(57)【要約】  マイクロキャピラリー構造を備えるポリマーコーティングは、ワイヤーまたは光ファイバに、ワイヤーコーティング装置を使用して塗布され、ワイヤーコーティング装置は、マンドレルアセンブリ（１６）を含むダイ（１３）アセンブリを備え、前記マンドレルアセンブリ（１６）は、（Ａ）ハウジング（１２）であって、前記ハウジング（１２）が、（１）（ａ）前記ハウジング（１２）の長さ、および（ｂ）前記ハウジング（１２）の長手方向中心軸線に沿って延びるハウジング（１２）ワイヤー管状通路と、（２）前記ワイヤー管状通路を取り囲む流体環状通路と、（３）前記流体環状通路と流体連通する流体リング（２８）であって、前記流体リング（２８）が前記ハウジング（１２）の一方の端部に位置決めされる、前記流体リング（２８）と、を備える、前記ハウジング（１２）と、（Ｂ）幅広端部および幅狭端部を有する錐体形の先端部であって、前記先端部の前記幅広端部が、前記流体リング（２８）が位置決めされる前記ハウジング（１２）の前記端部に取り付けられ、前記先端部が、（１）（ａ）前記先端部の長さ、および（ｂ）前記先端部の長手方向中心軸線に沿って延びる先端ワイヤー管状通路と、（２）前記流体リング（２８）と流体連通する先端流体通路（２７）と、（３）前記先端流体通路（２７）と流体連通する１つ以上のノズル（２９Ａ）であって、前記ノズル（２９Ａ）が、前記端部に位置して、前記先端部の前記幅狭端部を超えて延びている、前記１つ以上のノズル（２９Ａ）と、を備える、前記先端部と、を備え、前記ハウジング（１２）ワイヤー管状通路および前記先端ワイヤー管状通路は、互いに連通開放されて、ワイヤーが、一方から他方に向かって真っ直ぐに、邪魔されることなく通過することができる。【選択図】１Ｃ
2020513346.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
マンドレルアセンブリであって：
（Ａ）ハウジングであって、前記ハウジングが、
（１）（ａ）前記ハウジングの長さ、および（ｂ）前記ハウジングの長手方向中心軸線に沿って延びるハウジングワイヤー管状通路と、
（２）前記ワイヤー管状通路を取り囲む流体環状通路と、
（３）前記流体環状通路と流体連通する流体リングであって、前記流体リングが前記ハウジングの一方の端部に位置決めされる、流体リングと、を備える、ハウジングと、
（Ｂ）幅広端部および幅狭端部を有する錐体形の先端部であって、前記先端部の前記幅広端部が、前記流体リングが位置決めされる前記ハウジングの前記端部に取り付けられ、前記先端部が、
（１）（ａ）前記先端部の長さ、および（ｂ）前記先端部の長手方向中心軸線に沿って延びる先端ワイヤー管状通路と、
（２）前記流体リングと流体連通する先端流体通路と、
（３）前記先端流体通路と流体連通する１つ以上のノズルであって、前記ノズルが、前記端部に位置して、前記先端部の前記幅狭端部を超えて延びている、前記１つ以上のノズルと、を備える、先端部と、を備え、
前記ハウジングワイヤー管状通路および前記先端ワイヤー管状通路は、互いに連通開放されて、ワイヤー、ハイブリッドケーブル、または光ファイバが、一方から他方に向かって真っ直ぐに、邪魔されることなく通過することができる、マンドレルアセンブリ。
【請求項２】
マイクロキャピラリー構造を備えるポリマー製品を押出成形するダイアセンブリであって、前記アセンブリが、請求項１に記載のマンドレルアセンブリを備える、ダイアセンブリ。
【請求項３】
マイクロキャピラリー構造を備えるポリマーコーティングをワイヤー、ハイブリッドケーブル、または光ファイバに塗布するワイヤーコーティング装置であって、前記装置が請求項２に記載のダイアセンブリを備える、ワイヤーコーティング装置。
【請求項４】
