発泡絶縁電線の製
造方法が開示されている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前述の
ような材料を用いた発泡絶縁層は、その発泡度を７０％
以上とすることを目的としており、より誘電率を低下さ
せるために発泡率を８０％以上とするべく不活性ガスを
増やして発泡を行ったとしても、発泡中に気泡壁が壊れ
て連続気泡となり、微細な気泡は得られない。

【０００７】以上の点に鑑み、本発明は、発泡率を約８
０％とし、微細かつ均一な気泡を備えた発泡絶縁電線を
提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明の発泡絶縁電線
は、導体上に、不活性ガスにより発泡させた発泡絶縁層
を設け、その発泡絶縁層に、スウェリング比が６０％以
上でメルトテンションが６．０ｇ以上のポリオレフィン
系樹脂を用いる。

【０００９】本発明において発泡剤として用いられる不
活性ガスとしては、窒素、アルゴン、炭酸ガスや、メタ
ン、プロパンなどの炭化水素ガスなどが挙げられるが、
入手容易性から窒素ガスが好適である。

【００１０】そして、本発明で発泡絶縁層のベースとし
て、スウェリング比が６０％以上でメルトテンションが
６．０ｇ以上のポリオレフィン系樹脂が使用される。ポ
リオレフィン系樹脂としては、高密度ポリエチレン樹
脂、中密度ポリエチレン樹脂、低密度ポリエチレン樹
脂、ポリプロピレン樹脂などの単独あるいはこれらの樹
脂のブレンド体や、これらポリエチレン樹脂を５０％以
上含むポリスチレンやエチレン−酢酸ビニル共重合体の
単独あるいはブレンド体、そしてこれらの樹脂とポリエ
チレン樹脂とのブレンド体などがある。ただし、ブレン
ド体においても、スウェリング比およびメルトテンショ
ンは所定の範囲内である必要がある。

【００１１】スウェリング比（ＳＲ）とは、ＪＩＳＫ
6760 または、ＡＳＴＭＤ 1238-70 に規定されたメ
ルトインデクサーでメルトインデックスを測定する際に
得られる押出物の外径をｄｓとし、メルトインデクサー
にセットされているダイスの内径をｄｏとしたとき次式
で表される。ＳＲ＝｛（ｄｓ−ｄｏ）／ｄｏ｝×１００（％）本発明で基準とするスウェリング比は、メルトインデク
サーとして東洋精機社製キャピログラフを用い、測定温
度は１５０℃、長さ８ｍｍでテーパ角度６０°、ダイス
径（ｄｏ）２．０９５ｍｍのダイスより押出速度１０ｍ
ｍ／分にて押し出した時の値である。スウェリング比は
樹脂の弾性傾向を示すもので、値が大きいほど弾性が高
い。本発明でスウェリング比を６０％以上とするのは、
６０％未満の場合には均一な気泡形成ができないためで
ある。また、スウェリング比の上限は、８０％とするの
が好ましい。８０％を越えると、弾性傾向が強すぎて、
巨大な気泡が発生するおそれがある。

【００１２】メルトテンションとは、ＪＩＳＫ 6760
または、ＡＳＴＭＤ 1238-70 に規定されたメルトイ
ンデクサーのダイスから押し出された樹脂を引取った時
の荷重検出器に記録された値であり、樹脂の溶融張力を
示す。本発明では、温度１５０℃、スウェリング比と同
様の押出し条件にて、引取り速度５０ｍ／分で測定され
た値を用いている。本発明でメルトテンションを６．０
ｇ以上と限定したのは、６．０ｇ未満であると、発泡し
て生成した気泡の壁が脆いために、破損して連続気泡と
なることがある。メルトテンションが１２ｇを越えるポ
リオレフィン系樹脂を調整するのは、現在のところ困難
であるので、メルトテンションは１２ｇ以下であるのが
好ましい。これらのスウェリング比とメルトテンション
の条件は、あくまでも組み合わせによって効果を奏する
もので、どちらか一方の条件を欠いても本発明の目的は
達成されない。

【００１３】本請求項２の発明において、発泡絶縁電線
の外径を１ｍｍを越えるものとした理由は、一般に外径
１ｍｍ以下の細径薄肉の発泡絶縁電線は高発泡絶縁層を
形成するのが困難であるので、外径を１ｍｍを越えるも
のとすれば、より発泡率８０％を達成しやすくなるから
である。

【００１４】本請求項３および請求項４の発明は、発泡
絶縁層に用いる樹脂に混合する発泡核剤に、無機核剤と
有機核剤とを混合したものを用い、さらに加えて、その
発泡核剤の無機核剤と有機核剤の配合比を１０：０．５
〜１０：２としたことを特徴とする。無機核剤は、それ
自体発泡はしないが発泡の際の核となるもので、頻繁に
用いられるものとしては、無機タルク、炭酸カルシウム
が挙げられる。有機核剤は、いわゆる化学発泡剤である
が、不活性ガスの発泡を誘発するべく少量添加される。
その例としては、アゾジカルボン酸アミド（ＡＤＣ
Ａ）、オキシビスベンゼンスルホニルヒドラジド（ＯＢ
ＳＨ）などが挙げられる。これら無機核剤と有機核剤を
併用することにより、ガスの拡散が良好になり、より均
一な発泡層を得ることができる。さらにこれら無機核剤
と有機核剤の配合比を１０：０．５〜１０：２とする理
由は、有機核剤の配合比を０．５／１０未満とすると有
機核剤の効果が現れず、有機核剤の配合比が２／１０を
越えるときには、局部的に過大な発泡を起こし、均一な
気泡が形成できない。

