JP2009218035A - Electric wire, and manufacturing method for electric wire - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、被覆を架橋してなる電線と、被覆を架橋する工程を含む電線の製造方法とに関し、詳しくは、耐熱電線と耐熱電線の製造方法とに関する。 The present invention relates to an electric wire obtained by cross-linking a coating and a method for manufacturing an electric wire including a step of cross-linking the coating, and in particular, relates to a heat-resistant electric wire and a method for manufacturing a heat-resistant electric wire.
電線の耐熱性を向上させる方法としては、被覆となる樹脂を架橋させることが知られている。具体的には、ポリエチレンやポリ塩化ビニル等の樹脂を用いて押出成形により被覆を形成する過程で電子線照射を施し、これにより樹脂を架橋させる方法や、架橋剤を配合した上記樹脂を用いて押出成形により被覆を形成する過程で加熱によって樹脂を架橋させる方法が知られている。 As a method for improving the heat resistance of an electric wire, it is known to crosslink a resin serving as a coating. Specifically, using a resin such as polyethylene or polyvinyl chloride, an electron beam irradiation is performed in the process of forming a coating by extrusion molding, thereby crosslinking the resin, or using the above resin containing a crosslinking agent. A method of crosslinking a resin by heating in the process of forming a coating by extrusion molding is known.
電子線照射を施し樹脂を架橋させる方法にあっては電子線照射装置が必要になり、加熱により架橋させる方法にあっては樹脂を加熱するための加熱管が必要になる。
上記従来の電子線照射架橋にあっては、電子線のエネルギーが数百ｋＶ〜数千ｋＶにもなる高エネルギーの電子線照射装置を必要とすることから設備が大型化し、結果、十分な設置スペースを確保しなければならないという問題点を有している。また、大型の装置であることから、設備導入費用や維持費用がかかるという問題点も有している。 In the above-mentioned conventional electron beam irradiation cross-linking, since the energy of the electron beam requires a high-energy electron beam irradiation device having several hundred kV to several thousand kV, the equipment is enlarged, resulting in sufficient installation. There is a problem that space must be secured. Moreover, since it is a large sized apparatus, there also exists a problem that installation installation expense and maintenance expense start.
一方、加熱架橋にあっては、樹脂を加熱するだけの設備ですむことから、電子線照射架橋のような大型の設備を必要とすることはなく、従って上記問題点を解消することが可能になる。しかしながら、加熱架橋にあっては、加熱架橋反応によって発生したガスにより被覆が発泡してしまうことがあり、この発泡によって被覆外観が損なわれてしまう（被覆表面がざらついてしまう）という問題点を有している。 On the other hand, in the case of heating cross-linking, it is only necessary to heat the resin, so there is no need for large equipment such as electron beam irradiation cross-linking, and thus the above problems can be solved. Become. However, in the case of heat crosslinking, the coating may foam due to the gas generated by the heat crosslinking reaction, and this foaming has a problem that the coating appearance is damaged (the coating surface becomes rough). is doing.
本発明は、上記した事情に鑑みてなされたもので、被覆外観を損なわずに省スペース化や費用低減を図ることが可能な電線及び電線の製造方法を提供することを課題とする。 This invention is made | formed in view of an above-described situation, and makes it a subject to provide the manufacturing method of an electric wire and electric wire which can aim at space saving and cost reduction, without impairing a coating | coated external appearance.
上記課題を解決するためになされた請求項１記載の本発明の電線は、表面側に低エネルギー電子線照射架橋部分を有し、これよりも内側に且つ後から形成される誘導加熱架橋部分又はマイクロ波加熱架橋部分を有するオレフィン系樹脂製の被覆を備えてなることを特徴としている。 The electric wire of the present invention according to claim 1, which has been made to solve the above-mentioned problems, has a low-energy electron beam irradiation cross-linked portion on the surface side, and an induction heating cross-linked portion formed later on the inner side than this or It is characterized by comprising a coating made of an olefin resin having a microwave heating cross-linked portion.
また、上記課題を解決するためになされた請求項２記載の本発明の電線の製造方法は、架橋剤を配合したオレフィン系樹脂を押し出した後に低エネルギー電子線照射にて表面側を架橋する表面側架橋工程と、該表面側架橋工程の後に前記表面側よりも内側を加熱にて架橋する内側架橋工程と、を含む被覆形成架橋工程を行うことを特徴としている。
Moreover, the manufacturing method of the electric wire of this invention of
請求項３記載の本発明の電線の製造方法は、請求項２に記載の電線の製造方法において、前記低エネルギー電子線照射の加速電圧範囲を５０ｋＶ〜１００ｋＶとすることを特徴としている。 According to a third aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing an electric wire according to the second aspect, wherein the acceleration voltage range of the low energy electron beam irradiation is 50 kV to 100 kV.
