JPH03163712A - 同軸ケーブル及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は同軸ケーブルに関し、特に耐放射線性並びに耐
熱性に優れた同軸ケーブルに関する．Ｃ従来の技術〕 近時、原子力発電所や核融合炉内などを安全に運転する
目的で、それら炉内を常時監視するための機器の要求が
高まっている．かかる機器の１種として同軸ケーブルが
あり、このため・に耐熱性並びに耐放射線性の両方に優
れた同軸ケーブルの開発が焦眉となっている．耐熱性並
びに耐放射線性の要求は区々であるが、場合によっては
１００℃以上の高温度でしかも５００　Ｍｒａｄ以上も
の高放射線場に耐え得ることが要求されることも屡々あ
る．従来より種々の同軸ケーブルが開発されているが、
近時における上記の要求に応え得る製品は未だ未開発で
ある． 〔発明が解決しようとする課題〕 そこで本発明は、１００℃以上の高温度でしかも５　０
　０Ｍｒａｄ以上もの高放射線場に耐え得る同軸ケーブ
ルを開発することを発明のｆｆ！題とする．〔課題を解
決するための手段〕 本発明は、内部導体上に順次、発泡絶縁層、編組外部導
体、内部保護層、＆Ｉ＆ｌｌ遮蔽層、及び外部保護層を
設けた構造を有し、且つ内部保護層及び外部保護層は、
４，４゜−ブチリデンビスー（６−トブチル−３−メチ
ルフェノール”）　、１．１．３−　｝リス（２メチル
−４−ヒドロキシ−５−ｔ−ブチルフェノール）一プタ
ン、４．４’−ビス（α．α−ジメチルベンジル）ジフ
ェニルアミン、モノ（α−メチルベンジル）フェノール
、ジ（α−メチルベンジ゛ル〉フェノール、及びトリ（
α−メチルベンジル）フェノールからなる群から選ばれ
た少なくとも１種の酸化防止剤をエチレン−エチルアク
リレート共重合体、エチレン−メチルアクリレート共重
合体、エチレン−酢酸ビニル共重合体、超低密度ポリエ
チレン、エチレン−ブロビレン共重合体、エチレン−プ
ロピレンージエン共重合体からなる群から選ばれた少な
くとも１種のポリオレフイン系樹脂１００重量部あたり
少なくとも３重量部配合してなる組成物の架橋体からな
ることを特徴とする同軸ケーブル、及び内部導体上に順
次、発泡絶縁層、編組外部導体、内部保護層、編組遮蔽
層、及び外部保護層を設けた上記構造の同軸ケーブルの
製造において、内部導体上に順次、発泡絶縁層、罐組外
部導体、及び内部保護層を施し、次いで内部保護層の上
から電子線照射して内部保護層と発泡絶縁層との２層を
同時に且つ所望の程度に架橋し、次いで内部保護層の上
に編組遮蔽層と外部保護層とを施し、外部保護層の上か
ら電子線照射して外部保護層を架橋することを特徴とす
る同軸ケーブルの製造方法である． 〔発明の作用〕 現在、有機高分子用の酸化防止剤としては、フェノール
系、アミン系、キノン系、リン系などの極めて多種類且
つ多数が周知であり、その多くのものがポリオレフィン
樹脂の耐放射線性改善に大なり小なり効果のあることも
知られているが、本発明者は、それら多くの酸化防止剤
について調べた結果、その内の極く一部のもの即ち前記
した６種類の酸化防止剤だけが、しかもそれらを通常の
酸化防止剤の配合量より多い目に前記特定のポリオレフ
ィン系樹脂に配合し、適当な手段にて架橋することによ
り耐熱性並びに耐放射線性の両方に優れた被覆材となる
ことを知った．また本発明者は、内部導体上に順次、発
