(57)【要約】【課題】短時間で、溶融樹脂に対して、超微細な気泡を均一に拡散させる発泡剤拡散ユニット、及びこの発泡剤拡散ユニットを使用した電線の製造方法を提供する。【解決手段】発泡剤拡散ユニット１は、樹脂原料を溶融させることで溶融樹脂を生成する樹脂溶融ユニット２と接続され、溶融樹脂に対して物理発泡剤である超臨界炭酸ガスを拡散させる押出発泡成形用のものであって、上流側から下流側にかけて複数の発泡剤ノズル８が設けられ、この発泡剤供給ノズル８を介して、超臨界炭酸ガスが溶融樹脂に充填される充填領域Ａ２における環状流路９と、充填領域Ａ２の環状流路９よりも下流側に設けられ、超臨界炭素ガスが溶融樹脂に拡散された樹脂体を層流する層流領域Ａ３における環状流路９とを備え、上流側から下流側にかけて溶融樹脂の温度を下げながら、超臨界炭酸ガスを段階的に充填する構成をとる。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
樹脂原料を溶融させることで溶融樹脂を生成する樹脂溶融ユニットと接続され、前記溶融樹脂に対して物理発泡剤を拡散させる押出発泡成形用の発泡剤拡散ユニットであって、
上流側から下流側にかけて複数の発泡剤供給部が設けられ、この発泡剤供給部を介して、前記物理発泡剤が前記溶融樹脂に充填される充填部と、
前記充填部よりも下流側に設けられ、前記物理発泡剤が前記溶融樹脂に拡散された樹脂体を層流する層流部と、を備え、
前記上流側から前記下流側にかけて前記溶融樹脂の温度を下げながら、前記物理発泡剤を段階的に充填する、
ことを特徴とする発泡剤拡散ユニット。
【請求項２】
樹脂原料を溶融させることで溶融樹脂を生成する樹脂溶融ユニットと接続され、前記溶融樹脂に対して物理発泡剤を拡散させる押出発泡成形用の発泡剤拡散ユニットであって、
発泡剤供給部を介して、前記物理発泡剤が前記溶融樹脂に充填される充填部と、
前記充填部よりも下流側に設けられ、前記物理発泡剤が前記溶融樹脂に拡散された樹脂体を層流する層流部と、を備え、
前記溶融樹脂は、前記充填部において、前記上流側から前記下流側にかけて温度が下げられた後、前記層流部に誘導される、
ことを特徴とする発泡剤拡散ユニット。
【請求項３】
前記物理発泡剤は、多孔質体を介して、前記溶融樹脂に充填される、
ことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の発泡剤拡散ユニット。
【請求項４】
前記物理発泡剤は、前記溶融樹脂に対し、前記充填部の流路の外周側及び内周側から充填される、
ことを特徴とする請求項１から請求項３の何れか一項に記載の発泡剤拡散ユニット。
【請求項５】
前記充填部の内壁に、前記物理発泡剤が通過する発泡剤流路が設けられた、
ことを特徴とする請求項１から請求項４の何れか一項に記載の発泡剤拡散ユニット。
【請求項６】
前記充填部にスパイラル溝が形成されている、
ことを特徴とする請求項１から請求項５の何れか一項に記載の発泡剤拡散ユニット。
【請求項７】
前記層流部の流路が、前記上流側から前記下流側に向けて、狭くなる、
ことを特徴とする請求項１から請求項６の何れか一項に記載の発泡剤拡散ユニット。
【請求項８】
既存の樹脂溶融ユニットに脱着可能である、
ことを特徴とする請求項１から請求項７の何れか一項に記載の発泡剤拡散ユニット。
【請求項９】
請求項１から請求項８の何れか一項に記載の発泡剤拡散ユニットが接続された樹脂溶融ユニットを有する押出成形機を使用して、芯線とこの芯線の周囲を被覆する発泡樹脂被覆層とを備える電線を製造する電線の製造方法であって、