請求項４記載の本発明の電線の製造方法は、請求項２又は請求項３に記載の電線の製造方法において、前記加熱を誘導加熱又はマイクロ波加熱のいずれかとすることを特徴としている。 According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a method for manufacturing an electric wire according to the second or third aspect, wherein the heating is one of induction heating and microwave heating.
以上のような特徴を有する本発明によれば、架橋されて耐熱性が向上したオレフィン系樹脂製の被覆を備える電線が製造される。被覆は、導体を覆う絶縁体やシースであり、このような被覆は、先ず低エネルギー電子線照射にて表面側が架橋され、次に表面側よりも内側が加熱によって架橋されて形成される。 According to the present invention having the above-described features, an electric wire including a coating made of an olefin resin that is cross-linked and has improved heat resistance is manufactured. The coating is an insulator or a sheath covering the conductor. Such a coating is formed by first crosslinking the surface side by low-energy electron beam irradiation, and then crosslinking the inside from the surface side by heating.
本発明によれば、仮に加熱架橋反応によって発生したガスで被覆が発泡しようとしても、最初に低エネルギー電子線照射にて表面側が架橋されて低エネルギー電子線照射架橋部分が形成されることから、被覆外観が損なわれるようなことが避けられる。 According to the present invention, even if the coating is going to foam with the gas generated by the heat crosslinking reaction, the surface side is first crosslinked by low energy electron beam irradiation to form a low energy electron beam irradiation crosslinked portion. It is avoided that the coating appearance is impaired.
本発明によれば、低エネルギーの電子線を照射するための装置は、高エネルギーのものと比べて小型になり、また、誘導加熱又はマイクロ波加熱を利用すれば加熱架橋する装置も一層小型になる（生産性の観点から加熱管よりも誘導加熱やマイクロ波加熱の方が良好である。尚、誘導加熱とマイクロ波加熱とでは、マイクロ波加熱の方が生産性が優れている）。 According to the present invention, a device for irradiating a low-energy electron beam is smaller than that of a high-energy device, and a device for crosslinking by heating is further reduced by using induction heating or microwave heating. (From the viewpoint of productivity, induction heating and microwave heating are better than heating tubes. In addition, in induction heating and microwave heating, productivity is higher in microwave heating).
請求項１、２に記載された本発明によれば、耐熱性のある電線を製造するために被覆の架橋に工夫をする。この工夫により外観の良好な耐熱性のある電線を提供することができるという効果を奏する。また、本発明によれば、被覆の架橋に工夫をすることによって、大型の装置を用いなくともよくなることから、従来よりも省スペース化や費用低減を図ることができるという効果も奏する。
According to the present invention described in
請求項３に記載された本発明によれば、電子線のエネルギーが数百ｋＶ〜数千ｋＶにもなる高エネルギーの電子線照射装置とは異なり、５０ｋＶ〜１００ｋＶの低エネルギーの電子線照射装置を用いればよいことから、従来よりも省スペース化や費用低減を図ることができるという効果を奏する。 According to the third aspect of the present invention, unlike a high-energy electron beam irradiation apparatus in which the energy of the electron beam is several hundred kV to several thousand kV, the low-energy electron beam irradiation apparatus is 50 kV to 100 kV. Therefore, there is an effect that space saving and cost reduction can be achieved compared to the conventional case.
請求項４に記載された本発明によれば、誘導加熱又はマイクロ波加熱で加熱架橋を行うことから、加熱管よりも省スペース化を図ることができるという効果を奏する。また、加熱管と比べて生産性向上を図ることができるという効果も奏する。
According to the present invention described in
以下、図面を参照しながら説明する。図１は本発明の電線及び電線の製造方法の一実施の形態を示す工程説明図及び工程に合わせた端面図である。 Hereinafter, description will be given with reference to the drawings. FIG. 1 is a process explanatory view showing an embodiment of an electric wire and an electric wire manufacturing method of the present invention and an end view according to the process.
