| 【発明の名称】 |
シース |
| 【発明者】 |
【氏名】佐藤 尚彦
【氏名】内田 健輔
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| 【要約】 |
【課題】柔軟性、機械的強度、末端切断加工性に優れたシースを提供する。
【解決手段】ハロゲンを含まない熱可塑性エラストマー組成物を成形して得られるシースであって、該熱可塑性エラストマー組成物は、ASTM D792における密度が1.1g/cm3以下であり、ASTM D790における曲げ弾性率が1.5〜100MPaの範囲であり、JIS K6251−93における引張り破断伸度が500%以下であることを特徴とするシース。 |
【特許請求の範囲】
【請求項1】 ハロゲンを含まない熱可塑性エラストマー組成物を成形して得られるシースであって、該熱可塑性エラストマー組成物は、ASTM D792における密度が1.1g/cm3以下であり、ASTM D790における曲げ弾性率が1.5〜100MPaの範囲であり、JIS K6251−93における引張り破断伸度が500%以下であることを特徴とするシース。 【請求項2】 該熱可塑性エラストマー組成物は、JIS K6253−93におけるA硬度が40〜95の範囲であり、JIS K6251−93における100%伸長時の抗力が1.2MPa以上、引張り強度が6MPa以上であり、メルトフローレイト(230℃、2.16kg荷重)が0.01〜100の範囲であることを特徴とする請求項1記載のシース。 【請求項3】 該熱可塑性エラストマー組成物が、オレフィン系熱可塑性エラストマーおよび/またはスチレン系熱可塑性エラストマーを主体とする組成物からなることを特徴とする請求項1あるいは2記載のシース。
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【発明の詳細な説明】【0001】 【発明の属する技術分野】本発明は、特定の熱可塑性エラストマー組成物からなり、機械的強度に優れ、柔軟性に富み、良好な押出し加工性を支持している押出し肌の平滑性に優れ、かつ末端切断加工性にも優れたシースに関する。 【0002】 【従来の技術】近年に目を見張るほどに普及したパソコンからオーディオ機器およびOA機器類に至るまで、身の回りにはコード、ケーブル類が多用されている。通常、これらのコード、ケーブル類は電気や光信号を通すための内部の導線と、外周の被覆部分のシース(Sheath)から構成されている。シースの役割は、内部の導線が複数の絶縁芯線の場合は、各々を束ねる役割を果たしている。一方、内部の導線が単線の場合は芯線を外部から絶縁し、人体を電気から守るのと同時に、電気信号等を保護することが挙げられ、その意味においては、絶縁性に優れたプラスチック系あるいはエラストマー系の軟質材料が適していると言える。また、近年においては、プラスチック光ファイバーケーブル(POF)によるデータ送信技術が発達しており、この分野におけるエラストマー系のシースの需要も増加しつつある。 【0003】実際、JIS−A硬度が40から95の範囲の軟質系シース材としては、軟質ポリ塩化ビニルが多用されてきている。その理由として、廉価で、かつ電気絶縁性に優れ、自消性の難燃性を有し、更には良好な押出成形加工性と機械的特性、及び優れた末端切断加工性を具備していることが第一に挙げられる。この「末端切断加工性」とは、内部の導線にはんだ付け等を行うことを目的として、コードの末端部を刃のついたストリッパーでシース部分のみを切断し、導線を露出させる一連の作業性を意味している。切断末端が伸びることなくきれいに切断加工できるものを良好であるとされおり、軟質ポリ塩化ビニルはこの末端切断加工性に極めて優れた特性を具備している。 【0004】ところで近年、環境問題を背景としたポリ塩化ビニル代替の市場ニーズが高まってきている。当シースに関しても例外ではなく、従来の軟質ポリ塩化ビニルに取って代わる素材の開発要求が強まってきている。しかし、軟質ポリ塩化ビニル製のシースが具備している、優れた末端切断加工性、および柔軟性、押出し肌の平滑性、機械的強度を具備する代替素材の開発が遅々として進まないのが現実であった。 【0005】 【発明が解決しようとする課題】本発明は、ハロゲンを含まない熱可塑性エラストマー組成物からなるシースを提供することを目的としており、更には、柔軟性と良好な押出肌の平滑性、機械的特性を有し、かつ優れた末端切断加工性を具備したシースを提供することを目的としている。 【0006】 【課題を解決するための手段】本発明者は、上記の点を鑑み、鋭意検討を重ねた結果、以下に示すシースが前記課題を全て解決することを見出し、本発明に至った。すなわち本発明は、1. ハロゲンを含まない熱可塑性エラストマー組成物を成形して得られるシースであって、該熱可塑性エラストマー組成物は、ASTMD792における密度が1.1g/cm3以下であり、ASTM D790における曲げ弾性率が1.5〜100MPaの範囲であり、JIS K6251−93における引張り破断伸度が500%以下であることを特徴とするシース、2. 