專利名稱：：用作電導(dǎo)管覆蓋物的聚合物組合物以及絕緣電導(dǎo)管的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及用作電導(dǎo)管覆蓋物、尤其是適合于車輛的電導(dǎo)管覆蓋物的聚合物組合物。
背景技術(shù)：
：近來，車輛部件極需小型化。用于車輛的絕緣電導(dǎo)管也需小型化。然而，一直認(rèn)為賦予車輛絕緣電導(dǎo)管優(yōu)異的阻燃性能，且保持該絕緣電導(dǎo)管的小型化是非常困難的。也就是說，常規(guī)的小型電纜不能達(dá)到令人滿意的阻燃性能。同樣，當(dāng)向用作電導(dǎo)管覆蓋物的聚合物組合物中大量添加顆粒狀無機(jī)阻燃組分例如氫氧化鎂時(shí)，其阻燃性能可以得到改善。然而，在這種情況下，其機(jī)械性能傾向于顯著降低。為了克服前述問題，已經(jīng)有人提議用聚酰胺代替部分氫氧化鎂。通過這樣的解決方式，所得到的絕緣電導(dǎo)管可以在保持其原始機(jī)械性能的同時(shí)顯示改善的阻燃性能。此外，日本專利公開號2002-146118(A)公開了一種聚合物組合物，該組合物包含烯烴聚合物和具有200°C以上相對高熔點(diǎn)的聚酰胺。在這種情況中，由于加入了聚酰胺組分，該組合物可以獲得改善的耐熱性。然而，由于聚酰胺組分的加入，該聚合物組合物具有高于常規(guī)烯烴基組合物的熔點(diǎn)。相應(yīng)地，在其隨后的成形過程中就要采用更高的溫度。更高溫度的采用不僅會造成組合物自身的熱降解，也會造成組成聚合物組合物的各個(gè)聚合物組分的熱降解。而且，所得制品例如絕緣電導(dǎo)管的材料強(qiáng)度和耐磨損性也會受到負(fù)面影響。
發(fā)明內(nèi)容提供本發(fā)明是為了克服本領(lǐng)域技術(shù)人員長期希望解決的問題。本發(fā)明意在提供一種用作電導(dǎo)管覆蓋物僅僅占用很小空間的聚合物組合物。該聚合物組合物具有較低的熔點(diǎn)，且因此可以顯示優(yōu)異的阻燃性能。根據(jù)本發(fā)明的聚合物組合物與現(xiàn)有技術(shù)中的電纜覆蓋聚合物組合物相比具有較低的熔點(diǎn)，它因此可以在不導(dǎo)致其熱降解的溫度范圍內(nèi)成形。一方面，提供一種可用作電導(dǎo)管覆蓋物的聚合物組合物，其包含100重量份含有聚烯烴聚合物的基礎(chǔ)聚合物；2-45重量份聚酰胺，基于100重量份的基礎(chǔ)聚合物，該聚酰胺是聚酰胺6和聚酰胺66的共聚物；和60-90重量份金屬氫氧化物，基于100重量份的基礎(chǔ)聚合物。優(yōu)選地，該聚烯烴聚合物含有至少一種聚丙烯。另一方面，還提供一種具有覆蓋了上述聚合物組合物的電導(dǎo)體的絕緣電導(dǎo)管。具體實(shí)施例方式作為基礎(chǔ)聚合物，根據(jù)本發(fā)明的聚合物組合物可以包含55-98重量份聚烯烴聚合物和余量的聚酰胺組分，基于100重量份的基礎(chǔ)聚合物。作為聚烯烴聚合物，根據(jù)本發(fā)明的聚合物組合物可以包括但不限于聚乙烯、聚丙烯、聚丁烯、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、乙烯-丙烯酸乙酯共聚物、乙丙橡膠、乙烯-丁烯共聚物等等。優(yōu)選地，使用乙丙橡膠。這是因?yàn)橐冶鹉z能夠制備出具有電導(dǎo)管覆蓋物所需要的增強(qiáng)的耐熱性和柔韌性的聚合物組合物。在這種情況中，可以一起使用至少兩種前述聚烯烴聚合物。例如，當(dāng)聚丙烯共聚物和乙丙橡膠以等于或低于41的比例混合時(shí)，能夠保證所得絕緣電導(dǎo)管具有改善的材料強(qiáng)度性質(zhì)。作為聚丙烯共聚物，根據(jù)本發(fā)明的聚合物組合物可以包括但不限于丙烯均聚物、馬來酸改性的丙烯均聚物、乙丙橡膠等等。