JP5955419B2 - 硬化材料、ワイヤーハーネス及びその製造方法 - Google Patents
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Description
少なくとも連鎖移動剤を含有する硬化材料であって、
前記連鎖移動剤が、(a)ポリエーテル構造と、2つ以上のウレタン結合又は2つ以上の尿素結合を分子中に含む化合物と(b)含金属化合物を含有し、
該硬化材料の溶解度パラメータが9.4以上であり、
該硬化材料が可塑剤を含む樹脂と接する用途で使用された場合に、前記可塑剤が該硬化材料に移行するのを抑制可能であることを要旨とするものである。
上記の硬化材料の硬化物を防水剤として用いたワイヤーハーネスであって、
導体が絶縁体からなる被覆材により被覆された絶縁電線が複数本束ねられた電線束を有し、
前記被覆材の一部が除去されて内部の導体が露出した導体露出部が前記防水剤により被覆され、
前記防水剤の表面が光透過性の保護部材により被覆されている防水部を有し、
前記保護部材が可塑剤を含む樹脂であり、前記保護部材の可塑剤が、前記防水剤に移行するのを抑制可能であることを要旨とするものである。
δ=ΣFi/V=ρΣFi/M
(δは溶解度パラメータ、Fiはモル吸引力、Vはモル容積、ρは密度、Mは分子量)
秋山三郎らによる『ポリマーブレンド』(1981年、シーエムシー)P125〜P144参照
−NH−COO−
(式2)
−NH−CO−NH−
(A)(メタ)アクリレート
・IBA:イソボルニルアクリレート
・HPGA:ヘプタプロピレングリコールジアクリレート
・HPA:ヒドロキシプロピルジアクリレート
・TEGA:テトラエチレングリコールジアクリレート
・UP−1:ポリプロピレングリコールを用いて合成したウレタンアクリレート(合成品、合成法は後述する。)
・UP−2:1,10−デカンジオールを用いて合成したウレタンアクリレー(合成品、合成法は後述する)
攪拌機を備えた反応容器に、数平均分子量が400のポリプ口ピレングリコール80g(200mmol)、ヘキサメチレンジイソシアネー卜40g(238mmol)
とジブチルスズジラウレート0.05gを仕込み、攪拌しながら液温度を室温から50℃まで1時間かけて上げた。その後少量をサンプリングしFT−IRを測定して2300cm−1付近のイソシアネー卜基の吸収を確認しながら、50℃にて攪拌を続けた。FT−IRの吸収面積から残留イソシアネー卜基の含有量を計算し、反応前と比較して約15%まで減少して変化が無くなった時を反応終了とし、無色透明粘調性液体を得た。更に2−ヒドロキシエチルアクリレート9.84g(84.8mmol)、ジブチルスズジラウレート0.05g、ペンタエリスリトールテトラキス[3−(3,5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオナート]0.02gを仕込み、攪拌しながら液温度を室温から50℃まで1時間かけて上げた。その後少量をサンプリングしFT−IRを測定して2300cm−1付近のイソシアネー卜基の吸収を確認しながら、50℃にて攪拌を続けた。FT−IRの吸収面積から残留イソシアネー卜基の含有量見積り、その吸収が消失した時を反応終了とし、無色透明粘調性液体を得た。これをUP−1とする。両末端がアクリレートでポリエーテル構造を持つウレタンアクリレートである。
攪拌機を備えた反応容器に、分子量が174.28の 1,10デカンジオール35g(200mmol)、ヘキサメチレンジイソシアネー卜40g(238mmol)
とジブチルスズジラウレート0.05gを仕込み、攪拌しながら液温度を室温から80℃まで1時間かけて上げた。その後少量をサンプリングしFT−IRを測定して2300cm−1付近のイソシアネー卜基の吸収を確認しながら、80℃にて攪拌を続けた。FT−IRの吸収面積から残留イソシアネー卜基の含有量を計算し、反応前と比較して約15%まで減少して変化が無くなった時を反応終了とし、無色透明粘調性液体を得た。更に2−ヒドロキシエチルアクリレート9.84g(84.8mmol)、ジブチルスズジラウレート0.05g、ペンタエリスリトールテトラキス[3−(3,5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオナート]0.02gを仕込み、攪拌しながら液温度を室温から50℃まで1時間かけて上げた。その後少量をサンプリングしFT−IRを測定して2300cm−1付近のイソシアネー卜基の吸収を確認しながら、50℃にて攪拌を続けた。FT−IRの吸収面積から残留イソシアネー卜基の含有量見積り、その吸収が消失した時を反応終了とし、無色透明粘調性液体を得た。これをUP−2とする。両末端がアクリレートで、ポリエーテル構造を持たないウレタンアクリレートである。
