电线、电缆及其制造方法和橡胶材料的制作方法_2

文档序号:8536173阅读:来源:国知局
后的制品30 (电线10、电缆100)通 过水冷管27被冷却,通过水封28后,被卷绕在制品卷绕机29上。
[0049] 从过热水蒸气供给装置26供给到过热水蒸气交联设备25中的过热水蒸气从过热 水蒸气交联设备25的至少一处供给。在图2中,从过热水蒸气交联设备25的入口部、中间 部、出口部三处供给。此外,过热水蒸气交联设备25上连接有压力调整阀31,通过压力调整 阀31使过热水蒸气交联设备25内的压力保持为从常压(约0.1 MPa)至不足0. 2MPa。优选 保持为从常压至0. 17MPa以下,更优选保持为从常压至0. 15MPa以下,进一步优选保持为从 常压至0. 13MPa以下。最优选保持为常压。
[0050] 由于过热水蒸气在从常压至不足0. 2MPa、最优选在常压下被加热,因此其在交联 时没有被施加高压,包覆在电缆上的橡胶材料没有承受变形。此外,如在【背景技术】中所述, 由于能够急速地加热被加热物,因此能够在短时间内使包覆在电缆上的橡胶材料交联,通 过在卷绕到滚筒上之前使其交联,能够抑制滚筒卷绕时因电缆自重所导致的变形。
[0051] 若考虑生产率以及橡胶材料的热老化,则交联设备25内的温度优选保持在KKTC 以上不足180°C,更优选保持在140°C以上不足180°C,最优选保持在150°C以上不足180°C。
[0052] 就交联时间而言,若考虑包覆材料的厚度(1~IOmm左右),则优选进行长于3分 钟。更优选为3. 5分钟以上10分钟以下,进一步优选为4分钟以上8分钟以下,最优选为4 分钟以上6分钟以下。但是,关于硅烷交联那样交联体系不同的材料或包覆材料较厚的制 品,也存在需要进一步的交联时间的情况,关于具体的交联时间,不限定于该范围。
[0053] 图3是表示本发明的其他实施方式的电线、电缆的制造方法的工序的概略图,基 本上与图2相同,但设置为下述方式:在过热水蒸气交联设备25的外周上设置有作为加热 装置的外部加热器32,从过热水蒸气交联设备25的入口部、中间部两处供给来自过热水蒸 气供给装置26的过热水蒸气。
[0054] 以上,电线、电缆的包覆材料从挤出机20挤出并且在模具21中被包覆在芯材23 上,在过热水蒸气交联设备25内,以从常压至不足0. 2MPa的过热水蒸气为热介质被连续加 热,包覆材料被交联。
[0055] 当使挤出机20中的挤出温度在80°C以上时,在过热水蒸气交联设备25内,过热蒸 气接触包覆材料,被冷却,变成水,能够将再次蒸发的时间抑制到尽量短的时间。其结果,能 够使包覆材料的温度上升停留在l〇〇°C的时间为最小限度。
[0056] 此外,通过用从常压至不足0. 2MPa的过热水蒸气加热包覆材料,能够防止交联时 的材料的变形。
[0057] 过热水蒸气具有当与被过热物体接触时结露(蒸气的液化),温度想要停留在 KKTC的性质。因此,通过以80°C以上的温度挤出材料,能够缩短过热水蒸气的结露所带 来的在KKTC停滞的时间。其结果,能够加快交联的进行。此外,如果是在80°C以下,则在 l〇〇°C停滞的时间变长,交联的进展迟缓,因此生产率低劣。
[0058] 过热水蒸气具有随着时间想要返回100°C的性质,在过热水蒸气交联设备25较长 的情况下,存在中途招致温度降低的风险。为了防止这种情况,采取下述的方法。
[0059] 第一个是增加过热水蒸气的供给量的方法,第二个是关于不只在一处设置过热水 蒸气向交联设备的导入,而是如图2至图3所示那样设置多处,防止温度降低的方法,第三 个是如图3所示那样通过加热装置(加热器等)从外部加热交联设备的一部分的方法。
[0060] 虽然也受电线、电缆的尺寸结构影响,但通过单独或者组合多个这些方法,能够防 止交联设备内部的温度降低,能够顺利地进行包覆材料的交联反应。
[0061] 由于过热水蒸气最优选在常压下使用,因此,无需将过热水蒸气供给装置26制成 加压规格,能够抑制设备成本。
[0062] 为了防止未交联包覆材料的变形、损伤,优选在过热水蒸气交联设备25内的底部 安装导辊等。
[0063] 作为橡胶材料,可以列举出:天然橡胶(NR)、异戊二烯橡胶(IR)、丁基橡胶(IIR)、 乙丙橡胶(EPR)、乙烯-丙烯-二烯烃三元共聚物(EPDM)、丁二烯橡胶(BR)、丁苯橡胶 (SBR)、丁腈橡胶(NBR)、聚氯丁二烯橡胶(CR)、氯化聚乙烯(CPE)、氯磺化聚乙烯(CSM)、氟 橡胶(FKM)、丙烯酸酯橡胶(ACM)、氯醇橡胶(ECO)、硅酮橡胶(VMQ)、各种液状橡胶等橡胶材 料。这些橡胶材料可以添加交联剂、增塑剂、润滑剂、填充剂、阻燃剂、着色剂等一般性配合 剂。
[0064] 作为对象制品,是电线(绝缘电线)、电缆类,但作为其变形有包括异型的固体挤 出成形物、软管类。后两者特别适用于具有下述结构的制品,该结构具有在内部编制有直线 状金属线或金属、天然、合成聚合物系列的类型。