前記樹脂溶融ユニットから前記発泡剤拡散ユニットに押し出された前記溶融樹脂に対し、上流側から下流側にかけて、前記溶融樹脂の温度を下げながら、前記物理発泡剤を充填する発泡剤充填工程と、
前記発泡剤充填工程によって、前記物理発泡剤が充填された樹脂体を前記芯線に接触させることで、前記芯線の周囲を前記樹脂体で被覆する発泡樹脂被覆工程と、
を含むことを特徴とする電線の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、溶融樹脂に対して、超微細な気泡を均一に拡散する発泡剤拡散ユニット、及びこの発泡剤拡散ユニットを使用した電線の製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
発泡プラスチックの成形は、機械的な撹拌による発泡、反応発生ガスの利用、可溶性物質の除去、化学的発泡剤の利用、そして、物理的発泡剤の利用と種々の方法により行われ、実用に供されている。発泡プラスチックは、軽量であり、断熱性、緩衝性、浮揚性、及び電気的特性に優れているため、多岐に亘って使用されている。
【０００３】
従来の発泡プラスチックは、内部に空隙を有することで、軽量化は可能であるが、その空隙が内部欠陥となり、強度低下を引き起こすことが問題となっていた。
一方、微細発泡プラスチックは、材料内部に潜在的に存在するクラック（約１０μｍ）より小さい微細気泡を導入することにより、素材の元の機械的特性が低下しないことが発見されている。一般的な発泡プラスチックの製造方法は、原料を供給した後、スクリュによって混練し、混練された樹脂体を、ダイスを通して成形する。混練する工程では、一般的に、超臨界状態の二酸化炭素が加圧注入されている（例えば、特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特表２００２−５０１４４３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、さらに微細な気泡（１０μｍ以下）を均一に導入する場合、現存の押出し装置では、発泡に最も重要な溶融樹脂への物理発泡剤の含浸（充填）が充分ではない。そして、物理発泡剤の注入圧力が２０ＭＰａと高いことから、溶融樹脂中の物理発泡剤の気泡が安定するために長時間を要することに加え、シリンダー内の圧力変動に起因して溶融樹脂の内部での気泡の核生成を不安定にするなどの問題がある。そのため、１０μｍ以下の微細な気泡を導入することが困難とされている。
【０００６】
そこで、本発明は、超微細な気泡（特に１０μｍ以下）を溶融樹脂に対して、短時間で均一に拡散させる発泡剤拡散ユニット、及びこの発泡剤拡散ユニットを使用した電線の製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の発泡剤拡散ユニットは、樹脂原料を溶融させることで溶融樹脂を生成する樹脂溶融ユニットと接続され、溶融樹脂に対して物理発泡剤を拡散させる押出発泡成形用のものであって、上流側から下流側にかけて複数の発泡剤供給部が設けられ、この発泡剤供給部を介して、物理発泡剤が溶融樹脂に充填される充填部と、充填部よりも下流側に設けられ、物理発泡剤が溶融樹脂に拡散された樹脂体を層流する層流部とを備え、上流側から下流側にかけて溶融樹脂の温度を下げながら、物理発泡剤を段階的に充填することを特徴とする。
【０００８】
本発明の発泡剤拡散ユニットは、樹脂原料を溶融させることで溶融樹脂を生成する樹脂溶融ユニットと接続され、溶融樹脂に対して物理発泡剤を拡散させる押出発泡成形用のものであって、発泡剤供給部を介して、物理発泡剤が溶融樹脂に充填される充填部と、充填部よりも下流側に設けられ、物理発泡剤が溶融樹脂に拡散された樹脂体を層流する層流部とを備え、溶融樹脂は、充填部において、上流側から前記下流側にかけて温度が下げられた後、層流部に誘導されることを特徴とする。
