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JP4798131B2 - フッ素樹脂組成物及び電線 - Google Patents

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JP4798131B2 JP2007516316A JP2007516316A JP4798131B2 JP 4798131 B2 JP4798131 B2 JP 4798131B2 JP 2007516316 A JP2007516316 A JP 2007516316A JP 2007516316 A JP2007516316 A JP 2007516316A JP 4798131 B2 JP4798131 B2 JP 4798131B2
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Description

本発明は、フッ素樹脂組成物及び電線に関する。
フッ素樹脂は、耐熱性、耐薬品性、耐溶剤性、絶縁性等の特性に優れているので、溶融押出成形してチューブ、電線被覆、パイプ、フィラメント等の製品を得ることができる。特にテトラフルオロエチレン〔TFE〕/ヘキサフルオロプロピレン〔HFP〕系共重合体〔FEP〕からなるフッ素樹脂は、誘電率、誘電正接が低く優れた絶縁性を有しているので、ケーブル、ワイヤ等の電線被覆用途に好適に用いられる。
電線被覆等の成形においては、生産性向上及びコストダウンを目的として、成形速度向上と同時に成形不良の低減が可能である材料が必要とされる。
成形不良のうち、メルトフラクチャー現象の改善と臨界押出速度の向上を目的として、FEPにポリテトラフルオロエチレン〔PTFE〕をその含有量が0.01〜5重量%となるように配合すること(例えば、特許文献1参照。)、また、電線被覆時の被覆切れの改良を目的として、FEP若しくはそのパーフルオロアルキルビニルエーテルとの3元共重合体100重量部に対しPTFEを0.03〜2重量部配合すること(例えば、特許文献2及び特許文献3参照。)が提案されている。
これらの技術において、PTFEはディスパージョンの形で配合することが開示されているが、FEPと上記3元共重合体は、粉末として配合され、ディスパージョンとして配合することは全く記載されていない。
これらの技術では、被覆樹脂と導線との間に生じてしまう樹脂塊(Lump)のサイズを小さくする効果は多少あるが、ランプ発生頻度の低減が不充分である問題があった。
FEP、及び、その融点よりも20℃以上高い融点をもち高分子量のパーフルオロポリマーをFEPの0.01〜5重量%含む、溶融加工可能な組成物において、FEP及びパーフルオロポリマーはともにディスパージョンの形で配合することが提案されている(例えば、特許文献4参照。)。このパーフルオロポリマーとしては、HFP単位2〜20重量%を必須とするTFE/HFP共重合体が記載されているのみであり、PTFEは記載されていない。
この組成物は、電線被覆成形時において、ランプを運び去り堆積を抑制するとされるが、FEP粉末とPTFEとを配合した前述の技術と同様に、ランプ発生頻度を低減するものではない問題がある。また、サイズの小さいランプは、キャパシタンスの変動を大きくしてしまい、最終製品の電気特性を悪化させる問題がある。
安定した成形性として電線被覆成形時の線径ブレ低減を目的とし、ダイスウェルが5〜20%と比較的高く、特定範囲のメルトフローレートを有するFEP共重合体が提案されている(例えば、特許文献5参照。)。しかしながら、このFEP共重合体には、PTFE等の高分子量のパーフルオロポリマーを添加することについて全く記載されていない。
表面平滑性に優れた成形体の材料となるフッ素樹脂として、結晶化温度305℃以上であるPTFEを0.01〜30重量%含有するTFE/フルオロアルコキシトリフルオロエチレン共重合体組成物が提案されている(例えば、特許文献6参照。)。しかしながら、このPFA組成物は、高速押出成形にて電線被覆した際に成形不良がない電線を得ることができるか明らかでない。
特開昭52−98761号公報 国際公開第03/22922号パンフレット 国際公開第03/22923号パンフレット 特表2004−502853号公報 国際公開第01/36504号パンフレット 特開平7−70397号公報
本発明の目的は、上記現状に鑑み、溶融押出成形における成形性の改良、特に電線の被覆押出成形において高速成形を行っても成形不良を大幅に改善するフッ素樹脂組成物を提供することにある。
本発明は、テトラフルオロエチレン〔TFE〕/ヘキサフルオロプロピレン〔HFP〕系共重合体〔FEP〕100質量部と、標準比重が2.15〜2.30であるポリテトラフルオロエチレン0.01〜3質量部とからなるフッ素樹脂組成物であって、上記フッ素樹脂組成物は、上記FEPからなる水性分散液と、上記ポリテトラフルオロエチレンからなる水性分散液とを混合したのち凝析し次いで乾燥後に溶融押出することより得られるものであることを特徴とするフッ素樹脂組成物である。
本発明は、芯導体と、上記芯導体上にフッ素樹脂組成物を用いて形成してなる被覆材とを有する電線であって、上記フッ素樹脂組成物は、上記本発明のフッ素樹脂組成物であることを特徴とする電線である。
本発明は、芯導体と、上記芯導体上にフッ素樹脂組成物を用いて形成してなる被覆材とを有する発泡電線であって、上記フッ素樹脂組成物は、上記本発明のフッ素樹脂組成物であることを特徴とする発泡電線である。
以下に本発明を詳細に説明する。
本発明のフッ素樹脂組成物は、FEP100質量部と、標準比重が2.15〜2.30であるポリテトラフルオロエチレン〔PTFE〕0.01〜3質量部とからなるものである。
上記FEPは、TFEとHFPとからなる含フッ素共重合体であって、溶融加工可能なものである。
上記FEPは、TFEとHFPとからなるものであれば、TFE及びHFP以外のその他の単量体を1種のみ共重合してなるものであってもよいし、2種以上共重合してなるものであってもよい。
上記その他の単量体としては、特に限定されず、例えば、パーフルオロビニルエーテル〔PFVE〕、クロロトリフルオロエチレン〔CTFE〕、フッ化ビニル〔VF〕、へキサフルオロイソブテン等が挙げられる。
上記PFVEとしては、特に限定されず、例えば、一般式:CF=CF−ORf(式中、Rfは、パーフルオロ脂肪族炭化水素基を表す。)で表されるパーフルオロ不飽和化合物等が挙げられる。
本明細書において、パーフルオロ脂肪族炭化水素基とは、炭素原子に結合する水素原子が全てフッ素原子に置換されている脂肪族炭化水素基を意味する。上記パーフルオロ脂肪族炭化水素基は、エーテル酸素を有していてもよい。
