專利名稱：具有接頭和/或固定裝置的線狀產(chǎn)品的制作方法
背景技術(shù)：
本發(fā)明涉及線狀或帶狀擠出線形產(chǎn)品，產(chǎn)品末端帶有熱塑性塑料端塊或固定裝置，從而在生產(chǎn)期間它們本身與線形產(chǎn)品輻射交聯(lián)在一起。
本發(fā)明還涉及一種特別適合于生產(chǎn)這類產(chǎn)品的方法。
帶有焊接或模塑接頭裝置的電纜是這類線狀產(chǎn)品的一個實例。
按照本發(fā)明的電纜，一端配有一個，例如，測量馬達(dá)、齒輪或輪子旋轉(zhuǎn)速的傳感器裝置并加上絕緣，取決于用途，這種電纜能耐液體、蒸氣或氣體介質(zhì)，且可能還具有高的機械耐磨性。
現(xiàn)有技術(shù)這類傳感器電纜被用于諸如汽車工業(yè)、鐵道和航空航天工業(yè)中。它們必須滿足這些應(yīng)用的特殊要求并加進具有特性的引線絕緣(leadisolation)。其中，后者必須是-耐油與耐各種化學(xué)試劑的，-阻燃且環(huán)保的，-耐溫且耐磨的，而且-機械上堅固耐用的，-耐老化與安全可靠的-柔韌且耐環(huán)境的。
傳感器裝置與電纜聯(lián)接的界面也須至少部分地滿足上述要求。
為生產(chǎn)著火燃燒時發(fā)煙最少且無和/或僅有少量毒氣的絕緣電纜，目使用無鹵素絕緣材料，如聚乙烯、乙烯共聚物和能輻射交聯(lián)的其它聚合物。
業(yè)已知道，無鹵絕緣材料的阻燃性是通過加入三水合鋁(ATH)和/或氫氧化鎂實現(xiàn)的。已知含有這類加進了這類水合物的無鹵絕緣的電纜，存在耐液體介質(zhì)如石油、礦物油和有機溶劑的性能下降的缺點。為克服該缺點，電纜要配置一個雙層引線絕緣，后者又由一個由阻燃聚合物如聚烯烴共聚物制成的無鹵絕緣內(nèi)層和一個由聚酰胺、熱塑性無鹵聚酯彈性體或無鹵芳族聚醚制成的保護外層構(gòu)成。因此，在生產(chǎn)這類電纜中，要選擇斥油的極性聚合物作耐化學(xué)外層。但對于內(nèi)層，可以用具有良好吸收性的塑料作阻燃材料。
目前，為生產(chǎn)傳感器電纜，電纜和傳感器——由包含外套的電子元件構(gòu)成，而外套由金屬或塑料制成，要在不同的工業(yè)設(shè)備上制造，然后在兩種設(shè)備之一上或在另外一個第三設(shè)備上裝配成傳感器電纜。為此，要將擬生產(chǎn)傳感器電纜的電纜段從電纜卷上解卷下來、切割并在另一個工藝步驟中與傳感器聯(lián)接，使電纜先與傳感器的電子元件導(dǎo)電聯(lián)接，然后將由金屬或塑料制造的傳感器外套附著到電子元件上并與電纜套管焊接或模塑在一起。
這種生產(chǎn)傳感器電纜的已知方法有一個嚴(yán)重缺點，那就是這種已知傳感器電纜的兩個主要部件具有的物理特性會妨礙引線絕緣與傳感器外套的最佳聯(lián)接。因此引線絕緣的塑料組合物與傳感器材料不能最優(yōu)化地相容，即使當(dāng)傳感器外套也由塑料制成時。其結(jié)果，電纜中優(yōu)選輻射交聯(lián)的絕緣層與傳感器外套的粘結(jié)非常糟糕，以致耐油與耐溫性以及機械牢固性，特別是拉伸力(extraction force)因此被限制在遠(yuǎn)低于期望值的水平上。已知產(chǎn)品也常在溫度有大波動時表現(xiàn)出弱點并難以長期維持它們的特性。
