JPS63270579A - 線材被覆方法 - Google Patents

線材被覆方法

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JPS63270579A
JPS63270579A JP9189288A JP9189288A JPS63270579A JP S63270579 A JPS63270579 A JP S63270579A JP 9189288 A JP9189288 A JP 9189288A JP 9189288 A JP9189288 A JP 9189288A JP S63270579 A JPS63270579 A JP S63270579A
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JP
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amine
wire
metal wire
wires
coating
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JP9189288A
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トーマス・ハワード・オースチン
ダッドリー・ジョセフ・プリミュー・ザ・セカンド
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Texaco Development Corp
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Publication date
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    • B05D7/20—Processes, other than flocking, specially adapted for applying liquids or other fluent materials to particular surfaces or for applying particular liquids or other fluent materials to wires
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は線材1例えば金属線材のポリマーによる被覆の
分野に関する。
六 線材(例えば金属線材)を被覆する方法は、押出又は同
時押出法の使用をはじめとする種々の方法を包含する。
押出法におりては、金属線材をそれを通して後で引き抜
くことができる、被覆すべき金属線材用の管材が作られ
る。同時押出においては、ウレタン材料を、例えば、被
覆される金属線材に直接施す。どちらの方法においても
、ポリマーを溶融させるための熱、及び、相当に高い粘
度の材料を押出オリフィスの外に押出すための高圧の使
用を含んでいる。これらの方法は、均質性及び滑らかで
欠陥のない仕上げを達成するためには、施すウレタン被
覆の厚みが比較的大きくなければならないという制限を
有する。したがって、わずか1000分の1インチの被
覆を施すことを所望する場合は、オリフィスと金属線材
との直径間の公差が小さいことが必要であるのでかかる
方法はあまり有用でない。
ウレタン類はまた、真空及び射出成形システムに適用す
ることができる。ここでも、押出法と同様、高温溶融が
必要とされ、小さな金属線材被覆に対するかかる方法の
適合性は著しく制限される。
「ラッカー塗」と呼ばれる他の方法が金属線材又は他の
材料を被覆するために用いられる。この方法においては
、ウレタンを揮発性溶媒中に溶解し、次に得られた溶液
を被覆すべき対象物上に噴霧する。あるいは、ろうそく
状のものを製造しようとする場合のように大量に被覆す
るためには対象物を溶液中に浸漬する0次に、200°
C以下の温度で溶媒を蒸発させてウレタンの粘着膜を表
面上で固化せしめる。後者の方法は、反応が低速で、製
造できる製品がわずかなものに限定されるために不利な