上記PFVEとしては、例えば、パーフルオロ(アルキルビニルエーテル)〔PAVE〕が挙げられる。PAVEは、一般式:CF=CFO(CFCF(式中、nは、0〜3の整数を表す。)で表される化合物である。
PAVEとしては、パーフルオロ(メチルビニルエーテル)〔PMVE〕、パーフルオロ(エチルビニルエーテル)〔PEVE〕、パーフルオロ(プロピルビニルエーテル)〔PPVE〕、パーフルオロ(ブチルビニルエーテル)等が挙げられ、なかでも、耐クラック性の観点より、PMVE、PEVE、PPVEが好ましく、PPVEがより好ましい。
上記FEPは、パーフルオロポリマーであることが好ましく、TFE単位、HFP単位及びPFVE単位とからなるものがより好ましく、TFE単位、HFP単位及びPFVE単位とからなるものであって、融点が240℃以上、280℃以下であるもの、なかでも融点が250℃以上、270℃以下であるものが更に好ましい。
上記FEPは、上記PFVE単位を有する場合、該PFVE単位を1種のみ有するものであってもよいし、2種以上有するものであってもよい。
上記TFE単位、HFP単位及びPFVE単位は、それぞれTFE、HFP及びPFVEに由来し、FEPの分子構造上の一部分であるものである。例えばTFE単位は、−(CFCF)−により表される。
上記FEPとしては、TFE単位とHFP単位とのみからなるもの、又は、TFE単位とHFP単位とPFVE単位とのみからなるものが好ましく、成形不良改善の点で、TFE単位とHFP単位とPFVE単位とのみからなるものがより好ましい。
上記FEPは、TFE単位:HFP単位の質量比(両単量体合計で100。)が、(70〜95):(5〜30)であることが好ましく、(85〜95):(5〜15)であることがより好ましい。
上記FEPは、上記その他の単量体をも共重合したものである場合、該その他の単量体に由来する単量体単位が合計で一般に全単量体単位の10質量%以下である。
上記FEPは、TFE単位とHFP単位とPFVE単位とのみからなる場合、TFE単位:HFP単位:PFVE単位の質量比(全単位合計で100。)が(70〜95):(4〜20):(0.1〜10)であるものが好ましく、(75〜95):(5〜15):(0.3〜3)であるものがより好ましい。
上記質量比におけるPFVE単位は、例えばPMVE単位とPPVE単位との2種である場合のように、PFVE単位が2種以上の単位である場合、該2種以上の単位の合計質量に基づく。
本明細書において、上記質量比は、TFE単位、HFP単位及びPFVE単位の含有率を、それぞれNMR分析装置(ブルカーバイオスピン社製、AC300 高温プログ)又は赤外吸収測定装置(パーキンエルマ社製、1760型)を用いて測定することにより得たものである。
本発明におけるFEPは、一般に、融点が240℃以上、280℃以下であるものである。240℃未満であると、耐熱性、特に被覆電線成形品の耐熱性が不充分となる問題が生じることがあり、280℃を超えると被覆押出成形が困難となる傾向がある。上記融点は、好ましい下限が250℃、より好ましい下限が255℃であり、好ましい上限が270℃であり、より好ましい上限が265℃である。
本明細書において、上記融点は、示差走査熱量計〔DSC〕(セイコー社製)を用い、10℃/分の昇温速度にて測定したときに得られる熱融解曲線における吸熱反応のピーク温度である。
上記FEPは、メルトフローレート〔MFR〕が10〜60(g/10分)であるものが好ましい。
上記FEPのMFRが上記範囲内であると、被覆成形時の成形速度を向上することができ、また、得られる組成物から電気的にキャパシタンスの変動が少ない製品を得ることができる。
上記MFRは、成形速度を向上する点で、より好ましい下限が20(g/10分)であり、より好ましい上限が40(g/10分)、更に好ましい上限が35(g/10分)である。
本明細書において、上記MFRは、ASTM D 1238−98又はJIS K 7210に準拠したメルトインデックステスターを用いて、約6gのFEPを372℃の温度下に荷重5kgにて測定したものである。
上記FEPは、TFE及びHFPと、所望によりTFE及びHFP以外のその他の単量体とを用いて重合反応を行い、必要に応じ、濃縮等の後処理を行うことにより調製することができる。
上記重合反応としては特に限定されず、例えば、乳化重合、懸濁重合、溶液重合、気相重合等が挙げられる。上記重合方法としては、乳化重合、懸濁重合が好ましく、乳化重合がより好ましい。
本発明のフッ素樹脂組成物は、上記FEPに加え、更に、ポリテトラフルオロエチレン〔PTFE〕をも含むものである。
本発明において、PTFEは、テトラフルオロエチレン〔TFE〕ホモポリマーであってもよいし、TFEと微量共単量体とから得られる変性ポリテトラフルオロエチレン〔変性PTFE〕であってもよい。
上記TFEホモポリマーは、モノマーとしてテトラフルオロエチレン〔TFE〕のみを重合することにより得られるものである。
上記変性PTFEにおける微量共単量体としては、TFEとの共重合が可能な含フッ素化合物であれば特に限定されず、例えば、ヘキサフルオロプロペン〔HFP〕等のパーフルオロオレフィン;上述した各種PAVE等のパーフルオロビニルエーテル〔PFVE〕;フルオロジオキソール等;三フッ化エチレン;フッ化ビニリデン等が挙げられる。
上記変性PTFEにおいて、上記微量単量体に由来する微量単量体単位の全単量体単位に占める含有率は、通常0.001〜1.0質量%の範囲である。
本明細書において、「全単量体単位に占める微量単量体単位の含有率(質量%)」とは、上記「全単量体単位」が由来する単量体、即ち、含フッ素ポリマーを構成することとなった単量体全量に占める、上記微量単量体単位が由来する微量単量体の質量分率(質量%)を意味する。
上記PTFEは、耐熱性、電気特性の点で、標準比重〔SSG〕が2.15〜2.30であることが好ましく、2.25以下であることがより好ましく、2.22以下であることが更に好ましい。
上記SSGが2.15より小さい高分子量のPTFEは、本発明の効果を排除するものではないが、製造上困難であり実際的でない。
上記SSGは、ASTM D4895−89に準拠して、水中置換法に基づき測定した値である。
PTFEのSSGが低い場合には、成形不良を抑制する効果を少量の添加量により発揮することができる。SSGが高い場合には、添加量を多くすることで上記効果を発現させることが可能となる。
上記PTFEは、乳化重合、懸濁重合等、公知の方法にて調製することができるが、重合方法としては乳化重合が好ましい。
本発明のフッ素樹脂組成物中にPTFEの凝集物が存在する場合には電線被覆成形中にスパークアウトが頻繁に発生し不良率を悪化させる結果になる。従って、PTFEの平均一次粒子径は、50〜800nmであることが好ましく、50〜500nmであることがより好ましい。
