JPH069844A - 電気絶縁性組成物 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 明色配合が可能であり、しかも耐熱性、機械
的特性及び絶縁性に優れた電気絶縁性組成物を提供する
こと。 【構成】 数平均分子量が１０万以上のテトラフルオロ
エチレン−プロピレン共重合体とエチレン系ポリマーと
を９８：２〜８０：２０の重量組成比で含む組成物１０
０重量部に対して、フッ化ビニリデンを含むフッ素ゴム
共重合体を５０重量部以下配合してなることを特徴とす
る電気絶縁性組成物。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電気絶縁性組成物に関
し、更に詳しくは、２００℃程度の使用に耐える耐熱性
を有し、かつ明色配合が可能であると共に、機械的強度
及び絶縁性に優れた電気絶縁性組成物に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】テトラフルオロエチレン−プロピレン共
重合体は、耐熱性、耐油性、耐薬品性、電気絶縁性等に
優れているため、電気絶縁材料として用いられるように
なってきている。

【０００３】例えば、特公昭６０−４６４８６号公報に
は、エチレン系ポリマーとプロピレン−テトラフルオロ
エチレン共重合体と有機過酸化物とを含有する組成物を
加熱加硫した電気絶縁物が記載されており、特開平３−
２６９０３５号公報にはフッ素ゴムとポリオレフィンと
の混和物に微粒子酸化チタンを配合した耐熱性エラスト
マー組成物が開示されている。

【０００４】更に、特開昭６３−２８４７１２号公報に
は、テトラフルオロエチレン−プロピレン共重合体、エ
チレン−酢酸ビニル共重合体及びポリフッ化ビニリデン
に架橋助剤を添加した組成物を架橋させて、電線の被覆
に用いることが記載されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、テトラ
フルオロエチレン−プロピレン共重合体は、数平均分子
量が１０万以上になるとムーニー粘度が高くなりすぎ
て、押出成形が困難になるため、焼成により分子量を８
万以下に下げて押出成形を可能にしたものが一般に市販
されている。このような分子量調整を行ったテトラフル
オロエチレン−プロピレン共重合体は、黒色であるた
め、白色等の明色配合が極めて困難であるという欠点を
有している。

【０００６】例えば、かかる黒色のテトラフルオロエチ
レン−プロピレン共重合体１００重量部に隠蔽力の大き
い顔料である酸化チタンを２０重量部加えても、満足で
きる白色は得られない。酸化チタンを１００重量部程度
加えて、はじめて満足できる白色度が得られるが、この
ように多量の酸化チタンを添加すると機械的特性が劣化
するという問題が生じてくる。

【０００７】更に、特公昭６０−４６４８６号公報に記
載されている電気絶縁物では、エチレン系ポリマーの含
有量が多いため、十分な耐熱性が得られないという問題
がある。また、特開平３−２６９０３５号に記載されて
いる組成物では、微粒子酸化チタンを添加しているた
め、組成物のムーニー粘度が上昇し、その粘度上昇分を
補償するために、粘度上昇分に見合っただけのポリオレ
フィンを余分に配合しなければならず、その結果、耐熱
性が低下するという問題がある。更に、特開昭６３−２
８４７１２号公報に記載されている組成物は、ポリフッ
化ビニリデンを含有するための可撓性に劣るという問題
がある。

【０００８】本発明の目的は、かかる従来技術の問題点
を解消し、明色配合が可能であり、しかも耐熱性、機械
的強度及び絶縁性に優れた電気絶縁性組成物を提供する
ことにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】すなわち、本発明は、数
平均分子量が１０万以上のテトラフルオロエチレン−プ
ロピレン共重合体とエチレン系ポリマーとを９８：２〜
８０：２０の重量組成比で含む組成物１００重量部に対
して、フッ化ビニリデンを含むフッ素ゴム共重合体を５
０重量部以下配合してなることを特徴とする電気絶縁性
組成物であり、更には、上記組成物に更に、有機シリコ
ーン化合物を配合した組成物である。