ものである。更に、ウレタンラッカーは、施した際に極
めて薄いために被覆される表面上で流出してしまうか、
又は湾曲してしまう傾向がある。
米国特許第4,497,849号においてはかかる方法
が記載され、改良方法が提案されている。
米国特許第4.39J729号、4,444,910号
及び4.433.087号は、高分子量アミン末端ポリ
エーテル、芳香族ジアミン連鎖延長剤、及び、単に、ポ
リイソシアネート、又は、一部のインシアネート基が未
反応のままであるポリイソシアネートと反応させること
によってポリオールから製造される準プレポリマー(q
uasi−prepolymers)であってよい芳香
族ポリイソシアネートを用いて製造されるエラストマー
に関するものである。上記記載の某氏合物、並びに種々
の離型剤及び他の添加剤、例えば触媒を用いる種々の特
許が出願され受理されている。
ヨーロッパ特許出願第81,701A号は、反応射出成
形エラストマーに関するものであり、ここでは脂肪酸塩
が内部離型剤として推奨されている。対応する米国特許
出願第443,444号については上記記載の米国特許
第4,388,729号、4,444,910号及ヒ4
,433,087号によるインターフェアレンスが進行
中である(インターフェアレンスN0.101,383
゜101.394及び101,395) 。
米国特許第4,585,850号は、密閉した型材中で
、1500を超える平均分子量を有し、その活性水素の
50%を超える量をアミン水素の形態で有するアミン末
端ポリエーテル、連鎖延長剤、アミノシランカップリン
グ剤で前処理されたフレーク状ガラス及び芳香族ポリイ
ソシアネートを反応させることによって製造される反応
射出成形エラストマーに関しており、これを特許請求し
ている。上記に示した米国特許第4,585,850号
は当該分野における他の出願及び特許、例えば米国特許
第4.474 、!300号及び4,507,090号
に関する論究を含んでおり、ここに参照文献として導入
した。
E、 Q、 Schwartzらによる論説”5ila
ne Effectsand Machine Pro
cessing in Re1nforced Hig
hModulus RIM urethane Com
positeS” [Journalof Elast
omers and Plastics、 vat、 
+1. (Oct。
1979)、 9280]には、補強RIM混合物にお
けるシランで処理された粉砕ガラス繊維の使用が記載さ
れている。
Ed Ga1liによる記事“5urface Mod
ificationfor RRIM Urethan
es” (Plastics Compounding
(Jan/Feb 1982)lには、RRIMウレタ
ンの、シランで処理されたガラス繊維による補強が記載
されている。特にアミノシランに関して強調されている
。
上記の特許、例えば米国特許第4,433,067号に
おいて開示された配合物を用いることによって、種々の
材料の線材を被覆する迅速な方法が提供される。上記米
国特許第4,585,850号及び上記記載の雑誌記事
における記載とは異なり、本発明においては、これらの
参照文献が配合物中における充填剤、例えばガラス繊維
の使用を論じていたのに対して1種々の材料の線材を被
覆する方法が記載されている。本発明は、米国特許第4
,433,0f37号に記載されたものと同様の配合物
を線材上に噴霧することによって種々の線材を被覆する
方法を開示し特許請求している。
i五五1」 本発明は、1500を超える分子量を有し、その活性水
素の50%を超える量がアミン水素の形!出で存在して
いるアミン末端ポリエーテル、連鎖延長剤及び芳香族ポ
リイソシアネートからなる配合物を線材上に噴霧するこ
とを特徴とする線材の被覆方法に関する。
ましい−熊  雷 1500を超える平均分子量を有し、2〜6、好ましく
は2〜3の官佳価及び約750〜約4000のアミン当
量を有する第1級及び第2級アミン末端ポリエーテルポ
リオールをはじめとするアミン末端ポリエーテルが本発
明において有用である。アミン末端ポリエーテルの混合