優(yōu)選地，為了改善所得聚合物組合物的強(qiáng)度性質(zhì)，將丙烯均聚物和馬來酸改性的丙烯均聚物一起使用。在這種情況中，當(dāng)丙烯均聚物和馬來酸改性的丙烯均聚物以51-32的比例混合時(shí)，該聚合物組合物可以獲得良好的成形性。這里使用的術(shù)語“丙烯均聚物”是指僅僅由丙烯構(gòu)成的聚丙烯。丙烯均聚物可以從PrimePolymerCo.,LtdiMitsubishiEngineering-PlasticsCorporation等獲得。這里使用的術(shù)語“馬來酸改性的丙烯均聚物”指的是無水馬來酸改性的丙烯均聚物。馬來酸改性的丙烯均聚物可以從ChemturaCorporation,MitsuiChemicalsInc.等獲得。作為聚酰胺組分，在根據(jù)本發(fā)明的聚合物組合物中優(yōu)選使用具有低熔點(diǎn)的聚酰胺。作為具有等于或低于190°C的熔點(diǎn)的聚酰胺，聚酰胺6和聚酰胺66的共聚物是已知的。例如，上述共聚物可以從TorayIndustries,Inc.,MitsubishiEngineering-PlasticsCorporation等獲得。當(dāng)在根據(jù)本發(fā)明的聚合物組合物中使用聚酰胺6和聚酰胺66的共聚物時(shí)，該聚合物組合物可以在不導(dǎo)致其熱降解的情況下成形。因此，該聚合物組合物具有改善的可加工性能。根據(jù)本發(fā)明的聚合物組合物，用作聚酰胺組份的聚酰胺6和聚酰胺66的共聚物可以存在的量為2-45重量份，基于所用的100重量份的基礎(chǔ)聚合物。如果聚酰胺組分存在的量少于2重量份，就不能獲得足夠的阻燃性。相反，如果聚酰胺組分存在的量大于45重量份，就不能獲得足夠的機(jī)械強(qiáng)度。根據(jù)本發(fā)明的聚合物組合物的一個(gè)實(shí)施方式可以含有金屬氫氧化物組分，其加入到所用的基礎(chǔ)聚合物中。作為金屬氫氧化物組分，根據(jù)本發(fā)明的聚合物組合物可以包括但不限于二價(jià)或三價(jià)金屬離子的氫氧化物例如氫氧化鎂、氫氧化鋁、氫氧化鈣等。優(yōu)選地，在根據(jù)本發(fā)明的聚合物組合物中使用氫氧化鎂。使用具有0.1μm--20μm平均粒徑的金屬氫氧化物是理想的。為了增強(qiáng)與其它組分的親合性或混和性，同時(shí)改善相應(yīng)聚合物組合物的耐磨損性，可以用偶聯(lián)劑對金屬氫氧化物進(jìn)行表面處理。根據(jù)本發(fā)明的聚合物組合物含有金屬氫氧化物組分的量為60-90重量份，基于所用的100重量份的基礎(chǔ)聚合物。基于所用的100重量份的基礎(chǔ)聚合物，如果金屬氫氧化物組分存在的量少于60重量份，則不能賦予所得聚合物組合物足夠的阻燃性質(zhì)。相反，基于所用的100重量份的基礎(chǔ)聚合物，如果金屬氫氧化物組分存在的量大于90重量份，則不能給所得聚合物組合物賦予電導(dǎo)管覆蓋物通常所需的機(jī)械性能例如耐磨損性。進(jìn)一步詳細(xì)地說，常規(guī)添加到聚合物組合物中的金屬氫氧化物組分的量為等于或少于200重量份，基于所用的100重量份的基礎(chǔ)聚合物。換句話說，現(xiàn)有技術(shù)的聚合物組合物中含有大量的金屬氫氧化物組分。在這種情況中，所得聚合物組合物的機(jī)械性能永遠(yuǎn)不能適合于車輛。另一方面，根據(jù)本發(fā)明的聚合物組合物含有金屬氫氧化物組分的量等于或少于90重量份，基于所用的100重量份的基礎(chǔ)聚合物。優(yōu)選地，根據(jù)本發(fā)明的聚合物組合物可以含有70-80重量份的金屬氫氧化物組分，基于所用的100重量份的基礎(chǔ)聚合物。