上記PTFEの平均一次粒子径は、固形分0.22質量%となるように水で希釈したポリマーラテックスについて、単位長さに対する波長500nmの投射光の透過率を測定し、予め透過型電子顕微鏡写真における定方向径を測定して得たPTFE数基準長さ平均一次粒子径と上記透過率との検量線に基づいて決定したものである。
本発明のフッ素樹脂組成物は、上記FEP100質量部に対し、PTFEが0.01〜3質量部であることが好ましい。0.01質量部未満である場合、PTFE添加による効果が現れないことがあり、3質量部を超える場合、PTFEの分散不良により電線被覆成形時に被覆切れが頻繁に生じる問題がある。
上記フッ素樹脂組成物におけるPTFEの含有量は、上記FEP100質量部に対し、より好ましい下限が0.03質量部であり、より好ましい上限が2質量部、更に好ましい上限が1質量部である。
本発明のフッ素樹脂組成物は、上記FEPと上記PTFEとに加え、充填材、安定剤等、公知の添加剤を適宜配合してなるものであってよい。
本発明のフッ素樹脂組成物は、後述の溶融押出工程(2)においてナトリウム元素を有する金属触媒を配合して調製した場合、ナトリウム元素含有量が5〜100ppmであるものが好ましい。
上記ナトリウム元素含有量が5ppm未満であると、ナトリウム元素を有する金属触媒を添加することによる効果が充分に得られない場合があり、100ppmを超えると、金属触媒の添加量に見合うだけの効果が得られない場合がある。
上記ナトリウム元素含有量は、より好ましい下限が7ppmであり、より好ましい上限が80ppmである。
本明細書において、上記ナトリウム元素含有量等の金属元素含有量は、灰化法にて測定したものである。上記灰化法は、カリウム元素以外の金属元素含有量については、試料2gに0.2質量%硫酸カリウム水溶液2g及びメタノール約2gを加え、580℃、30分間加熱して樹脂を焼失させ、得られた残渣について0.1N塩酸20mlを用いた洗浄を2回行い(10ml×2回)、該洗浄に使用した0.1N塩酸を原子吸光測定装置(HITACHI Z−8100形偏光ゼーマン原子吸光分光光度計)にて測定する条件下で行ったものであり、カリウム元素含有量については、上記条件において、0.2質量%硫酸カリウム水溶液を0.2質量%硫酸ナトリウム水溶液に変更して行ったものである。
本発明のフッ素樹脂組成物は、上記FEPからなる水性分散液と、上記PTFEからなる水性分散液とを混合したのち凝析し次いで溶融押出することより得られるものである。
即ち、本発明のフッ素樹脂組成物は、FEPからなる水性分散液と、PTFEからなる水性分散液とを混合したのち凝析し、好ましくは乾燥することにより共凝析粉末を得ることよりなる共凝析工程(1)、及び、上記共凝析粉末を溶融押出することよりなる溶融押出工程(2)を含むフッ素樹脂組成物の製造方法にて製造することができる。
上記共凝析工程(1)は、FEPからなる水性分散液とPTFEからなる水性分散液とを混合したのち凝析することよりなる。本明細書において、該ポリマー水性分散液同士を混合したのち凝析することを「共凝析」ということがある。
上記各ポリマー水性分散液におけるポリマー固形分濃度としては、特に限定されず、使用する各ポリマーの種類、量に応じて適宜設定することができるが、1〜70質量%であることが好ましく、3〜50質量%であることがより好ましい。
上記各ポリマー水性分散液を構成する水性媒体は、水を含むものであればよいが、水溶性アルコール等の水溶性有機溶媒をも含むものであってもよいし、該水溶性有機溶媒を含まないものであってもよい。
なお、上記各ポリマー水性分散液は、分散性をよくするため、従来公知の界面活性剤等を、得られる樹脂の成形性を損なわない範囲で含有することが好ましい。
上記共凝析は、PTFEがFEP100質量部に対し0.01〜3質量部となるよう混合するものであれば、適宜従来の方法にて行うことができる。
上記共凝析において、上記2種のポリマー水性分散液を混合して得られる混合液は、全ポリマーの固形分濃度が5〜40質量%となるよう調整することが好ましい。
上記共凝析における凝析法は、特に限定されず、例えば、硝酸、塩酸等を凝析剤として使用する塩凝析が挙げられる。また、凝析剤を使用せず、攪拌等、機械的に凝析させる手法も挙げられる。
上記共凝析後に回収する湿潤粉末は、乾燥することが好ましい。該乾燥は、100〜240℃の温度下において2〜48時間行うことが好ましい。このとき、減圧にする、乾燥したガスをフローさせる等の乾燥を促進させる手法を取ることができる。
上記溶融押出工程(2)は、上記共凝析工程(1)から得られた共凝析粉末を溶融押出することよりなる。
上記溶融押出工程(2)における溶融押出は、一般にペレット化可能な押出条件であれば、押出条件を適宜設定して行うことができる。
本発明において、上述のFEP、若しくは、FEP及びPTFEは、ポリマー主鎖並びに/又はポリマー側鎖に、−CF、−CFH等の末端基を有しているものであってよいが、−COOH、−CHOH、−COF、−CF=CF−、−CONH、−COOCH等の熱的に不安定な基は含有量が低いか無いことが好ましい。上記熱的に不安定な基は、後述の安定化処理により低減することができる。
上記溶融押出工程(2)における溶融押出は、例えば2軸スクリュー押出機等にて、ペレット化とともに上記安定化処理をも行うものであってもよい。上記安定化処理を行う場合、用いる押出機におけるシリンダーの設定温度は、280〜430℃であることが好ましい。
上記溶融押出工程(2)は、上記溶融押出の前に上記熱的に不安定な基の安定化処理を行うものであってもよい。
上記安定化処理は、溶融押出の前に行う場合、上記共凝析粉末を、水と空気(酸素)とを供給しながら2軸スクリュー押出機のシリンダー温度を280〜430℃に設定して混練する方法、上記共凝析粉末をFガス(F/N混合ガスとして供給してよい。)とを接触させてフッ素化を行う方法等にて行うことが好ましい。
上記安定化処理は、上述の水と空気(酸素)とを供給しながら共凝析粉末を混練する方法にて行う場合、水と空気(酸素)を加え、アルカリ金属、アルカリ土類金属等の金属元素を有する金属触媒;アンモニア、アルコール類、アミン又はその塩;等の触媒を配合して行うことが好ましく、金属触媒がより好ましい。
上記安定化処理において金属触媒を用いる場合、用いる金属触媒の種類によるが、好ましくは、得られる含フッ素樹脂組成物における金属元素含有量が5〜100ppmとなるよう配合することが好ましい。上記金属元素含有量は、より好ましい下限が7ppmであり、より好ましい上限が80ppmである。上記金属元素含有量が5ppm未満であると、金属触媒を添加することによる効果が充分に得られない場合があり、100ppmを超えると、金属触媒の添加量に見合うだけの効果が得られない場合がある。
上記金属触媒は、予め共凝析粉末に配合してもよいが、水と共に添加する方が共凝析粉末に均一に分散できる点で好ましい。
