無鹵素阻燃樹脂組合物和使用該組合物的電線或電纜制造技術

本發明專利技術提供了一種無鹵素阻燃樹脂組合物，其具有優異的如撓性和耐磨性等的機械強度、優異的阻燃性、特別優異的切通性能和滿足UL標準的拉伸性能。本發明專利技術還也提供了使用該無鹵素阻燃樹脂組合物作為被覆層的電線或電纜。一種無鹵素阻燃樹脂組合物，包含100質量份的樹脂成分和5至40質量份的磷基阻燃劑，其中所述100質量份的樹脂成分包含30至85質量份的聚烯烴基樹脂、10至50質量份的聚苯醚基樹脂和5至30質量份的苯乙烯基彈性體，并且所述聚烯烴基樹脂包含占全部所述聚烯烴基樹脂的5質量％至60質量％的通過使用茂金屬催化劑聚合而得到的乙烯-丙烯無規共聚物、以及占全部所述聚烯烴基樹脂的30質量％至95質量％的聚丙烯嵌段共聚物樹脂。

【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】
本專利技術涉及適合用作電線等的被覆層的無鹵素阻燃樹脂組合物和使用該樹脂組合物的電線或電纜。
技術介紹
在OA設備(如復印機與打印機)和電子裝置的內部布線中使用了多條線束，這些線束在印刷電路板之間以及在印刷電路板與·電子元件如傳感器、執行器和馬達之間輸送電力并傳輸信號。一條線束包括多根捆扎在一起的電線或電纜、和裝配至電線或電纜末端部分的端子(如可插入式連接器)?？紤]到阻燃性、電絕緣性等，將包含聚氯乙烯(PVC)作為絕緣材料的PVC電線用作線束用的電線。由于PVC電線具有優異的撓性，因此即使在將其制成線束時仍獲得了良好的可管理性。另外，由于PVC電線具有足夠的強度，因而在安裝線束期間不會發生諸如絕緣體斷裂或磨損的問題。另外，在將絕緣置換連接器裝配至PVC電線的末端部分時，PVC電線具有優異的裝配作業性。然而，由于PVC電線含有鹵元素，因此當對所用線束進行焚燒處理時可能產生氯化氫基有毒氣體，或取決于焚燒條件，可能產生二噁英，這是個問題。因此，在降低環境負荷的要求下，不認為PVC作為絕緣材料是合乎需要的。近年來，為了滿足日益增加的降低環境負荷的需求，已經開發了這樣的無鹵素電線其使用不含有聚氯乙烯樹脂或鹵素基阻燃劑的被覆材料。同時，通常要求用于電子裝置內部布線用的電線如絕緣電線和絕緣電纜具有符合UL(Underwriters Laboratories Ins.(美國保險商實驗室公司))標準的多種性能。UL標準規定了要求產品滿足的多項性能，如阻燃性、加熱變形性、低溫性能和被覆材料的初始拉伸性能及熱老化后的拉伸性能。就用于絕緣置換接觸或壓接的電線而言，需要在電子裝置內部布置線束。在這個過程中，存在電線的絕緣被覆可能受損或破裂的可能性，并且因此，電線可能變得有缺陷。因此，要求用于線束的絕緣電線具有高的切通強度(cut-through strength)。日本未審查專利申請公開No. 2002-105255(專利文獻I)公開了一種阻燃樹脂組合物，其包含熱塑性樹脂成分和與所述熱塑性樹脂成分一起加熱并混煉的金屬水合物，所述的熱塑性樹脂成分是通過將彈性體(如乙烯-丙烯橡膠或苯乙烯-丁二烯橡膠)與聚丙烯樹脂共混而制備的?？梢酝ㄟ^配合彈性體來增強填料可接受性，并且還認為通過對該彈性體進行動態硫化從而平衡了諸如撓性與伸長性等機械性能、擠出加工性和阻燃性。然而，與PVC相比，這種材料的耐磨性低并且耐金屬刃強度(切通性能)低。當試圖改善這些性能時，撓性降低，從而導致諸性能間的平衡失去，這是個問題。另外，日本未審查專利申請公開No. 2008-169234(專利文獻2)公開了一種無鹵素阻燃樹脂組合物，該組合物包含了含有聚酰胺樹脂或聚酯樹脂、聚苯醚基樹脂及苯乙烯基彈性體樹脂的樹脂成分和氮基阻燃劑。通過混合具有高彈性模量的硬質聚苯醚基樹脂和具有高伸長性的軟質苯乙烯基彈性體，并且通過進一步與作為結晶樹脂并且即使在等于或高于玻璃轉化溫度的溫度下仍能夠維持足夠彈性模量并保持伸長性的聚酰胺樹脂或聚酯樹脂混合，可以獲得這樣的絕緣電線，其具有與PVC等同的撓性、耐磨性和耐金屬刃的強度。引用列表專利文獻專利文獻I :日本未審查專利申請公開No. 2002-105255專利文獻2 :日本未審查專利申請公開No. 2008-16923
技術實現思路
