(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
導体外周に、次式
【化１】
0003675549.tif 000004
で表わされる繰返し単位を基本骨格とし、かつ、320℃の温度で10分間加熱後の結晶化度が5％以下である熱可塑性ポリイミドを主成分とする絶縁被覆を具備してなり、
前記絶縁被覆には、60℃以上の加温下で5MGy以上の放射線が照射されていることを特徴とする耐熱・耐放射線性ケーブル。
【請求項２】
請求項１記載の耐熱・耐放射線性ケーブルにおいて、
放射線の照射は、不活性ガス雰囲気中で行ったことを特徴とする耐熱・耐放射線性ケーブル。
【請求項３】
導体外周に、次式
【化２】
0003675549.tif 000005
で表わされる繰返し単位を基本骨格とし、かつ、320℃の温度で10分間加熱後の結晶化度が5％以下である熱可塑性ポリイミドを主成分とする樹脂組成物を被覆した後、60℃以上の加温下で前記被覆表面に5MGy以上の放射線を照射することを特徴とする耐熱・耐放射線性ケーブルの製造方法。
【請求項４】
請求項３記載の耐熱・耐放射線性ケーブルの製造方法において、放射線の照射は、不活性ガス雰囲気中で行うことを特徴とする耐熱・耐放射線性ケーブルの製造方法。
【請求項５】
請求項１または２記載の耐熱・耐放射線性ケーブルを具備してなることを特徴とするロボット。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、熱可塑性ポリイミドを絶縁材料として用いた耐熱・耐放射線性ケーブルおよびその製造方法、並びにそれを用いたロボットに関する。
【０００２】
【従来の技術】
近時、原子炉や核融合炉の監視用ロボットに用いるケーブルをはじめ、高速増殖炉や核融合炉等周辺で用いるケーブルとして、 270℃以上の温度での使用に耐え、かつ、耐放射線性にも優れたものの要求がある。
【０００３】
従来、この種のケーブルとしては、絶縁材料や保護被覆材料に、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）や、架橋エチレン・テトラフルオロエチレンコポリマ−（架橋ＥＴＦＥ）などのフッ素系樹脂を使用したものが知られており、また、最近では、熱可塑性ポリイミドを用いたものが開発されている。
【０００４】
しかしながら、ＰＥＥＫは、耐熱温度が 180〜220 ℃程度であり、しかも、高温領域（ 180〜220 ℃）で誘電特性や絶縁特性が大きく低下するという難点があった。加えて、可とう性や加工性に乏しいという難点もあった。
【０００５】
また、架橋ＥＴＦＥも、高温領域での電気特性の大きな低下はないものの、耐熱温度はＰＥＥＫとほぼ同じ 180〜220 ℃程度であり、かつ、耐放射線性も不十分であった。
【０００６】
これに対し、熱可塑性ポリイミドは、耐熱温度が250 ℃以上と高く、かつ、耐放射線性や高温領域での電気特性も良好である。しかしながら、従来の熱可塑性ポリイミドは結晶性タイプであるため、温度が250 ℃以上、特に、270 ℃を越えると結晶化が著しく進み、可とう性が急速に損なわれて、被覆にクラックが入るという問題があった。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
このように、近時、長期耐熱使用温度が 270℃以上で、かつ、耐放射線性にも優れたケーブルの要求がある。
しかしながら、従来より知られる絶縁材料には、このような特性を十分に満足するものはなく、したがって、未だ上記要求に応えうるケーブルは得られていないのが実状である。
【０００８】
本発明はこのような従来の事情に鑑みなされたもので、高速増殖炉や核融合炉等周辺で用いる電線・ケーブルなどとして有用な、耐熱使用温度が270 ℃以上で、かつ、耐放射線性にも優れたケーブルおよびその製造方法、並びにそれを用いたロボットを提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明の第１の耐熱・耐放射線性ケーブルは、導体外周に、次式
【化３】
0003675549.tif 000002
で表わされる繰返し単位を基本骨格とし、かつ、 320℃の温度で10分間加熱後の結晶化度が 5％以下である熱可塑性ポリイミドを主成分とする絶縁被覆を具備してなることを特徴とする。
【００１０】
本発明において使用される熱可塑性ポリイミドは、ポリ［3,3 ′-(4,4 ′- ジオキシビフェニル）ジフェニレンピロメリットイミド］であって、かつ、 320℃の温度で10分間加熱後の結晶化度が 5％以下のものであり、具体的には、三井東圧化学社製の AURUM PL-500M（商品名）などがあげられる。
【００１１】
このような熱可塑性ポリイミドは、従来より知られる熱可塑性ポリイミド、すなわち、 320℃の温度で10分間加熱後の結晶化度が 5％を越える熱可塑性ポリイミドのように270 ℃以上の高温領域で結晶化することはほとんどないため、270 ℃以上の高温下で長時間使用しても被覆にクラックを生ずることがなく、また、押出加工性も向上する。そのうえ、耐放射線性、高温領域での電気特性、難燃性その他の特性は従来のものと変わらず、熱可塑性ポリイミド本来の優れた特性を有している。なお、この熱可塑性ポリイミドは、酸化防止剤その他の添加剤を配合すると誘電特性などが低下するようになるため、本発明においては、熱可塑性ポリイミドのみを単独で使用することが望ましい。
【００１２】