上記含フッ素樹脂組成物における金属元素含有量は、上記灰化法にて測定した値である。
上記安定化処理における金属触媒としては、アルカリ金属元素を有するものが好ましく、なかでもナトリウム元素を有する金属触媒が好ましい。
上記金属触媒としては、末端安定化を充分に行う点で従来カリウム塩を使用していたが、本発明において、該カリウム塩に代えてナトリウム塩を用いることにより、(1)めやに〔Die−Drool〕がなくなった、(2)ダイチップが長期間使用しても腐食しなくなった、という優れた効果を奏することが判明したものである。Die−Droolは、ダイ表面に白く液体が流れた跡のように見え、被覆材の汚染、ダイ腐食の原因ともなりかねない。
上記安定化処理において上記金属触媒としてナトリウム塩を用いることによりDie−Droolを防止することができた機構としては、明確ではないが、ポリマーとの反応性がKよりNaの方が低いので、Die−Droolの原因であるポリマー末端の変性が生じにくいことによるものと推測され、特に、顔料として二酸化チタンを含有させて電線被覆材を形成する場合、該二酸化チタンとの反応性がKよりもNaの方が低いこともDie−Drool防止力を高めると推測される。
上記含フッ素樹脂組成物の製造方法により、成形性を維持しつつ、スパークアウト等の成形不良を著しく低減したフッ素樹脂組成物を得ることができる。また、上記含フッ素樹脂組成物を発泡電線に用いると均一な発泡が得られ、発泡率(空隙率)を上げることができる。また、高速での成型安定性に優れ、より細い発泡電線を得ることができる。この優れた効果を奏する機構としては、明確ではないが、上記2種のポリマー水性分散液の混合を含む共凝析により、FEP粒子相互の間にPTFEを充分に分散させることができ、重合時に副生する低分子量物が存在していたとしても、該低分子量物の表出をFEPとPTFEとの分子の絡み合いを強めて抑制し、該低分子量体の表出による悪影響を防止することができるものと考えられる。
本発明のフッ素樹脂組成物は、例えば、310℃、角周波数0.01rad/秒での溶融粘弾性測定において、複素粘度が2.5×10〜4.0×10Pa・sであり、貯蔵弾性率が0.25〜3.5Paであることが好ましい。
上記フッ素樹脂組成物は、複素粘度と貯蔵弾性率が上記範囲内にあると、成形性がよく、成形不良が生じにくい傾向がある。
上記複素粘度は、より好ましい下限が3.0×10Pa・sであり、より好ましい上限が3.8×10Pa・sである。
上記貯蔵弾性率は、より好ましい下限が0.30Paであり、より好ましい上限が3.0Paである。
上記複素粘度及び貯蔵弾性率は、溶融粘弾性測定装置(フィジカ社製MCR−500)を用いて、310℃の雰囲気下で、パラレルプレートの直径を25mm、ギャップ間を1.5mmに設定して周波数分散測定を行い、角周波数0.01rad/secにおける値として求めたものである。
本発明のフッ素樹脂組成物は、ダイスウェルを5〜35%とすることができる。本発明のフッ素樹脂組成物は、また、溶融張力を0.08〜0.16Nとすることができる。
本発明のフッ素樹脂組成物は、ダイスウェルが5〜35%であり、溶融張力が0.08〜0.16Nであるものが好ましい。
上記フッ素樹脂組成物は、ダイスウェルと溶融張力とを上記特定範囲とすることで、電線被覆押出成形時において押出口にたとえ樹脂微小塊が生じたとしても、樹脂微小塊が大きく成長してランプを形成することを防止することができる。
上記ダイスウェルは、より好ましい下限が7%であり、より好ましい上限が30%、更に好ましい上限は25%である。
上記溶融張力は、より好ましい下限が0.1Nである。
本明細書において、上記ダイスウェルは、キャピログラフ(ROSAND社製)を用い、50gの樹脂を約372℃の内径15mmのシリンダーに投入し、長さ0.26mm、内径1mmのオリフィスを通して押出し、得られたストランドを室温に冷却した後に押出先端部分において測定した該ストランドの直径から算出したものである。
上記溶融張力は、後述するように、上記キャピログラフを用い、約50gの樹脂を約385℃の内径15mmのシリンダーに投入し、36.5(1/s)の剪断速度の下で内径2mm、長さ20mmのオリフィスを通して押出すことにより得られたストランドについて測定して得られた値である。
本発明のフッ素樹脂組成物は、372℃におけるメルトフローレート〔MFR〕を10(g/10分)以上とすることができる。従って、上記フッ素樹脂組成物は、後述するように、高速にて電線被覆を行っても線径ブレが少ない被覆電線を得ることができる。
本発明のパーフルオロ樹脂は、成形性がよく、成形不良が生じにくいことに加え、良好な耐熱性、耐薬品性、耐溶剤性、絶縁性、電気特性等を有するので、例えば、電線、発泡電線、ケーブル、ワイヤ等の被覆材、チューブ、フィルム、シート、フィラメント等の種々の成形品の製造に供することができる。
本発明のフッ素樹脂組成物は、電線の被覆押出成形において被覆成形速度を低下させることなく、被覆切れ、スパークアウト、ランプ(Lump)発生、キャパシタンスの変動等、従来問題となっていた成形不良を大幅に低減することが可能であるので、特に、電線の被覆押出成形に好適に用いることができる。
従来の成形不良は、特に被覆成形速度が1000フィート〔ft〕/分から3000ft/分という高速成形において従来問題視されていたが、本発明のフッ素樹脂組成物は、該高速成形においても従来の成形不良を起こすことなく電線の被覆押出成形を行うことができる。
本発明のフッ素樹脂組成物は、上述の構成よりなるものであるので、電線の被覆押出成形に用いる場合、樹脂微小塊が成形機の押出口にたとえ一旦生じたとしても、大きく成長しランプとなる前に押出口から運び去ることができるので、ランプ数を従来よりも著しく低減した電線とすることができる。
また、本発明のフッ素樹脂組成物は発泡電線の押し出し成形において使用することができる。この場合、均一な発泡(空隙率)が得られ、発泡率を上げることができる。また、高速での成型安定性に優れ、より細線の発泡電線を得ることができる。これは張力の向上により、発泡核剤によって破泡しにくくなっていることと、樹脂切れを起こしにくくなっているためと考えられる。
芯導体と、上記芯導体上に上述の本発明のフッ素樹脂組成物を用いて形成してなる被覆材とを有することを特徴とする電線もまた、本発明の一つである。
本発明の電線としては、芯導体(芯線)と上記被覆材とからなるものであれば特に限定されず、例えばケーブル、ワイヤ等が挙げられる。
上記電線は、なかでも、通信用絶縁電線に好適に用いられ、例えばLAN用ケーブルのようなデータ伝送用ケーブル等のコンピューター及びその周辺機器を接続するケーブル類が挙げられ、例えば建物の天井裏の空間(プレナムエリア)等において配線されるプレナムケーブルとしても好適である。本発明の電線としては、同軸ケーブル、高周波用ケーブル、フラットケーブル、耐熱ケーブル等も挙げられる。