發(fā)明目的本發(fā)明的目的是要提供一種新穎的帶接頭裝置的電纜，特別是不存在上述缺點且因一種邏輯上可調(diào)的方法而特別較易生產(chǎn)的上述傳感器電纜。該方法將特別適合于生產(chǎn)任何其它線狀產(chǎn)品，如塑料管道、塑料軟管、薄膜和薄膜層壓材料。
按照本發(fā)明該任務(wù)由具有權(quán)利要求1所述特征的線狀產(chǎn)品如電纜及具有權(quán)利要求8與9所述特征的方法解決了。
本發(fā)明電纜的優(yōu)選實施方案及本發(fā)明的方法描述在權(quán)利要求條款中。
發(fā)明詳述在本發(fā)明的一個優(yōu)選實施方案中，電纜取傳感器電纜即傳感器線的形式，以及引線絕緣也由阻燃與無鹵的可輻射交聯(lián)聚合物層組成，后者又含有一種聚酰胺、聚烯烴或聚烯烴共混物。取決于線狀產(chǎn)品的類型與應(yīng)用，所有可輻射交聯(lián)塑料都適用于實現(xiàn)本發(fā)明，因此含鹵塑料如含氟聚合物特別適用于較高溫度，如果這是一個優(yōu)點的話。
比較起來，已知類型的傳感器由電子元件和包含該電子元件的塑料外套構(gòu)成。按照本發(fā)明，后者由一種與引線絕緣相容且本身可輻射交聯(lián)的塑料或塑料混合物組成，例如，含至少一種聚酰胺和/或聚烯烴，如聚乙烯。引線絕緣的聚合物和傳感器外套的聚合物的選擇要優(yōu)選使它們在組裝時但在非交聯(lián)狀態(tài)下能模塑在一起。
在這種情況下，傳感器電纜能生產(chǎn)如下-在擠出優(yōu)選為非交聯(lián)或僅部分交聯(lián)的原電纜之后，將它切割成單獨的電纜段，然后用已知方法在它們的末端以電導(dǎo)方式聯(lián)接一個傳感器。
-接著要使在電纜預(yù)生產(chǎn)形式中已至少部分地彼此聯(lián)接，如模塑在一起的引線絕緣塑料與傳感器外套塑料，在另一個交聯(lián)工藝步驟中，在高能電子輻射作用下進行交聯(lián)。這將導(dǎo)致引線絕緣聚合物與傳感器外套聚合物聯(lián)接成一個整體聚合物網(wǎng)絡(luò)，由此產(chǎn)生耐機械作用非常高的電纜結(jié)構(gòu)。
在上述傳感器電纜的另一個實施方案中，引線絕緣由共擠出物組成，例如，由一個阻燃的無鹵聚合物內(nèi)層和一個特意粘附即聯(lián)接在內(nèi)層且與之相容的耐化學(xué)、耐油聚合物外層組成，也可能還含有其它阻燃材料。在該實施方案中，內(nèi)層包括至少一種聚烯烴或聚烯烴共混物，外層包括一種聚酯彈性體和/或聚酰胺和/或聚乙烯，例如高密度聚乙烯(HDPE)。此外，外層也以這樣一種方式形成并與傳感器外套的塑料組合物相適應(yīng)，從而使之能以前述方式模塑到傳感器外套上并輻射交聯(lián)。因此外層通常由一種能交聯(lián)的可擠出塑料組成。
因此，在這種情況下，為生產(chǎn)電纜，也要將原電纜切割成單獨的段，然后將它們的末端聯(lián)接例如模塑到傳感器上。接著，至少要以這樣一種方式將引線絕緣外層聚合物與傳感器外套聚合物在高能電子輻射作用下進行處理，從而使之交聯(lián)成一個單個的聚合物網(wǎng)絡(luò)。
本發(fā)明電纜的又一個實施方案由數(shù)根彼此交織在一起的電引線構(gòu)成。