根據(jù)本發(fā)明的用作電導(dǎo)管覆蓋物的聚合物組合物可以進(jìn)一步含有抗氧化劑，金屬減活劑例如銅抑制劑，加工助劑例如潤滑劑或蠟，著色劑，顏料，阻燃劑例如硼酸鋅和硅基阻燃劑等等，所有這些都可以經(jīng)常用在烯烴基聚合物組合物中。上述組分可以以本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的合適量添加。根據(jù)本發(fā)明的可用作電導(dǎo)管覆蓋物的聚合物組合物可以進(jìn)一步含有至少一種附加組分，例如氮基阻燃劑如三聚氰胺氰尿酸酯、阻燃助劑如硼酸鋅和硅基阻燃劑、增強(qiáng)劑如粘土、碳酸鈣和滑石、抗氧化劑、金屬減活劑、加工助劑例如潤滑劑、著色劑、顏料等等，所有這些都通常可以添加到聚酰胺基聚合物混合物中。上述添加組分可以以本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的合適量添加。根據(jù)本發(fā)明的用作電導(dǎo)管覆蓋物的聚合物組合物可以在通常用于制備絕緣性覆蓋聚合物組合物的任何裝置中通過混合和捏合前述組份而制備。這樣的裝置可以包括Bimbury's混合機(jī)，輥軋機(jī)，壓制捏合機(jī)等。通常，首先制備基礎(chǔ)聚合物，然后向基礎(chǔ)聚合物中加入至少一種不是基礎(chǔ)聚合物的組分。不過，制備根據(jù)本發(fā)明的可用作電導(dǎo)管覆蓋物的聚合物組合物的方法不受其限制。換句話說，基礎(chǔ)聚合物可以加入到其它組份或者其它組分的混合物中去。捏合可以在能夠?qū)崿F(xiàn)捏合的最低溫度下進(jìn)行。具體地說，選擇溫度在所用聚酰胺6和聚酰胺66的共聚物的熔點(diǎn)之上10-20°C。在這種情況中，通過最小化聚合物組合物自身的熱歷史和熱降解，所得的電導(dǎo)管覆蓋物能夠獲得優(yōu)異的機(jī)械性能。根據(jù)本發(fā)明的可用作電導(dǎo)管覆蓋物的聚合物組合物可以直接應(yīng)用在絕緣電導(dǎo)管的制備中。然而，所得組合物也可以在供給到絕緣電導(dǎo)管的制備過程之前，先進(jìn)行進(jìn)一步處理，例如造粒。在由根據(jù)本發(fā)明的聚合物組合物制備絕緣電導(dǎo)管的過程中，可以使用通常應(yīng)用在絕緣電導(dǎo)管制備中的方法。例如，絕緣電導(dǎo)管的制備包括擠出聚合物組合物。在制備絕緣電導(dǎo)管的過程，特別是絕緣覆蓋物形成過程中，選擇較低的溫度來熔化聚合物組分。結(jié)果，所得絕緣電導(dǎo)管可以具有擁有優(yōu)異機(jī)械性能的絕緣覆蓋物。特別地，選擇溫度在所用聚酰胺6和聚酰胺66的共聚物的熔點(diǎn)之上40°C-50°C。給出下述實(shí)施例來說明本發(fā)明的范圍。然而，實(shí)施例僅僅為了闡述的目的給出，本發(fā)明并不限于此。用作電導(dǎo)管覆蓋物的聚合物組合物的制備實(shí)施例1-8和比較實(shí)施例A-K關(guān)于制備可用作電導(dǎo)管覆蓋物的聚合物組合物。這些實(shí)施例1-8和比較實(shí)施例A-K的聚合物組合物匯總提供在下面的表1-3中。在表2和3中，所有的濃度或含量水平單位都以“重量份”單位描述。相關(guān)聚合物組合物在能夠?qū)崿F(xiàn)捏合的最低溫度下進(jìn)行捏合。表1<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>表2<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>表3<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>聚合物組合物的評價(jià)將實(shí)施例1-8和比較實(shí)施例A-K的組合物分別應(yīng)用到橫截面為0.14或0.22mm2的導(dǎo)體上。