JP6911918B2 - 被覆電線シール用組成物 - Google Patents
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Description
従って、これらトラブルを回避するために、被覆電線の被覆部と露出部の境界部に被覆電線シール用組成物による処理を施し、その隙間を充填固着して気密性を高める方法が採用されている。この場合、被覆電線シール用組成物は、作業性の面から、その性能として導線と被覆物との間に浸透した後、速硬化することが望まれている。
しかしながら、従来のシアノアクリレート系組成物の硬化物は柔軟性に乏しいため、該組成物を使用してシールした被覆電線は、無理に折り曲げると導線が断線したり、組成物の硬化物が破壊したりして、配線に支障が生じたり、被覆電線のシール性がなくなったりする場合があった。
当該文献では、アルキル−2−シアノアクリレートとして、エチル−2−シアノアクリレート及びイソブチル−2−シアノアクリレートが、エステル残基にエーテル結合を有する2−シアノアクリレートとして、エトキシエチル−2−シアノアクリレートが使用されている。また、組成物全量を基準として、アルキル−2−シアノアクリレートが10〜40質量%、アルコキシアルキル−2−シアノアクリレートが30〜80質量%及び(メタ)アクリロイルオキシ基を2個以上有する(メタ)アクリレートが1〜50質量%からなる組成物が柔軟性及び耐水性に優れていることを開示している。
<1> 主鎖の炭素数が4以上のアルキル基を有するアルキル−2−シアノアクリレートを10質量%以上含む2−シアノアクリレートを含有してなる被覆電線シール用組成物。
<2> 上記主鎖の炭素数が4以上のアルキル基を有するアルキル−2−シアノアクリレートが、2−オクチル−2−シアノアクリレート、2−エチルヘキシル−2−シアノアクリレート、n−オクチル−2−シアノアクリレート、n−ヘキシル−2−シアノアクリレート及びn−ブチル−2−シアノアクリレートからなる群より選択される少なくとも1種である、上記<1>に記載の被覆電線シール用組成物。
<3> 主鎖の炭素数が1〜3のアルキル基を有するアルキル−2−シアノアクリレート及び/又はエステル残基にエーテル結合を有する2−シアノアクリレートをさらに配合してなる上記<1>又は<2>に記載の被覆電線シール用組成物。
<4> 上記アルキル−2−シアノアクリレートの配合割合は2−シアノアクリレート全量を基準として10質量%以上90質量%以下である上記<3>に記載の被覆電線シール用組成物。
<5> 上記エステル残基にエーテル結合を有する2−シアノアクリレートの配合割合は2−シアノアクリレート全量を基準として0質量%以上40質量%以下である上記<3>又は<4>に記載の被覆電線シール用組成物。
<6> (メタ)アクリロイルオキシ基を2個以上有する(メタ)アクリレートをさらに配合してなる上記<1>〜<5>のいずれかに記載の被覆電線シール用組成物。
<7> (メタ)アクリロイルオキシ基を2個以上有する(メタ)アクリレートの配合割合は組成物全量を基準として50質量%以下である上記<6>に記載の被覆電線シール用組成物。
<8> 重合開始剤をさらに配合してなる上記<6>又は<7>に記載の被覆電線シール用組成物。
<9> 上記<1>〜<8>のいずれかに記載の被覆電線シール用組成物の硬化物を備える被覆電線。
以下において、本発明の内容について詳細に説明する。
本発明の組成物の必須構成成分である主鎖の炭素数が4以上のアルキル基を有するアルキル−2−シアノアクリレートは、種々のものが使用可能である。主鎖の炭素数の上限は特に限定されないが、例えば、12以下とすることができる。具体例としては、n−ヘキシル−2−シアノアクリレート、n−ヘプチル−2−シアノアクリレート、1−メチルペンチル−2−シアノアクリレート、n−オクチル−2−シアノアクリレート、2−オクチル−2−シアノアクリレート、2−エチルヘキシル−2−シアノアクリレート、n−ノニル−2−シアノアクリレート、イソノニル−2−シアノアクリレート、n−デシル−2−シアノアクリレート、イソデシル−2−シアノアクリレート、n−ウンデシル−2−シアノアクリレート、n−ドデシル−2−シアノアクリレート等が挙げられる。これらは2種以上を併用することもできる。
