(57)【要約】【課題】巻応力が強く対象物を強固に被覆することが可能な巻き癖を有する被覆材及びその製造方法を提供する。【解決手段】樹脂フィルム１１上に、ゴム組成物からなる層１２を設けて積層シート１０を作製する第一の工程（ａ）と、積層シート１０を芯棒１３に巻き付けた後、ゴム組成物を一次加硫する第二の工程（ｂ）と、芯棒１３に巻き付けられた積層シート１０から樹脂フィルム１１を除去した後、一次加硫されたゴム組成物を二次加硫する第三の工程（ｃ）と、によって巻き癖のある被覆材２０を製造する。【選択図】図１
2020001239.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
樹脂フィルム上に、ゴム組成物からなる層を設けて積層シートを作製する第一の工程と、
前記積層シートを芯棒に巻き付けた後、前記ゴム組成物を一次加硫する第二の工程と、
前記芯棒に巻き付けられた前記積層シートから前記樹脂フィルムを除去した後、一次加硫された前記ゴム組成物を二次加硫する第三の工程とを備える被覆材の製造方法。
【請求項２】
前記ゴム組成物が、シリコーンゴム組成物である請求項１記載の被覆材の製造方法。
【請求項３】
前記樹脂フィルムが、ポリエチレンテレフタレート、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリアミド、又はポリアミドイミドからなる請求項１又は２記載の被覆材の製造方法。
【請求項４】
前記樹脂フィルムの厚さが、２５μｍ以上１５０μｍ以下である請求項１から３いずれか１項記載の被覆材の製造方法。
【請求項５】
前記樹脂フィルムが、前記ゴム組成物からなる層を設ける側の表面に凹凸構造を有し、前記凹凸構造の表面粗さＲａが、０．０１以上２．０以下である請求項１から４いずれか１項記載の被覆材の製造方法。
【請求項６】
前記第三の工程において、前記芯棒に巻き付けられた前記積層シートの巻を解し、前記芯棒を除去した後、前記樹脂フィルムと前記ゴム組成物からなる層とを剥がす請求項１から５いずれか１項記載の被覆材の製造方法。
【請求項７】
可撓性材料からなる巻き癖のある被覆材であって、
巻き終わりから巻き始めまでの間の８０％の領域で、巻応力が一定である被覆材。
【請求項８】
下記引張試験において、巻き終わりから巻き始めまでの間の８０％の領域で、１０ｍｍ毎の応力の増加量が０．０４Ｎ以下である請求項７記載の被覆材。
（引張試験）
被覆材：幅５０ｍｍ、厚さ１ｍｍ、巻長さ１５０ｍｍ
被覆材の最外層の端から垂直方向に引張速度５００ｍｍ／ｍｉｎで引っ張りながら巻き解したときの応力を１０ｍｍ毎に測定する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被覆材及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
対象物体の、空気や水による劣化を防止する方法として、例えば電線等の接続部分は電気絶縁性のテープが巻かれ、その外周に、ゴムシート等の絶縁性のカバーが被覆される。このカバーは、作業性を考慮して巻き癖を有するシートが広く用いられている。このようなカバーとして、例えば、特許文献１に、エチレン・プロピレンゴムからなる捲縮性を有するケーブルジョイントカバー用ゴムシートが開示されており、その製造方法として、一次加硫した平面状のゴムシートを芯棒に巻き付けて癖付けを行う方法が記載されている。また、特許文献２には、シートの両端縁に、裸線の外径よりも小さい径の巻き癖が設けられた絶縁カバーが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】実開昭６３−６６０２０号公報