本発明の電線における芯線の材料としては、特に限定されないが、銅、銀等の金属導体の材料を用いることができる。
本発明の電線は、芯線のサイズが、直径2〜80milであるものが好ましい。
本発明の電線における被覆材は、本発明のフッ素樹脂組成物からなるものであれば特に限定されず、特に本発明のフッ素樹脂組成物におけるFEPが、パーフルオロポリマーであることが好ましく、TFE単位と、HFP単位及びPFVE単位とからなるものがより好ましく、TFE単位と、HFP単位及びPFVE単位とからなるものであって、融点が240℃以上、280℃以下であるものが更に好ましい。
本発明の電線は、上記被覆材の厚みが1.0〜20milであるものが好ましい。
本発明の電線は、上記被覆材の周りに層A(外層)を形成してなるものであってもよいし、層A(外層)を芯線の周りに被覆させ、更に該層A(外層)の周りに上記被覆材を形成してなるものであってもよい。
上記層A(外層)は、特に限定されず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。なかでも、コスト的にPEとPVCが好ましい。
上記層A(外層)と上記被覆材の厚みは特に限定されず、層A(外層)の厚みは1mil〜20milであってよく、上記被覆材の厚みは1mil〜20milであってよい。
本発明の電線において、被覆材は、上述の本発明のフッ素樹脂組成物からなるものであるので、被覆成形速度1000〜3000フィート/分にて押出被覆成形により形成することができる。本発明の電線は、線径ブレが小さいものであり、上記範囲内の被覆成形速度にて押出被覆成形により被覆材を形成した場合であっても、線径ブレ測定における工程能力指数〔Cp〕を1.0以上とすることができる。
上記線径ブレ測定におけるCpは、好ましい下限が1.2である。
上記線径ブレ測定におけるCpは、芯線(直径20.1mil)について、単軸押出成形機(デービス スタンダード社製)にて線径34.5milとなるよう20時間電線被覆を行ったときに、外径測定器ODAC15XY(Zumbach社製)にて電線の外径(OD)を測定し、USYS2000(Zumbach社製)にて、公差を±0.5milとして解析した値である。
本発明の電線は、例えば、芯線が直径18.0〜24.0mil、被覆材が厚み3.0〜8.0milである場合、キャパシタンス測定におけるCpを1.0以上とすることができる。
上記キャパシタンス測定におけるCpは、キャパシタンス測定器Capac HS(Type:MR20.50HS、Zumbach社製)を用いてキャパシタンスを20時間測定し、得られたデータをUSYS2000(Zumbach社製)に蓄積し、公差を±1.0(pf/inch)として解析した値である。
本発明の電線は、被覆成形速度1000〜3000フィート/分にて押出被覆成形により20時間連続して形成して得られるものである場合、高さ10〜50milのランプを有するか又は有しないものであり、上記ランプは、総数で100個以下とすることができる。
本発明の電線は、例えば、芯線(直径18.0〜24.0mil)の芯材について、上記範囲内の被覆成形速度にて20時間連続して線径30.0〜40.0milとなるよう押出被覆成形する場合、発生するランプの総数を、好ましくは30個以下、より好ましくは20個以下とすることができる。
本明細書において、上記ランプのサイズ(高さ)と発生頻度は、ランプ検知器KW32TRIO(Zumbach社製)を用いて測定したものである。
本発明のフッ素樹脂組成物は、上述の構成よりなるので、良好な耐熱性、耐薬品性、耐溶剤性、絶縁性、電気特性等を有し、更に、成形性がよく、成形不良を抑制した成形品を得ることができる。
本発明の電線及び発泡電線は、上記構成よりなるものであるので、成形不良が少なく、また、耐熱性、耐薬品性、耐溶剤性、絶縁性、電気特性等に優れている。
以下に実施例及び比較例を掲げて本発明を更に詳しく説明するが、本発明は本実施例及び比較例のみに限定されるものではない。
なお、特に説明しない限り、「部」は「質量部」を表す。
製造例1(PTFEホモポリマーディスパージョン)
アンカー型攪拌翼と温度調節用ジャケットを備えた内容量100Lのステンレス鋼製オートクレーブに、脱イオン水49Lと融点62℃の固形パラフィンワックス1.4kg及びパーフルオロオクタン酸アンモニウム〔PFOA〕73gを仕込み、85℃に加温しながら窒素ガスで3回、テトラフルオロエチレン〔TFE〕ガスで2回系内を置換して酸素を除いた後、内圧が6.5kg/cmGとなるまでTFEを圧入した。続いて水330mlに過硫酸アンモニウム〔APS〕313mgを溶かしたAPS水溶液、及び、水330mlにジコハク酸パーオキサイド〔DSP〕5gを溶かしたDSP水溶液をTFEと共に圧入し、オートクレーブ内圧を8.0kg/cmGにした。反応は加速的に進行するが、反応温度85℃、オートクレーブ内圧8.0kg/cmGを保つようにTFEガスを連続的に供給した。
APS水溶液及びDSP水溶液の添加後、反応で消費されたTFEが23.8kgに達した時点でTFEの供給と攪拌を停止し、直ちにオートクレーブ内のガスを常圧まで放出して内容物(ラテックス)を取り出した。ポリマーの平均一次粒子径は、303nmであった。
得られたラテックスの一部を200℃で1時間蒸発乾固させ、得られた固形分に基づきポリマー濃度を計算すると32.3質量%であった。また、ポリマーは、標準比重が2.176であった。
製造例2(変性PTFEディスパージョン)
製造例1と同様の装置において脱イオン水49Lと融点56℃の固形パラフィンワックス1.6kg及びPFOA50gを仕込み、70℃に加温しながら窒素ガスで3回、TFEガスで2回系内を置換して酸素を除いた後、TFEを内圧が7.0kg/cmGとなるまで圧入した。次にパーフルオロ(プロピルビニルエーテル)〔PPVE〕5g、続いて、水330mlにAPS187mgを溶かしたAPS水溶液、及び、水330mlにDSP6gを溶かしたDSP水溶液をTFEで圧入し、オートクレーブ内圧を8.0kg/cmGにした。反応は加速的に進行するが、反応温度を70℃に、攪拌速度を280rpmに一定に保つようにした。TFEはオートクレーブの内圧を常に8.0kg/cmGを保つように連続的に供給した。
APS水溶液及びDSP水溶液の添加後、反応で消費されたTFEが21.7kgに達した時点でTFEの供給と攪拌を停止し、直ちにオートクレーブ内のガスを2.0kg/cmGまで放出し、次いで予め調製したクロロトリフルオロエチレン〔CTFE〕とTFEとの混合モノマー(CTFE含有量1.5モル%)を供給し、内圧8.0kg/cmG、攪拌速度280rpmに維持して、引き続き反応を行った。
