WO2022030500A1 - 発泡成形用組成物、発泡成形体、電線、発泡成形体の製造方法、及び、電線の製造方法 - Google Patents
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Abstract
Description
F(CF2)nSO3H (1)
(式中、nは4又は5である。)、又は、下記式(2):
F(CF2)nCH2CH2SO3H (2)
(式中、nは4又は5である。)で表わされるスルホン酸、若しくは、それらの塩である化合物(B)とを含むことを特徴とする組成物が開示されている。
上記化合物(B)は、芳香環、リン酸エステル基、並びにアミド基からなる群より選択される少なくとも一種の部分構造を含む化合物であることが好ましい。
上記化合物(B)は、C6-14の芳香環を1つ以上含む化合物又はその塩であることが好ましい。
上記化合物(B)は、リン酸エステル及びその塩、リン酸エステル錯体化合物、並びにアミド基を2つ以上含有する化合物からなる群より選択される少なくとも一種の化合物であることが好ましい。
上記化合物(B)の塩は、アルカリ金属又はアルカリ土類金属であることが好ましい。
上記化合物(B)は、下記式(1)、(2)、(3)及び(4)により表される化合物のうち少なくとも一種であることが好ましい。
上記式(1)、式(2)、式(3)のR1、R2、R21、R22、R31及びR33は、炭素数が1~8のアルキル基であることが好ましい。
上記式(1)、式(2)、式(3)のXは、ナトリウム、カリウム、ルビジウム、カルシウム及びバリウムのうち少なくとも一種であることが好ましい。
上記化合物(B)は、上記式(1)により表される芳香族環状リン酸エステル塩であることが好ましい。
上記化合物(B)は、リン酸2,2’-メチレンビス(4,6-ジ-t-ブチルフェニル)ナトリウムであることが好ましい。
上記フッ素樹脂(A)は、テトラフルオロエチレン/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/パーフルオロ(アルキルビニルエーテル)共重合体、及び、テトラフルオロエチレン/エチレン系共重合体からなる群より選択される少なくとも一種であることが好ましい。
上記フッ素樹脂(A)は、フッ素化処理されているフッ素樹脂であることが好ましい。
上記発泡成形用組成物は、実質的にフッ素系低分子化合物を含まないものであることが好ましい。
上記発泡成形体は、実質的にフッ素系低分子化合物を含まないものであることが好ましい。
本開示は、芯線と、上記芯線に被覆された上述の発泡成形用組成物から得られる被覆材とを備えることを特徴とする電線でもある。
上記電線は、実質的にフッ素系低分子化合物を含まないものであることが好ましい。
長さ方向に平行な切断面観察において、気泡の平均アスペクト比は、1.9以下であることを特徴とする発泡電線でもある。
本開示は、芯線と、上記芯線に被覆されたフッ素樹脂層又はフッ素樹脂組成物層とを有し、上記フッ素樹脂層又は上記フッ素樹脂組成物層が気泡を有する発泡電線であって、
長さ方向に平行な切断面観察において、アスペクト比3以上の気泡の存在割合は、長さ方向に平行な切断面観察において計測した気泡全量に対して13%以下であることを特徴とする発泡電線でもある。
本開示は、芯線と、上記芯線に被覆されたフッ素樹脂層又はフッ素樹脂組成物層とを有し、上記フッ素樹脂層又は上記フッ素樹脂組成物層が気泡を有する発泡電線であって、
長さ方向に平行な切断面観察において、気泡のアスペクト比の標準偏差は、1.3以下であることを特徴とする発泡電線でもある。
本開示は、芯線と、前記芯線に被覆されたフッ素樹脂層又はフッ素樹脂組成物層とを有し、上記フッ素樹脂層又は前記フッ素樹脂組成物層が気泡を有する発泡電線であって、
発泡率が35%以上であり、表面粗度が9.0μm以下であることを特徴とする発泡電線でもある。
上述の発泡電線は、長さ方向に垂直な切断面観察において、気泡の平均泡径が40μm以下であることが好ましい。
本開示は、上述の発泡成形用組成物を芯線に被覆して電線を得る工程、を含むことを特徴とする電線の製造方法でもある。
当該化合物(B)は熱分解温度が300℃以上であり、溶解度パラメータ(SP値)が8~15である。従来の発泡核剤は比較的熱分解温度及び融点の低いものが多い。樹脂の成形温度が低い場合はそれでも問題はないが、高融点を有する樹脂を含む成形用組成物においては、成形過程で熱分解又は溶融して発泡核剤として効率的に作用しないという問題があった。特に、高融点樹脂であるフッ素樹脂を使用した場合、着色や分解ガスの発生、気泡サイズの巨大化、表面状態の悪化、電気特性の悪化などの不都合が生じ、フッ素樹脂の物性と発泡成形体としての特性を両立することは困難であった。
本開示は、化合物(B)を用いることで、フッ素樹脂(A)を含む組成物が良好な発泡性を発揮することを見出し、更に、高温で成形を行った場合にも良好な特性を発揮することで、上述の効果を得ることができるものである。