マイクロキャピラリー構造を備えるポリマーコーティングを含むワイヤー、ハイブリッドケーブル、または光ファイバであって、前記ポリマーコーティングが前記ワイヤーまたは光ファイバに請求項３に記載の装置を使用して塗布される、ワイヤー、ハイブリッドケーブル、または光ファイバ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、マイクロキャピラリー構造を有する電気ケーブル外被および電気通信ケーブル外被の製造に用いられるマイクロキャピラリーワイヤーコーティングダイアセンブリに関する。
【背景技術】
【０００２】
電気ケーブルおよび電気通信ケーブルは、何年間にもわたって不具合なく有用であるように設計された強靭なポリマー材料により作製されており、したがってケーブル外被は通常、引き裂くことが困難であり、特殊な切断工具を必要とし、設置を、ケーブルを損傷することなく安全に行う熟練した設置業者を必要とする。したがって、設置を容易にすることに対する、および内部構成要素への接近を容易にして「ｅａｓｙ−ｐｅｅｌ（容易に剥がせる）」外被に対する、ならびに光ファイバケーブルの接続を容易にしてシステム全体のコストを低減するという総合的な目的を達成することに対する強いエンドユーザニーズがある。
【０００３】
この目的のために、引き裂き耐性を持つケーブル外被が開発されている。これらの構造は、ケーブル外被の剥離を容易にしてケーブルの内部構成要素への接近を可能にし、光ファイバケーブル間の接続を容易にする。引き裂き耐性を持つ製品、およびこれらの製品を製造する方法は、この技術分野において周知である。例えば、ＷＯ２０１２／０７１４９０Ａ２、ＵＳ２０１３／０２３０２８７Ａ１、ＵＳＰ７，１９７，２１５、ＵＳＰ８，５８２，９４０、ＵＳＰ８，６８２，１２４、ＵＳＰ８，９０９，０１４、ＵＳＰ８，９９５，８０９、ＵＳ２０１５／００４９９９３Ａ１、ＣＮ１０３６６５６２７Ａ、およびＣＮ２０１６９８０６７を参照されたい。
【０００４】
特に注目される１つの引き裂き耐性を持つのがマイクロキャピラリーである。これらの構造は、構造の形成時にケーブル外被の壁に形成され、ケーブル外被の長手方向軸線に沿って延びる小径通路である。この場合についても、この技術分野では、マイクロキャピラリーの性質および形成に関して多くの開示が行われている。例えば、ＷＯ２０１５／１７５２０８Ａ１、ＷＯ２０１４／００３７６１Ａ１、ＥＰ１６９１９６４Ｂ１、ＷＯ２００５／０５６２７２Ａ２、ＷＯ２００８／０４４１２２Ａ２、ＵＳ２００９／００１１１８２Ａ１、ＷＯ２０１１／０２５６９８Ａ１、ＷＯ２０１２／０９４３１５Ａ１、ＷＯ２０１３／００９５３８Ａ２、およびＷＯ２０１２／０９４３１７Ａ１を参照されたい。
【０００５】
環状マイクロキャピラリー製品の製造では、通常、製品、例えばケーブル外被は多層を有し、多層のうちの２つの層がマイクロキャピラリーの周りに形成される。このような製品は、製品がダイで成形される当該ダイの面積が通常小さくコンパクトであることにより、製造するのが困難となり得る。これにより今度は、より大きな直径のダイを使用する必要があり、これは、設備の投資コストおよび運用コストを増大させる。ケーブル外被産業が注目するのは、マイクロキャピラリーが埋め込まれた状態の単一のポリマー層を含むケーブル外被の押出成形を可能にするダイである。
【発明の概要】
【０００６】
１つの実施形態では、本発明はマンドレルアセンブリであり、マンドレルアセンブリは、
（Ａ）ハウジングであって、ハウジングが、
（１）（ａ）ハウジングの長さ、および（ｂ）ハウジングの長手方向中心軸線に沿って延びるハウジングワイヤー管状通路と、
（２）ワイヤー管状通路を取り囲む流体環状通路と、
（３）流体環状通路と流体連通する流体リングであって、流体リングがハウジングの一方の端部に位置決めされる、流体リングと、を備える、ハウジングと、
（Ｂ）幅広端部および幅狭端部を有する錐体形の先端部であって、先端部の幅広端部が、流体リングが位置決めされるハウジングの端部に取り付けられ、先端部が、
（１）（ａ）先端部の長さ、および（ｂ）先端部の長手方向中心軸線に沿って延びる先端ワイヤー管状通路と、
（２）流体リングと流体連通する先端流体通路と、
