硅烷交联橡胶组合物、其制造方法以及电线和电缆技术

本发明专利技术提供硅烷交联橡胶组合物、其制造方法以及电线和电缆。在被覆材料中使用的作为基础聚合物的成分的氯化聚乙烯中利用硅烷交联方式，同时具有满足严酷的试验条件下的耐磨耗性的高耐久性能，且可挠性也良好。解决课题的方法是一种硅烷交联橡胶组合物和具有导体(2)、绝缘层(3)、被覆层(4)且被覆层(4)由上述硅烷交联橡胶组合物构成的电缆(1)，该硅烷交联橡胶组合物是将氯化聚乙烯与乙烯系共聚树脂以质量比计为90：10～50：50的范围混合而成的基础聚合物通过硅烷偶联剂而接枝化了的硅烷接枝橡胶组合物的硅烷交联物，通过差示扫描量热测定(DSC)得到的熔解热量为5J/g～20J/g的范围。的范围。的范围。

【技术实现步骤摘要】
硅烷交联橡胶组合物、其制造方法以及电线和电缆


[0001]本专利技术涉及将硅烷接枝橡胶组合物进行硅烷交联而得到的硅烷交联橡胶组合物、其制造方法以及被硅烷交联橡胶组合物被覆的电线和电缆。

技术介绍

[0002]在电线、电缆的被覆材料中，为了提高以耐热性为首的各特性，大多实施使作为被覆材料的聚合物的分子间化学结合的交联处理。交联处理有通过在被覆材料中预先配合交联剂，从而在电缆被覆后施加热、电子束等能量来进行的方法，但均需要大规模的设备、大量的能量。
[0003]与此相对，硅烷交联方式中，预先使硅烷偶联剂与作为被覆材料的聚合物分子结合，在电缆被覆后使在水分和硅烷醇缩合催化剂的作用下导入的硅烷基彼此结合，形成聚合物分子间的交联，因此是不需要大规模的设备、大量能量的经济性、环境性优异的制法。
[0004]另外，在要求柔软性、耐久性的用途中，作为被覆材料，主要使用橡胶材料，也实施基于上述硅烷交联方式的电线、电缆的制造。电线和电缆被覆材料中使用的橡胶材料涉及多方面，其中，氯系橡胶作为阻燃性、耐油性优异的高功能材料是已知的(例如，参照专利文献1)。
[0005]我们在氯系橡胶中进行了特别是使用经济性高的氯化聚乙烯的硅烷交联技术的开发，至今为止创造出了各种专利技术。
[0006]现有技术文献
[0007]专利文献
[0008]专利文献1：日本特开2018
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172514号公报