以下、本開示を詳細に説明する。
TFE/HFP系共重合体は、TFEとHFPとからなる2元共重合体であってもよいし、更に、TFE及びHFPと共重合可能なコモノマーからなる3元共重合体(例えば、TFE/HFP/PAVE共重合体)であってもよい。
TFE/HFP系共重合体は、PAVEに基づく重合単位を含むTFE/HFP/PAVE共重合体であることも好ましい。
TFE/HFP/PAVE共重合体は、TFE/HFP/PAVEが質量比で、70~97/3~20/0.1~10であることが好ましく、81~92/5~16/0.3~5であることがより好ましい。
すなわち、TFE/エチレン系共重合体は、TFEとエチレンとからなる2元共重合体であってもよいし、更に、TFE及びエチレンと共重合可能なコモノマーからなる3元共重合体(例えば、TFE/エチレン/HFP共重合体)であってもよい。
TFE/エチレン系共重合体は、HFPに基づく重合単位を含むTFE/エチレン/HFP共重合体であることも好ましい。TFE/エチレン/HFP共重合体は、TFE/エチレン/HFPがモル比で、40~65/30~60/0.5~20であることが好ましく、40~65/30~60/0.5~10であることがより好ましい。
上記MFRは、ASTM D-1238に準拠して、直径2.1mmで長さが8mmのダイにて、荷重5kg、372℃で測定した値である。
上記フッ素含有化合物としては特に限定されないが、フッ素化処理条件下にてフッ素ラジカルを発生するフッ素ラジカル源が挙げられる。上記フッ素ラジカル源としては、F2ガス、CoF3、AgF2、UF6、OF2、N2F2、CF3OF、及び、フッ化ハロゲン(例えばIF5、ClF3)等が挙げられる。
上記F2ガス等のフッ素ラジカル源は、100%濃度のものであってもよいが、安全性の面から不活性ガスと混合し5~50質量%、好ましくは15~30質量%に希釈して使用することが好ましい。上記不活性ガスとしては、窒素ガス、ヘリウムガス、アルゴンガス等が挙げられるが、経済的な面より窒素ガスが好ましい。
上記フッ素化処理の条件は、特に限定されず、溶融させた状態のフッ素樹脂とフッ素含有化合物とを接触させてもよいが、通常、フッ素樹脂の融点以下、好ましくは20~220℃、より好ましくは100~200℃の温度下で行うことができる。上記フッ素化処理は、一般に1~30時間、好ましくは5~20時間行う。
上記フッ素化処理は、フッ素化処理されていないフッ素樹脂をフッ素ガス(F2ガス)と接触させるものが好ましい。
本明細書において、融点は示差走査熱量計(DSC)測定される温度であり、成形温度は一般的に推奨されている成形に適した温度で、当該温度において流動性を有しかつ着色などの樹脂劣化を起こさない温度であり、熱分解温度はTG(加熱重量変化測定)による空気中で10℃/minで加熱した際の1%重量減少温度である。但し、100℃から200℃に見られる含有水や結晶水の揮発による重量減少分は除く。流動性を有するとは、当該温度においてMFRが0.0001以上であることを意味する。
本開示において、耐熱性に優れ、連続使用温度範囲が広い発泡成形体が得られることから、化合物(B)の熱分解温度は300℃以上であることが必要である。熱分解温度は、350℃以上であることがより好ましく、400℃以上であることが更に好ましい。上限としては、600℃以下であることが好ましい。
熱分解温度の測定は、上述のフッ素樹脂(A)と同様に行うことができる。
化合物がピークの温度で融解しているかどうかは加熱顕微鏡もしくは電気炉での観察等を併用して確認する。
上記SP値は、9以上が好ましく、10以上がより好ましい。また、14以下が好ましく、13以下がより好ましく、12以下がさらに好ましい。
上記SP値は、Fedorsの式(Polym.Eng.Sci.,14[2],147(1974))により求めることができる。
上記環状構造を有する芳香族リン酸エステル塩としては、下記式(1)、(2)及び(3)により表される芳香族環状リン酸エステル塩のうち少なくとも一種であることが好ましい。
上記化合物(B)の含有量は、上記フッ素樹脂(A)に対して0.001質量部以上であることが好ましい。より好ましくは、0.01質量部以上である。
化合物(B)の含有量が少なすぎると、得られる被覆材において微細な気泡が得られにくくなり、多すぎるとスパークが多く発生するおそれがある。
本開示の発泡成形用組成物は、上記特定の範囲の平均粒子径を有する窒化ホウ素を含有することにより、より平均泡径が小さく、発泡率が大きい被覆材を備える発泡電線を形成することができる。
また、窒化ホウ素の平均粒子径が大きすぎると平均泡径が大きくなるおそれや、スパークが多く発生するおそれがある。窒化ホウ素の平均粒子径は、25μm以下であることが好ましく、20μm以下であることがより好ましい。
窒化ホウ素の平均粒子径が上記範囲であることにより、微細で、均一な気泡を有する被覆材を形成することができる。