泡絶縁層、編組外部導体、内部保護層、ｖｊＡ組遮蔽層
、及び外部保護層を設けたケーブル構造とし、且つ内部
保護層及び外部保護層を上記した特定の架橋体にて構威
することで本発明の課題を解決し得ることを見出した．
第１図は本発明の実施例の斜視図であって、ｔｘｔは撚
線内部導体、（２）は発泡絶縁層、《３》は編組外部導
体、（４）は内部保護層、（５）は編ｍ遮蔽層、及び（
６）は外部保護層である． 撚線内部導体（１１、編組外部導体《３》、編組遮蔽層
（５）等を構或する各金属線は、銅、アルミニウム等通
常の導電性金属製のものであってよいが、銀やニッケル
等の耐熱性金属を就中銀を鍍金した軟銅線が好ましい． 発泡絶縁層《２）は、ポリエチレン、ポリプロピレン、
ポリプテン−１、エチレン−プロピレン共重合体等のα
′オレフィンの単独重合体や共重合体、あるいはポリス
チレン等の低〜無極性有機高分子樹脂の発泡体からなり
、好ましくは発泡度が少なくとも３０％、特に少なくと
も５０％で且つ架橋しているものからなることが好まし
い．電子線照射により架橋した発泡ポリエチレン、就中
発泡度が少なくとも５０％、架橋度がゲル分率にして少
なくとも６０重量％の発泡ポリエチレンは、特に発泡絶
縁層（２》の構威材として好ましい．以下、内部保護層
（４）、外部保護層（６》の構威材料につき説明する． ポリオレフィン系樹脂としては、エチレン−エチルアク
リレート共重合体、エチレン−メチルアクリレート共重
合体、エチレン−紬酸ビニル共重合体、超低密度ポリエ
チレン、エチレン−プロピレン共重合体、エチレン−ブ
ロビレンージエン共重合体が対象となるが、就中エチレ
ン−エチルアクリレート共重合体、エチレン−メチルア
ク−リレート共重合体、エチレン−酢酸ビニル共重合体
としては、酸化防止剤の充填性、電気特性、耐熱老化特
性の点から、それらの各エチレン戒分が９５〜７０重量
％、特に９０〜８０重量％であるものが好ましい．超低
密度ポリエチレンとしては、密度０．８０　＝０．９１
　ｇ／ｃ１、旧０．１〜５で柔軟性並びに強度に優れた
直鎖分子構造のものが好ましい．またエチレン−プロピ
レン共重合体、エチレン−ブロビレンージエン共重合体
としては耐熱老化の点から、各エチレン戒分が９０〜６
０重量％であるものが好ましい．これらポリオレフィン
系樹脂のうち、エチレン−エチルアクリレート共重合体
、エチレン−メチルアクリレート共重合体、エチレン−
酢酸ビニル共重合体の３種が特に好ましい．また超低密
度ポリエチレン、エチレン−プロピレン共重合体及びエ
チレン−プロピレンージエン共重合体からなる群から選
ばれた少なくとも１種と前記３種の共重合体の内の少な
くとも１種との混合物も好ましく、その場合の超低密度
ポリエチレン、エチレン−プロピレン共重合体やエチレ
ンプロピレンージエン共重合体としては、前記３種の共
重合体の溶融粘度に近い溶融粘度の有するものが好まし
い．これら樹脂混合系においては、エチレン−エチルア
クリレート共重合体、エチレン−メチルアクリレート共
重合体、エチレン−酢酸ビニル共重合体１００重量部（
２種以上使用の場合はそれらの合計量）あたり超低密度
ポリエチレン、エチレン−プロピレン共重合体またはエ
チレン−ブロピレンージエン共重合体（２種以上使用の
場合はそれらの合計量＞１０−１００重量部である． 酸化防止剤としては、４．４゛−プチリデンビスー（６