該熱可塑性エラストマー組成物は、JIS K6253−93におけるA硬度が40〜95の範囲であり、JIS K6251−93における100%伸長時の抗力が1.2MPa以上、引張り強度が6MPa以上であり、メルトフローレイト(230℃、2.16kg荷重)が0.01〜100の範囲であることを特徴とする上記1記載のシース、3. 該熱可塑性エラストマー組成物が、オレフィン系熱可塑性エラストマーおよび/またはスチレン系熱可塑性エラストマーを主体とする組成物からなることを特徴とする上記1あるいは2記載のシース、に関する。 【0007】 【発明の実施の形態】以下、本発明に関して詳しく述べる。まず、本発明のシースを構成する熱可塑性エラストマー組成物について説明する。本発明のシースを構成する熱可塑性エラストマー組成物は、その組成物を構成するポリマー成分がハロゲンを含まないことが必須要件である。 【0008】ハロゲンとは、フッ素、塩素、臭素、ヨウ素、アスタチンからなる各元素の総称であり、「ハロゲンを含まない」とは、実質的には、シースを構成する組成物中、ハロゲン原子の存在量が実質的に1重量%未満であることを意味する。ハロゲンを含む代表的なポリマーである軟質ポリ塩化ビニルにおいては、柔軟性やシース末端切断加工性等を満足するものが数多く存在するが、軟質ポリ塩化ビニル以外の素材で上記の特性を全て満足させることが本発明の趣旨であることから、該軟質ポリ塩化ビニル製のシースは除外される。 【0009】その他、ハロゲン化ブチルゴム組成物、塩素化ポリエチレン、ポリ塩化ビニリデン、およびハロゲン系難燃剤を含む任意の組成物からなるシースも、本発明からは除外される。本発明で用いられる熱可塑性エラストマー組成物は、オレフィン系熱可塑性エラストマー(架橋型、非架橋型)、スチレン・共役ジエン共重合体(ブロック、ランダムとも;水素添加型、非水素添加型とも)を主体とする組成物、ポリステル系熱可塑性エラストマー、ポリアミド系熱可塑性エラストマー、ポリウレタン系熱可塑性エラストマー、シリコーン系熱可塑性エラストマー等が挙げられるが、特に好ましくは、オレフィン系熱可塑性エラストマー(架橋型、非架橋型とも)および/またはスチレン・共役ジエンブロック共重合体(ブロック、ランダムとも;水素添加型、非水素添加型とも)を主体とする組成物である。 【0010】ここで、「主体とする」とは、該組成物中のポリマー成分中において、少なくとも25重量%以上、好ましくは30重量%以上配合されていることを示している。但し、ゴム用軟化剤等のプロセスオイル等のオイル成分、炭酸カルシウム等の充填剤成分は除外して算出する。次に、オレフィン系熱可塑性エラストマー(架橋型、非架橋型とも)について説明する。 【0011】オレフィン系熱可塑性エラストマーとは、主としてエチレン・α−オレフィン(共役ジエン)共重合体からなるゴム質重合体からなる層と、ポリオレフィン樹脂からなる樹脂層から構成されている。α−オレフィンの具体例を列挙すると、プロピレン、ブテン−1、ペンテン−1、ヘキセン−1、ヘプテン−1、4−メチルペンテン−1、オクテン−1、ノネン−1、デセン−1、ウンデセン−1、ドデセン−1等が挙げられる。中でもヘキセン−1、4−メチルペンテン−1、オクテン−1が好ましく、その中でもオクテン−1が最も好ましい。オクテン−1は少量ながらもポリマー自身の柔軟性を付与する効果に優れ、得られた共重合体は機械的強度と柔軟性のバランスが特に優れている。また、エチレン・α−オレフィン(共役ジエン)共重合体には、ポリブタジエンおよび/またはポリイソプレンおよび/またはブタジエンとイソプレンの共重合体の部分あるいは完全水素添加物も該ポリマー構造と合致するため、この範疇に含まれる。 【0012】また、ポリオレフィン樹脂の例を挙げると、高密度ポリエチレン、低密度ポリエチレン、直鎖低密度ポリエチレン、超高分子量ポリエチレン、ポリプロピレン(ホモ、ブロック、ランダム)、ポリブテン、ポリ(4−メチルペンテン−1)等が挙げられる。中でも、高密度ポリエチレン、低密度ポリエチレン、直鎖低密度ポリエチレン、ポリプロピレン(ホモ、ブロック、ランダム)が好ましく、とりわけ動架橋を行う場合はポリプロピレン(ホモ、ブロック、ランダム)が最も好ましい。 【0013】本発明におけるシースを構成する熱可塑性エラストマー組成物は、その組成物を部分的または完全に架橋させることが可能である。架橋させることにより、得られるシースの機械的強度を向上させ、かつ引張り破断伸度を低減させ、シースの末端切断加工性を付与させることが可能となる。本発明では該組成物を部分的または完全に架橋せしめる手段についてはなんら規定はされないが、有機過酸化物等のラジカル開始剤単独、あるいはラジカル開始剤および架橋助剤を併用して架橋させる手法が最も推奨される。 