【０００９】
本発明の発泡剤拡散ユニットは、物理発泡剤が多孔質体を介して、溶融樹脂に充填されることを特徴とする。
【００１０】
本発明の発泡剤拡散ユニットは、物理発泡剤が溶融樹脂に対し、充填部の流路の外周側及び内周側から充填されることを特徴とする。
【００１１】
本発明の発泡剤拡散ユニットは、充填部の内壁に、物理発泡剤が通過する発泡剤流路が設けられたことを特徴とする。
【００１２】
本発明の発泡剤拡散ユニットは、充填部にスパイラル溝が形成されていることを特徴とする。
【００１３】
本発明の発泡剤拡散ユニットは、層流部の流路が、上流側から下流側に向けて、狭くなることを特徴とする。
【００１４】
本発明の発泡剤拡散ユニットは、既存の樹脂溶融ユニットに脱着可能であることを特徴とする。
【００１５】
本発明の電線の製造方法は、上記の発泡剤拡散ユニットが接続された樹脂溶融ユニットを有する押出成形機を使用して、芯線とこの芯線の周囲を被覆する発泡樹脂被覆層とを備える電線を製造する電線の製造方法であって、樹脂溶融ユニットから発泡剤拡散ユニットに押し出された溶融樹脂に対し、上流側から下流側にかけて、溶融樹脂の温度を下げながら、物理発泡剤を段階的に充填する発泡剤充填工程と、発泡剤充填工程によって、物理発泡剤が充填された樹脂体を芯線に接触させることで、芯線の周囲を樹脂体で被覆する発泡樹脂被覆工程とを含むことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
本発明の発泡剤拡散ユニットは、上流側から下流側に向けて、温度を下げながら段階的に物理発泡剤を充填させるため、上流側では、短時間で飽和含浸量の物理発泡剤を充填でき、さらに中流側及び下流側で、上流側の飽和含浸量よりも多い物理発泡剤を充填させることができる。したがって、短時間で、溶融樹脂内における物理発泡剤（気泡）の密度を高くすることができる。
【００１７】
また、本発明に係る発泡剤拡散ユニットは、物理発泡剤を含浸させた後に、スタティックミキサのような撹拌機構を使用せず、層流によって、物理発泡剤を拡散させるため、物理発泡剤と溶融樹脂の充填状態を安定に保持することができ、気泡核生成と成長を容易に制御できることに加え、溶融樹脂内の物理発泡剤の気泡を均一に分布させることができる。そして、物理発泡剤の拡散性を向上させ、十分に確保することで、微細な気泡（１０μｍ以下）を均一に拡散させることができる。
【００１８】
また、本発明に係る発泡剤拡散ユニットは、多孔質体を介して、充填部の流路の外側及び内側から溶融樹脂に物理発泡剤を充填できるため、均一な気泡を効率よく充填及び拡散することができる。
【００１９】
さらに、本発明の電線の製造方法は、発泡剤拡散ユニットを使用することで、軽量化され。かつ誘電特性等を向上させた電線を製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の実施形態に係る発泡剤拡散ユニットが接続された押出成形装置の概略図である。
【図２】本発明の実施形態に係る発泡剤拡散ユニットの概略図である。
【図３】本発明の実施形態に係る発泡剤拡散ユニットの断面図である。
【図４】本発明の実施形態に係る発泡剤拡散ユニットの側面図である。
【図５】物理発泡剤の含浸量と時間の温度依存性を示す図である。
【図６】本発明の実施形態の変形例１に係る発泡剤拡散ユニットを示す概略図である。
【図７】本発明の実施形態の変形例２に係る発泡剤拡散ユニットを示す概略図である。