・CT−1:ウレタンアクリレートUP−1、100gを撹拌しながら50℃に加温し、含金属化合物として亜鉛アセチルアセトンを0.3g加え、50℃を保ったまま30分間撹拌分散させた。
・CT−2:上記CT−1の亜鉛アセチルアセトンの代わりに銅アセチルアセトンを0.3g用いた。
・CT−3:ウレタンアクリレートUP−2、100gを撹拌しながら50℃に加温し、含金属化合物として亜鉛アセチルアセトンを0.3g加え、50℃を保ったまま30分間撹拌分散させた。
・CT−4:上記CT−3の亜鉛アセチルアセトンの代わりに銅アセチルアセトンを0.3g用いた。
・HCHPK: 1−ヒド口キシシク口ヘキシルフェニルケトン
・引裂き強度測定
可塑剤としてトリメリット酸トリス(2−エチルヘキシル)(TOTM)を含む直径3mmのPVC樹脂2本を被覆材が接触した状態で平行に並べ、その上に硬化材料を塗布し、UVランプ(SEN特殊光源社製、100mW/cm2)を用いて紫外線照射を25秒間行った。その後、20分間室温で放置して室温にし、裏側にも同様に硬化材料を塗布し硬化させ、引裂き試験用サンプルを作製した。このサンプルを20mm/分で引裂き試験を行い、引裂き強度を測定した。引裂き時の応力をPVC樹脂の円周の半分で割った値を引裂き強度、単位N/mとした。試験は試験用サンプル作製時(初期)と、120℃5日間熱処理した後(耐熱後)について行って、引裂き強度を比較した。
FT−IRを用いて、可塑剤の移行量を測定した。先ず合成した上記ウレタンアクリレートUP−1に可塑剤としてトリメリット酸トリス(2−エチルヘキシル)(TOTM)を所定量加えた硬化材料を数点調製し、硬化材料を硬化させた硬化物のFT−IR測定を行い、可塑剤ピーク面積と可塑剤含有量の関係を示す検量線を作成した。775cm−1付近のウレタンのNHの吸収を基準とし、752cm−1付近のTOTMの芳香環の吸収を比較して求めた。前記引裂き強度測定の際に用いた120℃5日間熱処理後の硬化物について、FT−IRを測定し、上記検量線を基に、可塑剤移行量(%)を算出した。
実施例、比較例の各硬化材料を、内径5mm、高さ50mmのガラス管に、液面の高さが20mmになるように入れ、内容物の上部半分(10mm)をアルミ箔で包み、遮光部分を作成した。その後、側面からUVランプ(SEN特殊光源社製100mW/cm2)で25秒環紫外線照射を行った。その後、室温まで戻すため20分間室温で放置した後、上部から1.5mm径のガラス棒を挿入し、指触にて判断できる硬化部の確認を行うことによって、紫外線照射面と遮光面の境界から上部(非照射部)に進んだ硬化部の距離を計測した。
外径4.4mmのポリ塩化ビニル(PVC)被覆電線を本線とし、外径3.6mmのPVC被覆電線2本を枝線とする中間スプライスワークを作製した。上記PVC被覆電線は、被覆材のPVCは可塑剤としてトリメリット酸トリス(2−エチルヘキシル)(TOTM)を全体の20質量部含有するものである。
図3(a)に示すように、紫外線透過率94%の透明なPVC製のラップフィルム(PVCラップフィルム)を保護シートとし、該PVCラップフィルム上の中央に、防水剤として実施例、比較例の硬化材料の組成物を1.1g塗布し、上記中間スプライスワークの中間スプライス部を載せた後、PVCラップフィルムを貼り合わせて絞り込み、更に貼り合わせたPVCラップフィルムを巻き込んで、中間スプライス部と被覆材表面の約16mm長を覆う形に形成した。上記PVCラップフィルムは、可塑剤として、フタル酸ビス(2−エチルヘキシル)(DOP)を全体の30質量部含有するものである。