這種電纜要配置一層或兩層套管且能如下生產(chǎn)首先，要在一根其本身由多根線組成的、總截面為0.13mm2～16mm2的銅辮上涂布一層通?？奢椛浣宦?lián)的絕緣層。然后，通常在編織工藝之后，通過共擠出在兩根或多根這樣的絕緣引線上涂布一層外套管，為此，要提供兩種優(yōu)選屬于前述聯(lián)接型的原材料作內(nèi)層，即引線絕緣的外層和用于形成套管內(nèi)、外層。
優(yōu)選內(nèi)層的厚度為0.1～2mm，更優(yōu)選0.2～1.5mm，而外層的層厚可以較薄，一般約0.05～0.5mm。如果外層不含阻燃材料，則整個引線絕緣的阻燃特性由內(nèi)層提供。因此兩層的體積比即層厚比匹配很重要。
由于它們的聚合物組成，電纜套管的兩層都具有牢固的機械特性。因此，尤其是內(nèi)層具有高拉伸強度和高膨脹性，同時外層具有高耐磨性。
雖然外層含有至少一種聚酯彈性體和/或一種機械牢固的聚合物，并且其選擇主要要使塑料組合物能與接頭裝置如傳感器的外套模塑并交聯(lián)在一起，但內(nèi)層能根據(jù)應(yīng)用以不同方式形成，例如，用具有良好吸收特性的材料作阻燃材料。
在這種情況下，為生產(chǎn)電纜，也要將原電纜切割成單獨的電纜段，然后在它們的末端聯(lián)接傳感器，由此特意能將傳感器外套與套管外層連接并有可能模塑在一起。接著，至少要將套管外層聚合物與傳感器外套聚合物在高能電子輻射作用下處理到使它們交聯(lián)成一個單個的聚合物交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)。
雙層引線絕緣或可能存在的雙層電纜套管的總特性分布靠兩層之間的任務(wù)分配提供。
適合于形成本發(fā)明的單層引線、單層套管或外引線即套管層的聚烯烴有下列聚合物-聚酰胺(PA)-聚對苯二甲酸丁二醇酯(PBTP)-聚對苯二甲酸乙二醇酯(PETP)-聚乙烯共聚物，如乙烯-醋酸乙烯酯(EVA)、乙烯-丙烯酸甲酯(EMA)、乙烯-丙烯酸丁酯(EBA)-EEA；EPDM；PE-C；PP；-聚乙烯均聚物；-馬來酸酐(MAH)-三元共聚物；-甲基丙烯酸縮水甘油酯(GMA)-三元共聚物；聚氯乙烯；苯乙烯聚合物；ABS；BS；PS鹵化聚合物；CSM；ETFE；PEP；FPM；PE-C；PVC；PVDF；PVF；-彈性體和熱塑性彈性體。
按照本發(fā)明，引線內(nèi)層和引線外層即套管內(nèi)層與套管外層聚合物的選擇要使它們在涂布共擠出條件下彼此粘結(jié)，即彼此聯(lián)接在一起，從而提高引線絕緣的機械耐磨性。為了進一步提高兩層之間的粘結(jié)性，內(nèi)層的至少一種聚合物和/或外層的至少一種聚合物可加入一種其它增容劑(如嵌段共聚物)或一種反應(yīng)性三元共聚物從而使層與層之間發(fā)生官能團聯(lián)接。
為了使可能存在的外引線層或套管層(與引線絕緣或套管由一層組成時的總層相反)與按照本發(fā)明的傳感器外套相聯(lián)接，外引線層或套管層的主要特性是它們與傳感器外套塑料的可模塑性與可交聯(lián)性，即相關(guān)層的材料組成取決于傳感器外套。
因此用于本發(fā)明的材料要按下列程序選擇1.對于傳感器外套，應(yīng)選擇熱穩(wěn)定、可交聯(lián)且可模塑塑料。