【0014】ここで、好ましく使用されるラジカル開始剤の具体的な例として、1,1−ビス(t−ブチルパーオキシ)−3,3,5−トリメチルシクロヘキサン、1,1−ビス(t−ヘキシルパーオキシ)−3,3,5−トリメチルシクロヘキサン、1,1−ビス(t−ヘキシルパーオキシ)シクロヘキサン、1,1−ビス(t−ブチルパーオキシ)シクロドデカン、1,1−ビス(t−ブチルパーオキシ)シクロヘキサン、2,2−ビス(t−ブチルパーオキシ)オクタン、n−ブチル−4,4−ビス(t−ブチルパーオキシ)ブタン、n−ブチル−4,4−ビス(t−ブチルパーオキシ)バレレート等のパーオキシケタール類;ジ−t−ブチルパーオキサイド、ジクミルパーオキサイド、t−ブチルクミルパーオキサイド、α,α’−ビス(t−ブチルパーオキシ−m−イソプロピル)ベンゼン、α,α’−ビス(t−ブチルパーオキシ)ジイソプロピルベンゼン、2,5−ジメチル−2,5−ビス(t−ブチルパーオキシ)ヘキサンおよび2,5−ジメチル−2,5−ビス(t−ブチルパーオキシ)ヘキシン−3等のジアルキルパーオキサイド類; 【0015】アセチルパーオキサイド、イソブチリルパーオキサイド、オクタノイルパーオキサイド、デカノイルパーオキサイド、ラウロイルパーオキサイド、3,5,5−トリメチルヘキサノイルパーオキサイド、ベンゾイルパーオキサイド、2,4−ジクロロベンゾイルパーオキサイドおよびm−トリオイルパーオキサイド等のジアシルパーオキサイド類;t−ブチルパーオキシアセテート、t−ブチルパーオキシイソブチレート、t−ブチルパーオキシ−2−エチルヘキサノエート、t−ブチルパーオキシラウリレート、t−ブチルパーオキシベンゾエート、ジ−t−ブチルパーオキシイソフタレート、2,5−ジメチル−2,5−ジ(ベンゾイルパーオキシ)ヘキサン、t−ブチルパーオキシマレイン酸、t−ブチルパーオキシイソプロピルカーボネート、およびクミルパーオキシオクテート等のパーオキシエステル類;ならびに、t−ブチルハイドロパーオキサイド、クメンハイドロパーオキサイド、ジイソプロピルベンゼンハイドロパーオキサイド、2,5−ジメチルヘキサン−2,5−ジハイドロパーオキサイドおよび1,1,3,3−テトラメチルブチルパーオキサイド等のハイドロパーオキサイド類を挙げることができる。 【0016】これらの化合物の中でも、1,1−ビス(t−ブチルパーオキシ)−3,3,5−トリメチルシクロヘキサン、ジ−t−ブチルパーオキサイド、ジクミルパーオキサイド、2,5−ジメチル−2,5−ビス(t−ブチルパーオキシ)ヘキサンおよび2,5−ジメチル−2,5−ビス(t−ブチルパーオキシ)ヘキシン−3が特に好ましく用いられる。これらのラジカル開始剤は、先述のゴム質重合体100重量部に対し0.02〜3重量部、好ましくは0.05〜1重量部の量で用いられる。0.02重量部未満では架橋反応が不十分であり、一方、3重量部を越えて添加してもエラストマー組成物の機械的強度等の物性は頭打ちとなり、無意味なものとなる。 【0017】更に、架橋助剤としては、ジビニルベンゼン、トリアリルイソシアヌレート、トリアリルシアヌレート、ダイアセトンジアクリルアミド、ポリエチレングリコールジアクリレート、ポリエチレングリコールジメタクリレート、トリメチロールプロパントリメタクリレート、トリメチロールプロパントリアクリレート、エチレングリコールジメタクリレート、トリエチレングリコールジメタクリレート、ジエチレングリコールジメタクリレート、ジイソプロペニルベンゼン、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、フェニルマレイミド、アリルメタクリレート、N,N’−m−フェニレンビスマレイミド、ジアリルフタレート、テトラアリルオキシエタン、1,2−ポリブタジエン等が好ましく用いられる。これらの架橋助剤は単独で使用してもよいし、複数のものを併用してもよい。中でも、ジビニルベンゼンが好ましく使用される。 【0018】これらの架橋助剤は、先述ゴム質重合体100重量部に対し0.1〜5重量部、好ましくは0.5〜2重量部の量で用いられる。0.1重量部未満では架橋反応が不十分で添加効果が期待できず、一方、5重量部を越えて添加しても組成物の機械的強度等の物性は向上せず、むしろ過剰の架橋助剤が組成物中に残存する結果となり、品質上好ましくない。 【0019】上記熱可塑性エラストマー組成物には、好ましく非芳香族系ゴム用軟化剤であるプロセスオイルを添加することができる。プロセスオイルは得られる組成物に柔軟性、加工性を付与するのみならず、経済性を改善する上で有用な成分である。本発明で使用するプロセスオイルは一般に知られているパラフィン系およびナフテン系に分類されるゴム用オイルである。その中でもパラフィン系オイルが好ましく、さらにパラフィン系の中でも、芳香族環成分が5%以下のものが好ましく、更には1%以下のものが最も望ましい。プロセスオイルの使用量は、得られる熱可塑性エラストマー組成物の物性が損なわれない範囲にとどめるべきであるが、おおよその目安としてゴム質重合体100重量部に対して5〜300重量部程度であり、更に好ましくは30〜200重量部である。 