【図８】本発明の実施形態の変形例２に係る発泡剤拡散ユニットの先端にサーキュラーダイが取り付けられた概略図である。
【図９】本発明の実施形態の発泡拡散ユニットを使用した発泡シートの製造方法を説明するための図である。（ａ）側面図、（ｂ）上面図
【発明を実施するための形態】
【００２１】
本実施形態に係る発泡剤拡散ユニットを、図１から図６を参照し説明する。
本実施形態に係る発泡剤拡散ユニットは、例えば、押出発泡成形装置に使用される。
なお、溶融された樹脂が流動してくる側を上流側、溶融樹脂が流動していく側を下流側とする。
【００２２】
発泡剤拡散ユニット１は、既存の押出発泡成形装置に、取り付け又は取り外しすることができ、図１に示すように、樹脂溶融ユニット２の下流側に接続される。この発泡剤拡散ユニット１の側部には、樹脂溶融ユニット２の先端と接続される接続部１６が形成されており、発泡剤拡散ユニット１の上流側の側部に樹脂溶融ユニット２が接続される。
本実施形態に係る発泡剤拡散ユニット１は、図２に示すように、樹脂導入領域Ａ１、充填領域Ａ２、層流領域Ａ３に大別される。樹脂導入領域Ａ１では、樹脂溶融ユニット２で溶融された樹脂（以下、溶融樹脂とも記す。）が流入され、充填領域Ａ２において、溶融樹脂に物理発泡剤が段階的に充填され、層流領域Ａ３において、溶融樹脂に充填された物理発泡剤が層流によって均一に拡散される。
【００２３】
発泡剤拡散ユニット１は、樹脂溶融ユニット２から溶融樹脂が導入される樹脂導入管３と、この樹脂導入管３が接続されている外筒部材４と、外筒部材４の内部に配置された内筒部材５と、内筒部材５の内側に設けられたスリーブ６と、外筒部材４及び内筒部材５の終端に設けられたダイス７と、外筒部材４に、上流側から下流側に向けて設けられた発泡剤供給部としての発泡剤供給ノズル８を複数備えている。
外筒部材４と内筒部材５との間には、環状流路９が形成され、この環状流路９を溶融樹脂が流動する。充填領域Ａ２の環状流路９の長さと層流領域Ａ３の環状流路９の長さの比は、１：１から１：１０の範囲であることが好ましいが、溶融樹脂への物理発泡剤への充填速度に応じて、適宜変更でき、上記範囲以外の比率としても良い。
また、層流領域Ａ３の環状流路９の終端には適当な範囲の勾配を設けられ、かつ下流側に向けて環状流路９が狭くなるように設計されている。
外筒部材４には、環状流路９内の溶融樹脂の圧力を測定するための圧力測定器１０が複数設けられている。この圧力測定器１０は、各発泡剤供給ノズル８の下流にそれぞれ設けられている。
【００２４】
外筒部材４には、複数の温度調節器１１が設けられている。温度調節器１１は、充填領域Ａ２の上流部、中流部、及び下流部にそれぞれ設けられている。以下、充填領域Ａ２の上流部、中流部、下流部に設けられた温度調節器１１を、温度調節器１１Ａ、温度調節器１１Ｂ、温度調節器１１Ｃとよぶ。
温度調節器１１は、チューブの内部に所定の温度の油を流すことで、環状流路９内の溶融樹脂の温度を調節する。このチューブは、外筒部材４の周方向にスパイラル状に設けられている。
本実施形態では、温度調節器１１Ａ、温度調節器１１Ｂ及び温度調節器１１Ｃは、例えば、充填領域Ａ２の上流部の環状流路９の内部の溶融樹脂が２３０℃から２００℃、中流部の溶融樹脂が２００℃から１７０℃、下流部の溶融樹脂が１７０℃から１４０℃となるように調整される。なお、これらの溶融樹脂の温度の設定は、素材の粘性特性を参考に、より詳細に調整される。
【００２５】