物を用いることができる。好ましい実施態様においては
、アミン末端ポリエーテルは少なくとも2,500のモ
均分子量を有する。これらの材料は当該技術において公
知の種々の方法によって製造することができる。
本発明において有用なアミン末端ポリエーテル樹脂は、
例えば、適当な開始剤に、エチレンオキシド、プロピレ
ンオキシド、ブチレンオキシドのような低級アルキレン
オキシド又はこれらの混合物を加え、次に得られるヒド
ロキシル末端ポリオールをアミン化することによって製
造されるポリエーテル樹脂である。2以上のオキシドを
用いる場合は、それらを、それか又は他のポリエーテル
のランダムな混合物、又はブロック剤として存在せしめ
ることができる。アミノ化工程においては、アミン化を
容易に行なう7−めに、ポリオール中の末端ヒドロキシ
ル基が、実質的にすべて第2級ヒドロキシル基であるこ
とが強く望まれる。通常、アミノ化工程においては、す
べてのヒドロキシル基が完全には置換されない。しかし
ながら、ヒドロキシル基の大部分はアミ7基によって置
換される。したがって、本発明において有用なアミン末
端ポリエーテル樹脂は、その活性水素の50%を超える
量を、アミン水素の形態で有している。エチレンオキシ
ドを用いる場合は、ヒドロキシル末端ポリオールを少量
の高級アルキレンオキシドでキャップして末端ヒドロキ
シル基が、確実に、実質的に全て第2級ヒドロキシル基
となるようにすることが望ましい、このようにして得ら
れるポリオールを、次に、例えばここで参照文献として
導入した米国特許第3.fi54,370号に概説され
ているような従来技術の方法によって還元的にアミノ化
する。
本発明の実施においては、単一の高分子量アミン末端ポ
リエーテル樹脂を用いることができる。また、二及び三
官能性物質及び/又は異なる分子量又は異なる化学組成
の物質の混合物のような高分子アミン末端ポリオールの
混合物を用いてもよい。
本発明において有用な連鎖延長剤としては、例えば、1
−メチル−3,5−ジエチル−2,4−ジアミノベンゼ
ン、l−メチル−3,5−ジエチル−2,6−ジアミノ
ベンゼン(これらの物質はいずれも、ジエチルトルエン
ジアミン又はDETDAとも称される)、1,3.5−
トリエチル−2,6−ジアミノベンゼン、3,5゜3’
 、5’−テトラエチル−4,4′−ジアミノジフェニ
ルメタンなどが挙げられる。特に好ましい芳香族ジアミ
ン連鎖延長剤は、1−メチル−3,5−ジエチル−2,
4−ジアミノベンゼン又はこの化合物と1−メチル−3
,5−ジエチル−2,6−ジアミノベンゼンとの混合物
である。米国特許第4,248.3133号及び4,2
69,945号に記載されたようなある種の脂肪酸連鎖
延長剤物質を包含せしめることも本発明の範囲内である
。
本発明方法における使用が見い出される他の連鎖延長剤
は、末端アミン基を有し、次式:%式% (式中、)(+y+zは約5.3の値を有する) によって表される低分子量ポリオキシアルキレンポリア
ミンである。平均アミン水素当量は約67であり、生成
物はTexaco Che+5ical Compan
yからJEFFAMINE@T−403として市販され
ている。他の関連するポリオキシプロピレンポリアミン
は次式: (式中、Xは約5.6の値を有する) によって表される。この生成物は約100の平均アミン
水素当量を有しており、 Texaco Chemic
alCompan7からJEFFAMINE  D−4
00として市販されている。上記と同様の構造式を有す
る生成物で、Xが約2.6の平均値を有するものもまた
有用である。この生成物は、約57.5の平均アミン水
素当量を有しており、 Texac。
Che+5ical CompanyからJEFFAM
INE  D−230として市販されている。
他の連鎖延長剤は当業者には明らかであろう、また、上
記の記述はここで特許請求している本発明を制限するこ
とを意図するものではない。
広範囲の芳香族ポリイソシアネートをここで用いること
ができる。典型的な芳香族ポリイソシアネートとしては
、p−フェニレンジイソシアネート、ポリメチレンポリ
フェニルイソシアネート。
2.6−トルニンジイソシア悼−ト、ジアニシジンジイ