將前述各種聚合物組合物擠出制備絕緣電導(dǎo)管的樣品。每一個(gè)絕緣電導(dǎo)管樣品具有的外徑為0.85mm或0.95mm。擠出過程中的溫度設(shè)定為230°C。根據(jù)本發(fā)明，由于聚合物組合物可以在相對較低的溫度下擠出，因此聚合物組合物基本上免受熱降解的危險(xiǎn)。對絕緣電導(dǎo)管樣品進(jìn)行測試以確定它們的各種性質(zhì)，包括拉伸伸長(速率)，熄火時(shí)間(即阻燃性質(zhì))，耐磨損性，殘留抗老化試劑(量)，和耐熱性。拉伸伸長(速率)測試?yán)焐扉L以確定它們是否具有聚合物電纜覆蓋物所需要的機(jī)械性質(zhì)。通過JISC3005-4.16方法測定拉伸伸長。更詳細(xì)地，從每個(gè)絕緣電導(dǎo)管樣品分別移除導(dǎo)體。每個(gè)覆蓋物具有一對間隔50mm的記號。將每個(gè)覆蓋物的兩個(gè)末端部分咬合到拉伸測試儀的卡盤上，并從200mm/min的速度拉伸。然后測量各個(gè)覆蓋物上該對記號之間的距離。對數(shù)據(jù)來說，測試樣品的伸長必須大于或等于500%才算通過。伸長小于500%的測試樣品沒有通過此測試。熄火時(shí)間(阻燃性質(zhì))測試熄火時(shí)間以確定它們是否具有聚合物電纜覆蓋物所需要的阻燃性質(zhì)。通過JISC3005-6.19(參照其圖11)方法測定熄火時(shí)間。將具有600mm長度的絕緣電導(dǎo)管以約45度角傾斜放置。將與絕緣電導(dǎo)管上端部相距500mm且為絕緣電導(dǎo)管一部分的那部分用還原性火焰處理15秒。為了評價(jià)測試樣品的阻燃性質(zhì)，測量熄火的時(shí)間。對于下面的數(shù)據(jù)，測試樣品的熄火時(shí)間必須在70秒內(nèi)才算通過。熄火時(shí)間大于70秒的測試樣品沒有通過此測試。耐磨損性通過YPES-11-01-204，6.99(參照其圖7)方法測試耐磨損性。詳細(xì)地，將每個(gè)長度約為750mm的絕緣電導(dǎo)管樣品如圖7所示保護(hù)起來。使具有厚度0.45mm士0.Olmm的彈簧鋼絲與每個(gè)絕緣電導(dǎo)管接觸。在此位置上使每個(gè)絕緣電導(dǎo)管負(fù)載7N±0.05N。記錄每個(gè)樣品的往復(fù)次數(shù)。對于下面的數(shù)據(jù)，該往復(fù)次數(shù)必須等于或大于300才算通過。往復(fù)次數(shù)小于300的測試樣品沒有通過耐磨損性測試。耐熱性將每個(gè)絕緣電導(dǎo)管繞著旋轉(zhuǎn)軸彎曲，然后讓其在大氣條件下放置10，000小時(shí)。其后，分別記錄樣品中沒發(fā)現(xiàn)裂痕的溫度。當(dāng)測試樣品在等于或高于120°C的溫度下都沒有裂痕時(shí)，該測試樣品被認(rèn)為“通過”。換句話說，當(dāng)樣品在等于或高于120°C的溫度下表現(xiàn)出抗裂性，則認(rèn)為該測試樣品“通過”。相反，當(dāng)測試樣品僅僅在抵于120°C的溫度下表現(xiàn)出抗裂性時(shí)，則認(rèn)為該測試樣品“沒有通過”。殘留抗老化試劑(量)對于殘留抗老化試劑(即抗氧化劑)，基于所添加的抗老化試劑的量，殘留抗老化試劑必須等于或者大于90重量％才算通過。具有殘留抗老化試劑的量小于90重量％(基于所添加的抗老化試劑的量)的測試樣品沒有通過此測試。每個(gè)殘留抗老化試劑的值如下測量將2g前面提及的絕緣電導(dǎo)管的電覆蓋物部分取出，冷凍，然后研磨。之后，將由此得到的測試樣品用氯仿溶劑進(jìn)行索氏提取10小時(shí)。將由此得到的提取物進(jìn)一步濃縮。向濃縮的提取物中加入甲醇，直到甲醇和濃縮提取物混合物的總體積達(dá)到40ml。