外筒部材４には、マニホールド１２が複数設けられている。このマニホールド１２は、外筒部材４の内周部に設けられ、このマニホールド１２には、発泡剤供給ノズル８が接続されている。マニホールド１２は、図３に示すように、所定方向に分岐された分岐流路１３を複数有し、発泡剤供給ノズル８から物理発泡剤が供給されると、物理発泡剤は分岐流路１３を通過し、マニホールド１２の周方向に向かって供給される。マニホールド１２と多孔質体２０との間には、外側発泡剤流路１４が形成され、内筒部材５の内側には内側発泡剤流路１５がそれぞれ形成されている。
【００２６】
各発泡剤供給ノズル８は、マニホールド１２に接続されている。発泡剤供給ノズル８から供給される物理発泡剤は外側発泡剤流路１４に供給される。また、内側発泡剤供給流路１５には、発泡剤供給ノズル８Ａから供給される。発泡剤供給ノズル８Ａは、複数設けられ、図４に示すように、周方向に所定の角度ずらして設けられている。
この発泡剤供給ノズル８には、物理発泡剤供給装置（図示しない）が接続されている。物理発泡供給装置は、原料ガスが充填されたガスボンベと、ガスボンベから供給される原料ガスを高温・高圧にして超臨界状態の物理発泡剤とする超臨界流体生成装置を備えている。原料ガスには、二酸化炭素ガス（炭酸ガス）や窒素ガスを使用できる。
【００２７】
外筒部材４及び内筒部材５には、その軸方向に所定の間隔をあけて、多孔質体２０が３つ設けられている。各多孔質体２０は、マニホールド１２と対向した位置に設けられている。
多孔質体２０には、多孔質焼結金属材料や金属フィルターが使用でき、例えば、マルエージング鋼を使用することができる。多孔質体２０は、有する孔の大きさが均等、かつ空隙率が３０％以上のものを使用することが好ましい。
以下、充填領域Ａ２における上流部、中流部及び下流部に設けられた多孔質体２０を、それぞれ多孔質体２０Ａ、多孔質体２０Ｂ及び多孔質体２０Ｃとする。
【００２８】
多孔質体２０は、環状流路９を覆う面積が上流側から下流側に向けて、小さくなるように設けられている。つまり、多孔質体２０Ａが環状流路９を覆う面積が最も大きく、多孔質体２０Ｃが環状流路９を覆う面積が最も小さくなるように設計されている。
また、多孔質体２０Ａで覆われた環状流路９の終端から多孔質体２０Ｂで覆われた環状流路９の始端までの距離Ｌ１は、多孔質体２０Ｂで覆われた環状流路９の終端から多孔質体２０Ｃで覆われた環状流路９の始端までの距離Ｌ２よりも長く設計されている。
各多孔質体２０は、外筒部材４及び内筒部材５の周方向において、２４個ずつ設けられている（図３では、多孔質体２０は、便宜的に周方向に４つ設けられた状態を示している）。なお、周方向における多孔質体２０の数は、物理発泡剤の充填量や発泡剤拡散ユニット１のサイズ等によって、適宜変更できる。
図３において、外筒部材４に設けられた多孔質体２０（２０Ａ）と、内筒部材３に設けられた多孔質体２０（２０Ａ）は、環状流路９を挟んで対向して設けられているが、多孔質体２０（２０Ａ）を周方向に所定の角度だけずらして、設けることもできる。また、全周にわたって一つの部材で形成された多孔質体２０を使用することもできる。
【００２９】
また、内筒部材５の内側に設けられたスリーブ６は、筒状であり、スリーブ６の内部には、発泡拡散ユニット１から押し出された溶融樹脂を被覆する部材、例えば、芯線（金属線）を通すことができる。
【００３０】
次に、本実施形態に係る発泡剤拡散ユニット１の動作について説明する。
樹脂溶融ユニット２で溶融された樹脂は、樹脂導入管３を介して、環状流路９に流動する。流動された溶融樹脂は、上流部で温度調節器１１Ａによって、２３０℃から２００℃に調整され、物理発泡剤が充填される。物理発泡剤の充填は、超臨界流体生成装置から発泡剤供給ノズル８に物理発泡剤（超臨界炭酸ガス）を供給し、この物理発泡剤がマニホールド１２の分岐流路１３の内部を通過し、外側発泡剤流路１４に供給される。そして、物理発泡剤は、環状流路９の外側の多孔質体２０から溶融樹脂に充填される。また、物理発泡剤は、発泡剤供給ノズル８Ａから内側発泡剤流路１５にも供給される。そして、物理発泡剤は、環状流路９の内側の多孔質体２０から溶融樹脂に充填される。