【００１０】本発明で用いられるエチレン系ポリマーと
しては、例えば、エチレン、プロピレン、ブデン、オク
テン、ジシクロペンタジエン、エチリデンノルボルネ
ン、等のオレフィン類の単独重合体又は共重合体を挙げ
ることができ、共重合体の例としては、上記ポリオレフ
ィン類と酢酸ビニル、エチルアクリレート、アクリル酸
メチル、メタクリル酸エチル等との共重合体が挙げられ
る。特に、融点が１００℃以下であるエチレン−酢酸ビ
ニル共重合体が好ましく用いられる。このエチレン系ポ
リマーは、コンパウンドのスコーチを避けながら、コン
パウンドの粘度を下げる目的で用いられるものであり、
通常、融点がないか、あるいは融点が１００℃以下のも
のが好ましい。

【００１１】また、本発明で用いられるテトラフルオロ
エチレン−プロピレン共重合体は、数平均分子量が１０
万以上であり、このような高分子量の共重合体であれ
ば、分子量調整の必要がないため、白色の製品として入
手することができる。

【００１２】本発明においては、数平均分子量が１０万
以上のテトラフルオロエチレン−プロピレン共重合体と
エチレン系ポリマーとを９８：２〜８０：２０の重量組
成比で配合する。エチレン系ポリマーの配合比が少なす
ぎると、コンパウンドの粘度低下が不十分となり、押出
成形時にコンパウンドが粉状となって、成形が困難にな
る。一方、エチレン系ポリマーの配合比が上記範囲より
も大きすぎると、エチレン系ポリマーの熱劣化が進行
し、実用上２００℃の使用に耐える耐熱性が得られな
い。

【００１３】本発明の電気絶縁性組成物は、上記のテト
ラフルオロエチレン−プロピレン共重合体とエチレン系
ポリマーとからなる組成物１００重量部に対して、更に
フッ化ビニリデンを含むフッ素ゴム共重合体を５０重量
部以下含有している。

【００１４】フッ化ビニリデンを含むフッ素ゴム共重合
体としては、例えば、テトラフルオロエチレン−フッ化
ビニリデン−ヘキサフルオロプロピレン系共重合体、フ
ッ化ビニリデン−ヘキサフルオロプロピレン系共重合
体、テトラフルオロエチレン−フッ化ビニリデン−ペン
タフルオロプロピレン系共重合体、テトラフルオロエチ
レン−フッ化ビニリデン−プロピレン系共重合体、フッ
化ビニリデン−クロロトリフルオロエチレン系共重合
体、フッ化ビニリデン−ペンタフルオロプロピレン系共
重合体などを挙げることができる。

【００１５】フッ化ビニリデン含有フッ素ゴム共重合体
の配合量は、テトラフルオロエチレン−プロピレン共重
合体とエチレン系ポリマーとからなる組成物１００重量
部に対して、５０重量部以下であることが必要であり、
５０重量部を越えると組成物の絶縁抵抗が低下するので
不適当である。５０重量部以下のフッ化ビニリデン含有
フッ素ゴム共重合体を配合することにより、組成物の初
期強さを向上させることができる。

【００１６】本発明の電気絶縁性組成物は、機械的特
性、絶縁性、白色性、耐熱性を維持しながら、組成物の
ムーニー粘度の上昇を防ぐうえで、更に有機シリコーン
化合物を含むことが望ましい。

【００１７】有機シリコーン化合物としては、例えば、
ジメチルシリコーンオイル、メチルフェニルシリコーン
オイル、メチルハイドロジエンシリコーンオイルやアル
コキシシラン化合物、シラザン化合物、クロロシラン化
合物のような有機シリコーン化合物、エポキシ、アルキ
ル、アルキルアラルキシ、アミノ、カルボキシル、アル
コール、フッ素、アルキルアラルキシポリエーテル、エ
ポキシポリエーテル、ポリエーテル等で各々変性させた
変性シリコーン化合物、ｒ−（２−アミノエチル）アミ
ノプロピル、トリメトキシシラン、アミノシラン、ｒ−
メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、Ｎ−Ｂ−
（Ｎ−ビニルベンジルアミノエチル）−ｒ−アミノプロ
ピルトリメトキシシラン、塩酸塩、ｒ−グリシドキシプ
ロピルトリメトキシシラン、ｒ−メルカプトプロピルト
リメトキシシラン、ビニルトリアセトキシシラン、ｒ−
クロロプロピルトリメトキシシラ、ｒ−アニリノプロピ
ルトリメトキシシラン、ビニルトリメトキシシラン、オ
クタデシルジメチル〔３−（トリメトキシシリル）プロ
ピル〕、アンモニウムクロライド、ｒ−クロロプロピル
メチルジメトキシシラン、ｒ−メルカプトプロピルメチ
ルジメトキシシラン、ｒ−グリシドキシプロピルメチル
ジメトキシシラン、ｒ−ウンイドプロピルトリエトキシ
シラン、ｒ−メタクリロキシプロピルメチルジメトキシ
シラン等のシランカップリング剤、メチルトリクロロシ
ラン、ジメチルジクロロシラン、トリヌチルクロロシラ
ン、ジメチルブチルクロロシラン、ジメチルオクダデミ
ルクロロシラン、メチルトリメトキシシラン等のシラン
化合物が含まれる。