−ｔ−ブチル〜３−メチルフェノール、１，１．３−ト
リス（２メチル−４−ヒドロキシ−５−ｔ−ブチルフェ
ノール）−ブタン、４．４’−ビス（α．α−ジメチル
ベンジル）ジフェニルアミン、モノ（α−メチルベンジ
ル）フェノール、ジ（α−メチルベンジル）フェノール
、及びトリ（α−メチルベンジル）フェノールからなる
群から選ばれた少なくとも１種が使用され、その配合量
は前記ポリオレフィン系樹脂１００重量部あたり少なく
とも３重量部（２種以上使用の場合はそれらの合計量）
である．３重量部未満では、耐放射線性の改善効果が乏
しい．したがって前記ポリオレフィン系樹１ｆｉ　１　
０　０重量部あたり少なくとも５重量部とすることが好
ましい．なお前記酸化防止剤を過大量使用すると、本発
明の組成物を充分に架橋することが困難となって耐熱変
形性の優れた戒形物が得難く、またウイッキング（機械
間での熱融着）がし易くなるの問題が生じるので、前記
ポリオレフィン系樹脂１００重量部あたり１５重量部以
下とすることが好ましい． 内部保護層《４》、外部保護層（６》の構戒材料には、
上記の材料の他にＺｎＯ　、ＳｂｔＯｓ　、ＴｉＯｉ、
ＡＩ１Ｏ．、ＭｇＯ　、ＣａＯ　、ＺｒＯｘ、Ｙ２０，
、ＰｂＯ、などの各種金属酸化物、Ｍｇ（ＯＲ）＊　，
　　Ａ１（ＯＨ）＊　、Ｃａ（ＯＨ）ｚ　、などの金属
水和物、デクロランブラス２５（１，２．３．８，９，
１０．　１１．　１６．　１７．　１７’　．　１８．
　１８゜＋　−　　｝　Ｔ　ｈ　−　’）　ｏ　口（４
，２，２．１．１，０，０．）ペンタシクロ−１．９−
オクタジエン〉、デカブロモジフェニルオキサイド、パ
イロチェック６８ＰＢ　（ポリ（　トリブロモ）スチレ
ン）など塩素、臭素、リン系などの各種難燃剤、トリア
リルイソシアヌレート、トリアリルシアヌレートなどの
多官能性化合物、ステアリン酸、ステアリン酸亜鉛、ス
テアリン酸ナトリウムなどの加工助剤、アセチレンブラ
ック、ケソチェンブラック、バルカンＸＣ−７２などの
ｓｉｔ性カーボンブランク、着色顔料などの各種薬剤を
配合してもよく、更に前記以外の酸化防止剤、たとえば
フェノール系、アξン系、ペンズイミダゾール系、イオ
ン系、キノン系、リン系などの各種酸化防止剤、紫外線
防止剤なども併用することにより、耐放射線、耐熱老化
を一層良くすることが出来る． 内部保護層｛４》と外部保護層（６）の構戒材料は互い
に同一のものであってもよく、また互いに別物であって
もよい．また該構威材料は架橋して、好ましくはゲル分
率にして少なくとも５０重量％、特に少なくとも６０重
量％に架橋して使用されるがその架橋方法としては電子
線照射法、化学架橋法などであってよい． 本発明同軸ケーブルの製造において、発泡絶縁層（２》
、内部保護層＋４１、並びに外部保１［　５１（６１の
各層は、各層ごとに被覆形戒と架橋を行ってもよく、あ
るいはこれら３層形成後に一括して該３層を同時架橋し
てもよい．但し発泡絶縁層（２）の形成の後にこれのみ
を直接電子線照射すると絶縁特性が低下することがある
．しかしこの絶縁特性低下問題は、発泡絶縁Ｊｉ　（２
）を架橋する前にその上に績組外部導体（３》と内部保
護層《４）とを施し、次いで内部保護層（４）の上から
電子線照射して内部保護層《４》と発泡絶縁層（２）と
の２層を同時に架橋する方法（本方法の場合、２層の同