窒化ホウ素の平均粒子径は、レーザー回折・散乱式粒度分布分析装置を用いて求めた値である。湿式法を用いる場合、媒体としては適宜選択すればよいが、例えば、メタノール等を使用すればよい。
D84、D50及びD16は、窒化ホウ素の粉体の集団の全体積を100%として累積カーブを求めたとき、その累積カーブが、84%となる点の粒径(μm)、50%となる点の粒径(μm)、16%となる点の粒径(μm)を表す。なお、粒度分布の累積は小粒径側より行う。上記粉体の集団の全体積は、メタノール等の媒質に窒化ホウ素の粉体を分散させたサンプルを調製し、レーザー回折・散乱式粒度分布分析装置(例えば、日機装(株)製のマイクロトラックMT3300)を用いて得られる。
窒化ホウ素の粒度分布が上記範囲であることにより、微細で、均一な気泡を有する被覆材を形成することができるとともに、スパークの発生をより抑制することができる。
上記粒度分布は、1.1以下であることがより好ましく、1.0以下であることが更に好ましい。粒度分布の下限は特に限定されないが、例えば、0.1であってよい。
上記粒度分布(体積粒度分布)の累積カーブは、レーザー回折・散乱式粒度分布分析装置(例えば、日機装(株)製のマイクロトラックMT3300)を用いて得られるものである。湿式法を用いる場合、媒体としては適宜選択すればよいが、例えば、メタノール等を使用すればよい。
上記粉砕は、窒化ホウ素の平均粒子径や粒度分布を上記範囲内にすることができる方法及び条件で行うことができる。例えば、粉砕機の種類、条件を適宜選択して行う。上記粉砕機としては、例えば、ジェットミル、ハンマーミル、ボールミル、ピンミル等を用いることができる。
本開示の組成物は、特に制限されるものではないが、例えば、窒化ホウ素の含有量が0.1~10質量%であることが好ましく、より好ましくは0.1~2.0質量%であり、更に好ましくは0.1~1.5質量%であり、更により好ましくは0.1~1.0質量%である。窒化ホウ素の含有量が少なすぎると、得られる発泡電線の被覆材において微細な気泡が得られにくくなるおそれがあり、多すぎると、製造コストが高くなるおそれがある。
上記多原子アニオン含有無機塩としては、米国特許第4,764,538号明細書に開示されているものが挙げられる。
本開示の発泡成形用組成物は、例えば、フッ素樹脂(A)と化合物(B)と、必要に応じて添加される窒化ホウ素、充填剤、添加剤等を混合して混合物を得る混合工程を含む製造方法(以下「組成物の製造方法」という。)により得ることもできる。
上記混合の方法としては、ヘンシェルミキサー、リボンミキサー、Vブレンダー、ボールミル等を用いる方法なども挙げられる。また、例えば、溶融混錬により混合する方法もあげられる。
該発泡成形用組成物のペレットを凍結粉砕により粉砕し、作製した粉体をメタノール中に分散し、60℃×2時間 超音波をかけて抽出した。抽出物を液体クロマトグラフー質量分析計(LC-MS/MS)にて定量した値を含有量とした。
発泡成形体中の気泡の総容積は、例えば上記押出機中のガスの挿入量の調節等により、あるいは、溶解するガスの種類を選択することにより、用途に応じて適宜調整することができる。
得られる発泡成形体は、本開示の発泡成形用組成物の溶融固化体及び気泡を含有するものであって、上記気泡が溶融固化体中に均一に分布しているものであることが好ましい。上記気泡の平均泡径は限定されるものではないが、例えば、60μm以下であることが好ましい。また、平均泡径は、0.1μm以上であることが好ましい。
上記発泡成形体の発泡率は特に限定されないが20%以上であることが好ましい。発泡率の上限は特に限定されないが、例えば、80%である。
本開示において、発泡成形体の表面は、素手で走査し、その時手に伝わるひっかかり(突起)の程度を観察することで評価することができる。また、後述のように、レーザー顕微鏡にて電線表面を測定し、得られた画像データを面形状補正の2次曲面補正で電線の範囲を指定して補正を実施後、500×2000μmの表面粗さを算出することにより、数値的に評価することもできる。上記表面粗さは、10.0μm未満が好ましく、7.0μm未満がより好ましい。表面粗さの下限は0.001μm以上であってよい
上記電線の製造方法により得られる電線は、上記発泡成形用組成物から形成された被覆材と芯線とからなるものである。上記発泡成形用組成物を芯線に被覆して得られる電線も本開示の一つである。
また、上記被覆材は、上記発泡成形体と同様になめらかな表面を有するものであり、同様の物性を示すものである。
上記気泡の平均泡径は限定されるものではないが、例えば、200μm以下であることが好ましく、100μm以下であることがより好ましく、50μm以下であることが更に好ましく、40μm以下であることが更により好ましく、30μm以下であることが特に好ましく、20μm以下であることが殊更に好ましい。また、平均泡径は、0.1μm以上であることが好ましく、0.5μm以上であることがより好ましく、1μm以上であることがより好ましい。