2.電纜封裝材料的選擇應(yīng)使外層能與傳感器外套的相關(guān)塑料熱塑地模塑且交聯(lián)在一起。
如前所述，在本發(fā)明的終產(chǎn)品中，至少引線絕緣的外層即電纜套管要與傳感器外套輻射交聯(lián)在一起。如果在該具體實施方案中還要交聯(lián)相關(guān)內(nèi)層，則外層原材料也許必須另外加入低分子量交聯(lián)度提高劑。
本發(fā)明的傳感器電纜具有下列物理特性-機械堅固性高，尤其在電纜與傳感器之間的區(qū)域，這是因為引線絕緣即套管與傳感器外套模塑并交聯(lián)在一起了。它在寬廣溫度范圍內(nèi)密封且耐老化而無需其它附加元件。
-雙層引線絕緣即套管絕緣成功地通過了阻燃試驗。
-本發(fā)明的帶雙層引線絕緣的傳感器電纜不僅耐油，還耐其它液體、化學(xué)藥品和蒸氣，例如，防凍劑、電池液、風(fēng)檔洗刷液、制動閘液體、清洗劑、馬達(dá)、齒輪箱以及水力流體和石油。
-特別適用于汽車工業(yè)，更具體地，與測量旋轉(zhuǎn)速率、扭矩、壓力、氧含量、溫度、油水平、空氣質(zhì)量等傳感器相連接，而不存在問題。
最后，應(yīng)該說明，上述實施方案僅代表本發(fā)明數(shù)種可能實施方案的一種選擇，以及它們能以多種途徑變更或修改。因此，有可能在一個工藝步驟中將整個電纜束的端點交聯(lián)成一個整體元件組，代替一根根單獨的傳感器電纜。這種電纜束常用在汽車工業(yè)中，而且，由例如數(shù)根互聯(lián)的電纜段組成。
按本發(fā)明的方法，還可進一步生產(chǎn)帶有與管道和軟管交聯(lián)在一起的已焊偶聯(lián)段的塑料管道和軟管，以及帶有已焊并已交聯(lián)折板與邊緣區(qū)的薄膜及層壓材料。在這種情況下，按照本發(fā)明生產(chǎn)的線狀產(chǎn)品在耐溫、耐磨、密封和抗撕裂方面也具有更好的特性。最后，本發(fā)明的方法也能利用合適的塑料組合物以增強，即穩(wěn)固部件的形狀和/或結(jié)構(gòu)，例如，繞線電纜的形狀，所述塑料組合物又在最終工藝步驟中通過交聯(lián)至少部分地由可輻射交聯(lián)組分組成。那么，該形狀即使在高操作溫度也能維持。
權(quán)利要求
1.一種線狀產(chǎn)品，其至少部分由一種熱塑性塑料組成，該產(chǎn)品帶有至少一個可見的接頭和/或固定裝置，其特征在于該接頭和/或固定裝置以及該熱塑性塑料含有相容且可交聯(lián)的聚合物。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的線狀產(chǎn)品，其特征在于它由一種電纜構(gòu)成。
3.根據(jù)權(quán)利要求2的電纜，其特征在于該接頭裝置由傳感器構(gòu)成，以及由此生產(chǎn)的傳感器電纜擬用于，例如，機械工業(yè)、工廠建造、汽車工業(yè)、鐵道或航空與航天工業(yè)中。
4.根據(jù)權(quán)利要求3的傳感器電纜，其特征在于它由電導(dǎo)體與包圍導(dǎo)體的引線絕緣構(gòu)成，傳感器由電子元件與附著在其上和/或與其附著的塑料外套構(gòu)成，以及引線絕緣與傳感器外套中含有能模塑在一起且進行交聯(lián)的聚合物。
5.根據(jù)權(quán)利要求3或4之一的傳感器電纜，其特征在于引線絕緣由可能阻燃的、無鹵素的可交聯(lián)聚合物層組成，該層又含有聚酰胺、聚烯烴或聚烯烴的共混物。