中心波長が385nmのLED照射機(LED−UVランプ)を用い、上記PVCラップフィルムで巻き込んだ防水剤の組成物に、紫外線を照射して硬化させて防水部を形成して、ワイヤーハーネスを作製した。
耐圧試験は、ワイヤーハーネスの防水中間スプライス部全体を水中に浸漬した状態で、このハーネスの両端の電線全てからエアー圧200kPaの圧力を1分間加え、エアリークの有無を観察して初期の防水性能を評価した。評価基準は、エアリークがなかった場合を良好(○)とし、エアー圧200kPaを1分間加圧する途中でエアリークが確認された場合を不良(×)とした。また、防水中間スプライス部全体を120℃の恒温槽に入れて240時間加熱した後のワイヤーハーネスについても上記耐圧試験を行って、耐熱後の防水性能を評価した。評価基準は初期の試験と同じである。防水性能試験の結果を表1、表2に合わせて示す。
Claims (10)
- 可塑剤を含む樹脂と接する用途に使用される硬化材料であって、少なくとも連鎖移動剤を含有し、
前記連鎖移動剤が、(a)ポリエーテル構造と、2つ以上のウレタン結合又は2つ以上の尿素結合を分子中に含む化合物と(b)含金属化合物を含有し、
該硬化材料の溶解度パラメータが9.4以上であり、
該硬化材料が可塑剤を含む樹脂と接する用途で使用された場合に、前記可塑剤が該硬化材料に移行するのを抑制可能であることを特徴とする硬化材料。 - 前記可塑剤が、溶解度パラメータ9.0以下のリン酸エステル、セバシン酸エステル、フタル酸エステル、アジピン酸エステルから選択される1種又は複数からなることを特徴とする請求項1記載の硬化材料。
- 前記硬化材料が、光硬化材料であり、前記連鎖移動剤により照射光の届かない部分の硬化が可能な暗部硬化性を有することを特徴とする請求項1又は2記載の硬化材料。
- 前記(a)の化合物の前記ポリエーテル構造が、3個以上の酸素原子を持つことを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の硬化材料。
- 前記(b)含金属化合物が、スズ、銅、亜鉛、コバルト、ニッケルから選択される少なくとも1種の金属を含む化合物であることを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載の硬化材料。
- 前記可塑剤を含む樹脂が、ポリ塩化ビニル樹脂、アクリル樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリオレフィン樹脂、フェノール樹脂、ポリアミド樹脂から選択される1種であることを特徴とする請求項1〜5のいずれか1項に記載の硬化材料。
- 請求項1〜6のいずれか1項に記載の硬化材料の硬化物を用いたことを特徴とするワイヤーハーネス。
- 請求項1〜6のいずれか1項に記載の硬化材料の硬化物を防水剤として用いたワイヤーハーネスであって、
導体が絶縁体からなる被覆材により被覆された絶縁電線が複数本束ねられた電線束を有し、
前記被覆材の一部が除去されて内部の導体が露出した導体露出部が前記防水剤により被覆され、
前記防水剤の表面が光透過性の保護部材により被覆されている防水部を有し、
前記保護部材が可塑剤を含む樹脂であり、前記保護部材の可塑剤が前記防水剤に移行するのを抑制可能であることを特徴とするワイヤーハーネス。 - 導体が絶縁体からなる被覆材により被覆された絶縁電線が複数本束ねられた電線束の前記被覆材の一部を除去して内部の導体を露出させた導体露出部に、請求項1〜6のいずれか1項に記載の硬化材料を供給し、該硬化材料の表面を可塑剤を含み光透過性を有する樹脂から形成された保護部材により被覆した状態で光照射を行い、前記硬化材料を硬化させて防水部を形成することを特徴とするワイヤーハーネスの製造方法。
- 前記保護部材が、ポリ塩化ビニル樹脂、アクリル樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリオレフィン樹脂、フェノール樹脂、ポリアミド樹脂から選択される1種から形成されたシート又はチューブであることを特徴とする請求項9記載のワイヤーハーネスの製造方法。
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