このような被覆材の構造は、本開示の発泡成形用組成中におけるフッ素樹脂(A)と特定の化合物(B)との組み合わせに起因して得られるものである。
上記平均泡径は、走査型電子顕微鏡(SEM)により被覆材断面の画像を取り、画像処理により各泡の直径を算出し、平均することにより求めた値である。
上記発泡率は、((フッ素樹脂の比重-発泡体の比重)/フッ素樹脂の比重)× 100として求めた値である。上記発泡率は、例えば上記押出機中のガスの挿入量の調節等により、あるいは、溶解するガスの種類を選択することにより、用途に応じて適宜調整することができる。
上記スパーク数は、Beta LaserMike Sparktester HFS1220にて1500Vの電圧で測定して得られた値である。
芯線は、直径0.02~3mmであるものが好ましい。芯線の直径は、0.04mm以上であることがより好ましく、0.05mm以上が更に好ましく、0.1mm以上が特に好ましい。芯線の直径は、2mm以下がより好ましい。また、上記芯線は、単線であっても、複数の芯線をより合わせたより線であってもよい。
芯線の形状としては特に限定されず、フラット形状や平角線等を挙げることができる。
上記電線は、上記被覆材の厚みが0.01~3.0mmであるものが好ましい。被覆材の厚みは、2.0mm以下であることも好ましい。
芯線の具体例としては、例えば、AWG(アメリカンワイヤゲージ)-46(直径40マイクロメートルの中実銅製ワイヤー)、AWG-42(直径64マイクロメートルの中実銅製ワイヤー)、AWG-36(直径127マイクロメートルの中実銅製ワイヤー、直径51マイクロメートルの銅線を7本よったものでトータルサイズは直径153マイクロメートルのワイヤー)、AWG-30(直径254マイクロメートルの中実銅製ワイヤー、直径102マイクロメートルの銅線を7本よったものでトータルサイズは直径306マイクロメートルのワイヤー)、AWG-27(直径361マイクロメートルの中実銅製ワイヤー)、AWG-26(直径404マイクロメートルの中実銅製ワイヤー)、AWG-24(直径510マイクロメートルの中実銅製ワイヤー)、AWG-22(直径635マイクロメートルの中実銅製ワイヤー)等を用いてもよい。
上記電線の非発泡層は特に限定されず、TFE/HFP系共重合体、TFE/PAVE共重合体、TFE/エチレン系共重合体、フッ化ビニリデン系重合体、ポリエチレン〔PE〕等のポリオレフィン樹脂、ポリ塩化ビニル〔PVC〕等の樹脂からなる樹脂層であってよい。
上記発泡成形体及び電線におけるフッ素系低分子化合物の含有量も、上述の発泡成形用組成物の場合と同様に分析することができる。
(1)芯線と、上記芯線に被覆されたフッ素樹脂層又はフッ素樹脂組成物層とを有し、上記フッ素樹脂層又は上記フッ素樹脂組成物層が気泡を有する発泡電線であって、長さ方向に平行な切断面観察において、気泡の平均アスペクト比は、1.9以下であることを特徴とする発泡電線。
(2)芯線と、上記芯線に被覆されたフッ素樹脂層又はフッ素樹脂組成物層とを有し、上記フッ素樹脂層又は上記フッ素樹脂組成物層が気泡を有する発泡電線であって、長さ方向に平行な切断面観察において、アスペクト比3以上の気泡の存在割合は、長さ方向に平行な切断面観察において計測した気泡全量に対して13%以下であることを特徴とする発泡電線。
(3)芯線と、上記芯線に被覆されたフッ素樹脂層又はフッ素樹脂組成物層とを有し、上記フッ素樹脂層又は上記フッ素樹脂組成物層が気泡を有する発泡電線であって、長さ方向に平行な切断面観察において、気泡のアスペクト比の標準偏差は、1.3以下であることを特徴とする発泡電線。
(4)芯線と、前記芯線に被覆されたフッ素樹脂層又はフッ素樹脂組成物層とを有し、上記フッ素樹脂層又は前記フッ素樹脂組成物層が気泡を有する発泡電線であって、
発泡率が35%以上であり、表面粗度が9.0μm以下であることを特徴とする発泡電線。
これらのフッ素樹脂層及びフッ素樹脂組成物層は、例えば、本開示の発泡成形用組成物により形成することができる。
上記アスペクト比3以上の気泡の存在割合は、6%以下が好ましく、3%以下がより好ましい。また、0.01%以上であることが好ましい。
上記発泡率は、40%以上がより好ましく、43%以上がより好ましい。
上記表面粗度は、8.0μm以下がより好ましく、7.0μm以下がさらに好ましい。
上述した本開示の発泡電線の製造方法は、上述したような工程によって行うことができる。
製造例1 ペレットAの調製
特開2017-128119号公報の実施例1に記載の方法と同様の方法でペレットAを得た。得られたペレットの組成は、TFE/HFP/PPVE共重合体、TFE/HFP/PPVE=87.8/11.2/1.0(質量比)、融点:255℃、メルトフローレート(MFR):37g/10分、不安定末端基と-CF2H末端基とを合計した数は炭素数1×106個あたり0個であった。