【0020】オレフィン系熱可塑性エラストマーは、各々のポリマー成分をバンバリー、加圧ニーダー、あるいは単軸押出機、2軸押出機等で溶融混練して得る方法と、重合反応器中で得る方法(通称、「リアクターTPO」)が主として挙げられる。また、前者の如く溶融混練してオレフィン系エラストマーを得る場合、過酸化有機物の存在下、動的に処理し、ゴム層を架橋させ、マトリックス中に粒子層として分散させたオレフィン系熱可塑性エラストマー「TPV(Thermoplastic Vulcanizates)」も好ましく選択される。 【0021】次に、スチレン系熱可塑性エラストマーについて説明する。スチレン系熱可塑性エラストマーとは、少なくとも1個のビニル芳香族化合物を主体とする重合体ブロックAと、少なくとも1個の共役ジエン化合物を主体とする重合体ブロックBとからなるブロック共重合体を、場合により水素添加してなるブロック共重合体を意味する。中でも耐熱性や耐候性の観点から、水素添加された水添ブロック共重合体がより好ましく用いられる。 【0022】該水添ブロック共重合体は、少なくとも1個、好ましくは2個以上のビニル芳香族化合物を主体とする重合体ブロックAと、少なくとも1個の共役ジエン化合物を主体とする重合体ブロックBとからなるブロック共重合体を水素添加してなるブロック共重合体であり、例えばA−B、A−B−A、B−A−B−A、A−B−A−B−A、B−A−B−A−B、(A−B)4−Si、(B−A−B)4−Si、(A−B)4−Sn、(B−A−B)4−Sn等の構造を有する。 【0023】また、これらのビニル芳香族化合物を主体とする重合体ブロックA、共役ジエン化合物を主体とする重合体ブロックBは、それぞれの重合体ブロックにおけるビニル芳香族化合物または共役ジエン化合物の分布が、ランダムまたはテーパード(分子鎖にそってモノマー成分が増加または減少するもの)、または一部ブロック状またはこれらの任意の組み合わせであってもよく、また重合体ブロックBがそれぞれ2個以上ある場合は、各重合体ブロックはそれぞれが同一構造であってもよく、異なる構造であってもよい。本明細書中で使用される「主体とする」という表現は、該当モノマー単位が重合体ブロックの少なくとも50重量%以上、好ましくは70%以上を占めることを意味する。 【0024】本発明のブロック共重合体を構成するビニル芳香族化合物としては、例えば、スチレン、α−メチルスチレン、p−メチルスチレン、p−t−ブチルスチレンなどのうちから1種または2種以上が選択でき、中でもスチレンが好ましい。また共役ジエン化合物としては、例えばブタジエン、イソプレン、1,3−ペンタジエン、2,3−ジメチル−1,3−ブタジエンなどのうちから1種または2種以上が選択でき、中でもブタジエン、イソプレンおよびこれらの組み合わせが好ましい。そして、水素添加される前の共役ジエン化合物を主体とする重合体ブロックBは、そのブロックにおけるミクロ構造を任意に選ぶことができ、例えば、ポリブタジエンブロックの場合においては、1,2−ビニル結合構造が20〜60重量%、好ましくは25〜45重量%であり、ポリイソプレンブロックにおいては1,4−結合が80重量%以上、好ましくは90重量%以上である。 【0025】これらのブロック共重合体は、上記した構造を有するものであれば、その製造方法を制限するものではなく、例えば、特公昭40−23798号公報に記載された方法により、リチウム触媒を用いて不活性溶媒中でビニル芳香族化合物−共役ジエン化合物ブロック共重合体を合成することができる。また、より好ましい性能を発揮するビニル芳香族化合物−水素添加された共役ジエン化合物ブロック共重合体の製造方法としては、例えば、特公昭42−8704号公報、特公昭43−6636号公報に記載された方法で良いが、特に高度の耐侯性や耐熱老化性を求められる用途にあっては、チタン系水添触媒の使用が推奨され、例えば、特開昭60−220147号公報、特開昭61−33132号公報あるいは特開昭62−207303号公報が挙げられる。その際の共役ジエン化合物に由来する脂肪族二重結合は、少なくとも80%、好ましくは90%以上が水素添加され、一方、ビニル芳香族化合物の20%未満、好ましくは10%未満が水素添加されるように選択される。上記水素添加ブロック共重合体の水素添加率については、赤外線分光分析や核磁気共鳴分析により容易に知ることができる。 【0026】また、ビニル芳香族/共役ジエンランダム共重合体の部分あるいは完全水素添加物も好ましく用いられる。該ランダム共重合体は、例を挙げると、好ましくはポリプロピレン等のポリオレフィン樹脂と、必要に応じてプロセスオイルを配合し、先述の架橋剤の存在下、動的に処理して得られた組成物からシースを得ることも可能である。本発明のシースは、ASTM D792における密度が1.1g/cm3以下であることが必須要件である。実際問題として、炭酸カルシウムや水酸化マグネシウム等の無機充填剤を多量に配合することにより、該組成物の密度は1.1を越え得る。密度が1.1g/cm3を超えるまでに無機充填剤を配合すると、シースに成形した際の押出し肌の平滑性が損なわれ、表面はざらざら状となり、光沢感も得られず、好ましくない。