（３）先端流体通路と流体連通する１つ以上のノズルであって、ノズルが、端部に位置して、先端部の幅狭端部を超えて延びている、１つ以上のノズルと、を備える、先端部と、を備え、
ハウジングワイヤー管状通路および先端ワイヤー管状通路は、互いに連通開放されて、ワイヤーが、一方から他方に向かって真っ直ぐに邪魔されることなく通過することができる。
【０００７】
１つの実施形態では、本発明は、マイクロキャピラリーを含むポリマーコーティングをワイヤーまたは光ファイバに塗布するダイアセンブリであり、このアセンブリは上述のマンドレルアセンブリを備える。
【０００８】
１つの実施形態では、本発明は、マイクロキャピラリー構造を備えるポリマーコーティングをワイヤーまたは光ファイバに塗布するワイヤーコーティング装置であり、この装置は上述のダイアセンブリを備える。
【０００９】
１つの実施形態では、本発明は、マイクロキャピラリー構造を備えるポリマーコーティングを含むワイヤーまたは光ファイバであり、ポリマーコーティングは、ワイヤーまたは光ファイバに上述の装置を使用して塗布される。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１Ａ】ケーブル外被を押出成形するダイアセンブリの斜視図である。
【図１Ｂ】図１Ａのダイアセンブリの断面図である。
【図１Ｃ】図１Ａおよび図１Ｂのダイアセンブリの分解図である。
【図２Ａ】マイクロキャピラリーマンドレルアセンブリの斜視図である。
【図２Ｂ】図２Ａのマイクロキャピラリーマンドレルアセンブリの断面図である。
【図２Ｃ】図２Ａおよび図２Ｂのマイクロキャピラリーマンドレルアセンブリの分解図である。
【図３Ａ】ケーブル外被の壁のマイクロキャピラリー通路の配置の概略図である。
【図３Ｂ】ケーブル外被の壁のマイクロキャピラリー通路の配置の概略図である。
【図３Ｃ】ケーブル外被の壁のマイクロキャピラリー通路の配置の概略図である。
【図３Ｄ】ケーブル外被の壁のマイクロキャピラリー通路の配置の概略図である。
【図４】実施例に記載されている通りに空気を用いて作製される２つのマイクロキャピラリー通路を有するワイヤー外被の顕微鏡写真である。
【図５】実施例に記載されている通りに空気を用いることなく作製されるマイクロキャピラリー通路を持たないワイヤー外被の顕微鏡写真である。
【図６Ａ】実施例による本発明および比較例それぞれの被覆ワイヤー引き裂きサンプルの写真である。
【図６Ｂ】実施例による本発明および比較例それぞれの被覆ワイヤー引き裂きサンプルの写真である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
米国特許実務を目的として、参照される特許、特許出願、または刊行物の内容は必ず、内容全体が、特に定義の開示、およびこの技術分野における一般的な知識に関して（本開示において具体的に提供される定義に決して矛盾しない程度に）、参照により本明細書に組み込まれる（または、刊行物の相当する米国特許出願が同じように参照により組み込まれる）。
【００１２】
本明細書において開示される数値範囲は、下限値および上限値を含む、下限値から上限値までの全ての値を含む。範囲が明示的な値（例えば、１または２；または３〜５；または６；または７）を含む場合、任意の２つの明示的な値の間の任意の下位範囲（例えば、１〜２；２〜６；５〜７；３〜７；５〜６など）が含まれる。
【００１３】
「ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ（備える）」、「ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ（含む）」、「ｈａｖｉｎｇ（有する）」という用語および用語の派生語は、同じ用語が具体的に開示されているかどうかに関係なく、任意のさらに別の構成要素、ステップ、または手順の存在を排除しないものとする。どのような疑念も避けるために、「ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ（備える）」という用語の使用により特許請求される全ての組成物は、異なることが述べられていない限り、ポリマーであるかそうでないかに関係なく、任意のさらに別の添加剤、補助剤、または化合物を含むことができる。これとは異なり、「ｃｏｎｓｉｓｔｉｎｇ  ｅｓｓｅｎｔｉａｌｌｙ  ｏｆ（〜から基本的になる）」という用語は、操作性に必須ではないものを除き、任意の後続の列挙物の範囲から、他の任意の構成要素、ステップ、または手順を除外する。「ｃｏｎｓｉｓｔｉｎｇ  ｏｆ（〜からなる）」という用語は、具体的に記述または列挙されていない任意の構成要素、ステップ、または手順を除外する。「ｏｒ（または）」という用語は、特に明記しない限り、列挙される構成要素を個々に指しているだけでなく、任意に組み合わせた状態を指している。単数形の使用は複数形の使用を含み、逆に、複数形の使用は単数形の使用を含む。
【００１４】
「Ｈｙｂｒｉｄ  ｃａｂｌｅ（ハイブリッドケーブル）」という用語は、２種類以上の異なる伝送媒体を１本のケーブル構造の内部に含むケーブルを意味している。ハイブリッドケーブルとして、これらには限定されないが、銅線ツイストペアのような金属ワイヤーを含むケーブル、および１本以上の光ファイバまたは１本の光ファイバ、および同軸伝送構造が挙げられる。
【００１５】
「Ｃａｂｌｅ（ケーブル）」、「ｐｏｗｅｒ  ｃａｂｌｅ（電力ケーブル）」などの用語は、シース（例えば、絶縁被覆および／または保護用外被）内の少なくとも１本のワイヤーまたは光ファイバを意味する。代表的には、ケーブルは、通常、共通の絶縁被覆および／または保護用外被内に一緒に束ねられた２本以上のワイヤーまたは光ファイバである。シースの内部の個々のワイヤーまたはファイバは、むき出しとすることができる、被覆することができる、または絶縁することができる。ケーブルは、低電圧、中電圧、および／または高電圧用途に設計することができる。代表的なケーブル構造はＵＳＰ５，２４６，７８３、ＵＳＰ６，４９６，６２９、およびＵＳＰ６，７１４，７０７に開示されている。
【００１６】
「Ｃｏｎｄｕｃｔｏｒ（導体）」は、熱、光、および／または電気を伝導する１本以上のワイヤー（群）またはファイバ（群）を指している。導体は、１本のワイヤー／ファイバまたは複数本のワイヤー／ファイバとすることができ、ひも状または管状とすることができる。適切な導体の非限定的な例として、銀、金、銅、炭素、およびアルミニウムのような金属が挙げられる。導体は、ガラスまたはプラスチックのいずれかにより形成される光ファイバとすることもできる。
【００１７】
文脈から暗黙のうちに、またはこの技術分野において慣習的にそうでないと述べられていない限り、全ての部およびパーセントは重量に基づいており、全てのテスト方法は本開示の出願日現在のものである。
【００１８】
「Ｉｎ  ｆｌｕｉｄ  ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ（流体連通している）」などの用語は、隣接する装置が、流体が一方から他方に邪魔されることなく流れることができるように接続されていることを意味している。
【００１９】
「Ｉｎ  ｏｐｅｎ  ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ（連通開放されている）」などの用語は、隣接する装置が、物体が一方から他方に邪魔されることなく通過できるように接続されていることを意味している。
【００２０】
図１Ａ〜図１Ｃは、代表的なマイクロキャピラリーワイヤーコーティング装置を示している。ワイヤーコーティング装置１０は、ハウジング１２の一方の端部に強固に取り付けられる端部キャップ１１を含む。端部キャップ１１内には、ダイ保持装置１４により所定の位置に保持されるダイ１３、およびダイ保持装置の保持用ねじ１５が嵌め込まれ、ダイ保持装置および保持用ねじは、ワイヤー外被厚の均一性およびワイヤー外被の中心軸線を調整するために使用される。
