説明

電線用絶縁被覆層

【課題】表面平滑性および強度に優れている電線用絶縁被覆層、およびそれを有する電線を提供する。
【解決手段】 テトラフルオロエチレン、ヘキサフルオロプロピレン、フッ化ビニリデン、およびCF=CF−O−R(Rは炭素原子数1〜8の飽和パーフルオロアルキル基又はパーフルオロ(アルコキシアルキル)基である)から選ばれる含フッ素モノマーに基づく繰り返し単位(a)及び一般式CR=CRCOOCH=CH(R及びRは、水素原子、炭素原子数1〜10のアルキル基又はエーテル性酸素原子を含む炭素原子数1〜10のアルコキシアルキル基であり、Rは水素原子又はメチル基である)に基づく繰り返し単位(b)を含有し、(b)/((a)+(b))=0.01〜10(モル%)である含フッ素弾性共重合体を含む電線用絶縁被覆層にする。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、含フッ素弾性共重合体を含む電線用絶縁被覆層に関する。
【背景技術】
【0002】
従来より、含フッ素共重合体からなる電線被覆層は、耐熱性、耐候性、耐薬品性、絶縁性に優れることから、各種用途で広く用いられている。特にテトラフルオロエチレンとプロピレンとの共重合体(以下FEPMと記す)を含有する電線被覆層は、FEPMの耐薬品性、耐熱性、耐スチーム性の高さから、通常の電線被覆材が使用できないような過酷な環境に適用されている(例えば、特許文献1参照。)。
また、耐熱性をさらに高めることを目的として、FEPMと、テトラフルオロエチレンとエチレンとの共重合体(以下ETFEと記す)との混合物を放射線照射架橋させてなる電線被覆材も広く用いられている(例えば、特許文献2参照)。
【0003】
しかしながら、FEPMについては、架橋反応性が十分でないために、被覆強度が劣ったり、被覆表面が平滑にならないなどの問題があり、FEPMの架橋反応性を改善するために架橋反応性の官能基を含有するモノマーを共重合する方法が提案されたが、その効果は充分ではなかった(例えば、特許文献3参照。)。
また、従来の電線被覆層に使用する含フッ素共重合体は、架橋する前に重合で得られた含フッ素共重合体を酸素存在下に加熱処理して低分子量化することが必要であり、そのための操作が煩雑であり、表面平滑性も劣るという問題もあった。
そこで、架橋性が十分高く、煩雑な操作を必要としない、表面平滑性および強度に優れた電線被覆材として有用な材料の開発が要請されている。
【0004】
【特許文献1】特開昭58−57209号公報
【特許文献2】特開昭61−16911号公報
【特許文献3】特公昭62−56887号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
本発明の目的は、架橋反応性に優れた電線用絶縁被覆層、表面平滑性および強度に優れている架橋された電線用絶縁被覆層、およびその電線用絶縁被覆層を有する電線を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本発明は、テトラフルオロエチレン、ヘキサフルオロプロピレン、フッ化ビニリデン、およびCF=CF−O−R(式中、Rは炭素原子数1〜8の飽和パーフルオロアルキル基又はパーフルオロ(アルコキシアルキル)基である。)で表されるパーフルオロビニルエーテルからなる群より選ばれる1種以上の含フッ素モノマーに基づく繰り返し単位(a)及び一般式CR=CRCOOCH=CH(式中、R及びRは、それぞれ独立に、水素原子、炭素原子数1〜10のアルキル基又はエーテル性酸素原子を含む炭素原子数1〜10のアルコキシアルキル基であり、Rは水素原子又はメチル基である。)で表されるビニルエステルモノマーに基づく繰り返し単位(b)を含有し、(b)/((a)+(b))=0.01〜10(モル%)である含フッ素弾性共重合体、および必要に応じてテトラフルオロエチレン/エチレン共重合体を含むことを特徴とする電線用絶縁被覆層を提供する。
【0007】
また、本発明は、上記電線用絶縁被覆層において、含フッ素弾性共重合体が繰り返し単位(a)及び(b)に加え、エチレン、プロピレン、およびCH=CH−O−R(式中、Rは炭素数1〜8の飽和アルキル基又はアルコキシアルキル基である。)で表されるビニルエーテルからなる群から選ばれる1種以上の炭化水素モノマーに基づく繰り返し単位(c)を含有し、(c)/(a)=1/99〜70/30(モル比)である電線用絶縁被覆層を提供する。