本発明の組成物には、耐熱性向上を目的として、主鎖の炭素数が1〜3のアルキル基を有するアルキル−2−シアノアクリレートを配合可能である。主鎖の炭素数が1〜3のアルキル基を有するアルキル−2−シアノアクリレートとしては種々のものを配合可能であり、具体例としては、メチル−2−シアノアクリレート、エチル−2−シアノアクリレート、n−プロピル−2−シアノアクリレート、イソプロピル−2−シアノアクリレート、イソブチル−2−シアノアクリレート等が挙げられる。これらは2種以上を併用することもできる。
本発明の組成物には、耐冷熱衝撃性に関係する柔軟性の付与を目的として、エステル残基にエーテル結合を有する2−シアノアクリレートを配合可能であり、その種類としては、アルコキシアルキル−2−シアノアクリレート及び環状アルキルエーテルの2−シアノアクリレート等がある。
アルコキシアルキル−2−シアノアクリレートの具体例としては、メトキシエチル−2−シアノアクリレート、エトキシエチル−2−シアノアクリレート、プロポキシエチル−2−シアノアクリレート、イソプロポキシエチル−2−シアノアクリレート、ブトキシエチル−2−シアノアクリレート、ヘキシロキシエチル−2−シアノアクリレート、2−エチルヘキシロキシエチル−2−シアノアクリレート、ブトキシエトキシエチル−2−シアノアクリレート、ヘキシロキシエトキシエチル−2−シアノアクリレート、2−エチルヘキシロキシエトキシエチル−2−シアノアクリレート、メトキシプロピル−2−シアノアクリレート、メトキシプロポキシプロピル−2−シアノアクリレート、メトキシプロポキシプロポキシプロピル−2−シアノアクリレート、エトキシプロピル−2−シアノアクリレート及びエトキシプロポキシプロピル−2−シアノアクリレート等が挙げられる。環状アルキルエーテルの2−シアノアクリレートの具体例としては、テトラヒドロフルフリル−2−シアノアクリレート等が挙げられる。これらは2種以上を併用することもできる。
本発明の組成物には、耐熱性や柔軟性を付与することを目的として、(メタ)アクリロイルオキシ基を2個以上有する(メタ)アクリレートを配合可能である。(メタ)アクリロイルオキシ基を2個以上有する(メタ)アクリレートとしては、種々のものが使用できるが、2−シアノアクリレートの接着性に悪影響を及ぼす虞のあるアミン等の官能基を含有しないものが好ましい。(メタ)アクリロイルオキシ基数の上限は特に限定されないが、例えば、6以下とすることができる。
4個の(メタ)アクリロイルオキシ基を有する(メタ)アクリレートとしては、ペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート〔アロニックスM−450(東亞合成(株)製)等〕があり、5個の(メタ)アクリロイルオキシ基を有する(メタ)アクリレートとしては、ジペンタエリスリトールペンタ(メタ)アクリレート、6個の(メタ)アクリロイルオキシ基を有する(メタ)アクリレートとしては、ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレート〔KAYARAD DPHA(日本化薬(株)製)〕、ジペンタエリスリトールプロピレンオキサイド変性ヘキサ(メタ)アクリレート〔KAYARAD DPCA−20,30,60,1209;日本化薬(株)製〕等が挙げられる。これらは2種以上を併用することもできる。
本発明の組成物には、重合開始剤を配合することが好ましい。特に、本発明の組成物に上記(メタ)アクリロイルオキシ基を2個以上有する(メタ)アクリレート成分を配合する形態においては、(メタ)アクリロイルオキシ基を2個以上有する(メタ)アクリレート成分の重合を促進させるラジカル開始剤を配合することが好ましい。ラジカル開始剤としては、ハイドロパーオキサイド、パーオキシエステル、ケトンパーオキサイド、パーオキシケタール、ジ−t−ブチルハイドロパーオキサイド等のジアルキルパーオキサイド、ジアシルパーオキサイド及びパーオキシジカーボネート等の有機過酸化物が挙げられる。
