耐高溫的絕緣膠帶基底材料的制作方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種用于膠帶的絕緣基底材料，該絕緣基底材料耐受最高約105°C的 溫度持續(xù)至少20, 000小時并且更具體地，旨在用于制備能夠在各種類型應用中使用的絕 緣帶，這些應用包括電線的絕緣。本發(fā)明還涉及基底組合物。
【背景技術】
[0002] 如本領域中所公知的，PVC(聚氯乙烯）絕緣膠帶，即所謂的絕緣帶由于其具競爭 力的成本而被廣泛用于若干工業(yè)領域和若干應用，諸如建筑業(yè)和電氣領域。然而，應提及的 是，這種絕緣帶最廣泛已知的用途是在需要電線和電纜電絕緣的應用中，尤其是為了保護 電氣裝置中的接頭，即由于焦耳效應而從電流釋放的熱能，材料還應呈現耐熱特性的位點。
[0003] 材料的耐熱性還因為可能在受到高溫的環(huán)境中使用而成為必要的。鑒于此，當前 已知且使用的PVC絕緣帶具有約90°C的最大耐熱性，這對應于常規(guī)電纜可經受到的最大溫 度。例如，可引用文檔CN102153825,該文檔公開了一種耐受-30°C至90°C范圍內的低溫和 高溫的PVC電纜絕緣材料。
[0004] 市場上已經出現更新一代的電纜，這些電纜能夠可靠地支撐最高105°C的溫度，但 是已知沒有用于使接頭絕緣和保護接頭的價格可承受的元件能夠伴隨此類發(fā)展，從而對裝 置的安全性造成嚴重缺陷。
[0005] 文檔JP2011046964和JP2008143976(例如）描述了膠帶基底，這些膠帶基底具有 高耐熱性，但與本發(fā)明的組合物不同，包括不同的聚合物基料。
[0006] 文檔CN101230171涉及一種耐高溫的絕緣塑塑料材料，但其組合物包括增塑劑鄰 苯二甲酸鹽。一些鄰苯二甲酸鹽被置于歐洲的REACH(歐共體化學品及其安全使用條例） 列表中并且在未來，它們的使用在世界的某些地區(qū)很可能被禁用。文檔RU2429255的材料 中也使用了這類增塑劑。文檔IN2010CH02599中公開了一種具有涂覆PVC的云母絕緣層的 耐高溫電纜。因此，它是指與本發(fā)明不同的電纜。
[0007] 文檔JP2000345121公開了另一種PVC粘合劑材料，該材料由聚酯類增塑劑制成， 但不呈現本發(fā)明的相同耐熱性，并且最后，文檔JP2001247829描述了一種非PVC耐熱性產 品，因此可稱，它具有與本發(fā)明不同的組合物和特征。
[0008] 現有技術缺少一種絕緣膠帶基底材料，該基底材料具有耐熱能力以支撐約105°C 的溫度，以便安全地用于當前已經開發(fā)和銷售的更新一代電纜。
[0009] 本發(fā)明實施例的目的
[0010] 因此，本發(fā)明的至少一個實施例的一個目的在于提供一種耐高溫的被粘合劑涂覆 的基底材料，該基底材料能夠支撐約105°c的操作溫度持續(xù)至少20, 000小時，而相比之下 當前現有技術中類似材料的最大操作溫度被限制為90°C。
[0011] 本發(fā)明的至少一個實施例的另一個目的在于提供一種包含聚氯乙烯（PVC)樹脂 的絕緣基底材料，該基底材料支撐105°c的溫度，并且還具有用于安全地在一般電子裝置中 使用的電絕緣特性。
[0012] 本發(fā)明的至少一個實施例的另一個目的在于公開一種耐高溫的絕緣基底材料，該 基底材料在其組合物材料中不包含鄰苯二甲酸鹽增塑劑。