【００３１】
物理発泡剤が充填された溶融樹脂は、環状流路９内を流動し、中流部で温度調節器１１Ｂによって、２００℃から１７０℃に調整される。そして、上述と同じステップで、溶融樹脂に物理発泡剤が充填される。この中流部では、上流部における充填量よりも少ない量の物理発泡剤が充填される。
中流部で物理発泡剤が充填された溶融樹脂は、下流部で温度調節器１１Ｃによって、１７０℃から１４０℃に調整され、さらに物理発泡剤が充填される。この下流部では、中流部における充填量よりも少ない量の物理発泡剤が充填される。
このように、充填領域Ａ２の環状流路９では、上流側から下流側に向けて、溶融樹脂の温度を下げながら、溶融樹脂に対し、段階的に物理発泡剤が充填される。
【００３２】
充填領域Ａ２で物理発泡剤が充填された溶融樹脂は、層流領域Ａ３の環状流路９を流動する。層流領域Ａ３では、溶融樹脂の層流によって、物理発泡剤を溶融樹脂内に拡散させる。この際、スクリュやスタティックミキサ等の撹拌機構は使用しない。
そして、物理発泡剤が拡散された溶融樹脂は、ダイス７を介して、発泡剤拡散ユニット１の外部に吐出される。
【００３３】
次に、本実施形態に係る発泡剤拡散ユニット１の作用効果について説明する。
初めに、物理発泡剤の含浸量と時間の温度依存性について説明する。図５は、異なる溶融樹脂温度における、物理発泡剤の含浸時間と溶融樹脂に対する物理発泡剤の含浸量を示している。溶融樹脂の温度が高い場合、溶融樹脂の温度が低い場合と比較し、物理発泡剤は、短時間で飽和含浸量まで達することが分かる。一方、溶融樹脂の温度が低い場合、溶融樹脂の温度が高い場合と比較し、物理発泡剤の飽和含浸量は多いことが分かる。
【００３４】
本実施形態に係る発泡剤拡散ユニット１は、上流側から下流側に向けて、温度を下げながら段階的に物理発泡剤を充填させる。そうすると、上流側では、短時間で飽和含浸量の物理発泡剤を充填でき、さらに中流側及び下流側で、上流側の飽和含浸量よりも多い物理発泡剤を充填できる。そのため、溶融樹脂に対し、より多くの物理発泡剤を充填させることができる。
また、発泡剤拡散ユニット１は、環状流路９の外側及び内側から物理発泡剤を含浸させることができる。そのため、物理発泡剤を溶融樹脂の周方向に効率よく充填させることができる。
このように、発泡剤拡散ユニット１を使用することで、短時間で、溶融樹脂内における物理発泡剤（気泡）の密度を高くすることができる。
【００３５】
また、本実施形態に係る発泡剤拡散ユニット１は、物理発泡剤を充填（含浸）させた後に、層流領域Ａ３において、層流によって、内部エネルギーを乱すことなく、物理発泡剤を拡散させる。そうすると、物理発泡剤と溶融樹脂の充填状態を安定に保持することができ、後の気泡核生成と成長を容易に制御できる。溶融樹脂内で物理発泡剤が安定化し、溶融樹脂に対する物理発泡剤の拡散性が向上すると、物理発泡剤の気泡は溶融樹脂内で均一に分布される。
このように、物理発泡剤の拡散性を向上させ、十分に確保することで、微細な気泡（特に１０μｍ以下の気泡）を均一に拡散させることができる。
さらに、層流領域Ａ３に、例えば、スタティックミキサのような混練するための機構を設ける必要がないため、混練するための機構を設けた場合と比較し、コストを削減できる。
【００３６】