また、本発明は、上記電線用絶縁被覆層において、前記ビニルエステルモノマーにおけるR及びRが水素原子である電線用絶縁被覆層を提供する。
【0008】
また、本発明は、上記電線用絶縁被覆層において、前記ビニルエステルモノマーがクロトン酸ビニルである電線用絶縁被覆層を提供する。
また、本発明は、上記電線用絶縁被覆層において、前記含フッ素モノマーがテトラフルオロエチレンであり、前記炭化水素モノマーがプロピレンであり、(c)/(a)=40/60〜60/40(モル比)であり、(b)/((a)+(b))=0.01〜5(モル%)である電線用絶縁被覆層を提供する。
また、本発明は、上記電線用絶縁被覆層において、前記含フッ素弾性共重合体と必要に応じて添加されるテトラフルオロエチレン/エチレン共重合体が架橋されている電線用絶縁被覆層を提供する。
【0009】
また、本発明は、上記電線用絶縁被覆層において、前記架橋が該含フッ素弾性共重合体と有機過酸化物および多アリル化合物からなる混合物を加熱して反応させることにより行われる電線用絶縁被覆層を提供する。
また、本発明は、上記電線用絶縁被覆層において、前記架橋が該含フッ素弾性共重合体とテトラフルオロエチレン/エチレン共重合体および必要に応じて多アリル化合物を含む混合物を放射線照射して反応させることにより行われる電線用絶縁被覆層を提供する。
【0010】
また、本発明は、上記電線用絶縁被覆層において、前記テトラフルオロエチレン/エチレン共重合体がテトラフルオロエチレンに基づく繰り返し単位/エチレンに基づく繰り返し単位=10/90〜90/10(モル比)である電線用絶縁被覆層を提供する。
また、本発明は、上記電線用絶縁被覆層を有することを特徴とする電線を提供する。
【発明の効果】
【0011】
本発明の電線用絶縁被覆層は架橋性が高く、表面が平滑で、強度が優れており、耐熱性及び耐薬品性に従来の電線用絶縁被覆層と遜色ない性能を有する。
【発明を実施するための最良の形態】
【0012】
本発明の電線用絶縁被覆層に用いられる含フッ素弾性共重合体は、テトラフルオロエチレン、ヘキサフルオロプロピレン、フッ化ビニリデン、およびCF=CF−O−R(式中、Rは炭素原子数1〜8の飽和パーフルオロアルキル基又はパーフルオロ(アルコキシアルキル)基である。)で表されるパーフルオロビニルエーテルからなる群より選ばれる1種以上の含フッ素モノマーに基づく繰り返し単位(a)を含有する。
【0013】
以下、テトラフルオロエチレンをTFE、ヘキサフルオロプロピレンをHFP、フッ化ビニリデンをVdF、CF=CF−O−Rで表されるパーフルオロビニルエーテルをPAVE、パーフルオロ(メチルビニルエーテル)をPMVE、パーフルオロ(プロピルビニルエーテル)をPPVEという。
【0014】
前記含フッ素弾性共重合体は、含フッ素モノマーを1種のみ用いた共重合体であってもよいし、含フッ素モノマーを2種以上組み合わせて用いた共重合体であってもよいが、含フッ素モノマーを1種のみ用いた含フッ素弾性共重合体が好ましい。含フッ素モノマーを1種のみ用いた含フッ素弾性共重合体としては、TFE系共重合体が好ましい。
含フッ素モノマーの2種以上を用いている含フッ素弾性共重合体としては、TFE/VdF系共重合体、VdF/HFP系共重合体、TFE/VdF/HFP系共重合体、TFE/PAVE系共重合体、TFE/PMVE系共重合体、TFE/PPVE系共重合体、TFE/PMVE/PPVE系共重合体、VdF/PAVE系共重合体が好ましく、TFE/VdF系共重合体、VdF/HFP系共重合体、TFE/VdF/HFP系共重合体、TFE/PPVE系共重合体、TFE/PMVE/PPVE系共重合体がより好ましい。
【0015】
含フッ素モノマーの2種以上を用いている含フッ素弾性共重合体は、以下の共重合組成であることがより好ましい。共重合組成が以下の範囲であると、架橋ゴムは架橋ゴム物性に優れ、耐熱性及び耐薬品性、低温特性が良好である。
TFE/VdF系共重合体においてTFEに基づく繰り返し単位/VdFに基づく繰り返し単位=98/2〜85/15(モル比)、