[0013] 因此，本發(fā)明的至少一個實施例的目的之一在于提供一種耐高溫的絕緣的被粘合 劑涂覆的基底材料，該基底材料的制備相對簡單并且具有價格可承受的制造/商業(yè)化成 本，從而刺激它的使用且因此總體來講對裝置更安全。

【發(fā)明內容】

[0014] 前述目的是通過本發(fā)明的至少一個實施例使用一種更具體地用于絕緣膠帶中的 耐高溫絕緣材料的基底組合物來實現的。
[0015] 在本發(fā)明的一個優(yōu)選的實施例中，所述組合物包含聚氯乙烯（PVC)、碳酸鈣 (CaCO3)和鈣鋅穩(wěn)定劑（Ca/Zn)，用于制備具有105°C的耐熱性持續(xù)至少20, 000小時暴露時 間的基底。
[0016] 在另一個實施例中，所述組合物包含30 %至60 %的PVC樹脂；10 %至60 %的碳酸 鈣（CaCO3),和4%至20%的鈣/鋅（Ca/Zn)穩(wěn)定劑。在另一個實施例中，所述組合物包含 以下描述：30%至60%的PVC樹脂；4%至20%鈣/鋅（Ca/Zn)穩(wěn)定劑；0. 2%至5%單體增 塑劑；聚合物增塑劑；10 %至60 %碳酸鈣（CaCO3)，阻燃劑；抗氧化劑；顏料。
[0017] 在另一個實施例中，該組合物包含：40%至50%的PVC樹脂；5%至15%鈣/鋅 (Ca/Zn)穩(wěn)定劑；1，5%至4%單體增塑劑；聚合物增塑劑；共穩(wěn)定劑；10%至30%碳酸鈣 (CaCO3)，阻燃劑；抗氧化劑；顏料。
[0018] 優(yōu)選地，本發(fā)明的絕緣基底材料基底具有0. 1至0. 2毫米的厚度。
[0019] 因此，本發(fā)明的實施例的目的還通過一種耐高溫的絕緣膠帶達到，該絕緣膠帶更 具體地包含基底、至少一個底漆基料層和至少一個粘合劑物質層，其特征在于它包含根據 上述特性制備的基底。
【附圖說明】
[0020] 現在參考附圖描述本發(fā)明，其中：
[0021] 圖1示出對本發(fā)明的組合物和比較例進行的HCI揮發(fā)測試的結果；
[0022] 圖2示出針對受到圖1所述的測試的樣品的質量損失的測試的結果。
[0023] 圖3示出本發(fā)明的組合物和比較例的熱重量分析（TGA)的結果。
[0024] 圖4示出本發(fā)明的組合物的掃描電鏡圖像。
【具體實施方式】
[0025] 本發(fā)明的主題現將在下文以舉例的且無限制的方式進行詳細描述，因為本文公開 的材料和制備方法本身均可包含不同的細節(jié)和結構、程序以及尺寸方面，而不脫離所預期 的保護范圍。
[0026] 本發(fā)明的至少一個實施例涉及一種旨在用于若干領域（包括電纜絕緣）的絕緣且 耐熱的膠帶基底材料，其中所述基底材料主要包含聚氯乙烯樹脂，具有其他組分，包括熱穩(wěn) 定劑、阻燃劑、增塑劑、合成橡膠和任選的黑色顏料。該帶還包含壓敏粘合劑和水基底漆中 間層。
[0027] 本發(fā)明的組合物實施例不包含增塑劑鄰苯二甲酸鹽。此外，本文所公開的產品實 施例符合2002年簽署的RoHS協(xié)議的指南-有害物質限用令（Restriction of Hazardous Substances)，據此，成員國將承擔承諾以確保截至2006年，市場上可獲得的新的電氣電子 設備應具有最少量的以下極有害物質：萊、錦、八價絡、多漠聯(lián)苯、多漠^苯釀和鉛。