図１において、引用符号１は本発明の電線を示している。電線１は、耐熱性のある電線であって、公知の導体２と、この導体２を被覆する絶縁体３（被覆）とを備えて構成されている。絶縁体３は、電子線照射架橋が可能なオレフィン系樹脂であるとともに、架橋剤を配合して熱架橋することも可能なオレフィン系樹脂を用い、さらに、このオレフィン系樹脂を架橋することによって図示の如く形成されている。絶縁体３は、押出成形の後に被覆形成架橋工程を経ることによって形成されている。
In FIG. 1, reference numeral 1 indicates an electric wire of the present invention. The electric wire 1 is a heat-resistant electric wire, and includes a known
絶縁体３は、この表面側に低エネルギー電子線照射架橋部分４を有するとともに、これよりも内側に誘導加熱架橋部分５（又はマイクロ波加熱架橋部分６）を有する構成になっている。低エネルギー電子線照射架橋部分４は、電子線照射架橋によって形成されている。この低エネルギー電子線照射架橋部分４は、本形態において、数十ミクロン程度の薄さで形成されている。低エネルギー電子線照射架橋部分４は、誘導加熱架橋部分５よりも先に形成されるようになっている。誘導加熱架橋部分５は、加熱架橋によって形成されている。
The
上記オレフィン系樹脂としては、直鎖状低密度ポリエチレン（ＬＬＤＰＥ）、超低密度ポリエチレン（ＶＬＤＰＥ）、エチレン−αオレフィン共重合体、エチレン−酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）、エチレン−アクリル酸共重合体、エチレン−メタクリル酸共重合体、エチレン−アクリル酸エチル共重合体（ＥＥＡ）、高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）等のオレフィンポリマーのいずれか１又は２以上を混合したものが挙げられる（一例であるものとする）。 Examples of the olefin resin include linear low density polyethylene (LLDPE), very low density polyethylene (VLDPE), ethylene-α olefin copolymer, ethylene-vinyl acetate copolymer (EVA), and ethylene-acrylic acid copolymer. A mixture, one or two or more of olefin polymers such as ethylene-methacrylic acid copolymer, ethylene-ethyl acrylate copolymer (EEA), high density polyethylene (HDPE), and polypropylene (PP) are listed. (Assumed to be an example).
また、上記架橋剤としては、ラジカル型架橋剤のパーオキサイド等であって、例えばジクミルパーオキサイドが挙げられる（一例であるものとする）。 Moreover, as said crosslinking agent, it is a peroxide of a radical type crosslinking agent, Comprising: For example, a dicumyl peroxide is mentioned (it shall be an example).
上記電子線照射架橋は、ポリマーであるオレフィン系樹脂に電子線を照射することによってポリマーを活性化させ、水素を放出させてポリマー遊離基を生成し、このポリマー遊離基同士の結合によってポリマー架橋を形成するようなものとなっている。本発明における電子線のエネルギーは、５０ｋＶ〜１００ｋＶの範囲（低エネルギー電子線照射の加速電圧範囲）であって、低エネルギーの電子線を用いるようになっている。尚、低エネルギーの電子線を照射するための装置は、電子線のエネルギーが数百ｋＶ〜数千ｋＶにもなる高エネルギーの電子線照射装置と比べて格段に小型になるのは言うまでもない。 In the electron beam irradiation cross-linking, the polymer is activated by irradiating the olefin resin as a polymer with an electron beam, hydrogen is released to generate a polymer free radical, and the polymer free radical is bonded to form a polymer cross-link. It is like forming. The energy of the electron beam in the present invention is in a range of 50 kV to 100 kV (acceleration voltage range of low energy electron beam irradiation), and a low energy electron beam is used. Needless to say, a device for irradiating a low-energy electron beam is much smaller than a high-energy electron beam irradiating device having an electron beam energy of several hundred kV to several thousand kV.
上記加熱架橋は、加熱することにより架橋をするものであって、架橋剤を配合したオレフィン系樹脂を加熱すると、先ず、この加熱により架橋剤が分解されて遊離基を生成する。そして、遊離基との反応によってポリマー遊離基を生成し、このポリマー遊離基同士の結合によってポリマー架橋を形成するようなものとなっている。本発明における加熱架橋においては、加熱管よりも小型化を図るために、また、生産性の向上を図るために、誘導加熱又はマイクロ波加熱のいずれかによって加熱をするものとする（加熱管を除くものではないものとする。加熱管を用いても十分に小型になる）。 The heating crosslinking is performed by heating, and when the olefin resin mixed with the crosslinking agent is heated, the crosslinking agent is first decomposed by the heating to generate free radicals. And a polymer free radical is produced | generated by reaction with a free radical, A polymer bridge | crosslinking is formed by the coupling | bonding of this polymer free radical. In the heating crosslinking in the present invention, heating is performed by either induction heating or microwave heating in order to reduce the size compared to the heating tube and to improve the productivity (heating tube). (It should not be excluded. Even if a heating tube is used, it is sufficiently small).
