(57)【要約】【課題】１台の押出成形機で多層構造の押出成形品を安価に製造することができ、しかもその製品における各層間の密着性を確実に高めることができる、熱可塑性樹脂組成物の多層押出方法及びこの押出方法により製造された被覆電線・ケーブルを提供すること。【解決手段】軸方向周上に所定の高さを持った螺旋構造のフライト２を有する単軸スクリュ３を備えた一台の押出成形機１に、夫々押出材料である複数種類の熱可塑性樹脂組成物Ａ、Ｂを供給すると共に、これら複数種類の熱可塑性樹脂組成物Ａ、Ｂを前記押出成形機１内に設けられた夫々別々の流路９、１０を通して混合させることなく同時に搬送して、前記押出成形機１から前記複数種類の熱可塑性樹脂組成物Ａ、Ｂを夫々溶融押出成形する、熱可塑性樹脂組成物の多層押出方法。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸方向周上に所定の高さを持った螺旋構造のフライトを有する単軸スクリュを備えた一台の押出成形機に、夫々押出材料である複数種類の熱可塑性樹脂組成物を供給すると共に、これら複数種類の熱可塑性樹脂組成物を前記押出成形機内に設けられた夫々別々の流路を通して混合させることなく同時に搬送して、前記押出成形機から前記複数種類の熱可塑性樹脂組成物を夫々溶融押出成形することを特徴とする熱可塑性樹脂組成物の多層押出方法。
【請求項２】
前記押出成形機が、２重の螺旋構造のフライトを有する単軸スクリュを備えたものであることを特徴とする請求項１に記載の熱可塑性樹脂組成物の多層押出方法。
【請求項３】
前記溶融押出成形により、前記複数種類の熱可塑性樹脂組成物が多層構造に押出された長尺の押出成形品を得ることを特徴とする請求項１又は２に記載の熱可塑性樹脂組成物の多層押出方法。
【請求項４】
前記複数種類の熱可塑性樹脂組成物が、少なくとも熱可塑性樹脂組成物と、これに添加剤を加えた同種の熱可塑性樹脂組成物の２種類からなることを特徴とする請求項１から３に記載の熱可塑性樹脂組成物の多層押出方法。
【請求項５】
請求項１から４に記載の押出方法により製造された、導体の周上に複数種類の熱可塑性樹脂組成物が夫々同軸状に押出された長尺の押出成形品からなることを特徴とする被覆電線・ケーブル。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば長尺の電線・ケーブルの絶縁被覆方法として、また、多層構造のプラスチックパイプなどの長尺の押出成形品を得る方法として適用することができる、熱可塑性樹脂組成物の多層押出方法及びこの押出方法により製造された被覆電線・ケーブルに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、同種または異種の複数種類の熱可塑性樹脂組成物を夫々押出成形して多層構造の押出成形品を得る方法としては、押出成形機では押出材料であるペレット状の熱可塑性樹脂組成物をその押出材料の種類ごとに溶融して押出成形する必要があることから、押出ライン上に複数台の押出成形機を配置して順次押出成形を行い、多層構造の押出成形品を得る方法が知られており、現在、広く利用されている。
【０００３】
多層構造の押出成形品の一例としては、例えば図７に示す断面構造の２層被覆構造の電線１´がある。同図から明らかなように、この電線１´は、導体２´の周上に熱可塑性樹脂組成物からなる押出被覆層（内層）３´と同種または異種の熱可塑性樹脂組成物からなる押出被覆層（外層）４´とを順次押出成形して構成される。また、この電線１´においては、内層である押出被覆層３´と外層である押出被覆層４´との接触界面（境界）は、明確に区別されている。この電線１´を製造する方法は、図８に示すように、矢印ａ方向へ走行される導体２´に対し、同一製造ライン上に配置された第１の押出成形機５´で押出被覆層３´を被覆形成し、さらに第２の押出成形機６´で押出被覆層４´を被覆形成する。つまり２台の押出成形機５´、６´を利用して２層被覆構造の電線１´を得る方法である。
【０００４】
この電線１´の製造例からも分かるように、従来の多層構造の押出成形品を得る方法では、押出材料である熱可塑性樹脂組成物の種類とともに押出成形層が増すごとに押出成形機の台数を増加させる必要がある。もしくは、製造工程を増やして１台の押出成形機を何度も繰り返して使用する必要がある。
【０００５】