【００１８】また、ＵＣＡＲＳＩＬ〔日本ユニカー
（株）製 登録商標〕ＦＲシリーズのような市販の有機
シリコーン組成物も好ましく用いることができる。

【００１９】有機シリコーン化合物の配合量は、前記テ
トラフルオロエチレン−プロピレン共重合体とエチレン
系ポリマーとからなる組成物１００重量部に対して、
０．１〜５重量部であることが好ましい。０．１重量部
未満では効果が不十分であり、５重量部を越えると、配
合量に見合うだけの効果が上がらず、しかもシリコーン
化合物が混練機（ロールミル）に付着して、組成物へ混
練配合するのが困難になる。

【００２０】本発明の電気絶縁性組成物は、一般に架橋
して用いられるが、その手段としては、公知の架橋剤を
用いた化学架橋、電子線等の放射線を用いた架橋などの
任意の方法を用いることができる。

【００２１】また、本発明の電気絶縁性組成物は、架橋
剤、充填剤、難燃剤などの各種添加剤を含むことができ
る。

【００２２】

【作用】本発明の電気絶縁性組成物は、数平均分子量が
１０万以上のテトラフルオロエチレン−プロピレン共重
合体を用いているため、白色であり、明色配合が可能で
ある。

【００２３】しかも、特定割合のエチレン系ポリマーと
フッ化ビニリデン含有フッ素ゴム共重合体とを配合する
ことにより、耐熱性、機械的強度及び絶縁性に優れ、か
つ成形可能な程度まで粘度が低下した組成物を得ること
ができる。

【００２４】更に、有機シリコーン化合物を配向するこ
とにより、組成物の粘度上昇を防ぐことができ、成形加
工性が一段と向上する。

【００２５】

【実施例】以下、実施例により本発明を更に詳細に説明
する。 実施例１〜４、比較例１〜７ 練り上がり組成物の体積が２．４リットルになるよう
に、比重に応じて総重量を決め、表１に示した材料をそ
の配合比に従って、８０℃に予熱した３リットル加圧型
ニーダーに仕込んだ。

【００２６】加圧ぶたを降ろし、２９：４３ｒｐｍの回
転数で混練を開始した。混練は、ニーダーのモータ負荷
が一定になってから５分間続けた。その後、加圧ぶたを
上昇させて、架橋剤としてジクミルパーオキサイドとト
リアリルイソシアヌレートを表１に示す配合比で仕込
み、再び加圧ぶたを降ろして２分間混練した。次いで混
練物を排出し、ロールミルにてシート状に形を整えて、
組成物とした。得られた組成物について、ＪＩＳ Ｋ６
３００（Ｌローター使用）によりムーニー粘度を測定し
た。測定結果は表１に示すとおりであった。

【００２７】

【表１】

【００２８】この組成物を、直径４０ｍｍゴム用押出機
により、ヘッド温度９０℃、シリンダー温度７０℃で
０．５ｍｍ² のスズメッキ銅導体上に０．４ｍｍの肉厚
となるように押出し、直ちに１５気圧の高圧蒸気に接触
させて架橋せしめた。かくして得られた各絶縁電線につ
いて、下記のように特性を評価した。