重合開始剤の配合量は、貯蔵安定性の観点から、組成物全量を基準にして0.1〜1質量%が好ましく、より好ましくは0.3〜0.6質量%である。
本発明の組成物には、所望成分として下記に示す安定剤、重合促進剤、増粘剤及びその他の添加剤が、通常使用される範囲内で適宜配合されていてもよい。
[安定剤]本発明の組成物の貯蔵安定性向上させるための重合抑制剤であり、例えばハイドロキノンや亜硫酸ガス等が挙げられる。
[重合促進剤]本発明の組成物の接着速度を速めるためのもので、アニオン重合促進剤としては、ポリアルキレンオキサイド及びその誘導体、クラウンエーテル及びその誘導体、シラクラウンエーテル及びその誘導体、シクロデキストリン、並びにカリックスアレーン及びその誘導体等が挙げられる。
[増粘剤]2−シアノアクリレートは、本来無色透明の低粘度液状のものであるが、これに増粘剤として、例えば、各種(メタ)アクリレートのホモポリマー或いはコポリマー、アクリルゴム、セルロース誘導体及びシリカ等を溶解又は分散させ、本発明の組成物に粘度又はチクソ性を付与することもできる。
[その他の添加剤]これら以外にも、染料、顔料、可塑剤及び希釈剤等を配合することもできる。
本発明の被覆電線シール用組成物は、1本の導線が絶縁性の被覆物で被覆されているもの、数本の導線をよったより線が絶縁性の被覆物で被覆されているもの等、種々の被覆電線に使用可能である。
具体的には、被覆電線の露出部及びその周辺を本発明の組成物で被覆し、該組成物を硬化させることにより、被覆電線露出部周辺のシールが可能である。
被覆方法としては、種々の方法が採用でき、例えば、被覆電線の露出部及びその周辺に本発明の組成物を塗布或いは注入する方法、又は被覆電線の露出部及びその周辺を本発明の組成物に浸す方法等を挙げることができる。
被覆した本発明の組成物の硬化方法としては、シアノアクリレート系接着剤で通常採用される方法が適用でき、通常は放置することにより空気中の水分により硬化し、又、組成物の硬化速度が充分でないときは、被覆部分を、アニオン重合開始剤であるアミン、例えばN,N’−ジメチルアニリン、トリエタノールアミン〔市販品としては、aaアクセラレータ(東亞合成(株))等がある〕等を噴霧し、硬化促進させることもできる。
本発明の組成物のうち低粘度の組成物は、これが導線と被覆物の隙間に容易に浸透し、被覆電線を充分にシールすることができ、また作業性にも優れるため好適であり、被覆電線の露出部及びその周辺を本発明の組成物に浸す方法を採用することが好ましい。
より具体的には、被覆電線の被覆物を剥がした導線を特定の部品と加締め、この被覆電線の露出部及びその周辺を、本発明の組成物に浸す。被覆電線の露出部及びその周辺を浸す時間としては、使用する組成物の種類によって適宜選択すればよいが、通常は数秒〜30秒程度である。
この方法において、硬化速度が速すぎ、組成物が導線と被覆物の隙間内部に十分浸透しない場合には、上記した重合抑制剤の割合を増加させた組成物を使用すればよい。
実施例1〜21
実施例1〜6及び8〜9においては、表1に示す組成の化合物を使用し、常法により被覆電線シール用組成物を調製した。また、実施例7及び10〜21においては、表1に示す組成の化合物及びこれらの全量100質量部に対して1質量部のジ−t−ブチルハイドロパーオキサイド〔パーブチルZ(日油(株)製)〕を配合し、常法により被覆電線シール用組成物を調製した。
比較例1〜3、6においては、表1に示す組成の化合物を使用し、常法により被覆電線シール用組成物を調製した。また、比較例4〜5においては、表1に示す組成の化合物及びこれらの全量100質量部に対して1質量部のジ−t−ブチルハイドロパーオキサイド〔パーブチルZ、日油(株)製〕を配合し、常法により被覆電線シール用組成物を調製した。
得られた被覆電線シール用組成物について、以下の評価を行った。それらの結果を表1に示す。
軟質塩ビ被覆導線(導線の直径:30本の銅線がよられたものの直径2.5mm,被覆塩ビの外径3.5mm)の被覆塩ビを先端から15mm剥ぎ、その先端から30mmを被覆電線シール用組成物に約2秒浸した後、23℃、湿度50%の雰囲気下1日以上養生して硬化させた。