また、本実施形態に係る発泡剤拡散ユニット１は、層流領域Ａ３の環状流路９に適当な範囲の勾配を設け、環状流路９を狭くすることで、物理発泡剤の気泡が成長・粗大化することなく、気泡が微細な状態でダイス７を通過させることができる。
本実施形態に係る発泡剤拡散ユニット１は、樹脂溶融ユニット２に脱着可能であるため、既存の樹脂溶融ユニット２に取り付けることができる。そのため、押出発泡成形装置に対する初期投資を抑えることが可能となり、普及を推進できる。
【００３７】
本実施形態に係る発泡剤拡散ユニット１は、供給量に応じて、充填領域Ａ２の環状流路９の長さを延長させたり、環状流路９のサイズを変更したりすることができる。環状流路９の長さやサイズを変更することで、物理発泡剤が充填された溶融樹脂の流速（滞留時間）を調整することができ、充填時間を調整することが容易にできる。
また、本実施形態に係る発泡剤拡散ユニット１は、二酸化炭素や窒素ガスを利用した物理発泡剤を用いるため、炭化水素、クロロフルオルカーボン、ヒドロクロルフルオルカーボンといった有害化学物質を使用する必要はなく、環境に対しても悪影響を及ぼさないことに加え、物理発泡剤供給装置に防爆安全対策を講じる必要がなくなる。
【００３８】
そして、本実施形態に係る発泡剤拡散ユニット１は、バッチ式発泡プロセスに限りなく近い連続式発泡プロセスを満足することができる。
【００３９】
［変形例１］
変形例１に係る発泡剤拡散ユニット１は、図６に示すように、充填領域Ａ２の環状流路９をスパイラル状とする。この場合、外筒部材４にスパイラル溝３０が設けられ、このスパイラル溝３０を溶融樹脂が通過する。発泡剤供給ノズル８の先端には、多孔質体２０が設けられ、発泡剤供給ノズル８から供給された物理発泡剤は多孔質体２０を介して、スパイラル溝３０の溶融樹脂に充填される。物理発泡剤が充填された溶融樹脂は、このスパイラル溝により形成された環状流路９の中で、スパイラルフローされる。
変形例１に係る発泡剤拡散ユニット１では、樹脂導入管３から環状流路９に流入した溶融樹脂は、スパイラルフローされながら物理発泡剤が含浸されるため、溶融樹脂が高い粘性を有している場合、周方向への拡散性が向上する。
【００４０】
［変形例２］
変形例２に係る発泡剤拡散ユニット１は、図７に示すように、樹脂溶融ユニット２の先端が接続される接続部１７が背部に形成されている。
この場合、樹脂溶融ユニット２と発泡剤拡散ユニット１は、直線型となる。そうすると、樹脂溶融ユニット２における溶融樹脂の流れの向きと、発泡剤拡散ユニット１の流れの向きが同じ方向となる。樹脂溶融ユニット２が側部に設けられた場合と比較すると、溶融樹脂が環状流路９を流れやすくなる。したがって、粘度が高い溶融樹脂を使用した場合に、円滑に環状流路９を流すことができる。
また、スペースの関係で、側部に接続部１６が形成されている発泡剤拡散ユニット１よりも、本変形例の発泡剤拡散ユニット１を使用しやすい場合もある。
【００４１】
次に、電線を製造する方法について説明する。
本実施形態に係る電線の製造方法は、上述した発泡剤拡散ユニット１が接続された樹脂溶融ユニット２を有する押出成形機を使用して、芯線とこの芯線の周囲を被覆する発泡樹脂被覆層とを備える電線を製造するものである。
芯線は、スリーブ６の内部を通し、スリーブ６の上流側からダイス７の下流側に向けて引き出される。
具体的には、この電線の製造方法は、樹脂溶融ユニット２から発泡剤拡散ユニット１に押し出された溶融樹脂に対し、上流側から下流側にかけて、溶融樹脂の温度を下げながら、物理発泡剤を段階的に充填する発泡剤充填工程と、発泡剤充填工程によって、物理発泡剤が充填された樹脂体を芯線に接触させることで、芯線の周囲を樹脂体で被覆する発泡樹脂被覆工程とを含む。
【００４２】