6.根據(jù)權(quán)利要求3-5之一的傳感器電纜，其特征在于傳感器外套由與引線絕緣相容且可能交聯(lián)的塑料組成，該塑料含有，例如，至少一種聚酰胺、聚烯烴或聚乙烯。經(jīng)后續(xù)輻射，彈性體也能獲得外套材料所需的牢固性。
7.根據(jù)權(quán)利要求2的電纜，其特征在于它由數(shù)個電導(dǎo)體和一個封裝導(dǎo)體的套管組成，以及在電纜一端有一個可見的接頭裝置，該接頭裝置又由電子元件和附著在其上和/或與其附著的塑料外套組成，其特征在于套管與接頭裝置的外套含有可模塑與交聯(lián)的聚合物。
8.生產(chǎn)具有至少一種可輻射交聯(lián)組分的線狀產(chǎn)品，從而使產(chǎn)品在其熱塑條件下形成預(yù)定結(jié)構(gòu)形狀的方法，其特征在于該線狀產(chǎn)品的聚合物要在最終一個工藝步驟中進行交聯(lián)，以此增強即凸飾成預(yù)定結(jié)構(gòu)。
9.特別適合于生產(chǎn)權(quán)利要求1的線狀產(chǎn)品的方法，其特征在于至少一個接頭和/或固定裝置要在其熱塑性條件下與線裝產(chǎn)品聯(lián)接，且隨后要使線狀產(chǎn)品的聚合物與接頭和/或固定裝置外套的聚合物進行交聯(lián)。
10.生產(chǎn)權(quán)利要求9的電纜的方法，其特征在于要將非交聯(lián)原電纜切割成單獨的電纜段，然后將各段的末端以導(dǎo)電方式與一個接頭裝置如傳感器聯(lián)接并可能熱塑地模塑在一起，以及在于然后把引線絕緣的聚合物即套管與傳感器外套聚合物進行交聯(lián)。
11.根據(jù)權(quán)利要求9或10的方法，其特征在于要使聚合物在高能電子輻射下進行交聯(lián)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種帶接頭裝置如傳感器裝置的電纜和一種生產(chǎn)所述電纜的方法。在本發(fā)明的一個優(yōu)選實施方案中，把電纜制成傳感器電纜，其中電纜的引線絕緣有一個聚合物層，它包含一種聚酰胺、聚烯烴或它們的共混物。在所述情況下，傳感器電纜可如下生產(chǎn)在擠出原電纜之后，將它在非交聯(lián)狀態(tài)下切割成單獨的電纜段。然后將所述段以導(dǎo)電方式與傳感器聯(lián)接。按照本發(fā)明，傳感器外套由一種與引線絕緣相容且能輻射交聯(lián)的塑料組成，所述塑料包含，例如，至少一種聚酰胺、聚烯烴或聚乙烯。本發(fā)明公開的引線絕緣的聚合物和傳感器外套的聚合物的選擇方法是，要在傳感器電纜組裝后，它們自身和彼此之間都能交聯(lián)。如必要，還可以在引線絕緣和/或塑料外套中加入增容劑(例如嵌段共聚物)或能使層與層之間發(fā)生官能團聯(lián)接的反應(yīng)性三元共聚物。最后，在另一步交聯(lián)工藝中，使引線絕緣與傳感器外套的塑料在高能電子輻射作用下進行交聯(lián)。
文檔編號H01B7/18GK1653562SQ03810798
公開日2005年8月10日 申請日期2003年5月15日 優(yōu)先權(quán)日2002年5月15日
發(fā)明者C·斯圖德 申請人:史蒂德爾德拉特-卡貝爾威克公開有限公司