混合モノマーの消費が2.1kgになった時点で混合モノマーの供給と攪拌を停止し、直ちにオートクレーブ内のガスを常圧まで放出し内容物(ラテックス)を取り出した。ポリマーの平均一次粒子径は298nmであった。
得られたラテックスの一部を200℃で1時間蒸発乾固して、得られた固形分に基づきポリマー濃度を計算すると32.2質量%であり、ポリマーの標準比重は2.173であった。
また、得られたポリマーは、PPVE含量が0.02質量%であり、CTFE含量が0.090質量%であった。
製造例3
APS水溶液及びDSP水溶液を、それぞれ水330mlにAPS397mgを溶かしたもの、及び、水330mlにDSP6.4gを溶かしたDSP水溶液に変え、開始剤量を変動させた以外は、製造例1と同様にして、ポリマー濃度31.8質量%のPTFEホモポリマーディスパージョンを得た。なお、本ディスパージョンにおけるPTFEは、標準比重〔SSG〕が2.191であった。ポリマーの平均一次粒子径は、295nmであった。
比較製造例1
攪拌機付き横型ステンレススチール製オートクレーブ(容積100L)を予め脱気しておき、脱イオン水26Lを入れ、内部を充分に窒素ガスで置換したのちパーフルオロシクロブタン20kgを仕込んだ。攪拌速度を200rpm、系内温を35℃にしたのち、パーフルオロ(プロピルビニルエーテル)〔PPVE〕2.0kg、TFE3.8kg及びメタノール100gを仕込み、パーロイルNPP−50M(日本油脂(株)製、炭化水素系重合開始剤)7gを加え、系内圧0.83MPaGにて重合を開始した。
重合の進行に伴い系内圧が低下するので、TFEを追加して系内圧を0.83MPaGに保った。また、TFEを1.125kg追加するごとにPPVEを58g追加した。重合開始20時間後に、モノマーの供給と攪拌を停止し、直ちにオートクレーブ内のガスを常圧まで放出し、内容物を水洗し取り出した。更に、得られた内容物を150℃にて24時間乾燥し、12.5kgのTFE/PPVE共重合体〔PFA〕白色粉末を得た。得られたPFAは、PPVE含有量が1.6モル%であり、MFRが0.1(g/10分)であった。
製造例4
攪拌機付き横型ステンレススチール製オートクレーブ(容積1000L)を予め脱気しておき、脱イオン水600L、10質量%フッ素系界面活性剤(C15COONH)水溶液160kgを仕込み、窒素置換及び真空脱気操作を3回行った。その後、HFPモノマー100kgを仕込み、更に、TFEとHFPとの混合モノマー(TFE:HFP=86:14(質量%))を仕込み、攪拌速度200rpmにて攪拌しながら、徐々に温度を上げ、オートクレーブ内雰囲気を95℃とし、1.5MPaGまで昇圧した。重合開始剤として10質量%APS水溶液を70kg仕込み、反応を開始させた。反応系内の1.5MPaGを維持するよう、上記混合モノマーを連続的に供給した。重合開始から30分後、攪拌を停止し、オートクレーブ内のガスを常圧まで放出して重合反応を終了し、ポリマー固形分濃度4.5質量%のTFE/HFP2元ポリマー乳化分散体を得た。
別途、同様のステンレススチール製オートクレーブを予め脱気しておき、脱イオン水600L、上記2元ポリマー乳化分散体を20kg仕込み、窒素置換及び真空脱気操作を3回行った。その後HFPモノマー138kgを仕込み、その後パーフルオロ(プロピルビニルエーテル)〔PPVE〕4kgを仕込み、攪拌速度200rpmにて攪拌しながら徐々に温度を上げ、オートクレーブ内雰囲気を95℃にし、TFEとHFPとの混合モノマー(TFE:HFP=87.3:12.7(質量%))を圧入することにより4.2MPaGに昇圧した。重合開始剤として10質量%APS水溶液を2.4kg仕込み、重合反応を開始させた。反応開始後、10質量%APS水溶液を22g/分の速度で連続的に追加した。反応中、上記混合モノマー量が供給モノマー全量の25質量%、50質量%及び75質量%に達した時点で、PPVEを各回180g仕込んだ。系内の圧力を4.2MPaGに維持するよう、上記混合モノマーを連続的に供給した。重合開始から55分後、10質量%APS水溶液の追加を止め、攪拌を停止し、オートクレーブ内のガスを常圧まで放出し、重合反応を終了した。得られたラテックスの一部を200℃で1時間蒸発乾固して、得られた固形分に基づきポリマー濃度を計算すると計算すると20.2質量%であった。
また、得られたポリマーは、MFRが26.2(g/10分)、組成比(質量%)が、TFE/HFP/PPVE=87.3/11.7/1.0、融点が257℃であった。
なお、各製造例から得られたポリマーのデータは、以下の方法にて測定した。
1.メルトフローレート〔MFR〕
ASTM D 1238−98に準拠し、メルトインデックステスター(東洋精機製作所社製)を用い、約6gの樹脂を372℃に保たれたシリンダーに投入し、5分間放置して温度が平衡状態に達した後、5kgのピストン荷重下で直径2mm、長さ8mmのオリフィスを通して樹脂を押し出して、単位時間(通常10〜60秒)に採取される樹脂の質量(g)を測定する。同一試料について3回ずつ測定を行い、その平均値を10分間当たりの押出量に換算した値(単位:g/10分)を測定値とした。
2.標準比重〔SSG〕
ASTM D4895−89に準拠して、水中置換法に基づき測定した。
3.融点
示差走査熱量計〔DSC〕(セイコー社製)を用い、10℃/分の昇温速度で昇温した時の融解ピークを記録し、極大値に対応する温度を融点とした。
4.組成
NMR分析装置(ブルカーバイオスピン社製、AC300 高温プログ)及び赤外吸収測定装置(パーキンエルマ社製、1760型)を用いて測定した。
CTFE含量は、赤外吸収スペクトルバンドの957cm−1の吸光度に対する2360cm−1の吸光度の比に0.58を乗じた値をポリマー中の質量%と定めたものであり、PPVEの含量は、赤外吸収スペクトルバンドの995cm−1の吸光度に対する2360cm−1の吸光度の比に0.95を乗じた値をポリマー中の質量%と定めた。
5.平均一次粒子径
固形分0.22質量%になるように水で希釈したポリマーラテックスについて、単位長さに対する波長500nmの投射光の透過率を測定し、予め透過型電子顕微鏡写真における定方向径を測定して得たPTFE数基準長さ平均一次粒子径と上記透過率との検量線に基づいて決定した。
実施例1
製造例4で得られたTFE/HFP/PPVEの3元ポリマー乳化分散体を、容量3000Lの攪拌機付オートクレーブに移し、攪拌しながら脱イオン水を加えてポリマー固形分濃度を10.0質量%にする。次いで攪拌下、製造例1で得られたPTFEディスパージョンを上記TFE/HFP/PPVEの3元ポリマー100部に対して固形分換算で0.07部となる量を添加した。次いで60%硝酸40kgを投入し、攪拌速度40rpmにて凝析を行い、固体相と液体相が分離したのち、水分を取り除いた。脱イオン水を用いて洗浄後、得られた白色粉末を、170℃にて20時間の対流空気炉の中で水分を除去してパーフルオロポリマー(A)白色粉末を得た。