VdF/HFP系共重合体においてVdFに基づく繰り返し単位/HFPに基づく繰り返し単位=20/80〜95/5(モル比)、
【0016】
TFE/VdF/HFP系共重合体においてTFEに基づく繰り返し単位/VdFに基づく繰り返し単位/HFPに基づく繰り返し単位=20〜40/20〜40/20〜40(モル比)、
TFE/PAVE系共重合体においてTFEに基づく繰り返し単位/PAVEに基づく繰り返し単位=40/60〜70/30(モル比)、
TFE/PMVE系共重合体においてTFEに基づく繰り返し単位/PMVEに基づく繰り返し単位=40/60〜70/30(モル比)、
【0017】
TFE/PPVE系共重合体においてTFEに基づく繰り返し単位/PPVEに基づく繰り返し単位=40/60〜70/30(モル比)、
TFE/PMVE/PPVE系共重合体においてTFEに基づく繰り返し単位/PMVEに基づく繰り返し単位/PPVEに基づく繰り返し単位=40〜70/3〜57/3〜57(モル比)、
VdF/PAVE系共重合体においてVdFに基づく繰り返し単位/PAVEに基づく繰り返し単位=60/40〜95/5(モル比)
【0018】
本発明の電線用絶縁被覆層に用いられる含フッ素弾性共重合体は、含フッ素モノマーに基づく繰り返し単位(a)と共に、一般式CR=CRCOOCH=CH(式中、R及びRは、それぞれ独立に、水素原子、炭素原子数1〜10のアルキル基又はエーテル性酸素原子を含む炭素原子数1〜10のアルコキシアルキル基であり、Rは水素原子又はメチル基である。)で表されるビニルエステルモノマーに基づく繰り返し単位(b)を含有する。
前記ビニルエステルモノマーとしては、R及びRが水素原子であることが好ましい。具体例としては、Rがメチル基でありR及びRが水素原子であるクロトン酸ビニル及びR、R及びRが水素原子であるメタクリル酸ビニルが好ましく、クロトン酸ビニルがより好ましい。
【0019】
前記ビニルエステルモノマーは、1種のみを用いてもよいし、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
前記ビニルエステルモノマーは、炭素−炭素不飽和二重結合を2つ持っているので、一方の炭素−炭素不飽和二重結合が含フッ素モノマーとの共重合に使用され、他の炭素−炭素不飽和二重結合は架橋反応に供するために、含フッ素弾性共重合体に残存している。
前記ビニルエステルモノマーに基づく繰り返し単位(b)の含有量は、(b)/((a)+(b))=0.01〜10(モル%)であり、(b)/((a)+(b))=0.01〜5(モル%)であることが好ましく、(b)/((a)+(b))=0.05〜3(モル%)であることがより好ましい。この範囲にあると、含フッ素弾性共重合体は架橋反応性に優れ、得られる電線用絶縁被覆層は、引張り強度、耐薬品性、耐熱性等の物性に優れる。
【0020】
また、本発明の電線用絶縁被覆層に用いられる含フッ素弾性共重合体は、繰り返し単位(a)及び(b)に加え、エチレン、プロピレン、およびCH=CH−O−R(式中、Rは炭素数1〜8の飽和アルキル基又はアルコキシアルキル基である。)で表されるビニルエーテルからなる群から選ばれる1種以上の炭化水素モノマーに基づく繰り返し単位(c)を含有し、(c)/(a)=1/99〜70/30(モル比)である含フッ素弾性共重合体であることが好ましい。炭化水素モノマーとしては、プロピレン(以下、Pという。)がより好ましい。炭化水素モノマーは、1種のみを用いてもよいし、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
【0021】
また、(c)/(a)(モル比)は、20/80〜65/35がより好ましく、40/60〜60/40がさらに好ましい。この範囲にあると、含フッ素弾性共重合体は、架橋ゴム物性に優れ、耐熱性及び耐薬品性、低温特性が良好である。
【0022】
本発明の電線用絶縁被覆層に用いる含フッ素弾性共重合体のムーニー粘度は、20〜150が好ましく、30〜150がより好ましい。ムーニー粘度は、各種の平均分子量の目安であり、高いと分子量が高いことを示し、低いと分子量が低いことを示す。この範囲になると電線被覆層としての表面状態、さらには絶縁特性などの面から好ましい。