一方、先行技術文献である特許文献１には、発泡絶縁電線の製造装置として、軸方向周上に所定の高さを持った螺旋構造のフライトを有する単軸スクリュを備えた押出成形機が記載されている。
【０００６】
また、先行技術文献である特許文献２には、発泡絶縁電線の製造方法として、特許文献１と同じ単軸スクリュを備えた２台の押出成形機を夫々一つのクロスヘッドに連結し、このクロスヘッドで、前記２台の押出成形機を通して夫々溶融搬送された、種類の異なる押出材料である発泡剤を含まないプラスチックと発泡剤を含むプラスチックを、夫々同時に押出成形する方法が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開昭４９−９５１８９号公報
【特許文献２】特開昭６４−６７８３２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
従来の多層構造の押出成形品を得る方法によれば、押出材料である熱可塑性樹脂組成物の種類とともに押出成形層が増すごとに押出成形機の台数を同一製造ライン上に増設する必要があり、設備費が嵩み、その分製品コストが高くなるという問題がある。また、この場合、同一製造ライン上に配置された複数台の押出成形機を同時に運転制御しなければならず、制御パラメータが多くなることから、最適運転制御条件を見出すことが難しくなるという問題がある。この製造条件が適切でない場合は、多層構造に押出された押出成形品の各層間の密着が不十分になるという問題がある。
【０００９】
これに対し、特許文献１に記載の押出成形機は、軸方向周上に所定の高さを持った螺旋構造のフライトを有する単軸スクリュを備えた押出成形機である。したがって、多層構造の押出成形品（例えば２層被覆構造の発泡絶縁電線）を得る場合は、当然、押出成形機を増設して同一製造ライン上に複数台の押出成形機を配置する必要がある。
【００１０】
また、特許文献２に記載の押出成形機は、２台の押出成形機を夫々一つのクロスヘッドに連結して、押出成形機全体を構成したものである。これは押出成形機を単純に増設するものではないが、押出成形機を増設した構成であることには変わりはない。
【００１１】
したがって、本発明の目的は、上記に鑑み、１台の押出成形機で多層構造の押出成形品を安価に製造することができ、しかもその製品における各層間の密着性を確実に高めることができる、熱可塑性樹脂組成物の多層押出方法及びこの押出方法により製造された被覆電線・ケーブルを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記目的を達成するために請求項１の発明は、軸方向周上に所定の高さを持った螺旋構造のフライトを有する単軸スクリュを備えた一台の押出成形機に、夫々押出材料である複数種類の熱可塑性樹脂組成物を供給すると共に、これら複数種類の熱可塑性樹脂組成物を前記押出成形機内に設けられた夫々別々の流路を通して混合させることなく同時に搬送して、前記押出成形機から前記複数種類の熱可塑性樹脂組成物を夫々溶融押出成形することを特徴とする熱可塑性樹脂組成物の多層押出方法を提供する。
【００１３】
上記において、加熱により流動性を示す熱可塑性樹脂組成物としては、例えばポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエチレンテレフタレート、ポリ塩化ビニルなどの熱可塑性樹脂組成物や、これらの熱可塑性樹脂組成物に発泡剤や着色剤などの添加剤を加えた熱可塑性樹脂組成物を用いることができる。特に、ポリエチレンからなる熱可塑性樹脂組成物は、これを用いた場合における発明の効果が顕著であることから好ましく、この場合における発泡剤や着色剤などの添加剤としては、アジカルボンアミド（ＡＤＣＡ）、タルクなどがあり、所望に応じ適宜量を配合して用いることができる。
【００１４】
この熱可塑性樹脂組成物の多層押出方法によれば、上記構成の採用により、特に一台の押出成形機に、夫々押出材料である複数種類の熱可塑性樹脂組成物を供給すると共に、これら複数種類の熱可塑性樹脂組成物を前記押出成形機内に設けられた夫々別々の流路を通して混合させることなく同時に搬送して、前記押出成形機から前記複数種類の熱可塑性樹脂組成物を夫々溶融押出成形することにより、１台の押出成形機で多層構造の押出成形品を安価に製造することができ、しかも同時に押出成形することによりその製品における各層間の密着性を確実に高めることができる。