【００２１】
マイクロキャピラリーマンドレルアセンブリ１６は、ハウジング１２内に嵌め込まれ、ハウジング１２内を貫通して延びている。マイクロキャピラリーマンドレルアセンブリ１６は、ハウジング１２内に、マンドレル保持用ねじ１７、マンドレル保持装置１８、および調整ねじ１９により嵌め込まれる。ハウジング１２内のマイクロキャピラリーマンドレルアセンブリ１６の周りに、樹脂フローデフレクター２０が嵌め込まれる。スペーサ２１は、ダイ１３とハウジング１２との間の所望の距離を維持する。
【００２２】
図２Ａ〜図２Ｃは、本発明のマイクロキャピラリーマンドレルアセンブリの１つの実施形態を示している。マイクロキャピラリーマンドレルアセンブリ１６は、マンドレル本体２２、マンドレル先端部２３、マンドレルアダプター２４、およびマンドレルアダプター保持用ねじ２５を含む。マンドレル先端部２３およびマンドレルアダプター保持用ねじ２５は、高温ねじシーラントが本体およびねじの対向するねじ山の間にあって通常、ねじ込み関係でマンドレル本体２２の反対側端部に取り付けられる。マンドレルアダプター２４は、マンドレル本体２２にアダプター保持用ねじ２５で固定される。
【００２３】
マンドレル本体２２は、ワイヤー通路２６ａおよび流体通路２７を備える。ワイヤー通路２６ａは管状であり、流体通路２７は環状であり、流体通路２７がワイヤー通路２６ａを取り囲んでいる。両方の通路は、マンドレル本体２２の長さにわたって延びている。流体通路２７は、マンドレルアダプター２４とマンドレル先端部２３との間の流体連通を可能にし、流体通路２７は、マンドレル本体２２およびマンドレル先端部２３の接合部に位置する流体リング２８で終端する。
【００２４】
マンドレル先端部２３は、ノズル２９ａおよび２９ｂを備える幅狭の端部、または先細りの端部を有する錐体である。これらのノズルはマンドレル先端部２３の先細り端部を超えて延びている。マンドレル先端部２３は流体通路３０ａおよび３０ｂを含み、これらの通路はマンドレル先端部２３の長さにわたって延びており、流体リング２８とノズル２９ａおよび２９ｂそれぞれとの間の流体連通を可能にする。マンドレル先端部２３は、マンドレル先端部２３の長さにわたって延び、マンドレル本体２２のワイヤー通路２６ａと位置合わせされて連通開放されるワイヤー通路２６ｂをさらに備える。ワイヤー通路２６ｂは、マンドレル先端部２３の中心長手方向軸線に沿って位置決めされ、流体通路３０ａおよび３０ｂは、流体リング２８を始点としてノズル２９ａおよび２９ｂでそれぞれ終端するマンドレル先端部２３の先細り線を辿るワイヤー通路２６ｂの周りに位置決めされる。これらのノズルは、マンドレル先端部２３の先細り端部の周りに、かつ先細り端部を超えて位置決めされる。
【００２５】
マンドレルアダプター２４およびマンドレルアダプター保持用ねじ２５は、ワイヤー通路２６ｃおよび２６ｄをそれぞれ備える。組み付けられると、ワイヤー通路２６ａ〜２６ｄは、互いに位置合わせされ、かつ互いに連通開放されて、ワイヤーがワイヤー通路２６ｄに進入し、ワイヤー通路２６ａ〜２６ｃ内を真っ直ぐに、邪魔されることなく通過することができる。マンドレルアダプター２４は、マンドレル本体２２の流体通路２７と流体連通する流体ポート３１をさらに備える。マンドレル本体２２は、マンドレルアセンブリ１６の外側表面およびマンドレル本体２２およびマンドレル先端部２３の内側表面により形成されるポリマー溶融物通路３３と流体連通するポリマー溶融物ポート３２をさらに備える。
【００２６】
ワイヤーコーティング装置１０は、既知のワイヤーコーティング装置と同じようにして動作する。ワイヤーまたは予め被覆されているワイヤー、例えば１つ以上の半導体層および／または絶縁層のような１つ以上のワイヤーコーティングを備えるワイヤーは、マンドレルアダプター保持用ねじのワイヤー通路２６ｄに送り込まれ、ワイヤー通路２６ａ〜２６ｃ内から引き出される。ワイヤー自体は、１本以上のストランド、例えば任意の導電性金属、例えば銅またはアルミニウムからなる１本のストランド、またはツイストペアストランド、または光ファイバを含むことができる。