前記含フッ素弾性共重合体は、通常のTFEの重合方法と同様な方法により製造でき、例えば、水性媒体中で乳化剤および重合開始剤の存在下、含フッ素モノマー、ビニルエステルモノマー、および必要に応じて炭化水素モノマーを共重合させ、得られた含フッ素弾性共重合体ラテックスから水性媒体を除き、乾燥することにより製造できる。
【0023】
乳化剤としては、パーフルオロオクタン酸アンモニウム等のエーテル性酸素を持たない乳化剤や、パーフルオロアルキル基が分岐した構造をもつ乳化剤、ラウリル硫酸ナトリウムなどの炭化水素系乳化剤などが挙げられる。乳化剤の含有割合は、通常水性媒体中で0.001〜10.0質量%である。重合開始剤としては、通常のラジカル重合開始剤を用いることができ、特に水溶性重合開始剤が好ましい。重合開始剤の添加量は、通常重合に用いるモノマーに対し0.0001〜3質量%である。重合圧力は0MPaG以上20MPaG以下が好ましく、重合温度は0℃以上100℃以下が好ましい。
【0024】
本発明の電線用絶縁被覆層において、前記含フッ素弾性共重合体と共に、ETFEを含有させることが好ましい。
前記ETFEは、TFEに基づく繰り返し単位/エチレンに基づく繰り返し単位=10/90〜90/10(モル比)であることが好ましく、30/70〜70/30(モル比)がより好ましい。
前記ETFEは、TFEおよびエチレンに基づく繰り返し単位以外に、TFEおよびエチレンと共重合可能な他のモノマーに基づく繰り返し単位(d)を含有することも好ましい。
【0025】
TFEおよびエチレンと共重合可能な他のモノマーとしては、VdF、クロロトリフルオロエチレン、HFP、CF=CFR(ここで、Rは炭素数2〜6のパーフルオロアルキル基を表す。以下同じ。)、CH=CHR(ここで、Rは炭素数1〜8のポリフルオロアルキル基を表す。以下同じ。)、CF=CHR(ここで、Rは炭素数1〜6のパーフルオロアルキル基を表す。以下同じ。)、CH=CFR等のフルオロオレフィン(ただし、TFEを除く。)、PAVE、CF=CFORCOX(ここで、Rは炭素数1〜10のエーテル性酸素原子を含んでもよい2価のパーフルオロアルキレン基、Xは水酸基、炭素数3以下のアルコキシ基またはハロゲン原子を表す。)、CF=CFORSO(ここで、Rは炭素数1〜10のエーテル性酸素原子を含んでもよい2価のパーフルオロアルキレン基、Xは水酸基またはハロゲン原子を表す。)等の官能基含有のフルオロビニルエーテル、CF=CF(CFOCF=CF(ここで、nは1または2を表す。)、パーフルオロ(2−メチレン−4−メチル−1,3−ジオキソラン)、プロピレン、ブテン等の炭化水素オレフィン(ただし、エチレンを除く。)、酢酸ビニル、ブタン酸ビニル等の脂肪族カルボン酸ビニル、ヒドロキシブチルビニルエーテル、グリシジルビニルエーテル等のビニルエーテル等が挙げられる。
【0026】
TFEおよびエチレンと共重合可能な他のモノマーとしては、CH=CHR、HFPおよびPAVEが好ましく、CH=CHRがより好ましい。特に、CH=CHRに基づく繰り返し単位(d)を含有すると、電線用絶縁被覆層が機械的特性に優れる。Rとしては、炭素数1〜6のパーフルオロアルキル基がより好ましく、炭素数2〜4のパーフルオロアルキル基が最も好ましい。
TFEおよびエチレンと共重合可能な他のモノマーは1種単独で使用してもよく、2種以上を併用してもよい。
【0027】
TFEおよびエチレンと共重合可能な他のモノマーに基づく繰り返し単位(d)の含有量は、ETFEの全繰り返し単位に対して0.05〜20モル%が好ましく、0.1〜15モル%がより好ましく、0.1〜10モル%が最も好ましい。TFEおよびエチレンと共重合可能な他のモノマーに基づく繰り返し単位(d)の含有量がこの範囲にあると、電線用絶縁被覆層が機械的特性に優れる。
前記ETFEのメルトフローインデックスは、1〜50が好ましく、5〜25がより好ましい。
前記ETFEは、通常のTFEの重合方法と同様な方法により製造でき、例えば、水性媒体中で乳化剤の存在下、TFEとエチレンを共重合させ、得られたETFEは、水性媒体を除き、乾燥することにより製造できる。
【0028】
本発明に用いられる含フッ素弾性共重合体とETFEの混合比は10/90〜90/10(質量比)が好ましい。混合方法は50℃〜150℃でバンバリミキサーやニーダーなどで混練することが好ましい。