【特許文献２】特開２００３−２４４８２９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、巻応力が弱いと、電線とカバーとの間に隙間ができてしまい、風雨による劣化が進行し易いという問題がある。さらに、電線とカバーとの隙間を埋めるために更にカバーを締め付ける部材とそのための作業が必要となる。
特許文献１及び２に記載のゴムシート及び絶縁カバーでは、電線等の対象物に対して密着性良く、強固に被覆するという点で、巻応力は満足のいくものではなかった。
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、巻応力が強く、対象物を強固に被覆することが可能な巻き癖を有する被覆材及びその製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明者らは、鋭意検討した結果、未加硫のシリコーンゴム組成物を芯棒に巻き付けて加硫を行うことにより、巻応力が強く、密着して電線等を被覆できる巻き癖を有する被覆材が得られることを見出し、本発明に至った。
すなわち、本発明は、
樹脂フィルム上に、ゴム組成物からなる層を設けて積層シートを作製する第一の工程と、
積層シートを芯棒に巻き付けた後、ゴム組成物を一次加硫する第二の工程と、
芯棒に巻き付けられた積層シートから樹脂フィルムを除去した後、一次加硫されたゴム組成物を二次加硫する第三の工程と、
を備える被覆材の製造方法である。
【０００６】
ゴム組成物は、シリコーンゴム組成物が好ましい。
【０００７】
樹脂フィルムは、ポリエチレンテレフタレート、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリアミド、又はポリアミドイミドからなることが好ましい。
【０００８】
樹脂フィルムの厚さは、２５μｍ以上１５０μｍ以下であることが好ましい。
【０００９】
樹脂フィルムは、ゴム組成物からなる層を設ける側の表面は、凹凸構造を有していてもよく、凹凸構造の表面粗さＲａは、０．０１以上２．０以下であることが好ましい。
【００１０】
第三の工程において、芯棒に巻き付けられた積層シートの巻を解し、芯棒を除去した後、樹脂フィルムとゴム組成物からなる層とを剥してもよい。
【００１１】
本発明の被覆材は、可撓性材料からなる巻き癖のある被覆材であって、
巻き終わりから巻き始めまでの間の８０％の領域で、巻応力が一定である。
【００１２】
本発明の被覆材は、下記引張試験において、巻き終わりから巻き始めまでの間の８０％の領域で、１０ｍｍ毎の応力の増加量が０．０４Ｎ以下であることが好ましい。
（引張試験）
被覆材：幅５０ｍｍ、厚さ１ｍｍ、巻長さ１５０ｍｍ
被覆材の最外層の端から垂直方向に引張速度５００ｍｍ／ｍｉｎで引っ張りながら巻き解したときの応力を１０ｍｍ毎に測定する。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、巻応力が強く、対象物を強固に被覆することが可能な巻き癖を有する被覆材を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】図１は、本発明の被覆材の製造方法を示す図である。
【図２】図２は、本発明における樹脂フィルムの一例を示す概略断面図である。
【図３】図３は、本発明における積層シートの一例を示す概略断面図である。
【図４】図４は、本発明の被覆材の巻応力の測定方法を示す図である。
【図５】図５は、実施例及び比較例の巻応力を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の実施形態について詳細に説明するが、以下の実施形態は例示の目的で提示するものであり、本発明は、以下に示す実施形態に、何ら限定されるものではない。
【００１６】
［被覆材の製造方法］