【００２９】（１）初期強さ、伸びは、絶縁電線から導
体を引き抜き、被覆チューブの引張り強さ及び伸びをＪ
ＩＳ Ｃ３００５（絶縁体の引張り試験）により測定し
た。 （２）老化後強さ、伸び残率は、被覆チューブを２５０
℃で９６時間老化させた後、ＪＩＳ Ｃ３００５（絶縁
体の引張り試験）により引張り強さ及び伸びを測定し、
初期強さ及び伸びに対する百分率で表した。（３）絶縁
性は、ＪＩＳ Ｃ３００５の常温絶縁抵抗（水中）試験
により評価した。（４）耐電圧は、ＪＩＳＣ３００５の
空中スパーク試験（５０００Ｖ／０．１５ｓｅｃ）によ
り評価し、合格不合格で表示した。（５）白色度は、Ｊ
ＩＳ標準色表と照合して判定した。結果は表２に示す通
りであった。

【００３０】

【表２】

【００３１】表２に示した結果から明らかなように、実
施例１〜４は、ムーニー粘度が調整され、押出成形が可
能であり、白色性が高く、強さ、伸び、耐熱性、絶縁
性、耐電圧特性にも優れていた。

【００３２】一方、エチレン系ポリマーの配合量が少な
い比較例１では、ムーニー粘度が高すぎて押出成形が困
難であった。また、エチレン系ポリマーの配合量が多す
ぎると耐熱性が不十分であった（比較例２）。数平均分
子量が１０万未満のテトラフルオロエチレン−プロピレ
ン共重合体を用いた場合（比較例３）は、十分な白色性
が得られなかった。フッ化ビニリデンを含むフッ素ゴム
共重合体を添加しなかった場合（比較例４、６）は、初
期強さが低下し、逆にフッ化ビニリデン含有フッ素ゴム
共重合体の量が多くなりすぎると絶縁性が悪化する（比
較例５）。

【００３３】また、数平均分子量が１０万未満のテトラ
フルオロエチレン−プロピレン共重合体の白色度を向上
させるために多量の酸化チタンを加えると、初期強さ、
伸びが低下し、熱老化が顕著になる（比較例７）。

【００３４】実施例５〜８ 実施例２において、エチレン系ポリマーとして、プロピ
レン−アクリル酸メチル共重合体の代わりにエバフレッ
クス〔三井デュポンポリケミカル（株）製 登録商標〕
ＥＶ４５Ｘを１０重量部配合し、更に有機シリコーン化
合物としてＮＵＣシリコーン ＵＣＡＲＳＩＬ〔日本ユ
ニカー（株）製 登録商標〕ＦＲ−１Ａを表３に示すよ
うな量で添加した。

【００３５】得られた組成物のムーニー粘度及び導線上
に押出して得られた絶縁電線の評価結果は、表３に示す
通りであった。

【００３６】

【表３】

【００３７】表３に示した結果から明らかなように、有
機シリコーン化合物の添加により、機械的特性、絶縁
性、白色性、耐熱性を犠牲にすることなく、組成物のム
ーニー粘度上昇を防ぐことができ、その添加量は０．１
〜５重量部が好ましい。

【００３８】

【発明の効果】本発明によれば、数平均分子量が１０万
以上のテトラフルオロエチレン−プロピレン共重合体の
押出成形が可能となり、白色等の明色配合が可能で、し
かも耐熱性、機械的特性及び絶縁性に優れた電気絶縁性
組成物を提供することができる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁵ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｃ０８Ｌ 27:16） 9166−4Ｊ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 数平均分子量が１０万以上のテトラフル
   オロエチレン−プロピレン共重合体とエチレン系ポリマ
   ーとを９８：２〜８０：２０の重量組成比で含む組成物
   １００重量部に対して、フッ化ビニリデンを含むフッ素
   ゴム共重合体を５０重量部以下配合してなることを特徴
   とする電気絶縁性組成物。
2. 【請求項２】 前記テトラフルオロエチレン−プロピレ
   ン共重合体とエチレン系ポリマーとからなる組成物１０
   ０重量部に対して、更に０．１〜５重量部の有機シリコ
   ーン化合物を配合してなることを特徴とする請求項１記
   載の電気絶縁性組成物。