[0065] 挤出机20的成形温度优选在80°C以上且KKTC以下。因为当挤出温度在此之上 时,利用过热水蒸气进行的交联前的预交联进行过度,一部分的粘度上升,产生"颗粒"、"气 泡"等外观缺陷。
[0066] 虽然没有图示,但在挤出机20前后可以具备芯线、芯送出机、它们的蓄电池、制品 卷绕机、外径测量器、蓄电池等必要的设备。
[0067] [电线、电缆]
[0068] 本发明的实施方式的电线、电缆的特征在于,通过本发明的实施方式的上述制造 方法制造。
[0069] 在本发明的实施方式的电线?电缆的包覆层(橡胶材料)中,根据ASTM D621 (压 缩蠕变试验法)的、通过加热变形试验机进行的载荷试验(40°C、700g/cm2下24小时)中 的滚筒卷绕时的压缩变形率(永久变形)在3%以下。在优选的实施方式中,该压缩变形 率在2. 5%以下,在更优选的实施方式中,该压缩变形率在2%以下,在进一步优选的实施 方式中,该压缩变形率在1. 5%以下,在最优选的实施方式中,该压缩变形率在1 %以下。另 外,该包覆层的交联时的厚度变形率也在3%以下。在优选的实施方式中,该厚度变形率在 2. 5%以下,在更优选的实施方式中,该厚度变形率在2%以下,在最优选的实施方式中,该 厚度变形率在1.5%以下。
[0070] 【实施例】
[0071] 下面,根据实施例更加详细地说明本发明,但本发明不限于此。
[0072] 通过下述的方法制作图1的结构的电缆100。
[0073] 这里,电缆100 (电线10 :3根X 22mm2)的各部位的尺寸如下所示。
[0074] 导体结构(外径/芯线根数/芯线直径):7mm/20根/0· 45mm
[0075] 绝缘体厚度:1. 2mm
[0076] 护套厚度:2. 7mm
[0077] 成品外径:26mm
[0078] 将硫磺硫化EPR(红、白、黑各色)以规定的厚度挤出包覆在导体上后,通过过热水 蒸气使其交联从而得到绝缘体。
[0079] 捻合3根该绝缘体之后,通过90mm弯曲式挤出机以5m/分钟以及IOm/分钟的速 度挤出包覆含有表1所示的聚氯丁二烯的护套材料。
[00S0]【表1】(单位:质量份)
[0081]
[0082] ※1 :非硫磺改性聚氯丁二烯'
【主权项】
1. 一种电线、电缆的制造方法,其特征在于,包括: 通过挤出机将橡胶材料包覆于芯材上而得到包覆物的工序;以及 使该包覆物通过与上述挤出机连接的交联设备使上述包覆的橡胶材料交联的工序, 通过对上述交联设备供给l〇〇°C以上不足180°C且从常压至不足0. 2MPa的过热水蒸气 来进行上述交联工序。
2. 根据权利要求1所述的电线、电缆的制造方法,其特征在于, 进行上述交联工序长于3分钟。
3. 根据上述权利要求1或2所述的电线、电缆的制造方法,其特征在于, 通过供给常压的过热水蒸气来进行上述交联工序。
4. 根据权利要求1至3中任一项所述的电线、电缆的制造方法,其特征在于, 在上述交联工序中,上述交联设备从外部被加热。
5. -种电线、电缆,其特征在于, 该电线、电缆通过权利要求1至4中任一项所述的制造方法被制造。
6. -种电线、电缆的包覆层用的橡胶材料,其通过挤出机包覆在芯材上,且被交联, 上述电线、电缆的包覆层用的橡胶材料的特征在于, 上述包覆层的交联时的厚度变形率以及滚筒卷绕时的压缩变形率在3%以下,该压缩 变形率是指根据ASTM D621的压缩蠕变试验法通过加热变形试验机进行的在40°C、700g/ cm2下24小时的载荷试验中的压缩变形率即永久变形。
7. -种电线、电缆,其特征在于, 该电线、电缆的包覆层中使用权利要求6所述的橡胶材料。
【专利摘要】本发明提供能够抑制制造成本,而且无需在刚挤出之后包覆用于抑制橡胶材料变形的材料而能够抑制橡胶包覆层的交联时的变形以及滚筒卷绕时的变形的电线、电缆的制造方法、及通过该制造方法制造的电线、电缆和该电线、电缆的包覆层中使用的橡胶材料。本发明的电线、电缆的制造方法,包括:通过挤出机(20)将橡胶材料包覆于芯材(23)上而得到包覆物的工序;以及使该包覆物通过与挤出机(20)连接的交联设备(25)使包覆的橡胶材料交联的工序,通过对交联设备(25)供给100℃以上不足180℃且从常压至不足0.2MPa的过热水蒸气来进行交联工序。
【IPC分类】B29C47-02, H01B3-28, H01B13-14, B29C47-88, H01B7-02
【公开号】CN104859126
【申请号】CN201410682656
【发明人】西甫, 芦原新吾, 青山贵, 中村孔亮, 福地悦夫
【申请人】日立金属株式会社
【公开日】2015年8月26日
【申请日】2014年11月24日
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