芯線の周囲に被覆された樹脂は、超微細（１０μｍ以下）の気泡を含み、かつ物理発泡剤の気泡の充填密度が高い。そのため、製造された電線は、重量低減により軽量化されることに加え、誘電特性や強度特性が向上する。
【００４３】
他の例として、発泡剤拡散ユニット１にダイを取り付け、電線を作製することもできる。
図７に示すように、発泡剤拡散ユニット１の先端にクロスヘッドダイ３１を取り付け、芯線３２を、クロスヘッドダイ３１の内部を移動させながら、物理発泡剤が充填された樹脂体を芯線３２に向けて吐出させ、芯線３２の周囲を樹脂体で被覆する。
【００４４】
以上、本実施形態について説明したが、本発明に係る発泡剤拡散ユニットは、上流側から下流側に向けて、溶融樹脂の温度を下げながら、溶融樹脂に対して物理発泡剤を段階的に充填させ、物理発泡剤の充填された溶融樹脂を層流させることができれば、上記実施の形態で挙げた構成を取捨選択したり、他の構成に適宜変更することが可能である。
例えば、本実施形態では、発泡供給部８が複数設けられた発泡剤拡散ユニット１の例について説明したが、発泡剤供給部８は、単数設けられた構成としてもよい。この場合、溶融樹脂は、充填部Ａ２において、物理発泡剤が充填され、上流側から下流側にかけて温度が下げられる。そして、層流部Ａ３に誘導され、溶融樹脂の内部に均一に拡散される。
【００４５】
本実施形態では、発泡剤拡散ユニット１により、電線を製造する方法について説明したが、電線以外でも樹脂を含む材料を成形するために使用することができる。例えば、図８に示したように、発泡剤拡散ユニット１の先端にサーキュラーダイ４０及びエアリング４２を取り付け、物理発泡剤を充填した樹脂体を放射状に吐出させ、吐出された樹脂体が冷却プラグ４３を利用して冷却されることで、発泡シート４１を作製することができる。円環状に形成された発泡シート４１は、切断部（カッター）４４で切断され、一枚ないし複数枚の発泡シート４１が作製される。また、図９（ａ）及び（ｂ）に示すように、発泡剤拡散ユニット１の先端にフラットダイ５０（シートダイ）を取り付け、溶融樹脂を前方に吐出させ、一枚の発泡シート５１を作製することもできる。
【符号の説明】
【００４６】
１      発泡剤拡散ユニット
２      樹脂溶融ユニット
３      樹脂導入管
４      外筒部材
５      内筒部材
６      スリーブ
７      ダイス
８，８Ａ  発泡剤供給ノズル（発泡剤供給部）
９      環状流路
１０    圧力測定器
１１    温度調節器
１１Ａ  上流部の温度調節器
１１Ｂ  中流部の温度調節器
１１Ｃ  下流部の温度調節器
１２    マニホールド
１３    分岐流路
１４    外側発泡剤流路
１５    内側発泡剤流路
１６，１７  接続部
２０    多孔質体
２０Ａ  上流部の多孔質体
２０Ｂ  中流部の多孔質体
２０Ｃ  下流部の多孔質体
３０    スパイラル溝
３１    クロスヘッドダイ
３２    芯線
４０    サーキュラーダイ
４１    発泡シート
４２    エアリング
４３    冷却プラグ
４４    切断部（カッタ）
５０    フラットダイ
５１    発泡シート
Ａ１    樹脂導入領域
Ａ２    充填領域
Ａ３    層流領域
Ｌ１，Ｌ２  距離
【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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【図９】
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