上記シールした被覆電線について、80℃、湿度95%の湿熱環境下に、50時間暴露したものについて、電線シール性試験を行った(湿熱試験)。
一方、上記シールした被覆電線について、−40℃30分〜120℃30分の冷熱衝撃に100サイクル供したものについても、上記と同様に電線シール性試験を行った(冷熱衝撃試験)。
さらに上記シールした被覆電線について、120℃に96時間暴露したものについても、上記と同様に電線シール性試験を行った(耐熱試験)。
電線シール性試験は、被覆電線のシール処理していない側から以下に示す所定の圧力の圧縮空気を送り、被覆電線の先端を水につけて空気漏れの有無を確認した。
表において、◎、〇、△、×は以下の意味を示す。
◎:気密圧0.6kg/cm2以上
〇:気密圧0.3kg/cm2以上、0.6kg/cm2未満
△:気密圧0.1kg/cm2以上、0.3kg/cm2未満
×:気密圧0.1kg/cm2未満
比較例1及び2は、2−シアノアクリレートとして、主鎖の炭素数が1〜3のアルキル基を有するアルキル−2−シアノアクリレートのみを配合するものだが、湿熱試験の結果は良好であったが、冷熱衝撃試験ではシール性が不十分であった。
比較例3は、2−シアノアクリレートとして、エステル残基にエーテル結合を有する2−シアノアクリレートのみを配合するものだが、冷熱衝撃試験の結果は良好であったが、湿熱試験ではシール性が不十分であった。
比較例4及び5は、特許文献2と同様、アルキル−2−シアノアクリレート、エステル残基にエーテル結合を有する2−シアノアクリレート及び(メタ)アクリロイルオキシ基を2個以上有する(メタ)アクリレートからなる被覆電線シール用組成物であるが、本願発明と異なり、主鎖の炭素数が4以上のアルキル基を有するアルキル−2−シアノアクリレートを含有しないため、湿熱試験若しくは冷熱衝撃試験又はこれら両試験においてはシール性が不十分であった。
また、主鎖の炭素数が4以上のアルキル基を有するアルキル−2−シアノアクリレートの含有量が本発明の規定する下限値を下回る比較例6では、湿熱試験及び耐熱試験の結果は良好であったが、冷熱衝撃試験ではシール性が不十分であった。
Claims (9)
- 主鎖の炭素数が4以上のアルキル基を有するアルキル−2−シアノアクリレートを10質量%以上含む2−シアノアクリレートを含有してなる被覆電線シール用組成物。
- 前記主鎖の炭素数が4以上のアルキル基を有するアルキル−2−シアノアクリレートが、2−オクチル−2−シアノアクリレート、2−エチルヘキシル−2−シアノアクリレート、n−オクチル−2−シアノアクリレート、n−ヘキシル−2−シアノアクリレート及びn−ブチル−2−シアノアクリレートからなる群より選択される少なくとも1種である請求項1に記載の被覆電線シール用組成物。
- 主鎖の炭素数が1〜3のアルキル基を有するアルキル−2−シアノアクリレート及び/又はエステル残基にエーテル結合を有する2−シアノアクリレートをさらに配合してなる請求項1又は2に記載の被覆電線シール用組成物。
- 前記主鎖の炭素数が1〜3のアルキル基を有するアルキル−2−シアノアクリレートの配合割合は2−シアノアクリレート全量を基準として10質量%以上90質量%以下である請求項3に記載の被覆電線シール用組成物。
- 前記エステル残基にエーテル結合を有する2−シアノアクリレートの配合割合は2−シアノアクリレート全量を基準として0質量%以上40質量%以下である請求項3又は4に記載の被覆電線シール用組成物。
- (メタ)アクリロイルオキシ基を2個以上有する(メタ)アクリレートをさらに配合してなる請求項1〜5のいずれか1項に記載の被覆電線シール用組成物。
- 前記(メタ)アクリロイルオキシ基を2個以上有する(メタ)アクリレートの配合割合は組成物全量を基準として50質量%以下である請求項6に記載の被覆電線シール用組成物。
- 重合開始剤をさらに配合してなる請求項6又は7に記載の被覆電線シール用組成物。
- 請求項1〜8のいずれか1項に記載の被覆電線シール用組成物の硬化物を備える被覆電線。
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