本発明の被覆材１２の製造方法は、図１（ａ）に示すように、樹脂フィルム１１上に、ゴム組成物からなる層１２を設けて積層シート１０を作製する第一の工程と、図１（ｂ）に示すように、積層シート１０を芯棒１３に巻き付けた後、ゴム組成物を一次加硫する第二の工程と、芯棒１３に巻き付けられた積層シート１０から樹脂フィルム１１を除去した後、図１（ｃ）に示すように、一次加硫されたゴム組成物を二次加硫する第三の工程と、を備えるものである。第一の工程から第三の工程を経て、図１（ｄ）に示すような巻き癖を有する被覆材２０が得られる。
以下、各製造過程について説明する。
【００１７】
（第一の工程）
第一の工程は、図１（ａ）に示すように、樹脂フィルム１１上に、ゴム組成物からなる層１２を設けて積層シート１０を作製する工程である。この時点では、ゴム組成物は未加硫の状態である。
樹脂フィルム１１上にゴム組成物からなる層１２を設ける方法としては、２本ロール又はカレンダーロール成形機を使用する方法が挙げられる。
【００１８】
−樹脂フィルム−
樹脂フィルムとしては、ポリエチレンテレフタレート、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリアミド、又はポリアミドイミド等が好ましい。加工性と耐熱性の観点からポリエチレンテレフタレートが、より好ましい。
【００１９】
樹脂フィルム１１の厚さは、２５μｍ以上１５０μｍ以下であることが好ましい。２５μｍ以上であることにより、加硫時の熱に対して充分な耐性を有し、かつ、芯棒１３への巻き付けに対して充分な強度を有する。１５０μｍ以下であることにより、加硫されたゴムシート間の隙間を小さくすることができるので、より巻きを強くすることができ、被覆材の外径を小さくすることができる。
【００２０】
樹脂フィルム１１は、図２に示すように、ゴム組成物からなる層１２を設ける側の表面は、凹凸構造１１ａを有していてもよい。凹凸構造１１ａを有する場合は、ゴム組成物からなる層１２の、樹脂フィルム１１の凹凸構造１１ａと接する側に凹凸構造が形成されるため、被覆材２０を何重にも巻く場合、層間の滑り止め機能を有する。
凹凸構造１１ａの表面粗さＲａは、０．０１以上２．０以下であることが好ましく、０．３以上０．８以下であることがさらに好ましい。０．３以上であることにより、良好な滑り止め機能を有することができ、１．０以下であることにより、より強固に密着性良く対象物を被覆することができる。
また、樹脂フィルム１１のゴム組成物からなる層１２を設ける側とは反対側の面の表面粗さＲａは、鏡面であることが好ましく、具体的には、０．０３以下であることが好ましい。
【００２１】
−ゴム組成物−
ゴム組成物としては、シリコーンゴム組成物、フッ素ゴム組成物、ウレタンゴム組成物、エチレン・プロピレンゴム、又はクロロプレンゴム組成物が好ましい。特に、耐熱性、耐候性、電気絶縁性の観点から、シリコーンゴム組成物が好ましい。
【００２２】
シリコーンゴム組成物として、ある程度の粘度を有するミラブル型シリコーンゴム組成物が好ましい。
ミラブル型シリコーンゴム組成物としては、以下の成分を含むものが好ましい。
ミラブル型シリコーンゴム組成物は、例えば、（Ａ）下記平均組成式（１）で示されるオルガノポリシロキサン、（Ｂ）充填材を含有するものであってよい。
Ｒ１ｎＳｉＯ（４−ｎ）／２    …（１）
式（１）中、ｎは１．９５以上２．０５以下の正数を示す。また、Ｒ１は、同一又は異なっていてよい、置換又は非置換の一価の炭化水素基を示す。炭化水素基の炭素原子数は、好ましくは１以上１２以下であり、より好ましくは１以上８以下である。
【００２３】