前記含フッ素弾性共重合体と必要に応じて添加されるETFEは、架橋されていることが好ましい。
架橋は、加熱による架橋、放射線照射による架橋が好ましい。照射する放射線としては、電子線、紫外線などが挙げられる。
含フッ素弾性共重合体を加熱により架橋する時に、架橋助剤を含有することが好ましい。架橋助剤を含有すると、架橋効率が高い。
【0029】
架橋助剤の具体例としては、トリアリルシアヌレート、トリアリルイソシアヌレート、トリアリルイソシアヌレートプレポリマー、トリメタリルイソシアヌレート、1,3,5−トリアクリロイルヘキサヒドロ−1,3,5−トリアジン、トリアリルトリメリテート、m−フェニレンジアミンビスマレイミド、p−キノンジオキシム、p,p’−ジベンゾイルキノンジオキシム、ジプロパルギルテレフタレート、ジアリルフタレート、N,N′,N′′,N′′′−テトラアリルテレフタールアミド、ポリメチルビニルシロキサン、ポリメチルフェニルビニルシロキサン等のビニル基含有シロキサンオリゴマー等が挙げられる。架橋助剤としては、多アリル化合物が好ましく、特に、トリアリルシアヌレート、トリアリルイソシアヌレート、トリメタリルイソシアヌレートがより好ましく、トリアリルイソシアヌレートがさらに好ましい。
【0030】
架橋助剤の含有量は、含フッ素弾性共重合体100質量部に対して0.1〜10質量部が好ましく、0.5〜5質量部がより好ましい。この範囲にあると強度と伸びのバランスのとれた物性が得られる。
加熱架橋においては、前記架橋助剤と共に、有機化酸化物を含有させることが好ましい。有機過酸化物としては、例えば、ジクミルパーオキシド、tert−ブチルクミルパーオキシド、ジベンゾイルパーオキシド、α,α−ビス(tert−ブチルパーオキシ)−p−ジイソプロピルベンゼン、ラウロイルパーオキシド、過安息香酸tert−ブチル、ジ−tert−ブチルパーオキシド、tert−ブチルパーオキシアセテート、tert−ブチルパーオキシマレイン酸、tert−ブチルパーオキシイソプロピルカーボネート、tert−ブチルパーオキシベンゼン、tert−ブチルパーオキシベンゾエート、1,1−ビス(tert−ブチルパーオキシ)−3,3,5−トリメチルシクロヘキサン、2,5−ジメチルヘキサン−2,5−ジヒドロキシパーオキシド、2,5−ジメチル−2,5−ジ(tert−ブチルパーオキシ)ヘキサン、2,5−ジメチル−2,5−ジ(ベンゾイルパーオキシ)ヘキサンなどが挙げられる。
【0031】
有機過酸化物の配合量は、含フッ素弾性共重合体100質量部に対して0.1〜10質量部が好ましい。
本発明の電線用絶縁被覆層には、さらに加工性を向上させるためにカーボンブラック、ケイ酸アルミニウム、ケイ酸カルシウム、無水ケイ酸などの無機充填剤、ステアリン酸ナトリウムなどの滑剤、その他安定剤、酸化防止剤、可塑剤等を適宜添加できる。
【0032】
さらに、必要に応じて金属酸化物を含有させることも好ましい。金属酸化物を含有させることで、架橋反応を速やかにかつ確実に進行させることができる。金属酸化物の具体例としては、酸化マグネシウム、酸化カルシウム、酸化亜鉛、酸化鉛等の2価金属の酸化物が好ましい。金属酸化物の含有量は、含フッ素弾性共重合体の100質量部に対して0.1〜10質量部が好ましく、0.5〜5質量部がより好ましい。この範囲にあると強度と伸びのバランスに優れる物性が得られる。
【0033】
本発明の電線用絶縁被覆層では、上記のような組成物を使用することにより、従来は被覆層の表面状態が不良になるため薄肉被覆に加工できなかった押出被覆が、0.1〜2mm程度の薄肉被覆にしても円滑に加工可能である。加熱架橋用の電線用絶縁被覆層の押出被覆の条件は特に限定されないが、50℃〜150℃が好ましく、70℃〜130℃が特に好ましい。
本発明において、加熱架橋時の操作条件は、使用原料や配合に応じて適宜変化させることができるが、通常は80℃〜250℃が好ましく用いられ、特に130℃〜210℃が好ましい。また、加熱時間は0.5分間〜200分間が好ましく、1分間〜100分間がより好ましい。さらに、架橋後の電線用絶縁被覆層の再加熱処理を150℃〜250℃の温度で、2〜25時間行うこともできる。
【0034】
本発明の電線用絶縁被覆層を含フッ素弾性共重合体とETFEの混合物で形成させる場合には、あらかじめこれらを混練させたあとに電子線照射によって架橋させることが好ましい。