【００１５】本請求項５の発明においては、発泡絶縁層
を形成するポリオレフィン系樹脂の密度を０．９３５ｇ
／ｃｍ³以上と限定している。これは、０．９３５ｇ／
ｃｍ³未満であると、耐圧壊性が十分でないためであ
る。その他、本発明の発泡絶縁層に、従来公知の補強
剤、酸化防止剤、着色剤などの種々の添加剤が配合され
ても差支えない。

【００１６】

【作用】本発明は、樹脂の弾性傾向を示すスウェリング
比を６０％以上と規定し、かつメルトテンションを６．
０ｇ以上としたポリオレフィン系樹脂を発泡絶縁層とし
て用いたので、高発泡率で均一、微細な発泡絶縁層を形
成することができる。

【００１７】

【実施例】以下に本発明の一実施例を示す。［実施例１〜５、比較例１〜３］高密度ポリエチレン樹
脂および低密度ポリエチレン樹脂の混合物を表１のよう
にスウェリング比およびメルトテンションを調整し、さ
らに無機核剤である無機タルクと有機核剤であるアゾジ
カルボン酸アミドを表１のような比率で添加し、二軸混
練機にて絶縁樹脂を製造した。その後、直径２．１ｍｍ
の導体上に、前述の絶縁樹脂を押出機により押し出しな
がら窒素ガスを用いて発泡させ、外径８．４ｍｍの発泡
絶縁電線を作成した。

【００１８】得られた発泡絶縁電線について、発泡率、
発泡状態、耐圧壊性を測定した。発泡率は、発泡体の密
度（ρ）、発泡前の樹脂の密度（ρ₀）より下記の式に
より求めた。発泡率（％）＝｛（ρ₀−ρ）／ρ₀｝×１００また、耐圧壊性は、発泡絶縁電線のコア長５ｃｍあた
り、１ｋｇの荷重をかけ、その断面の発泡絶縁電線の気
泡の状態を目視した。

【００１９】

【表１】

【００２０】表１より、メルトテンションまたはスウェ
リング比のどちらか一方の条件を満たしていない場合、
発泡率は８０％に遠く及ばない。そして、メルトテンシ
ョン６．０ｇ未満の場合は連続気泡が発生し発泡状態が
良好でなく、密度を０．９３５ｇ／ｃｍ³未満とした場
合には、耐圧壊性に劣ることが分かった。

【００２１】

【発明の効果】本発明によれば、発泡絶縁層としてスウ
ェリング比が６０％以上かつメルトテンションが６．０
ｇ以上のポリオレフィン系樹脂を用いたことにより、不
活性ガスを発泡剤に用いても発泡状態が均一で、約８０
％の高発泡率の発泡絶縁層を安定して得られた。よっ
て、不活性ガスを発泡剤として用いても、約８０％の高
発泡率の高発泡同軸ケーブルが実現できる。さらに、発
泡絶縁樹脂に無機核剤と有機核剤を添加併用することに
より、気泡をさらに微細にすることができる。そして、
発泡絶縁樹脂の密度を０．９３５ｇ／ｃｍ³以上とすれ
ば、さらに優れた耐圧壊性を有する発泡絶縁電線を得る
ことができる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者塩野武男神奈川県川崎市川崎区小田栄２丁目１番１号昭和電線電纜株式会社内 (72)発明者大井健宏神奈川県川崎市川崎区小田栄２丁目１番１号昭和電線電纜株式会社内 (72)発明者清水照守神奈川県川崎市川崎区小田栄２丁目１番１号昭和電線電纜株式会社内 (72)発明者角田二郎神奈川県川崎市川崎区小田栄２丁目１番１号昭和電線電纜株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】導体上に、不活性ガスにより発泡させた発
泡絶縁層が設けられた発泡絶縁電線において、前記発泡
絶縁層に、スウェリング比が６０％以上でメルトテンシ
ョンが６．０ｇ以上のポリオレフィン系樹脂を用いたこ
とを特徴とする発泡絶縁電線。
【請求項２】外径が１ｍｍを越えたものであることを特
徴とする請求項１に記載の発泡絶縁電線。
【請求項３】発泡絶縁層に、無機核剤と有機核剤とを混
合した発泡核剤を用いたことを特徴とする請求項１また
は２に記載の発泡絶縁電線。
【請求項４】発泡核剤の無機核剤と有機核剤の配合比を
１０：０．５〜１０：２としたことを特徴とする請求項
３に記載の発泡絶縁電線。
【請求項５】ポリオレフィン系樹脂の密度を０．９３５
ｇ／ｃｍ³以上としたことを特徴とする請求項１ないし
４のいずれか１項に記載の発泡絶縁電線。