【００１５】
請求項２の発明は、前記押出成形機が、２重の螺旋構造のフライトを有する単軸スクリュを備えたものであることを特徴とする請求項１に記載の熱可塑性樹脂組成物の多層押出方法を提供する。
【００１６】
上記において、２重の螺旋構造のフライトは、夫々、フライトラインに沿って連続する（断続しない）形状のフルフライトであることが好ましい。このようなフルフライトであれば、２重の螺旋構造のフライトラインに沿って夫々押出材料の流路（搬送路）を別々に形成することができる。
【００１７】
この熱可塑性樹脂組成物の多層押出方法によれば、上記効果に加えて、上記構成の採用により、前記押出成形機において単軸スクリュの２重の螺旋構造のフライトラインに沿って夫々押出材料の流路（搬送路）を別々に形成することができるので、この押出成形機の構造により夫々押出材料である２種類の熱可塑性樹脂組成物を夫々別々の流路を通して混合させることなく同時に搬送して押出成形することができ、これにより２層構造の押出成形品を容易に安価に製造することができる。
【００１８】
請求項３の発明は、前記溶融押出成形により、前記複数種類の熱可塑性樹脂組成物が多層構造に押出された長尺の押出成形品を得ることを特徴とする請求項１又は２に記載の熱可塑性樹脂組成物の多層押出方法を提供する。
【００１９】
この熱可塑性樹脂組成物の多層押出方法によれば、上記効果に加えて、上記構成の採用により、多層構造の長尺の押出成形品を容易に安価に製造することができる。
【００２０】
請求項４の発明は、前記複数種類の熱可塑性樹脂組成物が、少なくとも熱可塑性樹脂組成物と、これに添加剤を加えた同種の熱可塑性樹脂組成物の２種類からなることを特徴とする請求項１から３に記載の熱可塑性樹脂組成物の多層押出方法を提供する。
【００２１】
この熱可塑性樹脂組成物の多層押出方法によれば、上記効果に加えて、上記構成の採用により、発泡層を含む２層被覆構造の押出成形品として例えば発泡絶縁電線などの長尺の押出成形品を容易に安価に製造することができる。
【００２２】
請求項５の発明は、請求項１から４に記載の押出方法により製造された、導体の周上に複数種類の熱可塑性樹脂組成物が夫々同軸状に押出された長尺の押出成形品からなることを特徴とする被覆電線・ケーブルを提供する。
【００２３】
この被覆電線・ケーブルによれば、上記効果に加えて、上記構成の採用により、多層構造の長尺の押出成形品からなる被覆電線・ケーブルを容易に安価に製造することができる。しかも、この被覆電線・ケーブルにおいては、各被覆層間の密着性を確実に高めることができる。
【発明の効果】
【００２４】
本発明の熱可塑性樹脂組成物の多層押出方法及びこの押出方法により製造された被覆電線・ケーブルによれば、１台の押出成形機で多層構造の押出成形品を安価に製造することができ、しかもその製品における各層間の密着性を確実に高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の一実施の形態に係る熱可塑性樹脂組成物の多層押出方法に用いられる押出成形機の概略説明図である。
【図２】図１の押出成形機で、２重の螺旋構造のフライトを有する単軸スクリュの後端位置に、押出材料投入口に対応して取り付けられた押出材料分配用ジグの横断面図及び縦断面図である。
【図３】図１の押出成形機で、２重の螺旋構造のフライトを有する単軸スクリュの先端位置に取り付けられた押出成形用ジグの横断面図及び縦断面図である。
【図４】本発明の一実施の形態に係る被覆電線・ケーブルの製造方法に用いられる押出成形機の概略説明図である。
【図５】図４の製造方法により製造された被覆電線・ケーブル（２層被覆発泡絶縁電線）の横断面図である。
【図６】図４の製造方法により製造された被覆電線・ケーブル（２層被覆着色絶縁電線）の横断面図である。
【図７】従来の２層被覆構造の電線の横断面図である。
【図８】従来の２層被覆構造の電線の製造方法の概略説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
以下、図１〜６に基づいて本発明の好適な実施の形態を説明するが、本発明はこれらの実施の形態の限られるものでないことは言うまでもないことである。
【００２７】