Ｒ１としては、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ヘキシル基及びドデシル基等のアルキル基、シクロヘキシル基等のシクロアルキル基、ビニル基、アリル基、ブテニル基及びヘキセニル基等のアルケニル基、フェニル基及びトリル基等のアリール基、β−フェニルプロピル基等のアラルキル基などが挙げられる。また、Ｒ１は、これらの炭化水素基が有する水素原子の一部又は全部が置換基で置換された基であってもよい。置換基は、例えばハロゲン原子、シアノ基等であってよい。置換基を有する炭化水素基としては、例えば、クロロメチル基、トリフルオロプロピル基、シアノエチル基等が挙げられる。
【００２４】
（Ａ）オルガノポリシロキサンは、分子鎖末端が、トリメチルシリル基等のトリアルキルシリル基、ジメチルビニルシリル基等のジアルキルアラルキルシリル基、ジメチルヒドロキシシリル基等のジアルキルヒドロキシシリル基、トリビニルシリル基等のトリアラルキルシリル基などで封鎖されていることが好ましい。
【００２５】
（Ａ）オルガノポリシロキサンは、分子中に２つ以上のアルケニル基を有することが好ましい。（Ａ）オルガノポリシロキサンは、Ｒ１のうち０．００１モル％以上５モル％以下（より好ましくは０．０１モル％以上０．５モル％以下）のアルケニル基を有することが好ましい。（Ａ）オルガノポリシロキサンが有するアルケニル基としてはビニル基が特に好ましい。
【００２６】
（Ａ）オルガノポリシロキサンは、例えば、オルガノハロシランの１種若しくは２種以上を共加水分解縮合することによって、又は、シロキサンの３量体若しくは４量体等の環状ポリシロキサンを開環重合することによって得ることができる。（Ａ）オルガノポリシロキサンは、基本的には直鎖状のジオルガノポリシロキサンであってよく、一部分岐していてもよい。また、（Ａ）オルガノポリシロキサンは、分子構造の異なる２種又はそれ以上の混合物であってもよい。
【００２７】
（Ａ）オルガノポリシロキサンは、２５℃における動粘度が１００ｃＳｔ以上であることが好ましく、１０００００ｃＳｔ以上１０００００００ｃＳｔ以下であることがより好ましい。また、（Ａ）オルガノポリシロキサンの重合度は、例えば１００ｃＳｔ以上であることが好ましく、３０００ｃＳｔ以上１００００ｃＳｔ以下であることがより好ましい。
【００２８】
（Ｂ）充填材としては、例えばシリカ系充填材が挙げられる。シリカ系充填材としては、例えば、煙霧質シリカ、沈降性シリカ等が挙げられる。
【００２９】
シリカ系充填材としては、Ｒ２Ｓｉ（ＯＲ３）３で示されるシランカップリング剤で表面処理された、表面処理シリカ系充填材を好適に用いることができる。ここで、Ｒ２は、ビニル基又はアミノ基を有する基であってよく、例えば、グリシジル基、ビニル基、アミノプロピル基、メタクリロキシ基、Ｎ−フェニルアミノプロピル基、メルカプト基等であってよい。Ｒ３はアルキル基であってよく、例えばメチル基、エチル基等であってよい。シランカップリングとしては、例えば信越化学工業株式会社製の商品名「ＫＢＭ１００３」、「ＫＢＥ４０２」等を容易に入手することができる。表面処理シリカ系充填材は、定法に従って、シリカ系充填材の表面をシランカップリング剤で処理することにより得ることができる。表面処理シリカ系充填材としては、市販品を用いてもよく、例えば、Ｊ．Ｍ．ＨＵＢＥＲ株式会社製の商品名「Ｚｅｏｔｈｉｘ  ９５」等が挙げられる。
【００３０】
シリカ系充填材の配合量は、絶縁性を向上させる観点から、（Ａ）オルガノポリシロキサン１００質量部に対して１１質量部以上３９質量部以下であることが好ましく、１５質量部以上３５質量部以下であることがより好ましい。また、シリカ系充填材の平均粒子径は、１μｍ以上８０μｍ以下であることが好ましく、２μｍ以上４０μｍ以下であることがより好ましい。なお、シリカ系充填材の平均粒子径は、レーザー光回折法による粒度分布測定装置を用いて、メジアン径として測定できる。
【００３１】