技术实现思路

[0009]专利技术所要解决的课题
[0010]然而，与利用交联剂量、电子束照射剂量来控制聚合物的交联度的其他交联方式不同，硅烷交联方式根据接枝于聚合物分子的硅烷基的量来决定交联度，因此通常交联度比较低。
[0011]在硅烷交联方式中，利用将有机过氧化物热分解时产生的自由基，提取聚合物分子中的氢而使硅烷偶联剂接枝，因此为了得到高交联度，硅烷偶联剂自不必说，增加有机过氧化物是有效的。
[0012]但是，若过量增加有机过氧化物，聚合物分子中生成的自由基量变多，则会促进作为副反应的聚合物分子彼此的结合(早期交联)，在被覆于电线、电缆时流动性降低，容易引起成型不良。
[0013]由此，硅烷交联方式尽管对于作为电线、电缆的功能所要求的多种特性(耐热性、耐油性等)能够对被覆材料赋予充分的交联度，但特别是在要求高度的耐久性(苛刻条件下的耐磨耗性等)的品种中不适合，难以实现这样的用途中的充分的性能。
[0014]本专利技术的目的在于，提供一种在作为电线、电缆的被覆材料中使用的基础聚合物的成分的氯化聚乙烯中利用硅烷交联方式、同时具有满足严酷的试验条件下的耐磨耗性的高耐久性能、且可挠性也良好的材料以及使用了该材料的电线、电缆。
[0015]根据本说明书和附图的描述，其他目的和新颖特征将变得清楚。
[0016]用于解决课题的方法
[0017]如果简单地说明在本申请中公开的实施方式中的代表性的实施方式的概要，则如下所述。
[0018]本专利技术的硅烷交联橡胶组合物是硅烷接枝橡胶组合物的硅烷交联物，上述硅烷接枝橡胶组合物是将氯化聚乙烯与乙烯系共聚树脂以质量比计为90：10～50：50的范围混合而成的基础聚合物通过硅烷偶联剂接枝化而得到的，上述硅烷交联橡胶组合物的利用差示扫描量热测定(DSC)得到的熔解热量为5J/g～20J/g的范围。
[0019]本专利技术的电线或电缆具有导体和被覆并保护上述导体的被覆层，上述被覆层由上述硅烷交联橡胶组合物构成。
[0020]本专利技术的硅烷交联橡胶组合物的制造方法具有如下工序：利用硅烷偶联剂使将氯化聚乙烯和乙烯系共聚树脂以质量比计为90：10～50：50的范围混合而成的基础聚合物进行接枝反应，得到硅烷接枝橡胶组合物的工序；和在上述硅烷接枝橡胶组合物中加入硅烷醇缩合催化剂后，通过水分的作用进行硅烷交联，由此得到硅烷交联橡胶组合物的工序，上述硅烷交联橡胶组合物的利用差示扫描量热测定(DSC)得到的熔解热量为5J/g～20J/g的范围。
[0021]专利技术效果
[0022]通过使用本专利技术，能够提供使用节能且经济性高的电线、缆线的交联方式即硅烷交联、同时满足严酷条件下的耐磨耗性且具有良好的可挠性、加工性的硅烷交联橡胶组合物和由其被覆的电线和缆线。
附图说明
[0023]图1是作为本专利技术的一个实施方式的电缆的截面示意图。
[0024]图2是示出实施例中使用的实施电缆制造(挤出)工序的挤出机的概略构成的图。
[0025][符号说明][0026]1、19
…
电缆，2
…
导体，3
…
绝缘层，4
…
被覆层，11
…
挤出机，12
…
料斗，13
…
螺杆，14
…
多孔板，15
…
颈部，16
…
十字机头，17
…
模具，18
…
电缆芯，20
…
缸体。
具体实施方式
[0027]以下，参照附图对实施方式进行详细说明。此外，在用于说明实施方式的所有附图中，对具有相同功能的构件标注相同的附图标记，并省略其重复的说明。另外，在以下的实施方式中，除了特别需要时以外，原则上不重复相同或同样的部分的说明。
[0028]＜本专利技术人等的研究背景＞
[0029]作为被覆有橡胶材料的通用电缆，可以举出橡胶绝缘电缆。橡胶绝缘电缆根据使用用途而大致分为固定用途和可动用途，其中，在可动用途中电缆自身移动，因此要求对于反复的弯曲的耐弯曲性、对于各种环境下的摩擦的耐磨耗性等。
[0030]特别是在耐磨耗性中，根据电缆的尺寸设定试验条件，在电气用品安全法(附表第一)、JIS C3327中，在导体截面积38mm2以下的多芯电缆中，重物5kg、转速750次的条件被规定为最严酷的条件。为了提高硅烷交联氯化聚乙烯材料的耐磨耗性以使得也能够应对这样的严酷的试验条件，考虑了以下的方法。
[0031]第一种方法是交联度的增加，但如上述那样想要增加接枝的硅烷而过量添加有机过氧化物时，会进行聚合物彼此的交联，有可能在电缆成型时引起外观粗糙、颗粒这样的不良。通过与有机过氧化物一起增加硅烷的添加量，也有可能能够在一定程度上抑制聚合物彼此的交联，但对于由材料的软化引起的拉伸强度、耐磨耗性的降低、电绝缘性的降低、材料成本的增加等不能说是实用的应对方法。
[0032]第二种方法是应用具有高分子量的氯化聚乙烯。认为通过延长分子链，分子彼此的缠结增加，耐磨耗性提高。研究了在硅烷交联材料中的应用，结果可知，耐磨耗性优化，但由于被覆材料的粘度增加而产生剪切发热，容易引起作为副反应的早期交联，并且在挤出机中的电缆被覆时施加高负荷，成型困难。作为对策，可举出通过高温下的挤出来降低材料粘度，但以氯化聚乙烯为代表的氯系材料在高温环境下氯(以氯化氢的形式)脱离而有可能产生显著的劣化，因此不实用。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种硅烷交联橡胶组合物，其为硅烷接枝橡胶组合物的硅烷交联物，所述硅烷接枝橡胶组合物是将氯化聚乙烯与乙烯系共聚树脂以质量比计为90：10～50：50的范围混合而成的基础聚合物利用硅烷偶联剂进行接枝化而得到的，所述硅烷交联橡胶组合物的利用差示扫描量热测定DSC得到的熔解热量为5J/g～20J/g的范围。2.根据权利要求1所述的硅烷交联橡胶组合物，其中，所述乙烯系共聚树脂为乙烯乙酸乙烯酯共聚树脂或乙烯丙烯酸乙酯共聚树脂。3.根据权利要求1或2所述的硅烷交联橡胶组合物，其中，所述硅烷偶联剂含有甲基丙烯酰基作为有机官能团。4.根据权利要求1～3中任一项所述的硅烷交联橡胶组合物，其中，所述乙烯系共聚树脂的熔点为70℃以上。5.根据权利要求1～4中任一项所述的硅烷交联橡胶组合物，其中，所述氯化聚乙烯的利用差示扫描量热测定DSC得到的熔解热量为2J/g以上且80J/g以下。6.一种电线或...

【专利技术属性】
技术研发人员：道端彩乃，芦原新吾，矢崎浩贵，
申请(专利权)人：株式会社博迈立铖，
类型：发明
国别省市：