前記したように、図１は、本発明の一実施の形態に係る熱可塑性樹脂組成物の多層押出方法に用いられる押出成形機の概略説明図である。この図において、押出成形機１は、軸方向周上に所定の高さを持った２重の螺旋構造のフライト２を有する単軸スクリュ３と、筒形のバレル４とを備え、さらに、前記スクリュ３の後端位置に、押出材料投入口５、６に対応して押出材料分配用ジグ７を取り付けると共に、前記スクリュ３の先端位置に押出成形用ジグ８を取り付けて構成される。この押出成形機１の構成でバレル４内の単軸スクリュ３は、押出材料分配用ジグ７及び押出成形用ジグ８とともに回転されることにより、押出材料投入口５、６から押出材料分配用ジグ７を通してバレル４内に交互に供給された２種類の熱可塑性樹脂組成物Ａ、Ｂを、その２重の螺旋構造のフライトラインに沿って設けられた押出成形機１内の夫々別々の流路（矢印甲で示される流路９と、矢印乙で示される流路１０）を通して混合させることなく同時に搬送し、さらに、この搬送過程で加熱により溶融された前記熱可塑性樹脂組成物Ａ、Ｂを、押出成形用ジグ８を通して夫々溶融押出成形する働きをする。搬送過程での熱可塑性樹脂組成物Ａ、Ｂの加熱は、バレル４の外周に図示しないヒータを取り付けて行うことができる。
【００２８】
図２は、前記スクリュ３の後端位置に、押出材料投入口５、６に対応して取り付けられた押出材料分配用ジグ７の横断面図（右側の図）及び縦断面図（左側の図）である。図２に示されるように、押出材料分配用ジグ７は、押出材料投入口５、６から投入された２種類の熱可塑性樹脂組成物Ａ、Ｂを、夫々、押出成形機１内の前記流路９、１０に交互に供給するために、押出材料投入口５、６に対応して２つの通路１１、１２が軸方向にシフトされて設けられる。また、押出材料分配用ジグ７は前記スクリュ３とともに回転することから、前記通路１１、１２は、半回転するごとに前記通路１１、１２の開口部が前記投入口５、６に交互に連通するように、周方向にシフトされて設けられる。この結果、押出材料分配用ジグ７の横断面図及び縦断面図は図２に示される通りとなる。押出材料分配用ジグ７の軸方向の長さは、押出材料投入口５、６から投入された熱可塑性樹脂組成物Ａ、Ｂを前記流路９、１０に遅滞なく供給するために短い方が好ましい。押出材料分配用ジグ７の構造としては、これ以外にもいろいろな構造を採用することができる。
【００２９】
図３は、前記スクリュ３の先端位置に取り付けられた押出成形用ジグ８の横断面図（右側の図）及び縦断面図（左側の図）である。図３に示されるように、押出成形用ジグ８は、前記流路９、１０を通して混合されることなく加熱により溶融された熱可塑性樹脂組成物Ａ、Ｂを、夫々、溶融押出成形するために、前記流路９、１０に対応して２つの押出成形口１３、１４が設けられる。この押出成形用ジグ８も前記スクリュ３とともに回転することから、前記押出成形口１３、１４は、これを通して夫々押出成形された押出成形物が衝突して混合しないように径方向に距離を置いて間隔的に設けられる。この結果、押出成形用ジグ８の横断面図及び縦断面図は図３に示される通りとなる。押出成形用ジグ８の構造としては、これ以外にもいろいろな構造を採用することができる。
【００３０】
本実施の形態によれば、連続押出しが可能なことから、そのメリットを生かす意味でも、長尺の電線・ケーブルの絶縁被覆方法として、また、多層構造のプラスチックパイプなどの長尺の押出成形品を得る方法として適用することが好ましい。
【００３１】
また、本実施の形態によれば、１台の押出成形機で２種類の熱可塑性樹脂組成物Ａ、Ｂを夫々溶融押出成形することから、熱可塑性樹脂組成物Ａ、Ｂとしては、夫々押出成形条件が極端に違わないものを採用することが好ましい。例えば、熱可塑性樹脂組成物Ａ、Ｂとしては、夫々、主成分である熱可塑性樹脂組成物が同じで、添加剤の有無、主成分の濃度が異なっているものを採用することが好ましい。あるいは、一方の熱可塑性樹脂組成物Ａとして、発泡剤又は着色剤を添加しないもの、他方の熱可塑性樹脂組成物Ｂとして、発泡剤又は着色剤を添加したものを採用することが好ましい。
【実施例１】
【００３２】
（２層被覆発泡絶縁電線の製造方法）
図４に示される押出成形機１５を用いて、２層被覆構造の発泡絶縁電線１６を製造した。この押出成形機１５の基本構造は、前記した図１の押出成形機１と同じである。したがって、同一称呼の部材には同一符号を付して、重複する説明を省略する。なお、この押出成形機１５においては、２重の螺旋構造のフライト２を有する単軸スクリュ３の直径（Ｄ）は４５ｍｍであり、この直径（Ｄ）に対するスクリュ長さ（Ｌ）の比（Ｌ／Ｄ）は２９である。