また、電子線架橋の際には照射架橋反応性向上のため架橋助剤を添加できる。
架橋助剤としてはトリアリルシアヌレート、トリアリルイソシアヌレート、トリアリルイソシアヌレートプレポリマー、トリメタリルイソシアヌレート、1,3,5−トリアクリロイルヘキサヒドロ−1,3,5−トリアジン、トリアリルトリメリテート、m−フェニレンジアミンビスマレイミド、p−キノンジオキシム、p,p′−ジベンゾイルキノンジオキシム、ジプロパルギルテレフタレート、ジアリルフタレート、N,N′,N′′,N′′′−テトラアリルテレフタールアミド、ポリメチルビニルシロキサン、ポリメチルフェニルビニルシロキサン等のビニル基含有シロキサンオリゴマー等が挙げられる。架橋助剤としては、多アリル化合物が好ましく、特に、トリアリルシアヌレート、トリアリルイソシアヌレート、トリメタリルイソシアヌレートがより好ましく、トリアリルイソシアヌレートがさらに好ましい。
【0035】
特に、トリアリルシアヌレート、トリアリルイソシアヌレート、トリメタリルイソシアヌレートが好ましく、トリアリルイソシアヌレートがより好ましい。
電子線照射架橋用の電線用絶縁被覆層の押出被覆の条件は特に限定されないが、50℃〜250℃が好ましく、70℃〜230℃が特に好ましい。
電子線照射における照射量は、0.1〜30Mradが好ましく、1〜20Mradが好ましい。
【0036】
さらに加工性を向上させるためにカーボンブラック、ケイ酸アルミニウム、ケイ酸カルシウム、無水ケイ酸などの無機充填剤、ステアリン酸ナトリウムなどの滑剤、その他安定剤、酸化防止剤、可塑剤等を適宜添加できる。
さらに、必要に応じて金属酸化物を含有させることも好ましい。金属酸化物を含有させることで、架橋反応を速やかにかつ確実に進行させることができる。金属酸化物の具体例としては、酸化マグネシウム、酸化カルシウム、酸化亜鉛、酸化鉛等の2価金属の酸化物が好ましい。金属酸化物の含有量は、含フッ素弾性共重合体の100質量部に対して0.1〜10質量部が好ましく、0.5〜5質量部がより好ましい。この範囲にあると強度と伸びのバランスに優れる物性が得られる。
【実施例】
【0037】
以下に実施例により本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されない。なお、含フッ素弾性共重合体の共重合組成及び架橋ゴムの物性は、以下の方法により測定した。
引張強度の測定試験
JIS K6251に準拠して、実施例および比較例の含フッ素弾性共重合体組成物を使用して試験片を作成し、架橋し、架橋後の試験片の引張強度を測定した。
被覆表面の平滑性の評価試験
作成された電線の表面を目視で観察し、以下に示す基準で被覆表面の平滑性を評価した。
良:架橋後の電線を目視した際に、被覆層表面に凹凸が見られず、滑らかである。
劣:架橋後の電線を目視した際に、被覆層表面に凹凸が見られ、また該凹凸を触感できる。
【0038】
[実施例1]
(含フッ素弾性共重合体の製造)
撹拌用アンカー翼を備えた内容積3200mLのステンレス製耐圧反応器を脱気した後、1600gのイオン交換水、40gのリン酸水素二ナトリウム12水和物、0.5gの水酸化ナトリウム、97gのtert−ブタノール、9gのラウリル硫酸ナトリウム、2.5gの過硫酸アンモニウムを加えた。さらに、予め200gのイオン交換水に0.4gのエチレンジアミン四酢酸2ナトリウム塩・2水和物(以下、EDTAという。)及び0.3gの硫酸第一鉄7水和物を溶解させた水溶液を投入した。ついで、40℃で、TFE/P=85/15(モル比)のモノマー混合ガスを、反応器内圧が2.5MPaGになるように圧入した。アンカー翼を300rpmで回転させ、ロンガリットの2.5質量%水溶液を添加し、重合反応を開始させた。
【0039】
重合の進行に伴い圧力が低下するので、反応器内圧が2.49MPaGに降下した時点で、TFE/P=56/44(モル比)の混合ガスを圧入し、反応器内圧を2.51MPaGまで昇圧させた。これを繰り返し、反応器内圧を2.49〜2.51MPaGに保持し、重合反応を続けた。TFE/P混合ガスの添加量が50gになった時点でクロトン酸ビニルの5質量%tert−ブタノール溶液の4mLを反応器内に圧入した。以降、TFE/P混合ガスの添加量が330gまで、20g毎にクロトン酸ビニルのtert−ブタノール溶液の4mLを圧入し、合計15回圧入した。TFE/P混合ガスの添加量の総量が400gとなった時点で、ロンガリット水溶液の添加を停止し、反応器内温を10℃に冷却し、重合反応を停止し、TFE/P/クロトン酸ビニル共重合体ラテックスを得た。ロンガリット水溶液の使用量は23gであった。重合時間は約3.5時間であった。