【００２７】
ポリマー溶融物は、通常、圧力を受けた状態で、マンドレル本体２２にポリマー溶融物ポート３２を介して流し込まれ、樹脂フローデフレクター２０により向きを変えてポリマー溶融物通路３３に流し込まれる。通常、ワイヤーコーティング装置は、押出機の出口端に取り付けられ、出口端からワイヤーコーティング装置にポリマー溶融物が流れ込む。ポリマー自体は、ポリマーが最終用途に使用されるために選択される特定の材料である任意の数種類の熱可塑性材料および熱硬化性材料から選択することができる。例示的な材料として、ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレンビニルアセテート（ＥＶＡ）などのような様々な官能化ポリオレフィンおよび非官能化ポリオレフィンが挙げられる。ポリマー溶融物は、ポリマー溶融物がノズル２９ａ〜２９ｂの周りから流れてワイヤーの表面に塗布されるまで、ポリマー溶融物通路３３内を流れる。
【００２８】
流体、代表的には空気、しかも任意のガス、液体、または溶融物を使用することができ、流体は通常、圧力を受けた状態で、流体通路２７に、マンドレルアダプター２４の流体ポート３１を介して流れ込む。流体は、マンドレル本体２２の流体通路２７内を流れて流体リング２８に流れ込み、流体リングから流体がマンドレル先端部２３の流体通路３０ａ〜３０ｂに流れ込む。溶融物がワイヤーに塗布されるとき、流体は通路３０ａ〜３０ｂからノズル２９ａ〜２９ｂのそれぞれを通って流れ出してポリマー溶融物となる。ノズルはマンドレル先端部２３の錐体の端部を超えて延びているので、ノズル２９ａ〜２９ｂからの流体は、ワイヤー被覆に流れ込み、ポリマー溶融物が凝固すると、マイクロキャピラリーを被覆内に形成する。形成されるマイクロキャピラリーの数は、マンドレル先端部の錐体の端部を超えて延びるノズルの数に応じて変化する。同様に、ワイヤー被覆内のマイクロキャピラリーの配置は、マンドレル先端部にあるノズルの配置に応じて変化する。図３Ａ〜図３Ｄは、マンドレル先端部に２つのノズルを設けた場合に形成されるケーブル外被内の４つの配置パターンを示している。各図では、これらのマイクロキャピラリーは互いに反対側に位置しているが、図３Ａでは、これらのマイクロキャピラリーが、外被壁の中心に位置しているのに対し、図３Ｂでは、これらのマイクロキャピラリーは、外被壁の内側表面上に位置しており、図３Ｃでは、これらのマイクロキャピラリーは、外被壁の外側表面の近傍に位置しており、図３Ｄでは、これらのマイクロキャピラリーは、外被壁の外側表面上に位置している（したがって、実際には、溝が外被壁の外側表面に形成される）。
【００２９】
ノズルがマンドレル先端部の錐体の端部を超えて延びるようにノズルを配置することにより、マイクロキャピラリーをワイヤー被覆の壁に形成することができる。これにより今度は、マイクロキャピラリーを備える単一のワイヤー被覆層の押出成形が可能になり、これにより今度は、マイクロキャピラリーが層間に形成されるように多層を押出成形するダイと比較して、より小さい直径のダイの設計が可能になる。これにより今度は、被覆をワイヤーの周りに押出成形することに付随する投資コストおよび運用コストの両方を抑制することができる。
【００３０】