讓混合物進(jìn)行高效液相色譜測試(HSS-2000系統(tǒng)，可從JASCO公司獲得；柱MightysilRP-18GP(150mm/4.6mm)，可從KantoKagaku獲得；柱溫40°C;檢測器UV(275nm)；稀釋劑甲醇；流速1.0ml/min；和樣品輸入(量)10μ1)。上述5種測試的結(jié)果匯總在上述表2和3中。在表2和3中，“P”表示“通過”，“F”表示“沒有通過”。上面的表2和3顯示所有用作根據(jù)本發(fā)明的絕緣電導(dǎo)管的聚合物組合物都顯示出改善的拉伸伸長，熄火時(shí)間，耐磨損性，殘留抗老化試劑和耐熱性。同時(shí)，根據(jù)本發(fā)明的聚合物組合物可以在不會導(dǎo)致其熱降解的溫度范圍內(nèi)擠出或成形。此外，根據(jù)本發(fā)明的聚合物組合物不僅顯示出改善的阻燃性能，而且能夠制備出僅僅占用很小空間的絕緣電導(dǎo)管。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，由于可用作電導(dǎo)管覆蓋物的聚合物組合物包含100重量份含有聚烯烴聚合物的基礎(chǔ)聚合物，2-45重量份聚酰胺，60-90重量份金屬氫氧化物，該聚酰胺是聚酰胺6和聚酰胺66的共聚物，所以它與現(xiàn)有技術(shù)中的電纜覆蓋聚合物組合物相比具有較低的熔點(diǎn)。因此，該聚合物組合物可以在不導(dǎo)致其熱降解的溫度范圍內(nèi)成形。同時(shí)，該聚合物組合物獲得了優(yōu)異的阻燃性能。此外，該聚合物組合物非常適合于制備僅僅占用很小空間的絕緣電導(dǎo)管。因此，所得的電導(dǎo)管適合用于車輛。特別地，當(dāng)聚烯烴組合物含有至少一種聚丙烯聚合物時(shí)，所得電導(dǎo)管能夠獲得優(yōu)異的耐熱性。根據(jù)本發(fā)明的另一方面，由于絕緣電導(dǎo)管具有覆蓋有上述聚合物組合物的電導(dǎo)體，該覆蓋物可以在不損害聚合物電纜覆蓋物所需的其它特性例如材料強(qiáng)度和耐磨損性的情況下成形。此外，絕緣電導(dǎo)管不但獲得了良好的阻燃性質(zhì)，而且還只占用很小、的空間。上面的實(shí)施方式和實(shí)施例是為了闡述說明本發(fā)明的范圍和精神而給出的。這些實(shí)施方式和實(shí)施例讓本領(lǐng)域技術(shù)人員很明白。其它實(shí)施方式和實(shí)施例在本發(fā)明的期望之內(nèi)。因此，本發(fā)明應(yīng)該僅僅受限于附帶的權(quán)利要求。權(quán)利要求一種用作電導(dǎo)管覆蓋物的聚合物組合物，其包含100重量份含有聚烯烴聚合物的基礎(chǔ)聚合物；2-45重量份聚酰胺，基于100重量份的基礎(chǔ)聚合物，該聚酰胺是聚酰胺6和聚酰胺66的共聚物；和60-90重量份金屬氫氧化物，基于100重量份的基礎(chǔ)聚合物。2.權(quán)利要求1的聚合物組合物，其中該聚烯烴聚合物含有至少一種聚丙烯聚合物。3.—種絕緣電導(dǎo)管，其具有覆蓋了權(quán)利要求1的聚合物組合物的電導(dǎo)體。4.一種絕緣電導(dǎo)管，其具有覆蓋了權(quán)利要求2的聚合物組合物的電導(dǎo)體。全文摘要本發(fā)明意在提供一種用作電導(dǎo)管覆蓋物的僅僅占用很小空間的聚合物組合物，該組合物具有較低的熔點(diǎn)，且顯示改善的阻燃性能。用作電導(dǎo)管覆蓋物的聚合物組合物包含100重量份聚烯烴聚合物作為基礎(chǔ)聚合物，2-45重量份聚酰胺，和60-90重量份金屬氫氧化物。該聚酰胺是聚酰胺6和聚酰胺66的共聚物。文檔編號C08L77/00GK101798408SQ200910134618公開日2010年8月11日申請日期2009年2月9日優(yōu)先權(quán)日2009年2月9日發(fā)明者香川敦嗣申請人:矢崎總業(yè)株式會社