【0040】
該ラテックスを塩化カルシウムの5質量%水溶液に添加して、塩析によりラテックスを凝集させ、TFE/P/クロトン酸ビニル共重合体を得た。該共重合体を濾取し、イオン交換水により洗浄し、120℃のオーブンで12時間乾燥させ、白色のTFE/P/クロトン酸ビニル共重合体(組成比はTFEに基づく繰り返し単位/Pに基づく繰り返し単位/クロトン酸ビニルに基づく繰り返し単位=56/44/0.2(モル比)であり、ムーニー粘度は105である。)の398gを得た。
【0041】
(加熱架橋)
得られたTFE/P/クロトン酸ビニルの共重合体の100質量部とジクミルパーオキシドの1質量部、トリアリルイソシアヌレートの5質量部、MTカーボン(充填剤)の40質量部およびステアリン酸ナトリウムの1質量部をロール上で15分間混練した。この配合物をヘッド:100℃、シリンダー1:100℃、シリンダー2:80℃に設定した40mmφ押出機(L/D=22)を用いて、外径1.6mmφの錫メッキ銅単線上に1mmの厚みで被覆し、1.3MPaの水蒸気(約190℃)に3分間接触させて加熱架橋した。得られた被覆電線の表面平滑性と強度を表1に示す。
【0042】
[実施例2]
(電子線照射架橋)
実施例1で製造したTFE/P/クロトン酸ビニルの共重合体の85質量部とTFE/エチレン/CH=CHCの共重合体(組成比はTFEに基づく繰り返し単位/エチレンに基づく繰り返し単位/CH=CHCに基づく繰り返し単位=53.2/45.4/1.4(モル%)であり、メルトフローインデックスは10である。)の15質量部、トリアリルイソシアヌレートの5質量部を100℃に設定したロールを用いて10分間混練して均一に混合した。これをヘッド:200℃、シリンダー1:195℃、シリンダー2:180℃に設定された40m/m押出機(L/D=22)に導入し、外径1.6mmφの錫メッキ銅単線上に0.6mmの厚みで押出被覆した。これに5Mradの電子線を照射して架橋絶縁電線を得た。得られた被覆電線の表面平滑性と強度を表1に示す。
【0043】
[比較例1]
TFE/P共重合体(組成比はTFEに基づく繰り返し単位/Pに基づく繰り返し単位=56/44(モル比)であり、ムーニー粘度は100である。)の100質量部とジクミルパーオキシドの1質量部、トリアリルイソシアネートの5質量部、MTカーボン(充填剤)の40質量部およびステアリン酸ナトリウムの1質量部をロール上で15分間混練した。この配合物をヘッド:100℃、シリンダー1:100℃、シリンダー2:80℃に設定した40mmφ押出機(L/D=22)を用いて、外径1.6mmの錫メッキ銅単線上1mmの厚みで被覆し、1.3MPaの水蒸気(約190℃)に3分間接触させて加熱架橋した。得られた被覆電線の表面平滑性と強度を表1に示す。得られた被覆電線の表面平滑性と強度を表1に示す。
【0044】
[比較例2](電子線照射架橋)
TFE/P共重合体(組成比はTFEに基づく繰り返し単位/Pに基づく繰り返し単位=56/44(モル比)であり、ムーニー粘度は105である。)の85質量部とTFE/エチレンの共重合体(組成比はTFEに基づく繰り返し単位/エチレンに基づく繰り返し単位=54/46(モル比)であり、メルトフローインデックスは10である。)の15質量部、トリアリルイソシアヌレートの5質量部を100℃に設定したロールを用いて10分間混練して均一に混合した。これをヘッド:200℃、シリンダー1:195℃、シリンダー2:180℃に設定された40m/m押出機(L/D=22)に導入し、外径1.6mmφの錫メッキ銅単線上に0.6mmの厚みで押出被覆した。これに5Mradの電子線を照射して架橋絶縁電線を得た。得られた被覆電線の表面平滑性と強度を表1に示す。
【0045】
[比較例3]