分子量調節のための過硫酸アンモニウム投入量を変更した以外は、製造例1と同様の方法で、ペレット(B)を調製した。得られたペレットの組成は、TFE/HFP/PPVE共重合体、TFE/HFP/PPVE=87.8/11.2/1.0(質量比)、融点:255℃、メルトフローレート(MFR):30g/10分、不安定末端基と-CF2H末端基とを合計した数は炭素数1×106個あたり10個であった。
WO2005-052015号公報の合成例1に記載の方法と同様の方法で得たペレットをフッ素化処理することによりペレットCを得た。得られたペレットの組成は、TFE/PPVE共重合体、TFE/PPVE=94.9/5.1(質量比)、融点:255℃、メルトフローレート(MFR):63g/10分、不安定末端基と-CF2H末端基とを合計した数は炭素数1×106個あたり0個であった。
連続で1時間行い、成形が安定した3500m分について、線径ぶれ、キャパシタンスぶれ、スパークアウト、を観測した。更に、得られた発泡電線について下記の方法で発泡率及び平均泡径を測定し、表面状態を観察し、表面粗度を測定した。
得られた電線について各特性を評価した結果を表3及び4に示す。
NA11:リン酸2,2’-メチレンビス(4,6-ジ-t-ブチルフェニル)ナトリウム
BN:窒化ホウ素
C4SBa塩:(C4F9SO3)2Ba
C4SNa塩:C4F9SO3Na
C8SBa塩:{F(CF2)6CH2CH2SO3}2Ba
CaTB:CaB4O7
(不安定末端基数の測定)
ペレットを油圧プレスにて圧延して厚さ0.3mm程度のフィルムを作製し、そのフィルムをFT-IR Spectrometer 1760X(Perkin-Elmer社製)により分析した。
標準サンプル(もはやスペクトルに実質的差異がみられなくなるまで充分にフッ素化したサンプル)との差スペクトルを取得し、各ピークの吸光度を読み取り、次式に従って炭素数1×106個あたりの不安定末端基の個数を算出した。
炭素数1×106個あたりの不安定末端基の個数 =(I×K)/t
(I;吸光度、K;補正係数、t;フィルム厚さ(単位:mm))
各不安定末端基の補正係数(K)は、以下の通りである。
-COF(1884cm-1)・・・405
-COOH(1813cm-1、1775cm-1)・・・455
-COOCH3(1795cm-1)・・・355
-CONH2(3438cm-1)・・・480
-CH2OH(3648cm-1)・・・2325
核磁気共鳴装置AC300(Bruker-Biospin社製)を用い、測定温度を(フッ素樹脂の融点+20)℃として19F-NMR測定を行い、-CF2H基が存在することに由来するピークの積分値と他のピークの積分値から求めた。
フッ素樹脂の融点は、RDC220(セイコー電子社製)を使用して、昇温速度10℃/分で測定したときのピークに対応する温度を融点とした。
フッ素樹脂のMFRは、ASTM D-1238に準拠して、KAYENESS メルトインデクサー Series4000(安田精機社製)を用い、直径2.1mmで長さが8mmのダイで、372℃、5kg荷重にて測定した時の値とした。
LASER MICRO DIAMETER LDM-303H-XY(タキカワエンジニアリング社製)を用いて電線外径を測定した。
CAPAC300 19C(Zumbach社製)を用いてキャパシタンスを測定した。
3500mあたりのスパーク数を、Beta LaserMike Sparktester HFS1220を用いて1500Vの電圧で測定した。
((フッ素樹脂の比重-発泡体の比重)/フッ素樹脂の比重)×100として求めた。
電線断面のSEM画像を取り、画像処理により各泡の直径を算出し、平均することにより平均泡径を求めた。
被覆電線の表面を素手で走査し、その時手に伝わるひっかかり(突起)の程度で評価を行った。
極めて良好 ひっかかりがない。
良好 少しひっかかりがある。
不良 かなりひっかかりがある。
キーエンス社レーザー顕微鏡にて電線表面を測定し、得られた画像データを面形状補正の2次曲面補正で電線の範囲を指定して補正を実施後、500×2000μmの表面粗さを算出した。
ペレット(A)にリン酸2,2’-メチレンビス(4,6-ジ-t-ブチルフェニル)ナトリウム(株式会社ADEKA社製結晶核剤 アデカスタブ NA-11;融点≧400℃)を0.5質量部添加したペレットを押出速度15rpm、窒素ガス導入流量18cc/min、引取速度102m/minにて発泡電線成形を実施し、目的の外径0.80mm、静電容量86.6pF/mの発泡電線を得ることができた。線径のばらつきの標準偏差は0.003、静電容量のばらつきの標準偏差は0.3、と良好で、スパーク数も2個と非常に良好であった。得られた発泡電線の分析の結果、発泡率は43%、平均泡径は17μmと良好で、表面状態の手触りも極めて良好であり、表面粗度も6.6μmと非常に良好であった。また、使用したペレット、及び作製した発泡電線からはフッ素系低分子化合物は検出されなかった。
実施例1で得られた電線の断面写真を、図1に示す。
さらに、表面状態の写真を図12に示す。