マイクロキャピラリーの幾何学的形状は、被覆の厚さにぴったり合わせて、機械的特性に与える影響を最小限に抑えながら望ましい引き裂き容易性を達成するように最適化することができる。マイクロキャピラリーを不連続とするか、または断続的とすることにより、外被の引き裂きを特定の長さにわたって可能にする。マイクロキャピラリーは、外被周辺の所望の放射状位置に配置することができる（図３Ａ〜図３Ｄに示すように）。マイクロキャピラリーには、ワイヤー被覆の外側表面に印刷を施すことにより、凹凸を付けることにより、または外側表面をエンボス加工することによりマークを付けて見つけ出し易くすることができる。マイクロキャピラリーには、二次押出機を使用してポリマー溶融物をポンプでマイクロキャピラリー通路に流し込むことにより、エラストマーのような非常に強度の弱い、被覆用ポリマー材料以外のポリマー材料を充填することもできる。マイクロキャピラリーの短軸は、短軸を含む外被またはケーブル層の厚さを超えてはならない。マイクロキャピラリーの幾何学形状は、流量および圧力、例えば空気流量および空気圧により制御される。
【００３１】
以下の実施例は、本発明の実施形態に関するさらなる例示である。
【実施例】
【００３２】
この実施例において使用されるワイヤーコーティング装置は、図１Ａ〜図１Ｃおよび図２Ａ〜図２Ｃに記載されている。樹脂フローデフレクターは、流れ込んでくるポリマー溶融物を分散させて、環状通路の全体にわたって均一に流れる流れとする。空気をマイクロキャピラリーマンドレルにマンドレルアダプターを介して導入し、空気をマンドレル先端部に中空通路を介して輸送する。空気を分割して２つの流れとし、次に空気をマイクロキャピラリーノズルに到達させる。ポリマー溶融物は、マイクロキャピラリーノズル周りを包囲し、ダイ出口で空気を浴びる。
【００３３】
ワイヤーコーティング装置は、１軸スクリュー押出機、ワイヤーストランディング機、マイクロキャピラリーチューブ型クロスヘッドダイ、空気流をマイクロキャピラリー通路に供給する空気管、温度コントローラおよびフィラメント巻き取り装置を備える一連の水浴槽により構成されるＤａｖｉｓ−Ｓｔａｎｄａｒｄ社製のワイヤーコーティング押出しラインであった。
【００３４】
使用するポリマー樹脂は、密度０．９４４ｇ／ｃｍ３、および０．７ｇ／１０分（１９０℃、２．１６ｋｇ）のメルトフローレートを有する中密度ポリエチレン（ＭＤＰＥ）化合物（ＡＸＥＬＥＲＯＮ（商標）ＧＰ  ６５４８  ＢＫ  ＣＰＤ）である。押出しラインの温度プロファイルは表１に報告されている。空気圧を最初に２０ポンド／平方インチ（ｐｓｉ）（１３７，８９６パスカル）に設定し、空気流量を８４．７ｃｃ／分に設定して押出成形を開始した。従来のワイヤーストランディング機を使用して、１４ゲージ（０．０６４インチ：１．６２５６ｍｍ）の銅ワイヤーをマイクロキャピラリーワイヤーコーティングダイから引き出した。ワイヤーは、ダイに到達する前に２２５〜２５０°Ｆ（１０７．２〜１２１．１℃）に予め加熱しておいた。ポリマーペレットを押出機にホッパーを介して供給し、次に溶融させて、ポンプでマイクロキャピラリークロスヘッドダイに流し込んだ。溶融ポリマーはダイ出口に近いマイクロキャピラリーノズルの周りを流れて銅ワイヤーの表面に塗布された。この被覆ワイヤーを一連の水冷樋を通り抜けさせた。このようにして製造されたワイヤーをフィラメント巻き取り装置で巻き取った。空気圧および空気流量をゆっくりと下げて調整して、押出コーティングプロセスを定常状態で行えるようにした。本発明のサンプルの場合、スクリュー速度を毎分１８．５回転（ｒｐｍ）から４５．７５ｒｐｍに変え、ライン速度を毎分１００フィート（ｆｔ／分）から毎分３００フィート（ｆｔ／分）に変えた（毎分３０．４８メートル（ｍ／分）から９１．４４ｍ／分））。空気圧を１０ｐｓｉ（６８，９４８パスカル）に保ち、空気流量を１５ｃｃ／分から２３．１ｃｃ／分に変えた。
【００３５】
比較用サンプルの場合、空気を遮断したが、本発明のサンプルと同じ押出成形条件を維持した。
【００３６】
【表１】
2020513346.tif 000003
【００３７】
詳細な加工条件および外被およびマイクロキャピラリーの寸法を表２に示す。図４および図５は、スクリュー速度３０．５ｒｐｍ、ライン速度２００フィート／分（６０．９６ｍ／分）、空気圧１０ｐｓｉ（６８，９４８パスカル）および空気流量１５ｃｃ／分の条件で作製された本発明のマイクロキャピラリーワイヤー外被、およびスクリュー速度３０．５ｒｐｍおよびライン速度２００フィート／分（６０．９６ｍ／分）の条件で作製された比較用ワイヤー外被の例を示している。