ソシアネート、ビトリレンジイソシアネート、ナフタレ
ン−1,4−ジイソシアネート、ビス(4−インシアナ
トフェニル)メタン、ビス(3−メチル−3−インシア
ナトフェニル)メタン、ビス(3−メチル−4−インシ
アナトフェニル)メタン及び4,4′−ジフェニルプロ
パンジイソシアネートが挙げられる。
本発明の実施において用いる他の芳香族ポリイソシアネ
ートは、約2〜約4の官能価を有するメチレン架橋ポリ
フェニルポリイソシアネート混合物である。この後者の
インシアネート化合物は、一般的に、塩酸及び/又は他
の酸性触媒の存在下での、ホルムアルデヒドとアニリン
のような第1級芳香族アミンの反応によって通常製造さ
れる、対応するメチレン架橋ポリフェニルポリアミンの
ホスゲン処理によって製造される。ポリアミン、及び、
これから対応するメチレン架橋ポリフェニルポリイソシ
アネートを製造する公知の方法は、文献及び多くの特許
、例えば、米国特許第2.883.730号、 2,9
50,263号、 3,012,008号、3.344
.H(2号及び3,382,979号において記載され
ている。
メチレン架橋ポリフェニルポリイソシアネート混合物は
通常メチレンジフェニルジイソシアネート異性体約20
〜約100重量%を含有し、残りは高い官能価及び高い
分子量を有するポリメチレンポリフェニルジイソシアネ
ートである。その具体例は、その20〜約95重量%が
4,4′−異性体であるメチレンジフェニルジイソシア
ネート異性体約20〜100重量%を含有し、残りは高
い分子量及び高い官能価を有するポリメチレンポリフェ
ニルポリイソシアネートである。約2.1〜約3.5の
平均官能価を有するポリフェニルポリイソシアネート混
合物である。これらのインシアネート混合物は公知の市
販されている物質であり、1968年1月9日にFlo
yd E、 Bentleyに与えられた米国特許第3
.362,979号に記載された方法によって調製する
ことができる。
群をぬいて好ましい芳香族ポリイソシアネートは、メチ
レンビス(4−フェニルイソシアネート)又はMDIで
ある。純粋なMDI、MDIの準プレポリマー、変性さ
れた純粋なMDI等が有用である。この種の物質を用い
て好適なRIMエラストマーを製造することができる。
純粋なMDIは固体であり、したがって用いるのに不都
合なことが多いので、MDIをベースとした液体生成物
がしばしば用いられ、これもここで用いているMDI又
はメチレンビス(4−フェニルイソシアネート)の用語
の範囲に包含される。米国特許第3.394 、 If
(4号は液体MDI生成物の例である。更に一般的には
、ウレトンイミンで変性された純粋なMDIもまた包含
される。この生成物は純粋な蒸留MDIを触媒の存在下
で加熱することによって製造される。液体生成物は純粋
なMDI及び変性されたMDIの混合物である。
ウレトンイミン この種の南限物質の例はIJpjohn社のI 5ON
ATE’11’ 125M (純粋なMDI)及びl5
ONATE  143L(液状MDI)である、用いる
インシアネートの量は、好ましくは、配合物中の全成分
に基づく化学量論量、又は化学量論量よりも多い量であ
る。
もちろん、ポリイソシアネートという用語は、活性水素
含有物質とのポリイソシアネートの準プレポリマーをも
包含する。
反応物質は、通常、触媒を必要とはしないが、必要な場
合は次の触媒が有用である。第3級アミン又は有機スズ
化合物又は他のポリウレタン触媒のような触媒が用いら
れる。有機スズ化合物は。
スズ化合物の有機部分の有機基が1〜8個の炭素原子を
有する炭化水素基である第一スズ又は第二スズ化合物、
例えばカルボン酸の第一スズ塩、酸化トリアルキルスズ
、ジハロゲン化ジアルキルスズ、酸化ジアルキルスズ等
であることが好ましい0例えば、ジブチルスズジラウレ
ート、ジエチルスズジアセテート、ジエチルスズジアセ
テート、ジエチルスズジアセテート、ジー2−エチルヘ
キシルスズオキシド、ジオクチルスズジオキシド、オク
タン酸第−スズ、オレイン酸第−スズ等、又はこれらの
混合物を用いることができる。
第3級アミン触媒としては、トリアルキルアミン(例え