時架橋の後に＆ｉ組遮蔽層（５）と外部保護層（６）の
施与並びに外部保護層１６）の電子線照射架橋の工程が
行われるが、該工程法を以下において２１１同時架橋法
という）、又は発泡絶縁層（２》が未架橋の状態でその
上に纒組外部導体（３）、内部保護層（４）、Ｍｉｉ＆
Ｉｉ遮蔽層（５）、及び外部保護層（６》を施し、次い
で外部保護層《６》の上から電子線照射して外部保護層
（６）、内部保護層（４）、及び発泡絶縁層（２）の３
層を同時に架橋する（該工程法を３層同時架橋法という
）等の方法で解消あるいは少なくとも軽減することがで
きる．なお上記の２層同時架構法は、３層同時架橋法と
比較して各層の照射度（したがって架橋度）を均一化し
易く、崩して本発明において特に好ましい製造方法であ
る．以下に２層同時架橋法における照射条件設定例を示
す． 今、内部保護層（４ν上からの照射量をＰＩ％外部保護
層《６》上からの照射量をｐｇ、Ｗ組外部導体（３）並
びに纒組遮蔽層《５）の電子線透過率をいずれもλとし
、また発泡絶縁層＋２）への適切な照射量をＱ，、内部
保護層（４）への照射量をＱ，、外部保護層（６》への
照射量をＱ，とすると、下記の（１１〜《３》式が威立
する． Ｑ＋＝λＰ１　＋λ２Ｐ２　・・・（１）Ｑｔｌｌｌｌ
ＰＩ　＋λＰ８　　　・・・（２）Ｑｚ＝Ｐ雪　　　　
　　　・・・《３》ここで内部保護層（４）への照射量
Ｑｔと外部保護層（６）への照射量Ｑ，とを等しくしよ
うとすると（４》式が或立する． Ｑｔ　””　Ｑｓ　−　Ｐ　ｚ　−　Ｐ　ｔ　＋λＰつ
、Ｐ．−　（１−λ）Ｐｇ　　・・・・《４）従って、
Ｑ，を所望値に設定すると、（１１式と（４）式とから
Ｑ，−Ｑｓ　となし得る必要照射量Ｐ．、Ｐ２とを算出
することができる． 〔実験例〕 以下、本発明で使用する組成物並びに比較例組成物用い
て本発明で使用する組成物が耐放射線性に優れているこ
とを示す．以下において、特に断らない限り、部、％と
あるは、それぞれ重量部、重量％を意味するものとする
。

第１表に本発明で使用する組底物を、また第２表に比較
例の組成物を示すが、それらを二本ロールで混合調整し
、得られた各組或物を０．６ｍｍ厚にプレス威形した後
、電子線を２０Ｍｒａｄ照射して架橋した．次いで各シ
ートをＣＯ０のγ線源の近くに置き、線量率Ｉ　Ｍｒａ
ｄ　／　ｈｒで放射線に曝露した．５　０　０Ｍｒａｄ
照射後、シートから引張用ダンベルを打抜き、引張特性
を測定した＊　５　０　０Ｍｒａｄの照射で引張伸び！
Ｊ＜５０％以上であるものを合格とした．なお第１表か
ら明らかな通り、そこに示されている各組底物は、いず
れも優れた耐放射線性を示している．これに対して現用
の酸化防止剤のうちから各種の代表的な酸化防止剤を選
んで比較例を構威したが全ての比較例は耐放射線性に不
合格であった． 実施例ｌ〜１９ 外径０．１２７ｍｍの銀鍍金軟銅線を７本撚合した撚線
内部導体の上に発泡度約３５％、外径０．９５ｍｍの発
泡ポリエチレン絶縁層を押出ガス発泡法により形威し、
その上に素線径０．０９ｍｍの１！鍍金軟銅線からなる
編組密度９３．４％、電子線透過率（λ）０．５の編組
を用いて編組外部導体を、ついで更にその上に第１表に
示す各組底物を押出戒形して厚さ０．２７ｍｍ、外径１
．８２ｍｍの内部保護層を形威した．ついで発泡ポリエ
チレン絶縁層のゲル分率を７０％程度の高架橋度とする