次いで、このパーフルオロポリマー(A)白色粉末に炭酸ナトリウム(NaCO)を最終濃度30ppmとなるよう添加し、均一に分散させて、2軸スクリュー型押出機(日本製鋼所製)にて安定化(湿潤熱処理)と同時に溶融ペレット化した。本押出機は、軸径32mm、L/D=52.5、原料投入側より供給部、可塑化部、安定化処理部、ベント部、定量部各部位から構成されている。安定化処理部の温度を360℃、スクリュー回転数200rpm、15kg/時間の速度で原料を供給した。空気、水をそれぞれ0.93kg/時間、水0.6kg/時間の流量で供給し、反応させながらペレット化し、フッ素樹脂組成物を得た。
更に、得られたフッ素樹脂組成物について、融点及びMFRを上述の方法にて測定し、更に以下の測定を行った。
1.ダイスウェル
キャピログラフ(ROSAND社製)を用い、樹脂50gを372℃±0.5℃に保たれた内径15mmのシリンダーに投入し、5分間放置してフッ素樹脂組成物の温度を均一にさせた後、90(1/s)の剪断速度下で内径1mm(誤差0.002mm以下)、長さ0.26mmのオリフィスを通して、ストランド(ストランド長30±5mm)を押出し、得られたストランドを室温に冷却した後、ストランドの先端部分(先に押出された部分)を直径として測定した。本測定を5回行い、得られた各測定値の平均から、下記式にて算出する。
ダイスウェル(%)=〔(ストランド直径(mm)−オリフィス内径(mm))/オリフィス内径(mm)〕×100
2.溶融張力
キャピログラフ(ROSAND社製)を用い、樹脂約50gを385℃±0.5℃に保たれた内径15mmのシリンダーに投入し、10分間放置してフッ素樹脂組成物の温度を均一させた後、剪断速度36.5(1/s)下で、内径2mm(誤差0.002mm以下)、長さ20mmのオリフィスを通して押出すことによりストランドを得た。
更に、上記ストランドを、オリフィス出口の真下45cmの位置に置かれた滑車に通し、斜め上方60°の角度に引き上げ、オリフィス出口とほぼ同じ高さにあるロールに巻きつける。ロールの引き取り速度を5m/分から500m/分まで5分間かけて上昇させる条件において測定した張力の最大値を溶融張力とした。
3.複素粘度と貯蔵弾性率
溶融粘弾性測定装置(MCR−500、フィジカ社製)にて、直径25mm、厚み1.5mmの円柱形にした試料をパラレルプレート上に置き、310℃での周波数分散にて、角周波数100rad/sec〜0.01rad/secまで溶融粘弾性測定を行い、0.01rad/secでの角周波数における各値として求めた。
次いで、得られたフッ素樹脂組成物を被覆材として以下の電線被覆を行い、電線被覆押出成形中に、以下の手順にてオンラインで成形評価した。
電線被覆成形条件は以下の通りである。
(1)芯導体:軟銅線AWG24(American Wire Gauge)芯線径20.1mil
(2)被覆厚み:7.2mil
(3)被覆電線径:34.5mil
(4)電線引取速度:1800フィート/分
(5)溶融成形(押出)条件:
・シリンダー軸径=2インチ
・L/D=30の単軸押出成形機
・ダイ(内径)/チップ(外形)=8.71mm/4.75mm
・押出機の設定温度:バレル部Z1(338℃)、バレル部Z2(360℃)、バレル部Z3(371℃)、バレル部Z4(382℃)、バレル部Z5(399)、クランプ部(404℃)、アダプター部(404℃)、クロスヘッド部(404℃)、ダイ部(404℃)に、芯線予備加熱を140℃に設定した。
・成形時の溶融メルトコーン長=3.7〜4.0mm
1.スパークアウトの測定
約6m空冷ゾーンと水冷ゾーンで冷却された後に、スパーク検知器(Model HF−20−H、CLINTON INSTRUMENT COMPANY社製)を用いて、20時間の成形において樹脂で被覆されていない部分を測定電圧2.0KVにて測定し、スパークの発生する回数として求めた。
2.ランプサイズ(高さ)と発生頻度の測定
ランプ検知器KW32TRIO(Zumbach社製)を用いて20時間の成形で発生するサイズ(高さ)と発生頻度を測定した。
3.線径ブレ測定
外径測定器ODAC 15XY(Zumbach社製)を用いて外径(OD)を20時間測定し、工程能力指数〔Cp〕として算出した。なお、Cpは、USYS2000(Zumbach社製)にて、線径上限(USL)を上記被覆電線径34.5milより0.5mil高く、下限(LSL)を上記被覆電線径より0.5mil低く設定して、得られた外径データから解析した。
4.キャパシタンスぶれの測定
キャパシタンス測定器Capac HS(Type:MR20.50HS、Zumbach社製)を用いて20時間測定し、工程能力指数〔Cp〕として算出した。なお、Cpは、逐次USYS 2000(Zumbach社製)に蓄え、上限(USL)を+1.0(pf/inch)、下限(LSL)を−1.0(pf/inch)に設定して、解析した。
5.Die−Droolの発生量
20時間成形における発生量を目視判定した。
実施例2〜5
添加するPTFEディスパージョンの種類と添加量を表2に示すように変更する以外は、実施例1と同様に操作を行い、フッ素樹脂組成物を得、電線被覆成形評価を行った。
実施例6
製造例4で得られたTFE/HFP/PPVEの3元ポリマー乳化分散体を、容量3000Lの攪拌機付オートクレーブに移し、攪拌しながら脱イオン水を加えてポリマー固形分濃度を10.0質量%にする。次いで攪拌下、製造例1で得られたPTFEディスパージョンをTFE/HFP/PPVEの3元ポリマー100部に対して固形分換算で0.07部となる量を添加した。次いで60%硝酸40kgを投入し、攪拌速度40rpmにて凝析を行い、固体相と液体相が分離したのち、水分を取り除いた。脱イオン水を用いて洗浄後、得られた白色粉末を、170℃にて20時間の対流空気炉の中で水分を除去してパーフルオロポリマー(A)白色粉末を得た。
次いで、このパーフルオロポリマー(A)白色粉末に炭酸カリウム(KCO)を最終濃度15ppmとなるよう添加し、均一に分散させた後、2軸スクリュー型押出機(日本製鋼所製)にて安定化(湿潤熱処理)と同時に溶融ペレット化した。本押出機は、軸径32mm、L/D=52.5、原料投入側より供給部、可塑化部、安定化処理部、ベント部、定量部各部位から構成されている。安定化処理部の温度を360℃、スクリュー回転数200rpm、15kg/時間の速度で原料を供給した。空気、水をそれぞれ0.93kg/時間、水0.6kg/時間の流量で供給し、反応させながらペレット化し、フッ素樹脂組成物を得た。
実施例7
実施例1の電線被覆成形条件において、電線引取速度を2400フィート/分とした以外は、実施例1と同様に操作を行い、電線被覆成形評価を行った。