ばトリメチルアミン、トリエチルアミン):N−アルキ
ルモルホリン(例えばN−メチルモルホリン、N−エチ
ルモルホリン、ジメチルジアミノジエチルエーテル等)
のような複素環式アミン;及びN、N、N′、N’−テ
トラメチル−1,3−ブタンジアミンのような脂肪族ポ
リアミンが挙げられる。
必要な場合には、例えば、シリコーン油又はシロキサン
としても知られている気泡安定剤のような他の通常の配
合物成分を用いてもよい、気泡安定剤は有機シラン又は
シロキサンであってよい。例えば次式: %式% )] (式中、Rは1〜4個の炭素原子を有するアルキル基で
あり;nは4〜8の整数であり;mは20〜40の整数
であり;オキシアルキレン基はプロピレンオキシド及び
エチレンオキシドから誘導される) を有する化合物を用いることができる。例えば米国特許
第3,194,773号を参照のこと0本発明方法によ
って被覆される物質としては、例えば、金属線材、ガラ
ス繊維、棒材等のような材料の線材が挙げられる。
本発明方法によれば、金属線材又は他の材料のような細
い線材を、噴霧法を用いて迅速にかつ、多層構造で被覆
し、それぞれ引き統〈層が、所望の場合は線材を分離又
は保持して単層又は多層の線材からなる固体状エラスト
マ一部品を任意の構成で形成することができる被覆を有
するようにすることができる。方法は、例えば、一方の
成分が1500を超える分子量を有し、その活性水素の
50%を超える量をアミン水素の形態で有するアミン末
端ポリエーテル及び連ml長剤からなり、もう一方の成
分が、もちろん準プレポリマーであってもよい芳香族ポ
リイソシアネートからなる二成分噴霧系を用いて行なう
ことができる。二つの成分を以下の実施例において記載
のようにして一緒に噴霧した場合、反応が速やかに起こ
るので、得られるエラストマー被覆は速やかに硬化し、
線材又は金属線材の更なる層を、最初に被覆した層の上
に速やかに配置して、噴霧工程をくり返すことが可能に
なる0本方法を所望回数繰り返すことによって、それぞ
れの引き統〈噴霧層が先のものと結合するために線材の
多重噴霧層を一体型エラストマ一部品にすることができ
る。
配線部材として用いるための、ポリマー中に被包せしめ
られた金属線材を有する平らなケーブルを製造するため
の二成分ポリ尿素エラストマーの噴霧施工を用いて本方
法を更に詳細に記載する。連続する多層噴霧層を用いる
ことによって種々の構成の配線を迅速に被包せしめるこ
とができる。得られる平らな部分を表面に設置すること
ができる。噴霧法は、極めて活性なアミン末端ポリエー
テルが速やかに硬化し、これによって引き続く噴霧施工
を迅速に行なうことができるゆえに可能なものである。
想定される方法の一態様においては、ローラーによって
1以上の金属線材が敷設され、針金ローラーに続く噴霧
ヘッドによって配線に噴霧される。第2の引き統〈工程
においては1回路における適当な数になるまで更なる金
属線材を被包せしめる。それぞれの被覆の厚さ及び最終
部品の厚さは、それぞれの線材に施される噴霧量及び最
終部品における層の数による。それぞれの線材は例えば
約4〜6ミリの厚みで表すことができ、最終部品は厚さ
約0.3〜0.5インチである。予め、絶縁した金属線
材を用いることができ、所望の場合は絶縁していない金
属線材を用いることもできる。絶縁されていない金属線
材が噴霧する際に互いに接触していない場合は硬化した
エラストマーによって必要な絶縁を与えることができる
。
以下の実施例によって本発明を説明する。。
実」11ユ 本実施例は、A成分として、I 5ONATE@143
L  45部、及びJEFFOX@PPG−40005
5部の準プレポリマー、B成分としてJEFFAMIN
E@T−5000(アミン末端ポリオキシアルキレント
リオール)77部及びジエチルトルエンジアミン(連鎖
延長剤)23部の配合物からなる系を用いた。成分を容
量比l:1で混合し、これを用いて、4〜6組の撚り線
を被覆した。最初の被覆液をエラストマーの上面に敷設
された金属線材の長さに噴霧し、続いてポリ尿素エラス
トマーを噴霧して薄い被覆を形成し金属線材をその場で
