[发明专利]电线、电缆及其制造方法和橡胶材料

说明书

技术领域

本发明涉及电线、电缆及其制造方法和橡胶材料。

背景技术

在绝缘电线、电缆的包覆材料的硫化方法中，有沸腾床硫化法、热风交联法、电子束照射法、熔融盐法、加压蒸气法、高频硫化法等连续硫化方法以及包覆铅、聚甲基戊烯(TPX：注册商标)等，卷绕于滚筒后，进行硫化罐硫化的间歇硫化方法。就这些方法而言，虽然根据对象物的厚度、形状、结构、长度、包覆材料的种类等选定哪种硫化方法最适合并应用，但根据硫化装置价格、硫化速度、处理性能、产品性能等等而各有长短。

连续硫化方法中的沸腾床硫化法和热风交联法是在常压下使硫化对象物通过处于高温的管中进行加热、硫化的方法。前者虽然存在玻璃珠，但由于空气传热为主体，而存在对硫化对象物导热的特性低劣，制造速度慢的缺点。

就电子束照射法而言，由于电子束的强度而导致向材料浸透的厚度有限，一般地，与厚度厚的产品相比，其适用于厚度薄的绝缘电线的制造。进而，由于挤出工序与照射工序为不同的工序，因此需要暂时卷绕在滚筒上，在该情况下，存在未硫化包覆材料受到变形的问题，绝缘材料仅限于在常温下难以变形的材料。

在无机盐(例如三元：硝酸钾、硝酸钠、亚硝酸钠的混合物)的熔融高温液体中进行硫化的熔融盐法在常压、加压下都能进行硫化，但由于对盐进行加热、熔融需要很长时间，且一旦溶融后，为了防止冷却硬化必须长时间加热，需要大量的电能。进而，存在硫化后需要水洗附着在硫化对象物上的盐，该水处理必不可少等缺点。

加压水蒸气法作为长尺寸硫化对象物的硫化方法，制造速度快，多用于电线、电缆等的硫化。在绝缘电线中没有什么问题，但由于硫化时施加高压，因此在电缆的情况下，存在承受橡胶包覆层本身的变形、承受由橡胶包覆层的朝向缆芯的凹陷所导致的变形、承受绝缘体本身的变形的问题。

为了避免该问题，有一种间歇式且温度略低、不施加高压的硫化罐硫化方法。

但是，在本方法中，为了抑制在刚挤出之后且硫化罐硫化之前的滚筒卷绕时产生的橡胶材料的变形，从而伴有在挤出之后暂时包覆铅、聚甲基戊烯(TPX：注册商标)等并使其硫化，然后对这些进行剥离等繁杂的工序，制造需要很长时间。此外，由于即使进行了用于抑制变形的包覆，但抑制不充分，因此具有在交联后修整变形的工序，存在制造成本高的问题。进而，能够适用于抑制圆形电缆变形的包覆工序也不能适用于平型电缆的情况，交联后的变形修整工序必不可少。

另一方面，过热水蒸气是在大气压下将蒸气加热至100℃以上得到的水蒸气，虽然过热水蒸气自以前就存在，但相比于作为热的利用，其只是作为动力被使用。最近，对食品烹调领域的适用被重新认识到，带过热水蒸气的电子微波炉从各厂家上市。

另外，在专利文献1至3中，提出了使用过热水蒸气使橡胶、热塑性树脂硫化。

过热水蒸气具有下述特征。

(1)与加热空气相比热容大，因此能够急速地加热被加热物，能够缩短加热时间。

(2)与加热空气相比具有约2倍左右的定压比热，加热能力优异。

(3)具有潜热的能量，因此，与加热空气相比热函大。

(4)利用空气进行的传热仅限于对流传热，但在过热水蒸气中，利用除了对流传热之外还通过辐射传热、冷凝传热进行传热的“复合传热作用”，从而热效率良好。

(5)与饱和水蒸气相比每单位体积的水分量少，因此，兼具湿热和干热的性质。

就过热水蒸气的生成而言，有使用电加热器的方法和使用电磁感应加热的方法。当过热水蒸气遇到100℃以下的对象物时，冷凝，在其表面产生水滴，虽然由于过热水蒸气的存在而再次蒸发，但由于其潜热而夺取过热水蒸气的热，对象物的温度上升在100℃短暂停滞，其结果，到上升至100℃以上需要一定的时间。

作为在绝缘电线、电缆的制造中应用了过热水蒸气的公知例，有下述的硫化方法：在加压下使用过热水蒸气对在80℃以上的温度下挤出成形的聚合物或橡胶材料连续地进行加热、硫化，由此能够防止包覆材料的发泡并且不使绝缘体变形而在低加压下(0.2MPa以上)以过热水蒸气作为热介质对绝缘电线、电缆等连续地进行加热、硫化(参照专利文献4)。

现有技术文献

专利文献1：日本特开2001-239528号公报

专利文献2：日本特开2001-323085号公报

专利文献3：日本特开2004-50615号公报

专利文献4：日本特开2011-5852号公报