ペレット(A)にリン酸2,2’-メチレンビス(4,6-ジ-t-ブチルフェニル)ナトリウム(株式会社ADEKA社製結晶核剤 アデカスタブ NA-11)を1.0質量部添加したペレットを押出速度15rpm、窒素ガス導入流量16cc/min、引取速度100m/minにて発泡電線成形を実施し、目的の外径0.80mm、静電容量86.1pF/mの発泡電線を得ることができた。線径のばらつきの標準偏差は0.003、静電容量のばらつきの標準偏差は0.2、と良好で、スパーク数も3個と非常に良好であった。得られた発泡電線の分析の結果、発泡率は43%、平均泡径は14μmと良好で、表面状態の手触りも極めて良好であり、表面粗度も6.9μmと非常に良好であった。
実施例2で得られた電線の断面写真を、図2に示す。
さらに、表面状態の写真を図13に示す。
ペレット(A)にリン酸2,2’-メチレンビス(4,6-ジ-t-ブチルフェニル)ナトリウム(株式会社ADEKA社製結晶核剤 アデカスタブ NA-11)を0.5質量部、PFAを1.0質量部 添加したペレットを押出速度15rpm、窒素ガス導入流量18cc/min、引取速度104m/minにて発泡電線成形を実施し、目的の外径0.80mm、静電容量86.5pF/mの発泡電線を得ることができた。線径のばらつきの標準偏差は0.003、静電容量のばらつきの標準偏差は0.3、と良好で、スパーク数も2個と非常に良好であった。得られた発泡電線の分析の結果、発泡率は43%、平均泡径は18μmと良好で、表面状態の手触りも極めて良好であり、表面粗度も6.8μmと非常に良好であった。
実施例3で得られた電線の断面写真を、図3に示す。
さらに、表面状態の写真を図14に示す。
ペレット(C)にリン酸2,2’-メチレンビス(4,6-ジ-t-ブチルフェニル)ナトリウム(株式会社ADEKA社製結晶核剤 アデカスタブ NA-11;融点≧400℃)を0.5質量部添加したペレットを押出速度15rpm、窒素ガス導入流量18cc/min、引取速度102m/minにて発泡電線成形を実施し、目的の外径0.80mm、静電容量86.3pF/mの発泡電線を得ることができた。線径のばらつきの標準偏差は0.004、静電容量のばらつきの標準偏差は0.3、と良好で、スパーク数も1個と非常に良好であった。得られた発泡電線の分析の結果、発泡率は43%、平均泡径は19μmと良好で、表面状態の手触りも極めて良好であり、表面粗度も6.8μmと非常に良好であった。
実施例4で得られた電線の断面写真を、図4に示す。
さらに、表面状態の写真を図15に示す。
ペレット(A)に何も添加しなかったペレットを押出速度15rpm、窒素ガス導入流量21cc/min、引取速度70m/minにて発泡電線成形を実施した。ほとんど発泡は見られず、ODばらつき、静電容量ばらつきは非常に大きかった。目的の発泡電線は得られなかった。
ペレット(A)に窒化ホウ素を1.0質量部添加したペレットを押出速度15rpm、窒素ガス導入流量20cc/min、引取速度106m/minにて発泡電線成形を実施し、目的の外径0.80mm、静電容量86.2pF/mの発泡電線を得ることができた。線径のばらつきの標準偏差は0.004、静電容量のばらつきの標準偏差は1.9、と大きく、スパーク数も100個以上と非常に悪かった。得られた発泡電線の分析の結果、発泡率は43%、平均泡径は36μmと大きく、表面状態も不良で、表面粗度も12.4μmと悪かった。
比較例2で得られた電線の断面写真を、図5に示す。
さらに、表面状態の写真を図16に示す。
ペレット(B)にフルオロオクタンスルホン酸バリウム塩を0.0281質量部、カルシウムテトラボレートを0.011質量部、窒化ホウ素を0.4質量部、添加したペレットを押出速度15rpm、窒素ガス導入流量13cc/min、引取速度100m/minにて発泡電線成形を実施し、目的の外径0.80mm、静電容量86.4pF/mの発泡電線を得ることができた。線径のばらつきの標準偏差は0.005、静電容量のばらつきの標準偏差は0.6、とやや大きく、スパーク数も12個と多かった。得られた発泡電線の分析の結果、発泡率は43%、平均泡径は14μmと良好で、表面状態の手触りは良好、表面粗度は10.0μmと悪かった。また、使用したペレット、及び作製した発泡電線からそれぞれ11ppm、16ppmの{F(CF2)6CH2CH2SO3}2Baが検出された。
比較例3で得られた電線の断面写真を、図6示す。
さらに、表面状態の写真を図17に示す。
ペレット(A)にフルオロオクタンスルホン酸バリウム塩を0.1質量部、添加したペレットを押出速度15rpm、窒素ガス導入流量16cc/min、引取速度90m/minにて発泡電線成形を実施し、目的の外径0.80mm、静電容量86.5pF/mの発泡電線を得ることができた。線径のばらつきの標準偏差は0.007、静電容量のばらつきの標準偏差は0.7、とやや大きく、スパーク数は9個と多かった。得られた発泡電線の分析の結果、発泡率は43%、平均泡径は17μmと良好で、表面状態の手触りは良好、表面粗度は10.9μmと悪かった。