ミラブル型シリコーンゴム組成物は、（Ａ）及び（Ｂ）以外に添加剤を更に含有していてよい。添加剤としては、例えば、助剤（鎖延長剤、架橋剤等）、触媒、分散剤、発泡剤、老化防止剤、酸化防止剤、顔料、着色剤、加工助剤、軟化剤、可塑剤、乳化剤、耐熱性向上剤、難燃性向上剤、受酸剤、熱伝導性向上剤、離型剤、溶剤等が挙げられる。
【００３２】
添加剤の具体例としては、（Ａ）オルガノポリシロキサンより重合度の低いジメチルシロキサンオイル、ポリエーテル変性シリコーンオイル、シラノール、ジフェニルシランジオール及びα，ω−ジメチルシロキサンジオール等の両末端シラノール基封止低分子シロキサン、シラン等の分散剤が挙げられる。また、添加剤の具体例としては、オクチル酸鉄、酸化鉄、酸化セリウム等の耐熱向上剤が挙げられる。また、添加剤としては、接着性、成形加工性等を向上させるための各種カーボンファンクショナルシラン、各種オレフィン系エラストマー等を用いてもよい。
【００３３】
積層シート１０上のゴム組成物からなる層１２は、積層構造であってもよい。例えば、図３に示すように、樹脂フィルム１１上に、ゴム組成物からなる層３１、断熱性が高い発泡ゴム組成物からなる層３２を設けてなる積層シート３０としてもよい。このような積層構造にすることにより、対象物への断熱性を向上させることができる。
【００３４】
（第二の工程）
第二の工程は、図１（ｂ）に示すように、積層シート１０を芯棒１３に巻き付けた後、ゴム組成物を一次加硫する工程である。
【００３５】
−芯棒−
芯棒１３の材料としては、鉄、アルミニウム、ステンレス鋼、及び真鍮を挙げることができる。
また、芯棒１３の断面形状としては、特に限定されず、円、楕円、及び多角形が挙げられる。すなわち、被覆する対象物と同形とすることによって、より密着性の高い被覆材を得ることができる。
一次加硫は、特に限定されるものではなく、１３０℃以上２５０℃以下で、２０分以上６０分以下で行うことが好ましい。
【００３６】
（第三の工程）
第三の工程は、図１（ｃ）に示すように、芯棒１３に巻き付けられた積層シート１０から樹脂フィルム１１を除去した後、一次加硫されたゴム組成物を二次加硫する工程である。
二次加硫は、一次加硫したゴム組成物中から不純物を除くものであり、１８０℃以上２５０℃以下で、３０分以上１０時間以下で行うことが好ましい。
【００３７】
樹脂フィルム１１は、芯棒１３に巻き付けられた積層シート１０を芯棒１３から巻を解し、樹脂フィルム１１と、ゴム組成物からなる層１２とを剥して除去することが好ましい。樹脂フィルム１１とゴム組成物からなる層１２とは、二次加硫後は疑似的に接着しているため、ゴム組成物からなる層１２は、樹脂フィルム１１から簡単に剥がすことができる。
【００３８】
［被覆材］
本発明の被覆材の製造方法によって製造された被覆材は、薄い樹脂フィルム上に、ゴム組成物からなる層を設けた積層シートを、芯棒に巻き付けてから一次加硫及び二次加硫をしているため、巻応力が強く、対象物を密着性良く強固に被覆することができる。
本発明の被覆材の製造方法によって製造された被覆材は、対象物体へのグリップ力が高く、対象物体を空気や水から良好に保護することができ、例えば金属の接合部分や電線接合部分等を被覆するための被覆材として有用である。
【実施例】
【００３９】
以下、本発明について、実施例を挙げて詳細に説明する。なお、本発明は、以下に示す実施例に何ら限定されるものではない。
【００４０】
［実施例１］
ＫＥ−９７１０−Ｕ（信越化学工業株式会社製シリコーンゴムコンパウンド）１００質量部に対して、Ｃ−２３Ｎ（信越化学工業株式会社製加硫剤）を適量添加し二本ロールで混練後、カレンダーロールで厚さ１００μｍのポリエチレンテレフタレート樹脂フィルムへ厚さ１．０ｍｍにしたシリコーンゴム組成物をトッピング加工し、５０ｍｍ×１５０ｍｍにカットした。
次いで、カットしたものを、長さ１００ｍｍのＳＵＳ製φ８（ｍｍ）芯棒に巻き付け、端部を耐熱性マスキングテープで固定した。