密度を1.1g/cm3以下とすることにより、近年強まっている製品の軽量化のニーズにも適合し、望ましいものとなる。 【0027】また、本発明のシースは、ASTM D790で規定される曲げ弾性率が1.5〜100MPaの範囲であることが必須要件である。1.5MPa未満では、得られるシースの腰が不足し、製品としてのコード・ケーブル類とした際も柔らか過ぎて不適切であるため好ましくない。また、100MPaを超えると、得られるシースが硬くなり、製品としてのコード・ケーブル類の柔軟性を損ねてしまうため好ましくない。更に好ましい曲げ弾性率は、3〜85MPaの範囲であり、最も好ましくは5〜70MPaの範囲である。 【0028】また、本発明のシースは、JIS K6251−93における引張り破断伸度が500%以下であることが必須要件である。500%を超えるとシースの末端切断加工性が悪化する傾向で好ましくない。500%以下であるシースは、末端切断加工性に優れている。更に好ましい引張り判断伸度は480%以下であり、最も好ましい引張り破断伸度は450%以下である。更に本発明のシースは、JIS K6253−93におけるA硬度計での瞬間値が40〜95の範囲であることが好ましい。シースの硬度が40未満であると、シースとして柔らか過ぎて腰が無いため好ましくなく、一方、95を超えると、シースとして硬くなり、柔軟性が損なわれるため好ましくない。更に好ましいA硬度は、50〜85の範囲であり、最も好ましくは60〜80の範囲である。 【0029】更に本発明のシースは、JIS K6251−93における100%伸長時の抗力が1.2MPa以上、破断時の引張り強度が6MPa以上であることが好ましい。100%伸長時の抗力が1.2MPa未満であると、低応力で容易に伸長し、シース切断加工性に悪影響を及ぼす可能性があるため好ましくない。更に好ましくは、1.5MPa以上であり、最も好ましくは1.8MPa以上である。一方、破断時の引張り強度が6MPa未満であると、シース自身の機械的強度の低下を招くため、コード・ケーブル等の製品としての品質上好ましくない。更に好ましい引張り強度は7MPa以上であり、最も好ましくは8MPa以上である。 【0030】更に本発明のシースは、ISO R1133で規定されるメルトフローレイト(230℃、2.16kg荷重)が0.01〜100の範囲であることが好ましい。メルトフローレイトが0.01未満では、シースに成形加工する際に生産性を損ね、更にはシースの外観を低下させるあることから好ましくない。また、メルトフローレイトが100を超えると、シースに成形加工する際、付形性を損ねることからも好ましくない。更に好ましいメルトフローレイトは0.03〜50であり、最も好ましくは、0.05〜20である。 【0031】本発明のシースを構成する組成物の一例として、以下の組成物が例示できる。該組成を基に、適切な配合系および配合量を選択することにより、JIS K6253−93におけるA硬度が40〜95の範囲であり、かつJIS K6251−93における引張り破断伸度が500%以下となるシースが得られ、該シースは柔軟性と末端切断加工性に優れた特性を示す。また、下記の組成物の基本概念は、特開昭62−20551号公報に既に記載されている。該明細書によると、該組成物は、軟質でありながら強度、耐熱性等に優れかつ圧縮永久歪が小さいことが特長として挙げられているが、末端切断加工性の優れたシースに関する記載は無い。 【0032】該組成物は、(a)少なくとも1個のビニル芳香族化合物を主体とする重合体ブロックAと、少なくとも1個の共役ジエン化合物を主体とする重合体ブロックBとからなるブロック共重合体を水素添加してなる数平均分子量3万〜30万の水添ブロック共重合体と、(b)結合単位が下記式(1) 【0033】 【化1】
【0034】(ここで、R1、R2、R3、R4はそれぞれ水素、炭化水素、置換炭化水素基からなる群から選択されるものであり、互いに同一でも異なってもよい。また、nは1以上の整数。) からなり、還元粘度(0.5g/dlクロロホルム溶液、30℃測定)が0.15〜0.70の範囲にあるホモ重合体および、または共重合体であるポリフェニレンエーテル樹脂、から構成されるエラストマー組成物であり、更に必要に応じてプロセスオイルや他の熱可塑性樹脂が配合された組成物である。 【0035】該組成物からなるシースは、柔軟性に加え、優れた末端切断加工性を発現でき、極めて好ましいものとなる。ここで、本発明の(a)成分である水添ブロック共重合体の数平均分子量は3万〜30万であるが、更に望ましくは8万〜20万である。数平均分子量が3万〜30万の範囲の水添ブロック共重合体を用いることにより、押出成形加工性と機械的強度、耐熱性等の物性のバランスに優れたシースを得ることができる。また、水添ブロック共重合体の分子量分布[重量平均分子量(Mw)と数平均分子量(Mn)との比(Mw/Mn)]は10以下、好ましくは5以下、さらに好ましくは2以下である。分子量分布が10を超えると得られるシースの機械的強度、耐熱性が十分でなく好ましくない。 