保持した。第2の金属線材を第1のものに隣接して敷設
し、続いてエラストマーの被覆を行なった。これを数回
繰り返した後、最後により厚い被覆を形成して被包を完
了した。この系は良好に作動し、最終的な金属線部材も
非常に強靭であったが、堅固性は期待したよりはわずか
に劣っていた。
夫i胴」 別の実施例においては、l5ONATE143L  3
9部及びJEFFOX  P P G −400061
部からなる準プレポリマーA成分、並びに、JEFFA
MINE  D−4000(アミン末端ポリオキシアル
キレンジオール)85部及びジエチルトルエンジアミン
19.41のB成分を用いた。系を実施例1と同様に処
理した。この系は、良好に作動し非常に可撓性のエラス
トマーを与えたが、これは実施例1のものほど堅固では
なかった。
支五剣」 別の実施例においては、l5ONATE143L 18
.9部及びJEFFOX  PPG−400026,1
部からなる準プレポリマーA成分、並びに、JEFFA
MINE  D−400016,73部、JEFFAM
INET−500018,85部及びジエチルトルエン
ジアミン9.42部からなるB成分を用いた。
系を実施例1と同様に処理し1・た。この系は良好に作
動し、非常に強靭で可撓性のポリ尿累エラストマーを与
えた。
噴霧作業は全て、Gx7y!1ガンをAflするGus
mer HV比例配分器を用いて行なった。A成分につ
いては74℃(165°F)、B成分については71℃
(160″″F)のブロック温度、及び71”C(16
0’F)のホース温度を用いて系を噴霧した。系の流出
−清を、ライン圧力を2500psig〜3000ps
igとして6.8kg/分(15ボンド/分)に設定し
た。これらの系を装置中で容量比1:1に混合した。
1五辺上J ISONATE@143L:当量143mg/gを有す
る芳香族インシアネート。Day Chemical社
の製品。
JEFFOX@PPG−4000:ポリプロピレングリ
コールからなる分子量4000のポリエーテルポリオー
ル。Texaco Chemical Co、の製JE
FFAMINE@D−4000:分子量4000のアミ
ン末端ポリオキシアルキレンジオール。Texaco 
Chemical Co、(7)製品。
JEFFAMrNE@D−5000:分子量5000の
アミン末端ポリオキシアルキレントリオール、  Te
xaco Chemical Go、の製品。
DETDAニジエチルトルエンジアミン連鎖延長剤。E
th71 Corp、(7)製品。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、1500を超える分子量を有し、その活性水素の5
    0%を超える量をアミン水素の形態で有するアミン末端
    ポリエーテル、連鎖延長剤及び芳香族ポリイソシアネー
    トからなる配合物を線材上に噴霧することを特徴とする
    線材の被覆方法。 2、噴霧工程の後に更なる線材を第1の組の線材の近傍
    に配置し、更なる噴霧工程を行なう請求項1記載の方法
    。 3、先に噴霧された線材上に更なる線材を配設せしめて
    噴霧物の反応した成分によって被覆された多層線材を形
    成する請求項2記載の方法。 4、1500を超える分子量を有し、その活性水素の5
    0%を超える量をアミン水素の形態で有するアミン末端
    ポリエーテル、連鎖延長剤及び芳香族ポリイソシアネー
    トからなる配合物を金属線材上に噴霧することを特徴と
    する金属線材の被覆方法。 5、噴霧工程の後に更なる金属線材を第1の組の金属線
    材の近傍に配置し、更なる噴霧工程を行なう請求項4記
    載の方法。 6、先に噴霧された金属線材上に更なる金属線材を層状
    に配設せしめて、噴霧物の反応した成分によって被覆さ
    れた多層線材を形成する請求項5記載の方法。
JP9189288A 1987-04-16 1988-04-15 線材被覆方法 Pending JPS63270579A (ja)

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