次に、電線１に係る本発明の製造方法について説明する。電線１は、導体２の上に、架橋剤を配合したオレフィン系樹脂を押出被覆する押出成形と、この後に行われる被覆形成架橋工程とを経て製造される。押出成形は、公知の押出成形機が用いられる。被覆形成架橋工程は、表面側架橋工程と内側架橋工程とを含む工程であり、これによって被覆形成が完了すると電線１の製造も完了する。
Next, the manufacturing method of the present invention related to the electric wire 1 will be described. The electric wire 1 is manufactured through the extrusion molding which carries out the extrusion coating of the olefin resin which mix | blended the crosslinking agent on the
表面側架橋工程は、低エネルギーの電子線照射にて、絶縁体３になる前の押出被覆７の表面側を電子線照射架橋する工程であって、この工程により数十ミクロン程度の薄さの低エネルギー電子線照射架橋部分４が形成される。
The surface side cross-linking step is a step in which the surface side of the extrusion coating 7 before becoming the
内側架橋工程は、表面側架橋工程の後に行われる工程であって、絶縁体３になる前の押出被覆７の表面側よりも内側を誘導加熱又はマイクロ波加熱によって加熱する加熱架橋をする工程であり、この工程によって低エネルギー電子線照射架橋部分４の内側に誘導加熱架橋部分５（又はマイクロ波加熱架橋部分６）が形成される。この形成により、低エネルギー電子線照射架橋部分４と誘導加熱架橋部分５とを有する絶縁体３が導体２の上に形成される。
The inner cross-linking step is a step performed after the surface side cross-linking step, and is a step of performing heat cross-linking in which the inner side is heated by induction heating or microwave heating from the surface side of the extrusion coating 7 before becoming the
以上、本発明によれば、仮に加熱架橋反応によって発生したガスで絶縁体３（被覆）が発泡しようとしても、最初に低エネルギーの電子線照射にて表面側が架橋されて低エネルギー電子線照射架橋部分４が形成されることから、被覆外観が損なわれるようなことが避けられる。本発明によれば、絶縁体３（被覆）の架橋に工夫をすることで、外観の良好な耐熱性のある電線１を提供することができる。
As described above, according to the present invention, even if the insulator 3 (coating) is to be foamed with the gas generated by the heat crosslinking reaction, the surface side is first crosslinked by low energy electron beam irradiation, and the low energy electron beam irradiation crosslinking is performed. Since the
また、本発明によれば、耐熱性のある電線１を製造するために絶縁体３（被覆）の架橋に工夫をすることから、従来のような大型の装置を用いなくともよく、結果、従来よりも省スペース化や費用低減を図ることができる。 In addition, according to the present invention, since it is devised to bridge the insulator 3 (coating) in order to manufacture the heat-resistant electric wire 1, it is not necessary to use a large-sized device as in the prior art. Space saving and cost reduction can be achieved.
尚、本形態においては絶縁体３を特許請求の範囲に記載した被覆としているが、これに限らずシースを備える電線に適用（シースに適用）してもよいものとする。この他、オレフィン系樹脂に例えば金属水酸化物を配合して難燃性を持たせるようにしてもよいものとする。
In this embodiment, the
本発明は本発明の主旨を変えない範囲で種々変更実施可能なことは勿論である。 It goes without saying that the present invention can be variously modified without departing from the spirit of the present invention.
１ 電線
２ 導体
３ 絶縁体（被覆）
４ 低エネルギー電子線照射架橋部分
５ 誘導加熱架橋部分
６ マイクロ波加熱架橋部分
７ 絶縁体になる前の押出被覆
1
4 Low energy electron beam
Claims (4)
ことを特徴とする電線。 It has a low-energy electron beam irradiation cross-linking part on the surface side, and is provided with a coating made of an olefin resin having an induction heating cross-linking part or a microwave heating cross-linking part formed later and on the inner side. Electric wire.
該表面側架橋工程の後に前記表面側よりも内側を加熱にて架橋する内側架橋工程と、
を含む被覆形成架橋工程を行う
ことを特徴とする電線の製造方法。 A surface side cross-linking step of cross-linking the surface side by low-energy electron beam irradiation after extruding an olefin resin containing a cross-linking agent;
An inner cross-linking step of cross-linking the inside by heating after the surface-side cross-linking step;
A method for producing an electric wire, comprising performing a coating formation cross-linking step including:
前記低エネルギー電子線照射の加速電圧範囲を５０ｋＶ〜１００ｋＶとする
ことを特徴とする電線の製造方法。 In the manufacturing method of the electric wire according to claim 2,
The acceleration voltage range of the said low energy electron beam irradiation shall be 50 kV-100 kV. The manufacturing method of the electric wire characterized by the above-mentioned.
前記加熱を誘導加熱又はマイクロ波加熱のいずれかとする
ことを特徴とする電線の製造方法。 In the manufacturing method of the electric wire according to claim 2 or claim 3,
The method for manufacturing an electric wire, wherein the heating is either induction heating or microwave heating.
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