【００３３】
この実施例では、押出材料である熱可塑性樹脂組成物Ａとしては、ペレット状の高密度ポリエチレンを、押出材料である熱可塑性樹脂組成物Ｂとしては、ペレット状の同種の高密度ポリエチレンに０．０５ｗｔ％の発泡核剤（ＡＤＣＡ）を加えたものを夫々用いた。また、発泡絶縁電線１６用の導体１７としては、導体サイズ２４ＡＷＧ（本／径０．５１ｍｍ）の錫めっき線を用いた。
【００３４】
さらに、この図４の押出成形機１５を用いた実施例では、スクリュ軸と交差するように設けられたクロスヘッド１８に導体１７を矢印ａ方向に線速１８０〜２００ｍ／ｍｉｎの速度で走行させると共に、単軸スクリュ３内を貫通しているガス注入口１９からバレル４内にＮ2ガスを３６〜３８ＭＰａの圧力で注入し、バレル４内の温度を１５０〜１７０℃に設定して、物理発泡方式により熱可塑性樹脂組成物Ｂを発泡させるようにした。クロスヘッド１８のところでは、クロスヘッド１８内を通過する導体１７に向けて、押出成形用ジグ８の内側に設けられた押出成形口１４から熱可塑性樹脂組成物Ｂを押出成形すると共に、押出成形用ジグ８の外側に設けられた押出成形口１３から熱可塑性樹脂組成物Ａを押出成形し、導体１７の周上に熱可塑性樹脂組成物Ｂからなる発泡層２０と熱可塑性樹脂組成物Ａからなる無発泡層２１を夫々被覆形成した、図５に示される断面構造の２層被覆構造の発泡絶縁電線１６を製造した。
【００３５】
因みに、このようにして製造された２層被覆発泡絶縁電線１６においては、被覆層の発泡は導体１７付近に集中して、その発泡の程度を示す発泡度は被覆層全体の５０％程度であり、表面の被覆層には発泡がなく、その表面は滑らかであった。また、１台の押出成形機１５で発泡層２０と無発泡層２１を同時に押出成形したことにより、同じ構造の２層被覆発泡絶縁電線を従来の２台の押出成形機を用いて製造した場合と比較して、発泡層と無発泡層が密着一体化しており、各被覆層間の密着性が格段に向上した。これにより過度な屈曲を行った場合でも、各被覆層間における界面の剥離を防止する効果を高めることができる。
【実施例２】
【００３６】
（２層被覆着色絶縁電線の製造方法）
図４に示される押出成形機１５を用いて、図６に示される２層被覆構造の着色絶縁電線２２を製造した。
【００３７】
この実施例では、押出材料である熱可塑性樹脂組成物Ａとしては、ペレット状の高密度ポリエチレンを、押出材料である熱可塑性樹脂組成物Ｂとしては、青色に着色されたペレット状の同種の高密度ポリエチレンを夫々用いた。また、着色絶縁電線２２用の導体２３としては、導体サイズ２４ＡＷＧ（本／径０．５１ｍｍ）の錫めっき線を用いた。
【００３８】
また、この実施例では、Ｎ2ガスの注入は行わず、導体線速、バレル温度、スクリュ構造は、いずれも実施例１と同じとした。
【００３９】
この実施例により得られた２層被覆構造の着色絶縁電線２２の断面構造は、図６に示されるとおりである。この図において、２４は青く着色された内側の押出被覆層、２５は外側の押出被覆層である。なお、着色電線の種類によっては、外側の押出被覆層を着色する場合もある。
【００４０】
因みに、このようにして製造された２層被覆着色絶縁電線２２においても、１台の押出成形機１５で内側の押出被覆層２４と外側の押出被覆層２５を同時に押出成形したことにより、同じ構造の２層被覆着色絶縁電線を従来の２台の押出成形機を用いて製造した場合と比較して、各被覆層間の密着性が格段に向上した。これにより過度な屈曲を行った場合でも、各被覆層間における界面の剥離を防止する効果を高めることができる。
【符号の説明】
【００４１】
１、１５  押出成形機
２  フライト
３  単軸スクリュ
４  バレル
５、６  押出材料投入口
７  押出材料分配用ジグ
８  押出成形用ジグ
９、１０  流路
Ａ、Ｂ  熱可塑性樹脂組成物
１１、１２  通路
１３、１４  押出成形口
１６  発泡絶縁電線
１７、２３  導体
１８  クロスヘッド
１９  ガス注入口
２０  発泡層
２１  無発泡層
２２  着色絶縁電線
２４  内側の押出被覆層
２５  外側の押出被覆層
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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