比較例4で得られた電線の断面写真を、図7に示す。
さらに、表面状態の写真を図18に示す。
ペレット(A)にフルオロオクタンスルホン酸バリウム塩を0.08質量部、カルシウムテトラボレートを0.01質量部、添加したペレットを押出速度15rpm、窒素ガス導入流量16cc/min、引取速度90m/minにて発泡電線成形を実施し、目的の外径0.80mm、静電容量86.5pF/mの発泡電線を得ることができた。線径のばらつきの標準偏差は0.005、静電容量のばらつきの標準偏差は0.3、と良好だが、スパーク数は8個と多かった。得られた発泡電線の分析の結果、発泡率は43%、平均泡径は17μmと良好で、表面状態の手触りは良好、表面粗度は10.4μmと悪かった。
比較例5で得られた電線の断面写真を、図8に示す。
さらに、表面状態の写真を図19に示す。
ペレット(A)にフルオロブタンスルホン酸ナトリウム塩を0.01質量部、窒化ホウ素を0.4質量部、添加したペレットを押出速度15rpm、窒素ガス導入流量20cc/min、引取速度90m/minにて発泡電線成形を実施し、目的の外径0.80mm、静電容量86.1pF/mの発泡電線を得ることができた。線径のばらつきの標準偏差は0.004、静電容量のばらつきの標準偏差は0.4、と良好だが、スパーク数は15個と多かった。得られた発泡電線の分析の結果、発泡率は43%、平均泡径は30μmと大きく、表面状態の手触りは不良、表面粗度は12.3μmと悪かった
比較例6で得られた電線の断面写真を、図9に示す。
さらに、表面状態の写真を図20に示す。
ペレット(A)にフルオロブタンスルホン酸バリウム塩を0.1質量部、添加したペレットを押出速度15rpm、窒素ガス導入流量20cc/min、引取速度90m/minにて発泡電線成形を実施し、目的の外径0.80mm、静電容量86.1pF/mの発泡電線を得ることができた。線径のばらつきの標準偏差は0.004、静電容量のばらつきの標準偏差は0.3、と良好だが、スパーク数は8個と多かった。得られた発泡電線の分析の結果、発泡率は43%、平均泡径は17μmと良好で、表面状態の手触りは良好、表面粗度は10.0μmと悪かった。
比較例7で得られた電線の断面写真を、図10に示す。
さらに、表面状態の写真を図21に示す。
ペレット(A)にビスフェノールリン酸ジエステルBa塩(融点≧400℃)を1.0質量部添加したペレットを押出速度15rpm、窒素ガス導入流量14cc/min、引取速度105m/minにて発泡電線成形を実施し、目的の外径0.80mm、静電容量86.2pF/mの発泡電線を得ることができた。線径のばらつきの標準偏差は0.003、静電容量のばらつきの標準偏差は0.3、と良好で、スパーク数も2個と非常に良好であった。得られた発泡電線の分析の結果、発泡率は43%、平均泡径は18μmと良好で、表面状態の手触りも極めて良好であり、表面粗度も6.7μmと非常に良好であった。
実施例5で得られた電線の断面写真を、図23に示す。
さらに、表面状態の写真を図24に示す。
ペレット(A)にN,N’-ジシクロヘキシル-2,6-ナフタレンジカルボキサミド (新日本理化株式会社製結晶核剤 エヌジェスターNU-100;融点≧400℃)を1.0質量部、PFAを1.0質量部添加したペレットを押出速度15rpm、窒素ガス導入流量16cc/min、引取速度96m/minにて発泡電線成形を実施し、目的の外径0.80mm、静電容量86.5pF/mの発泡電線を得ることができた。線径のばらつきの標準偏差は0.004、静電容量のばらつきの標準偏差は0.3、と良好で、スパーク数も6個と非常に良好であった。得られた発泡電線の分析の結果、発泡率は43%、平均泡径は22μmと良好で、表面状態の手触りも極めて良好であり、表面粗度も8.0μmと非常に良好であった。
実施例6で得られた電線の断面写真を、図25に示す。
さらに、表面状態の写真を図26に示す。
ペレット(A)にベンゼンホスホン酸ナトリウムを0.1質量部、添加したペレットを押出速度15rpm、窒素ガス導入流量18cc/min、引取速度100m/minにて発泡電線成形を実施し、目的の外径0.80mm、静電容量86.3pF/mの発泡電線を得ることができた。線径のばらつきの標準偏差は0.005、静電容量のばらつきの標準偏差は0.9、と大きく、スパーク数も100個以上と非常に悪かった。得られた発泡電線の分析の結果、発泡率は43%、平均泡径は45μmと大きく、表面状態も不良で、表面粗度も13.5μmと悪かった。
比較例8で得られた電線の断面写真を、図11に示す。
さらに、表面状態の写真を図22に示す。
ペレット(A)に2,6-ナフタレンジカルボン酸を1.0質量部添加したペレットを押出速度15rpm、窒素ガス導入流量18cc/min、にて発泡電線成形を実施したが、添加剤の分解が激しく、目的の発泡電線は得られなかった。