実施例1において、TFE/P/クロトン酸ビニルの共重合体の代わりにムーニー粘度が105のTFE/P共重合体(組成比はTFEに基づく繰り返し単位/Pに基づく繰り返し単位=56/44(モル%)である。)を熱処理してムーニー粘度を60にしたものを用いた以外は同様の方法により被覆電線を作成した。得られた被覆電線の表面平滑性と強度を表1に示す。
【0046】
[比較例4]
実施例2において、TFE/P/クロトン酸ビニルの共重合体の代わりにムーニー粘度が105のTFE/P共重合体(組成比はTFEに基づく繰り返し単位/Pに基づく繰り返し単位=56/44(モル%)である。)を熱処理してムーニー粘度を60にしたものを用いた以外は同様の方法により被覆電線を作成した。得られた被覆電線の表面平滑性と強度を表1に示す。
【0047】
【表1】

【産業上の利用可能性】
【0048】
本発明の電線用絶縁被覆層は、種々の電線の絶縁被覆や保護被覆などに適用できる。

【特許請求の範囲】
【請求項1】
テトラフルオロエチレン、ヘキサフルオロプロピレン、フッ化ビニリデン、およびCF=CF−O−R(式中、Rは炭素原子数1〜8の飽和パーフルオロアルキル基又はパーフルオロ(アルコキシアルキル)基である。)で表されるパーフルオロビニルエーテルからなる群より選ばれる1種以上の含フッ素モノマーに基づく繰り返し単位(a)及び一般式CR=CRCOOCH=CH(式中、R及びRは、それぞれ独立に、水素原子、炭素原子数1〜10のアルキル基又はエーテル性酸素原子を含む炭素原子数1〜10のアルコキシアルキル基であり、Rは水素原子又はメチル基である。)で表されるビニルエステルモノマーに基づく繰り返し単位(b)を含有し、(b)/((a)+(b))=0.01〜10(モル%)である含フッ素弾性共重合体、および必要に応じてテトラフルオロエチレン/エチレン共重合体を含むことを特徴とする電線用絶縁被覆層。
【請求項2】
含フッ素弾性共重合体が繰り返し単位(a)及び(b)に加え、エチレン、プロピレン、およびCH=CH−O−R(式中、Rは炭素数1〜8の飽和アルキル基又はアルコキシアルキル基である。)で表されるビニルエーテルからなる群から選ばれる1種以上の炭化水素モノマーに基づく繰り返し単位(c)を含有し、(c)/(a)=1/99〜70/30(モル比)である請求項1に記載の電線用絶縁被覆層。
【請求項3】
前記ビニルエステルモノマーにおけるR及びRが水素原子である請求項1又は2に記載の電線用絶縁被覆層。
【請求項4】
前記ビニルエステルモノマーがクロトン酸ビニルである請求項1〜3のいずれかに記載の電線用絶縁被覆層。
【請求項5】
前記含フッ素モノマーがテトラフルオロエチレンであり、前記炭化水素モノマーがプロピレンであり、(c)/(a)=40/60〜60/40(モル比)であり、(b)/((a)+(b))=0.01〜5モル%である請求項1〜4のいずれかに記載の電線用絶縁被覆層。
【請求項6】
前記含フッ素弾性共重合体、および必要に応じて添加されるテトラフルオロエチレン/エチレン共重合体が架橋されている請求項1〜5のいずれかに記載の電線用絶縁被覆層。
【請求項7】
前記架橋が該含フッ素弾性共重合体と有機過酸化物および多アリル化合物からなる混合物を加熱して反応させることにより行われる請求項6に記載の電線用絶縁被覆層。
【請求項8】
前記架橋が該含フッ素弾性共重合体とテトラフルオロエチレン/エチレン共重合体および必要に応じて多アリル化合物を含む混合物を放射線照射して反応させることにより行われる請求項6に記載の電線用絶縁被覆層。
【請求項9】
前記テトラフルオロエチレン/エチレン共重合体がテトラフルオロエチレンに基づく繰り返し単位/エチレンに基づく繰り返し単位=10/90〜90/10(モル比)である請求項1〜6および8のいずれかに記載の電線用絶縁被覆層。
【請求項10】
請求項1〜9のいずれかに記載の電線用絶縁被覆層を有することを特徴とする電線。

【公開番号】特開2006−236866(P2006−236866A)
【公開日】平成18年9月7日(2006.9.7)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2005−52055(P2005−52055)
【出願日】平成17年2月25日(2005.2.25)
【出願人】(000000044)旭硝子株式会社 (2,665)
【Fターム(参考)】