【００３８】
剥がれ試験を行って、本発明のマイクロキャピラリー外被および比較用中実外被の引き裂き強度を測定した。試料に切れ目を入れて、１．０インチ（２．５６ｃｍ）の開口を開けることにより口縁部を形成した。表に報告されているように、比較用中実外被１１Ａが１３．１８（ポンド−フィート（ｌｂｆ）（５８．６３ニュートン（Ｎ））の最大剥離力を有するのに対し、２つのマイクロキャピラリー通路を備える本発明７Ａは、３．３７ｌｂｆ（１５Ｎ）の最小剥離力を示している。これは、比較例１１Ａと比較して、本発明７Ａに関する剥離力の７５％の減少を表している。本発明９Ａのマイクロキャピラリー通路は、引き裂き経路に沿った引き裂きを容易にして、図６Ａに示されるように、より小さな力で剥がれがきれいになる。これとは異なり、比較例１１Ａの中実外被は、制御性が悪く破損することを示していた（図６Ｂ）。また、表２から分かるように、剥離力と合計マイクロキャピラリー壁厚との間には強い相関がある。壁厚が薄いほど、剥離力が小さくなる。
【００３９】
【表２】
2020513346.tif 000004
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
2020513346.tif 000006
【図１Ｃ】
2020513346.tif 000007
【図２Ａ】
2020513346.tif 000008
【図２Ｂ】
2020513346.tif 000009
【図２Ｃ】
2020513346.tif 000010
【図３Ａ】
2020513346.tif 000011
【図３Ｂ】
2020513346.tif 000012
【図３Ｃ】
2020513346.tif 000013
【図３Ｄ】
2020513346.tif 000014
【図４】
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【図５】
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【図６Ａ】
2020513346.tif 000017
【図６Ｂ】
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【手続補正書】
【提出日】令和1年5月30日(2019.5.30)
【手続補正１】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】全図
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
2020513346.tif 000020
【図１Ｃ】
2020513346.tif 000021
【図２Ａ】
2020513346.tif 000022
【図２Ｂ】
2020513346.tif 000023
【図２Ｃ】
2020513346.tif 000024
【図３Ａ】
2020513346.tif 000025
【図３Ｂ】
2020513346.tif 000026
【図３Ｃ】
2020513346.tif 000027
【図３Ｄ】
2020513346.tif 000028
【図４】
2020513346.tif 000029
【図５】
2020513346.tif 000030
【図６Ａ】
2020513346.tif 000031
【図６Ｂ】
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【国際調査報告】
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2020513346.tif 000034
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