ために、それへの照射量（Ｑ１〉が７．５Ｍｒａｄとな
るように上記＋１１式並びに《４》式より内部保護層上
から照射量（Ｐ＋　）？．５Ｍｒａｄの電子線照射を施
した．ついで編組外部導体と同材料の＆Ｉ＆Ｉｌを用い
てＬＷ組遮蔽層を形威し、その上に内部保護層と同ｍａ
物をそれぞれ押出戒形して厚さ０．２５ｍｍ、外径２．
８ｍｍの外部保護層を形威した．内部保護層＋４３と外
部保護層への照射量が等しくなるように、上記（１）式
並びに（４》式より外部保護層上から照射量（Ｐｚ）１
５Ｍｒａｄの電子線照射を施し、かくして実施例１〜１
９の同軸ケーブルを得た． 各同軸ケーブルは、特性インピーダンスが５１６　６〜
５１．９、静電容量が９０以下、耐電圧値が１．４〜１
．５ｋＶ，コロナ消滅電圧が８５００Ｖ以上、ｗＡ縁抵
抗が３０ｋＭΩ／　ｋ　ｍ以上、減衰量（４ＧＨｚ）が
２．６ｄＢ／ｍ以下であり、Ｓ　Ｏ　ＯＭｒ　ａ　ｄ以
上での照射試験において優れた耐放射線性の戒績を示し
た． 〔効果〕 本発明の同軸ケーブルは、５００　Ｍｒａｄ以上の高放
射線場での使用に耐える優れた耐放射線性を示すので、
原子力発電所や核融合炉内などに布設されるケーブルと
して、また防衛上や宇宙開発上の用途に好適である．

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例の斜視図である．ｆ１）　　撚
線内部導体 （２１　　発泡絶縁層 編組外部導体 内部保護層 ａｍ遮蔽層 外部保護層 （以上） 第 １ 図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）内部導体上に順次、発泡絶縁層、編組外部導体、
   内部保護層、編組遮蔽層、及び外部保護層を設けた構造
   を有し、且つ内部保護層及び外部保護層は、４，４’−
   ブチリデンビス−（６−ｔ−プチル−３−メチルフェノ
   ール）、１，１，３−トリス（２メチル−４−ヒドロキ
   シ−５−ｔ−ブチルフェノール）−ブタン、４，４’−
   ビス（α，α−ジメチルベンジル）ジフェニルアミン、
   モノ（α−メチルベンジル）フェノール、ジ（α−メチ
   ルベンジル）フェノール、及びトリ（α−メチルベンジ
   ル）フェノールからなる群から選ばれた少なくとも１種
   の酸化防止剤をエチレン−エチルアクリレート共重合体
   、エチレン−メチルアクリレート共重合体、エチレン−
   酢酸ビニル共重合体、超低密度ポリエチレン、エチレン
   −プロピレン共重合体、エチレン−プロピレン−ジエン
   共重合体からなる群から選ばれた少なくとも１種のポリ
   オレフィン系樹脂１００重量部あたり少なくとも３重量
   部配合してなる組成物の架橋体からなることを特徴とす
   る同軸ケーブル。
2. （２）内部導体上に順次、発泡絶縁層、編組外部導体、
   内部保護層、編組遮蔽層、及び外部保護層を設けた構造
   の同軸ケーブルの製造において、内部導体上に順次、発
   泡絶縁層、編組外部導体、及び内部保護層を施し、次い
   で内部保護層の上から電子線照射して内部保護層と発泡
   絶縁層との２層を同時に且つ所望の程度に架橋し、次い
   で内部保護層の上に編組遮蔽層と外部保護層とを施し、
   外部保護層の上から電子線照射して外部保護層を架橋す
   ることを特徴とする同軸ケーブルの製造方法。