【0036】これらの水添ブロック共重合体の数平均分子量、分子量分布はゲルパーミエーションクロマトグラフィーにより、標準ポリスチレンを用いて容易に求めることができる。具体的な測定方法を例示すると、装置:ポリマーラボラトリー社製PL−GPC−210カラム:PLゲル 10μm MIXED−B 300×7.5mm 2本 PLゲル 10μm GUARD 10×7.5mm 1本カラム温度: 50℃溶媒:O−ジクロロベンゼン 試料濃度0.1重量%溶解後、フィルターによりろ過を実施。 【0037】次に、(b)成分として使用するポリフェニレンエーテル樹脂について説明する。本発明の(b)成分として用いられるポリフェニレンエーテル樹脂は、得られるシースの末端切断加工性を付与する目的で、(a)成分との組み合わせにおいて有効な成分である。(b)成分は結合単位が下記式(1) 【0038】 【化2】
【0039】(ここで、R1、R2、R3、R4はそれぞれ水素、炭化水素、置換炭化水素基からなる群から選択されるものであり、互いに同一でも異なってもよい。nは1以上の整数。)からなり、還元粘度(0.5g/dlクロロホルム溶液、30℃測定)が0.15〜0.70、好ましくは0.20〜0.60の範囲にあるものが用いられる。このポリフェニレンエーテル樹脂としては公知のものを用い得る。具体的な例としてはポリ(2,6−ジ メチル−1,4−フェニレンエーテル)、ポリ(2−メチル−6−エチル−1,4−フェニレンエーテル)、ポリ(2,6−ジフェニル−1,4−フェニレンエーテル)、ポリ(2−メチル−6−フェニル−1,4−フェニレンエーテル)などが挙げられ、また2,6−ジメチルフェノールと他のフェノール類(例えば2,3,6−トリメチルフェノールや2−メチル−6−ブチルフェノール)との共重合体のごときポリフェニレンエーテル共重合体も挙げられる。なかでもポリ(2,6−ジメチル−1,4−フェニレンエーテル)、2,6−ジメチルフェノールと2,3,6−トリメチルフェノールが好ましく、更にポリ(2,6−ジメチル−1,4−フェニレンエーテル)が好ましい。 【0040】ポリ(2,6−ジメチル−1,4−フェニレンエーテル)の場合はその還元粘度(0.5g/dl クロロホルム溶液、30℃測定)は、0.15〜0.70の範囲のものが好ましく、より好ましくは0.20〜0.60の範囲である。(b)成分の配合量は、成分(a)の100重量部に対し5〜200重量部の範囲で好適に選択することが可能である。該配合量が5重量部未満の場合、ポリフェニレンエーテル樹脂を添加する効果としてのシースの末端切断加工性が十分に付与されず、好ましくない。また該配合量が200重量部を超える場合、得られるシース用成形材料の硬度が上昇し、シース自体の柔軟性が損なわれるため好ましくない。更には、シース切断加工性は頭打ちとなることから、200部を超えて配合する必要性も無い。 【0041】更に(b)成分の好適な添加量は、(a)成分である水添ブロック共重合体100重量部に対して20〜200重量部であり、更に好ましくは20〜150重量部である。本発明のシースには、好ましく先述の非芳香族系ゴム用軟化剤であるプロセスオイルを添加することができる。その使用量は、得られる熱可塑性エラストマー組成物の物性が損なわれない範囲にとどめるべきであるが、おおよその目安として水添ブロック共重合体100重量部に対して5〜300重量部程度であり、更に好ましくは30〜150重量部である。 【0042】また、本発明のシースには、好ましく熱可塑性樹脂を添加することができる。中でもビニル系炭化水素樹脂を添加することが好ましく、該ビニル系炭化水素樹脂はシース用成形材料の成形加工性、機械的強度を改善する上で大変有用である。ビニル系炭化水素樹脂として好ましく用いられるものの例として、低密度ポリエチレン、直鎖低密度ポリエチレン、高密度ポリエチレン、超高分子量ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリブテン、ポリスチレン樹脂等の単独重合体、あるいはエチレンおよびプロピレン、1−ブテン、1−ヘキセン、1−オクテン等のα−オレフィンの中から任意に選ばれる2種以上の構成単位の組み合わせによるランダムもしくはブロック共重合体等が挙げられる。これらは、1種のみを使用しても良いし、複数のビニル系炭化水素樹脂を任意の割合で併用してもよい。尚、ビニル系炭化水素樹脂の使用量は得られるシースの柔軟性が損なわれない範囲にとどめるべきである。好適な添加量は(a)成分である水添ブロック共重合体100重量部に対して5〜250重量部であり、更に好ましくは30〜200重量部である。 【0043】(a)成分および(b)成分にプロセスオイル、熱可塑性樹脂を配合した組成物は必要に応じて、先述の架橋剤、架橋助剤を用いて動的に架橋させることも好ましく実施される。動的架橋を行うことにより、機械的強度が向上し、かつ引張り破断伸度が低下するため、シースでの末端切断加工性が改善されるため好ましい。