技術問題用于線束的絕緣電線要求具有高切通強度，并且與現有絕緣電線相比，需要提高 強度。與此同時，絕緣電線需要滿足UL標準中所規定的對阻燃性、耐熱性和機械性能的要求。為了增加切通強度，可構思的是將大量硬質材料(即，具有高彈性模量的材料)配合至絕緣材料中。在這樣做的同時，存在拉伸伸長率、尤其熱老化后的拉伸伸長率可能降低并因而不能滿足UL標準的可能性。另外,考慮到連接器裝配能力，應變消除(strain relief)可能被破壞。因此，本專利技術的目的是提供一種無鹵素阻燃樹脂組合物，其具有優異的如撓性和耐磨性等機械強度、優異的阻燃性、特別優異的切通性能和滿足UL標準的拉伸伸長性能，并且還提供了使用該阻燃樹脂組合物作為被覆層的電線或電纜。問題的解決方案本專利技術涉及無鹵素阻燃樹脂組合物，其包含100質量份的樹脂成分和5至40質量份的磷基阻燃劑，其中所述100質量份的樹脂成分包含30至85質量份的聚烯烴基樹脂、10至50質量份的聚苯醚基樹脂和5至30質量份的苯乙烯基彈性體；并且所述聚烯烴基樹脂包含占全部所述聚烯烴基樹脂的5質量％至60質量％的通過使用茂金屬催化劑聚合而得到的乙烯-丙烯無規共聚物，以及占全部所述聚烯烴基樹脂的30質量％至95質量％的聚丙烯嵌段共聚物樹脂(權利要求I)。所述聚苯醚基樹脂是在常溫下具有高彈性模量的硬質材料。所述聚烯烴基樹脂具有優異的撓性并且可以改善機械性能。所述苯乙烯基彈性體不僅具有優異的撓性和擠出加工性，而且還充當相容劑。通過添加相容劑，聚烯烴基樹脂和聚苯醚基樹脂彼此令人滿意地混合，從而能夠改善機械性能。作為聚烯烴基樹脂，使用通過采用茂金屬催化劑聚合而得到的乙烯-丙烯無規共聚物(下文中可以稱作“茂金屬無規PP”)和聚丙烯嵌段共聚物。茂金屬無規PP具有均一的分子量和結晶度，并且包括少量的低分子量成分及低結晶成分。因此，茂金屬無規PP是柔性的并且具有優異的耐熱老化性，因而有效用于提高拉伸伸長率和熱老化后的拉伸伸長率。在另一方面，聚丙烯嵌段共聚物具有高彈性模量并且有效用于增加切通強度。通過以特定比率使用茂金屬無規PP和聚丙烯嵌段共聚物作為聚烯烴基樹脂，可以獲得切通強度和熱老化后的拉伸伸長率。作為聚烯烴基樹脂，除所述兩種類型之外，還可以使用均聚聚丙烯或聚乙烯。根據權利要求2的專利技術涉及根據權利要求I所述的無鹵素阻燃樹脂組合物，其中所述聚烯烴基樹脂還包含占全部聚烯烴基樹脂的5質量％至20質量％的低密度聚乙烯。通過進一步摻入低密度聚乙烯，可以進一步改善拉伸伸長率和熱老化后的拉伸伸長率。根據權利要求3的專利技術涉及根據權利要求I或2所述的無鹵素阻燃樹脂組合物，其特征在于所述苯乙烯基彈性體是苯乙烯和橡膠成分的嵌段共聚物彈性體。由于該苯乙烯基彈性體是苯乙烯和橡膠成分的嵌段共聚物彈性體，因此改善了聚烯烴基樹脂與聚苯醚基樹脂之間的相容性，并且可以獲得具有優異機械性能的樹脂組合物。根據權利要求4的專利技術涉及根據權利要求I至3中任一項所述的無鹵素阻燃樹脂組合物，其特征在于所述的聚苯醚是熔融共混有聚苯乙烯的聚苯醚樹脂。通過使用熔融共混有聚苯乙烯的聚苯醚樹脂，提高了熔融混合期間的作業性和擠出加工性。根據權利要求5的專利技術涉及一種電線或電纜，其使用所述無鹵素阻燃樹脂組合物作為被覆層。本專利技術可以獲得具有優異的阻燃性、撓性和切通性能的無鹵素絕緣電線。根據權利要求6的專利技術涉及所述電線或電纜，其特征在于被覆層的厚度小于或等于O. 3mm。在絕緣涂層的厚度為小于或等于O. 3mm的情況下，如切通性能等的特性與根據常 規技術的電線相比，出現顯著差異，并且實現了優異的有益效果。根據權利要求7的專利技術涉及根據權利要求5或6所述的電線或電纜，其特征在于所述被覆層通過用電離輻射進行照射而被交聯。由于被覆層被交聯，因此提高了耐熱性和機械強度。本專利技術的有益效果根據本專利技術，可以提供一種無鹵素阻燃樹脂組合物，其具有優異的阻燃性、優異的機械強度(如撓性和耐磨性)、特別優本文檔來自技高網...

【技術保護點】

【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】...

【專利技術屬性】
技術研發人員：真山裕平，森內清晃，早味宏，遠藤仁，
申請(專利權)人：住友電氣工業株式會社，
類型：
國別省市：