本発明の第１の耐熱・耐放射線性ケーブルは、このような熱可塑性ポリイミドを、軟銅線あるいはAgメッキ軟銅線などからなる導体外周に常法により押出被覆することにより得られ、上記したようにこの熱可塑性ポリイミドは、270 ℃以上の高温領域でも結晶化することがほとんどないため、270 ℃以上の高温下で長時間使用しても被覆にクラックが入って機械的特性や電気特性が低下するようなことはなく、しかも耐放射線性などにも優れたものとなる。
【００１３】
しかしながら、一方で、上記熱可塑性ポリイミドは、非晶性であるがために、高温領域で軟化し、外圧により被覆が破損し、絶縁特性が損なわれるおそれがある。
【００１４】
したがって、本発明の第２の耐熱・耐放射線性ケーブルは、この点を改善したものであり、前記絶縁被覆に、60℃以上の加温下で 5MGy 以上の放射線を、望ましくは不活性ガス雰囲気中で、照射したことを特徴とし、熱可塑性ポリイミドを、軟銅線あるいはAgメッキ軟銅線などからなる導体外周に押出した後、60℃以上の加温下で 5MGy 以上の放射線を照射することにより製造される。
【００１５】
ここで60℃以上の加温下とは、必ずしも強制的に加温することを意味するものではなく、放射線の照射によって熱可塑性ポリイミド自身が昇温する場合をも含むものである。また、押出した後、熱可塑性ポリイミドの温度が60℃以上に保たれている間に、放射線を照射するようにしてもよい。なお、好ましい加温温度は 100〜270 ℃の範囲であり、より好ましくは 200〜250 ℃の範囲である。また、放射線は、材料の酸化劣化を防止するため、窒素ガスやNe、He、Arなどの不活性ガス雰囲気下で照射することが望ましい。さらに、その照射線量は、あまり大きいと照射による物性の低下が大きくなるため、たとえば電子線では 100MGy 以下、γ線では 10MGy以下とすることが望ましい。
【００１６】
このようにして製造されるケーブルは、270 ℃以上の高温下で長時間使用しても絶縁被覆にクラックが入るおそれがないばかりでなく、軟化しないために、外圧による損傷も防止されるものとなる。
【００１７】
このように、本発明の耐熱・耐放射線性ケーブルは、かかる優れた特性を有しており、したがって、高速増殖炉や核融合炉をはじめ各種原子力関連施設における通信用、電源用などの各種ケーブルとして有用で、これを用いた原子炉や核融合炉の監視用ロボットなどの信頼性を向上させることができる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を実施例によりさらに詳細に説明する。
【００１９】
実施例１
図１のグラフの（Ａ）に示すような結晶化挙動を示す熱可塑性ポリイミド、すなわち、 320℃の温度で10分間加熱後の結晶化度が 0％の熱可塑性ポリイミド   AURUM PL-500Mを、0.26mmφのAgメッキ軟銅線からなる導体上に 300〜400 ℃の温度で押出被覆して厚さ約 0.4mmの絶縁被覆を設けた。
【００２０】
次いで、この絶縁被覆上にAgメッキ軟銅線を横巻きして外部導体を形成し、さらにその上に、保護被覆として AURUM PL500M を再度、絶縁被覆の場合と同様にして 0.2mm厚に押出被覆して外径約 1.7mmの同軸ケーブルを製造した。
【００２１】
実施例２〜５
実施例１で得た同軸ケーブルに、さらに、表１に示すような条件で、電子線の照射を行った。
【００２２】
比較例
AURUM PL500M に代えて、図１のグラフの（Ｂ）に示すような結晶化挙動を示す熱可塑性ポリイミド、すなわち、 320℃の温度で10分間加熱後の結晶化度が約25％の熱可塑性ポリイミド AURUM PL-450 （三井東圧化学社製  商品名）を用いるとともに、その押出温度を 380〜420 ℃とした以外は、上記実施例１の場合と同一条件、同一方法で従来構造の外径約 1.7mmの同軸ケーブルを製造した。
上記各実施例および比較例で得られた各同軸ケーブルの性能評価試験の結果を表１に併せ示す。なお、ロボットによる耐久性試験は、駆動ロボットに搭載したカメラとこのカメラの動作を制御する制御ユニットを上記各同軸ケーブルで接続するとともに、カメラを搭載した駆動ロボットを 270℃の温度下で最大1000回、制御ユニットの位置からほぼ10ｍの距離を往復走行させ、カメラが正常に動作するか否かを調べたものである。
【００２３】
【表１】
0003675549.tif 000003
表１からも明らかなように、従来構造の比較例のものでは、 270℃の温度での長期加熱によって、クラックの発生が多くみられたのに対し、本発明にかかる同軸ケーブルは、被覆にクラックが発生することがなく、しかも、初期電気特性や耐放射線性は従来のものと遜色なく良好な特性を有していた。また、ロボットによる耐久性試験でも、実施例のものでは良好な結果が得られ、特に、不活性ガス雰囲気下、60℃以上の温度で 5MGy 以上の電子線を照射した実施例２では、1000回以上の屈伸に絶える優れた特性を有していた。
【００２４】
【発明の効果】
以上の説明からも明らかなように、本発明によれば、 320℃の温度で10分間加熱後の結晶化度が 5％以下の熱可塑性ポリイミドを絶縁被覆材料として用いるようにしたので、270 ℃以上の温度で長時間使用しても絶縁被覆にクラックが入ることはなく、しかも、熱可塑性ポリイミド本来の優れた特性は低下することがないため、270 ℃以上の温度下での長期使用が可能で、かつ、耐放射線性や電気特性も良好なケーブルを得ることができる。したがって、耐熱・耐放射線性ケーブルとして、従来のものでは適用が困難であった用途にも広く用いることが可能となり、原子炉や核融合炉監視用ロボットをはじめ、これを用いた各種機器の信頼性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例および比較例で用いた熱可塑性ポリイミドの結晶化挙動を示すグラフ。
【図１】
0003675549.tif 000006