さらに、本発明のシースには、発明の範囲で、前記した成分以外に必要に応じて、ブロッキング防止剤、滑剤、シリコンオイル、顔料、カーボンブラック、無機充填剤、光安定剤、帯電防止剤等を配合することも可能である。 【0044】一般に、本発明のシースを構成する熱可塑性エラストマー組成物を製造する方法としては、各配合物を溶融混練する前に、これらの配合物をヘンシェルミキサー、タンブラー、リボンブレンダーのような混合機を用いて予めドライブレンドし、次いで該混合物を溶融混練することにより均質なエラストマー組成物が得られる。重合体成分をブレンドする為には、従来技術で知られているいかなる方法を使用しても良い。最も均質なブレンド物を得るためには、通常使われているミキシングロール、ニーダー、バンバリーミキサー、および単軸押出機、2軸押出機のような各種の混練機を使用して溶融混練する方法が望ましい。中でも2軸押出機を用いる手法が最も好ましい。 【0045】本発明のシースは、良好な押出表面肌の平滑性、柔軟性、機械的強度を有し、更には軟質ポリ塩化ビニルに匹敵する、優れたシース切断加工性を有しており、多種多様なコード、ケーブル類の被覆材として使用可能である。以下、本発明を実施例によりさらに詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。なお、これら実施例および比較例において、各種の評価方法に用いられた試験法は以下の通りである。 【0046】(1)密度[g/cm3] ASTM D792に準じて23℃の雰囲気下にて測定を実施した。 (2)曲げ弾性率[MPa] 厚み1/4インチの試験片を用い、ASTM D790に準じて23℃の雰囲気下にて測定を実施した。 (3)100%伸長時の抗力[MPa]、引張破断強度[MPa]、引張り破断伸び[%] JIS K6251−93、JIS3号ダンベル、引張り速度は500mm/分、試料は2mm厚のプレスシートを打ち抜いて用い、23℃の雰囲気下にて測定を実施した。 【0047】(4)硬度[−] 2mmシートを4枚重ね、23℃雰囲気下にて、JIS K6253−93、Aタイプ で示される瞬間値を測定した。 (5)メルトフローレイト[g/10min.] ISO R1133に準じ、230℃、2.16kg荷重で測定した。 【0048】(6)柔軟性導線と共に押出し成形したコードから導線を抜き去り、チューブ状のシースのみで、折り曲げたり、丸めたりしてその柔軟性を評価した。チューブ状のシースの外径は4mm、内径は1mmであった。 ◎:柔軟性に特に優れている○:柔軟性良好。ただし、コード・ケーブルの用途によっては比較的に硬い。 △:腰が無い。柔らか過ぎ。 ×:柔軟性に乏しい。硬い。 【0049】(7)押出し肌の平滑性成形したシースの表面外観を平滑性の尺度で評価した。 ◎:優れている。押出し成形条件で光沢も艶消しも可能である。 ○:良い。但し、艶消し状である。 ×:表面状態がザラザラ。荒れている。 【0050】(8)末端切断加工性導線と共に押出成形したコードのシース末端部分をその専用器具であるストリッパー(VESSEL 3000C)を用いて切断加工を実施した。その際の評価基準を下記の通りとした。 ◎:極めて良好な末端切断加工性を示す。 ○:やや伸びる傾向だが、支障は無い。 ×:切断作業性不可。シース末端が伸びて、切れない。 各成分は下記のものを使用した。 【0051】成分(a−1):A−B−Aの構造を有し、数平均分子量52000、分子量分布1.07、結合スチレン量19重量%、水素添加前のポリブタジエン部の1,2−ビニル結合量が35重量%、ポリブタジエン部の水素添加率99%のスチレン/ブタジエンブロック共重合体の水添ブロック共重合体を特開昭60−220147号公報に記載された方法により合成し、成分(a−1)を得た。 【0052】成分(a−2):A−B−Aの構造を有し、数平均分子量72000、分子量分布1.09、結合スチレン量29重量%、水素添加前のポリイソプレン部の1,4−結合量が94重量%、3,4−結合量が6重量%、ポリイソプレン部の水素添加率99%のスチレン/イソプレンブロック共重合体の水添ブロック共重合体を特開昭60−220147号公報に記載された方法により合成し、成分(a−2)を得た。 【0053】成分(a−3):B−A−B−Aの構造を有し、数平均分子量140000、分子量分布1.25、結合スチレン量35重量%、水素添加前のポリブタジエン部の1,2−ビニル結合量が38重量%、ポリブタジエン部の水素添加率99%のスチレン/ブタジエンブロック共重合体の水添ブロック共重合体を特開昭60−220147号公報に記載された方法により合成し、成分(a−3)を得た。 【0054】成分(a−4):数平均分子量95000、分子量分布1.10、水素添加前のポリブタジエン部の1,2−ビニル結合量が39重量%、水素添加率99%のポリブタジエンの水素添加物を合成し、成分(a−4)を得た。 成分(a−5):結合スチレン量10重量%、数平均分子量84000、分子量分布1.08、水素添加前のポリブタジエン部の1,2−ビニル結合量が36%、水素添加率99%のスチレン・ブタジエンランダム共重合体の水素添加物を合成し、成分(a−5)を得た。 