実施例8
実施例1で得られたフッ素樹脂組成物と窒化ホウ素(BN、グレードSHP−325、平均粒子径10.3μm、カーボランダム社製)とを、窒化ホウ素濃度が7.5重量%となるように混合して作成したマスターバッチペレットと、実施例1のフッ素樹脂組成物のペレットとを、マスターバッチペレット:実施例1のペレット=1:9の割合で混合し、表1に記載の条件にて発泡電線成形を行った。
Figure 0004798131
成型安定性は良好であり、得られた発泡電線は微細な気泡が均一に分布しており、発泡率も高いものが得られた。
比較例1
PTFEディスパージョンを添加しない以外は、実施例6と同様に操作を行い、フッ素樹脂組成物を得、電線被覆成形評価を行った。
比較例2
製造例2のPTFEディスパージョンをアンカー型攪拌翼と邪魔板を備えたステンレス製凝析槽に移し、PTFEディスパージョンの比重が1.074になるように水を加え、温度を20℃に調節した後、直ちに60%硝酸を添加すると同時に攪拌しポリマーを凝析し、水と濾別し、再度水を入れ洗浄と同時に整粒し、更に、水を濾別し、140℃で24時間乾燥させてPTFEファインパウダーを得た。
得られたPTFEファインパウダーは、見掛け密度が0.45g/mlであり、二次粒子の平均粒子径が490μmであった。
別途、実施例1において、PTFEディスパージョンを添加しないで得たパーフルオロポリマー(B)白色粉末(TFE/HFP/PPVEの3元ポリマー)を得た。
次に、攪拌機とニーディングブロックとを備えた粉末混合機にパーフルオロポリマー(B)白色粉末100部に対して固形分換算で0.07部となるように上記PTFEファインパウダーを添加し、30分予備混合を行った後、実施例1と同様にペレット化を行いフッ素樹脂組成物を得、電線被覆成形評価を行った。
比較例3
PTFEファインパウダーに替えて、比較製造例1から得られたPFAをTFE/HFP/PPVEの3元ポリマー100部に対し3部となるよう混合する以外は、実施例1と同様にペレット化を行いフッ素樹脂組成物を得、電線被覆成形評価を行った。
比較例4
PTFEファインパウダーに替えて、比較製造例1から得られたPFAをTFE/HFP/PPVEの3元ポリマー100部に対し0.07部となるよう混合する以外は、実施例1と同様にペレット化を行いフッ素樹脂組成物を得、電線被覆成形評価を行った。
比較例5
製造例1で得られたPTFEディスパージョンを上記TFE/HFP/PPVEの3元ポリマー100部に対して固形分換算で5部となる量を添加した以外は、実施例1と同様に操作を行い、フッ素樹脂組成物を得、電線被覆成形評価を行ったが、線径ブレが大きく安定して成形することができなかった。
実施例1〜7及び比較例1〜4の結果を表2に示す。
Figure 0004798131
各実施例から得られた電線は、何れもランプ発生が30個未満であり、30mil以上のランプ発生及びスパークアウトが殆どなく、Die−Droolの発生量が微小であることが分かった。一方、各比較例から得られた電線は、何れもランプ発生が100個以上であった。特に、比較例2の電線被覆では、スパークアウトが500以上であった。
比較例6
比較例1のフッ素樹脂組成物を用いて、実施例8と同条件にて発泡電線の成形を行ったところ、発泡径は大きく、不均一で、成型安定性に劣っていた。
本発明のフッ素樹脂組成物は、上述の構成よりなるので、良好な耐熱性、耐薬品性、耐溶剤性、絶縁性、電気特性等を有し、更に、成形性がよく、成形不良を抑制した成形品を得ることができる。
本発明の電線及び発泡電線は、上記構成よりなるものであるので、成形不良が少なく、また、耐熱性、耐薬品性、耐溶剤性、絶縁性、電気特性等に優れている。

Claims (10)

  1. 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100質量部と、標準比重が2.15〜2.30であるポリテトラフルオロエチレン0.01〜3質量部とからなるフッ素樹脂組成物であって、
    前記ポリテトラフルオロエチレンは、テトラフルオロエチレンホモポリマー又はテトラフルオロエチレンと微量共単量体とから得られる変性ポリテトラフルオロエチレンであり、前記変性ポリテトラフルオロエチレンは、微量共単量体に由来する微量共単量体単位の全単量体に占める含有率が0.001〜1.0質量%であり、
    前記フッ素樹脂組成物は、前記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からなる水性分散液と、前記ポリテトラフルオロエチレンからなる水性分散液とを混合したのち凝析し次いで乾燥後に溶融押出することより得られるものである
    ことを特徴とするフッ素樹脂組成物。
  2. 標準比重が2.15〜2.30であるポリテトラフルオロエチレンの平均一次粒子径は、50〜800nmである請求項1記載のフッ素樹脂組成物。
  3. 310℃、角周波数0.01rad/秒での溶融粘弾性測定において複素粘度が2.5×10〜4.0×10Pa・s、貯蔵弾性率が0.25〜3.5Paである請求項1又は2記載のフッ素樹脂組成物。
  4. ダイスウェルが5〜35%であり、溶融張力が0.08〜0.16Nである請求項1、2又は3記載のフッ素樹脂組成物。
  5. ナトリウム元素含有量が5〜100ppmである請求項1、2、3又は4記載のフッ素樹脂組成物。
  6. 芯導体と、前記芯導体上にフッ素樹脂組成物を用いて形成してなる被覆材とを有する電線であって、
    前記フッ素樹脂組成物は、請求項1、2、3、4又は5記載のフッ素樹脂組成物である
    ことを特徴とする電線。
  7. 被覆材は、被覆成形速度1000〜3000フィート/分にて押出被覆成形により形成したものであり、
    線径ブレ測定における工程能力指数〔Cp〕が1.0以上である請求項6記載の電線。
  8. 被覆材は、被覆成形速度1000〜3000フィート/分にて押出被覆成形により形成したものであり、
    キャパシタンス測定における工程能力指数〔Cp〕が1.0以上である請求項6又は7記載の電線。
  9. 被覆材は、被覆成形速度1000〜3000フィート/分にて押出被覆成形により20時間連続形成したものであり、
    被覆材は、高さ10〜50milのランプを有するか又は有しないものであり、前記ランプは、総数で100個以下である請求項6、7又は8記載の電線。
  10. 芯導体と、前記芯導体上にフッ素樹脂組成物を用いて成形してなる被覆材とを有する発泡電線であって、
    前記フッ素樹脂組成物は、請求項1、2、3、4又は5記載のフッ素樹脂組成物である
    ことを特徴とする発泡電線。
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