巻き付けたものは、ギアーオーブンにて１５０℃で３０分で一次加硫した後、常温に冷却後芯棒から解し、ポリエチレンテレフタレート樹脂フィルムを除去し、巻癖がついたシリコーンゴムを得た。
得られた巻癖がついたシリコーンゴムは、更に２００℃で４時間二次加硫を行い。以下の所定の巻応力測定方法により、巻応力を測定した。
【００４１】
［比較例１］
実施例１と同様の原料を使用して、巻形態になった状態で押出機にて成形を行い、ＨＡＶ加硫炉で、３００℃で２０秒相当の加硫条件で一次加硫を行った。
次いで５０ｍｍにカットし、実施例１と同様に二次加硫を行い、巻応力を測定した
【００４２】
［巻応力測定方法］
図４に、巻応力の測定方法を示す。
図４（ａ）に示すように、まず、幅５０ｍｍ、厚さ１ｍｍ、巻長さ１５０ｍｍに調整した巻癖のある巻き癖のある被覆材（シリコーンゴム）４５を用意する。巻癖のある被覆材４５の最外層の端から１０ｍｍ部分にシリコーン用両面テープを貼り、ＳＵＳ製金属板（２０ｍｍ×１００ｍｍ×２ｍｍ）４３に貼付ける。一方、巻きの中心にはＳＵＳ製芯棒（φ６ｍｍ、長さ１００ｍｍ）４４を差し込んで測定用の部品を作製する。ＳＵＳ製芯棒４４の一端を引張試験機４０の下部チャック４２に取り付け、ＳＵＳ製金属板４３を上部チャック４１に取り付ける。
次に、図４（ｂ）に示すように、下部チャック４２を固定したまま、上部チャック４１を垂直方向に引張速度５００ｍｍ／ｍｉｎで移動した。この時の応力測定し、その値を巻応力と定義した。
【００４３】
実施例１の測定結果を表１に示し、比較例１の測定結果を表２に示す。実施例１と比較例１との巻応力を比較したグラフを図５に示す。
【００４４】
【表１】
2020001239.tif 000003
【００４５】
【表２】
2020001239.tif 000004
【００４６】
図５に示すように、巻応力は、巻き終わり（上部チャック移動距離０ｍｍ）から巻き始め（上部チャック移動距離１００ｍｍ）まで、常に増加している。すなわち、巻き始めから巻き終わりまで強い巻応力を有していることがわかる。特に、少なくとも、巻き終わりから巻き始めまでの間の８０％の領域（上部チャック移動距離１０ｍｍから９０ｍｍ）の領域で、１０ｍｍ毎の応力の変化量がプラス０．４０以内であり、均一な巻応力で巻かれていることがわかる。
一方、本発明の製造方法で製造しなかった比較例１は、巻き終わりから巻き始めまで、巻応力が増加する領域と減少する領域があった。すなわち、巻応力が一定の力で巻かれていないことがわかる。
さらに、実施例では、巻き始め（上部チャック移動距離１００ｍｍ）の巻応力は３．４４Ｎであり、比較例の２．７０Ｎより格段に高い強いことがわかる。
上記測定結果より、本発明の製造方法で作製した巻き癖のある被覆材は、対象物を強固に被覆することができるので密着性が向上することがわかる。特に、対象物の外形に合わせて、芯棒の形を変えることによって、種々の対象物に優れた密着性を有する。
【符号の説明】
【００４７】
１０    積層シート
１１    樹脂フィルム
１２    ゴム組成物からなる層
１３    芯棒
１５    端
２０    被覆材
１１ａ    凹凸構造
３０    積層シート
３１    ゴム組成物からなる層
３２    発泡ゴム組成物からなる層
４０    引張試験機
４１    上部チャック
４２    下部チャック
４３    ＳＵＳ製金属板
４４    ＳＵＳ製芯棒
４５    巻き癖のある被覆材
【図１】
2020001239.tif 000005
【図２】
2020001239.tif 000006
【図３】
2020001239.tif 000007
【図４】
2020001239.tif 000008
【図５】
2020001239.tif 000009