ペレット(A)に1,3:2,4-ビス-O-(4-メチルベンジリデン)-D-ソルビトール (新日本理化株式会社社製結晶核剤 ゲルオールMD)を1.0質量部添加したペレットを押出速度15rpm、窒素ガス導入流量18cc/min、にて発泡電線成形を実施したが、添加剤の分解が激しく、目的の発泡電線は得られなかった。
ペレット(A)にN,N’-ジオクタデシルイソフタル酸アミドを1.0質量部添加したペレットを押出速度15rpm、窒素ガス導入流量18cc/min、にて発泡電線成形を実施したが、添加剤の分解が激しく、目的の発泡電線は得られなかった。
Claims (25)
- フッ素樹脂(A)と、熱分解温度が300℃以上であり、溶解度パラメータ(SP値)が8~15である化合物(B)とを含むことを特徴とする発泡成形用組成物。
- 化合物(B)は、芳香環、リン酸エステル基、並びにアミド基からなる群より選択される少なくとも一種の部分構造を含む化合物である請求項1記載の発泡成形用組成物。
- 化合物(B)は、C6-14の芳香環を1つ以上含む化合物又はその塩である請求項2記載の発泡成形用組成物。
- 化合物(B)は、リン酸エステル及びその塩、リン酸エステル錯体化合物、並びにアミド基を2つ以上有する化合物からなる群より選択される少なくとも一種の化合物である請求項2記載の発泡成形用組成物。
- 化合物(B)の塩は、アルカリ金属又はアルカリ土類金属である請求項4記載の発泡成形用組成物。
- 式(1)、式(2)、式(3)のR1、R2、R21、R22、R31及びR33は、炭素数が1~8のアルキル基である請求項6記載の発泡成形用組成物。
- 式(1)、式(2)、式(3)のXは、ナトリウム、カリウム、ルビジウム、カルシウム及びバリウムのうち少なくとも一種である請求項6又は7記載の発泡成形用組成物。
- 化合物(B)は、上記式(1)により表される芳香族環状リン酸エステル塩である請求項6~8のいずれかに記載の発泡成形用組成物。
- 化合物(B)は、リン酸2,2’-メチレンビス(4,6-ジ-t-ブチルフェニル)ナトリウムである請求項9記載の発泡成形用組成物。
- フッ素樹脂(A)は、溶融加工可能なフッ素樹脂である請求項1~10のいずれかに記載の発泡成形用組成物。
- フッ素樹脂(A)は、テトラフルオロエチレン/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/パーフルオロ(アルキルビニルエーテル)共重合体、及び、テトラフルオロエチレン/エチレン系共重合体からなる群より選択される少なくとも一種である請求項1~11のいずれかに記載の発泡成形用組成物。
- フッ素樹脂(A)は、フッ素化処理されているフッ素樹脂である請求項1~12のいずれかに記載の発泡成形用組成物。
- 実質的にフッ素系低分子化合物を含まない請求項1~13のいずれかに記載の発泡成形用組成物。
- 請求項1~14のいずれかに記載の発泡成形用組成物から得られることを特徴とする発泡成形体。
- 実質的にフッ素系低分子化合物を含まない請求項15記載の発泡成形体。
- 芯線と、前記芯線に被覆された請求項1~14のいずれかに記載の発泡成形用組成物から得られる被覆材とを備えることを特徴とする発泡電線。
- 実質的にフッ素系低分子化合物を含まない請求項17記載の発泡電線。
- 芯線と、前記芯線に被覆されたフッ素樹脂層又はフッ素樹脂組成物層とを有し、
前記フッ素樹脂層又は前記フッ素樹脂組成物層が気泡を有する発泡電線であって、
長さ方向に平行な切断面観察において、
気泡の平均アスペクト比は、1.9以下であることを特徴とする発泡電線。 - 芯線と、前記芯線に被覆されたフッ素樹脂層又はフッ素樹脂組成物層とを有し、
前記フッ素樹脂層又は前記フッ素樹脂組成物層が気泡を有する発泡電線であって、
長さ方向に平行な切断面観察において、
アスペクト比3以上の気泡の存在割合は、長さ方向に平行な切断面観察において計測した気泡全量に対して13%以下であることを特徴とする発泡電線。 - 芯線と、前記芯線に被覆されたフッ素樹脂層又はフッ素樹脂組成物層とを有し、
前記フッ素樹脂層又は前記フッ素樹脂組成物層が気泡を有する発泡電線であって、
長さ方向に平行な切断面観察において、
気泡のアスペクト比の標準偏差は、1.3以下であることを特徴とする発泡電線。 - 芯線と、前記芯線に被覆されたフッ素樹脂層又はフッ素樹脂組成物層とを有し、
前記フッ素樹脂層又は前記フッ素樹脂組成物層が気泡を有する発泡電線であって、
発泡率が35%以上であり、表面粗度が9.0μm以下であることを特徴とする発泡電線。 - 長さ方向に垂直な切断面観察において、
気泡の平均泡径は、40μm以下である請求項19~22に記載の発泡電線。 - 請求項1~14のいずれかに記載の発泡成形用組成物を発泡成形する工程、を含むことを特徴とする発泡成形体の製造方法。
- 請求項1~14のいずれかに記載の発泡成形用組成物を芯線に被覆して電線を得る工程、を含むことを特徴とする電線の製造方法。
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