【0055】成分(b):ポリフェニレンエーテル樹脂として、ポリ(2,6−ジメチル−1,4−フェニレン)エーテル(還元粘度:0.54)を合成した。 成分(c):出光興産製ダイアナプロセスオイルPW−380(パラフィン系プロセスオイル、動粘度;381.6cst (40℃)、30.1cst(10℃)、環分析;CN =27%、CP =73%) 【0056】成分(d−1):モンテル・エスディーケー・サンライズ製ポリプロピレンサンアロマーPB370(エチレンとのブロックタイプ)、MFR:1.3成分(d−2):デュポン ダウ エラストマーズ製エチレン−オクテン−1共重合体エンゲージ8180 MFR:0.5(190℃、2.16kgf) 密度:0.863成分(d−3):エー・アンド・エム スチレン製ポリスチレンエー・アンド・エム ポリスチレン G9305(GPPSタイプ) MFR:1.5(200℃、5kgf) 【0057】成分(e):チバ・スペシャルティ・ケミカルズ製イルガフォス168(商品名;リン系熱安定剤) 成分(f):日本油脂製有機過酸化物パーヘキサ25B(商品名;架橋剤) 成分(g):和光純薬製ジビニルベンゼン(架橋助剤) 成分(h):同和カルファイン製炭酸カルシウムSST−40(商品名) 【0058】(1)実施例1〜12、15、および比較例1、3、6の組成物の製造各成分(a)、(b)、および(e)を、場合により成分(d)、(f)、(g)、(h)を表1の各々の配合量に従い、均一にドライブレンドした後、ホッパーに投入し、40mm径、L/D=46の同方向二軸押出機にて270℃の条件で溶融混練を行った。なお、成分(c)のゴム用軟化剤は、押出機の中間点にて、液添を行って添加した。 【0059】(2)実施例13〜14、16〜18、および比較例2、4、5、7の組成物の製造各成分(d)および(e)を、場合により成分(a)、(f)、(g)、を表1の各々の配合量に従い、均一にドライブレンドした後、ホッパーに投入し、40mm径、L/D=46の同方向二軸押出機にて、220℃の条件で溶融混練を行った。なお、成分(c)のゴム用軟化剤は、押出機の中間点にて、液添を行って添加した。 【0060】このように上記2系統の熱可塑性エラストマー組成物からなるシース用の成形材料を得、これを先述の試験法にて各実施例および比較例を得た。更に得られたシース用成形材料を用いて、下記の仕様のコードを製造し、押出し表面の平滑性と末端切断加工性の評価を行った。 導線:銅に錫メッキを施した、直径0.3mmの3本による撚り線を使用シース:下記の実施例、比較例で示したシース用成形材料を使用、外径3mm押出成形機:三葉製作所製、押出被覆装置温度条件:シリンダー温度180℃、ダイス温度175〜200℃導線とシース用成形材料と双方を供給し、ダイより被覆導線を出し、自動定速引取機にて毎分20mの速度で製造を行った。 【0061】 【実施例1〜18】得られた各シースについて、各項目の評価を実施し、表1に示す。いずれも、柔軟性、機械的強度、末端切断加工性に優れることは明らかである。また、成分(f)架橋剤、(g)架橋助剤、(h)無機充填剤を用いた系のシースは、シース成形時の温度条件に因らず押出し表面が艶消しであったのに対し、左記成分を用いない系のシースは、押出し温度条件で光沢、艶消し双方が可能であった。 【0062】 【比較例1〜7】実施例と同様に、得られた各シースについて、各項目の評価を実施し、表1に示す。いずれも、柔軟性が損なわれている、柔らか過ぎて腰が無い、末端切断加工性が劣る等、いずれかの点にて本発明におけるシースとしての要件が欠落していることは明らかである。 【0063】 【表1】
【0064】 【発明の効果】本発明におけるシースは、柔軟性、機械的強度、末端切断加工性に優れた特性を具備しているため、各種コード、ケーブル類の被覆材として好適に使用することが可能であり、とりわけ、軟質ポリ塩化ビニル代替素材として適していることから、その工業的価値は極めて高い。
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| 【出願人】 |
【識別番号】000000033 【氏名又は名称】旭化成株式会社
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| 【出願日】 |
平成12年8月8日(2000.8.8) |
| 【代理人】 |
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| 【公開番号】 |
特開2002−56723(P2002−56723A) |
| 【公開日】 |
平成14年2月22日(2002.2.22) |
| 【出願番号】 |
特願2000−239659(P2000−239659) |
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