[0028] 此外，除了具有優(yōu)異的柔韌性和機械強度之外，所述基底材料和從其制備的帶具 有105°C的耐熱性暴露至少20, 000小時--需要提醒的是，當前現有技術中已知的類似材 料也具有優(yōu)異的機械和電學性能，但由于基底組合物，其耐熱性被限制于90°C。
[0029] 簡而言之，本發(fā)明包含一種涂覆有壓敏橡膠粘合劑的PVC基底，其中該基底的組 合物的主要成分在表1中不出：
[0030] 表 1:
[0032]一^除表1中提及的材料之外，可添加其
他材料來制備膜且對材料提供不同特征，諸 如單體增塑劑，諸如偏苯三酸三辛酯（TOTM)、鄰苯二甲酸二異壬酯（DINP);共穩(wěn)定劑，例如 環(huán)氧化油；阻燃劑，例如三氧化銻；合成橡膠，例如丁腈橡膠；酚類抗氧化劑，例如4-甲基苯 酚和3, 5-二叔丁基-4-羥基苯基，和顏料，例如黑色顏料。優(yōu)選地，本發(fā)明的第一酚類抗氧 化劑適用于穩(wěn)定丁腈橡膠，例如4-甲基苯酚，并且第二酚類抗氧化劑適用于穩(wěn)定PVC制劑， 例如3, 5-二叔丁基-4-羥基苯基。這些材料的示例性、非限制性范圍在表2中提供：
[0033]

[0035] -適用于本發(fā)明的PVC樹脂具有70的K值。出:類樹脂是可商購獲得的并且優(yōu)選的 一種包括SP1300或271PY，兩者可分別從Braskem或Solvay商購獲得。
[0036] 本發(fā)明的組合物可包含以名稱CZ6540可從Chemson商購獲得的Ca/Zn穩(wěn)定劑；該 穩(wěn)定劑在其組合物中由34-38%鈣構成。
[0037] 單體增塑劑在本領域中是眾所周知的并且被加入組合物中來增強絕緣帶的耐熱 特性并改善其柔韌性和處理特性。適用于本發(fā)明的單體增塑劑包括但不限于偏苯三酸三辛 酯?？缮藤彨@得的增塑劑的示例包括來自Scandiflex和Elekeiroz的包含偏苯三酸三辛 酯的那些。
[0038] 適用于本發(fā)明的CaCO3優(yōu)選地具有約1和20微米之間、優(yōu)選約1和10微米之 間且最優(yōu)選介于約1和3微米之間的顆粒尺寸。合適的〇8〇)3是可商購獲得的，例如從 Micronita (www. micron-ita· com. br)和 Provale (www. provale· ind. br)可商貝勾獲得。本發(fā) 明的材料的耐熱特性是通過使用低密度、小顆粒、微粉化的無機碳酸鈣（CaCO3)負荷（其量 占總組合物的10-60%、優(yōu)選10-30%、更優(yōu)選13-23% )來獲得的。
[0039] 就這一點而言，重要的是需注意，一般來講，用于改善塑料膜的熱穩(wěn)定性的常規(guī)方 法包括對增塑劑的性質和/或分子量的修改，以及對穩(wěn)定劑的不同類型和量的選擇。
[0040] 本發(fā)明的組合物使用熱穩(wěn)定劑，該熱穩(wěn)定劑與支撐90°C的最大溫度的類似產品相 比包含更大量的鈣，并且該材料還具有更大量的穩(wěn)定劑。然而，所進行的測試得出的結論是 單獨的這個修改不足以獲得l〇5°C的預期耐熱性。鑒于此，由此制備的組合物具有在乙烯基 基底中的更大量的微粉化碳酸鈣負荷，并且所獲得的結果已顯示在本發(fā)明制劑中使用所述 材料的有效性。"微粉化的"是指已被處理到約1至100微米的尺寸的顆粒。
[0041] 另外，重要的是需注意，使用碳酸鈣負荷也已在不損害拉伸強度的情況下顯著改 善了伸長特性。
[0042] 本領域技術人員已知，可通過向組合物中加入較大量增塑劑來改善伸長特性