專利名稱：阻燃電線的制作方法
相關(guān)申請的交叉參考本申請要求2004年12月17日提交的美國臨時申請序列號60/637,406的優(yōu)先權(quán)，其全部內(nèi)容在此處引入作為參考。
背景技術(shù)：
位于發(fā)動機機艙中的罩下面的汽車電線通常已經(jīng)用置于未包覆的銅導(dǎo)體上的高溫絕緣單層絕緣。熱塑性聚酯、交聯(lián)聚乙烯和鹵化樹脂例如含氟聚合物、聚氯乙烯長期以來已經(jīng)滿足了對高溫絕緣的需要，所述高溫絕緣是在這種不僅要求耐熱性、化學(xué)耐性、阻燃性和柔性的挑戰(zhàn)性環(huán)境中所需要的。
熱塑性聚酯絕緣層對氣體和油具有杰出的耐性，是機械堅韌的，并且耐銅催化的降解，但是會由于水解而過早失效。也已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，熱塑性聚酯絕緣電線中的絕緣層暴露于熱鹽水中時會裂開，并且當(dāng)其經(jīng)受濕度溫度循環(huán)變化(cycling)時會失效。
越來越期望在絕緣層中減小或消除鹵化樹脂的使用，因為它們對環(huán)境有負面影響。實際上，許多國家開始要求減少鹵化材料的使用。但是，因為許多線材涂覆擠出裝置是基于鹵化樹脂例如聚氯乙烯的規(guī)格建造的，所以任何替代材料必須能夠以類似于聚氯乙烯的方式得以處理。
交聯(lián)聚乙烯已經(jīng)非常成功地提供了高溫絕緣，但是隨著對汽車電線的需求的進展，這種成功可能難以保持。隨著更多的電子器件用于現(xiàn)代交通工具中，汽車中的布線量呈指數(shù)增長。布線的急劇增長已經(jīng)激發(fā)了汽車制造商通過規(guī)定減小的絕緣層厚度和規(guī)定更小的導(dǎo)體尺寸來減少線材的總直徑。例如，ISO 6722的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，對于橫截面積為2.5平方毫米的導(dǎo)體，薄壁絕緣厚度為0.35毫米，超薄壁絕緣厚度為0.25毫米。
當(dāng)使用交聯(lián)聚乙烯時，絕緣壁厚的減小引起困難。對于交聯(lián)聚乙烯，當(dāng)在150℃～180℃的爐溫度老化時，較薄的絕緣層厚度導(dǎo)致較短的耐熱壽命。這限制了它們的加熱等級(thermal rating)。例如，具有銅導(dǎo)體和壁厚為0.75mm的相鄰的交聯(lián)聚乙烯絕緣層的電線是柔性的，并且該絕緣層在暴露于150℃3000小時之后，當(dāng)繞心軸彎曲時不會裂開。但是對于具有壁厚為0.25mm的交聯(lián)聚乙烯絕緣層的類似電線，該絕緣層在暴露于150℃3000小時之后變脆。由這些極其薄的壁的需求產(chǎn)生的有害影響歸因于銅催化的降解，這是工業(yè)中廣泛認識到的問題。
可用例如錫涂覆銅芯，以防止銅與交聯(lián)聚乙烯接觸，但是涂覆材料和涂覆工藝的額外成本是昂貴的。此外，許多汽車規(guī)格要求銅導(dǎo)體是未包覆的。也可向絕緣材料中加入穩(wěn)定劑，也稱作金屬鈍化劑，但是認識到，穩(wěn)定劑對具有薄壁厚度的電線僅產(chǎn)生部分保護作用。
已經(jīng)建議使用雙層或三層絕緣材料，其中基于保護性樹脂的層被置于交聯(lián)聚乙烯和銅導(dǎo)體之間。但是，雙層和三層絕緣材料的制造是復(fù)雜的，需要增加的基建費用，并且多層材料產(chǎn)生層間粘合的新問題。
此外，隨著絕緣壁厚度減小，阻燃變得越加困難，這至少部分是由于絕緣層具有更大的表面積/體積比。
因此，需要用于汽車環(huán)境中的電線。
發(fā)明簡述一種電線滿足了上述需要，該電線包括導(dǎo)體(conductor)，和置于該導(dǎo)體表面的護層(covering)，其中該護層包括熱塑性組合物，并且該熱塑性組合物包括(i)聚(亞芳基醚)，其量以重量計；(ii)聚丙烯，其量以重量計；(iii)嵌段共聚物，其中該嵌段共聚物具有芳基亞烷基重量加權(quán)平均含量(weighted average content)(B)，其單位為重量％；和(iv)有機磷酸酯，其中該有機磷酸酯以含量(A)(其單位為重量％，以重量百分比計)存在，基于聚(亞芳基醚)、聚丙烯、嵌段共聚物和有機磷酸酯的總重量；其中有機磷酸酯的量(A)和嵌段共聚物的芳基亞烷基重量加權(quán)平均含量(B)滿足式A+B≥46.5；和其中聚丙烯的量(以重量計)小于聚(亞芳基醚)的量(以重量計)，基于熱塑性組合物中聚丙烯和聚(亞芳基醚)的總量。
在另一實施方式中，電線包括
導(dǎo)體，和置于該導(dǎo)體表面的護層，其中該護層包括熱塑性組合物，該熱塑性組合物包括(i)聚(亞芳基醚)，其量以重量計；(ii)聚丙烯，其量以重量計；(iii)嵌段共聚物，其具有芳基亞烷基重量加權(quán)平均含量(B)，其單位為重量％；和(iv)有機磷酸酯，其中磷含量為(C)(其單位為重量％，以重量百分比計)，基于聚(亞芳基醚)、聚丙烯、嵌段共聚物和有機磷酸酯的總重量；其中，磷的含量(C)和嵌段共聚物的芳基亞烷基重量加權(quán)平均含量(B)滿足式C+B≥31.7；并且其中聚丙烯的量(以重量計)小于聚(亞芳基醚)的量(以重量計)，基于熱塑性組合物中聚丙烯和聚(亞芳基醚)的總量。


圖1是電線橫截面的圖示。
圖2和3是具有多個層的電線的透視圖。
發(fā)明詳述在本說明書中和權(quán)利要求中，將要參考許多術(shù)語，其將被定義為具有以下含義。
除非上下文另外明確指出，單數(shù)形式“一個”、“一種”和“該”(“a”、“an”和“the”)包括復(fù)數(shù)所指物。
“任選的”或“任選地”是指接下來描述的事件或情況可以發(fā)生或可以不發(fā)生，并且該描述包括該事件發(fā)生的情況和該事件不發(fā)生的情況。
敘述同一特征的所有范圍的端點是可獨立地結(jié)合的，并且包含所述的端點。表述為“大于約”或“小于約”的值包含所述的端點，例如“大于約3.5”包括值3.5。
導(dǎo)體尺寸由導(dǎo)體的橫截面積確定。此處所指的ISO 6722的標(biāo)準(zhǔn)是此標(biāo)準(zhǔn)的2002年12月15日的版本。
如前面簡述的，電線必須根據(jù)它們的預(yù)期最終用途滿足廣泛的要求。對于汽車電線的要求難以滿足，尤其是在沒有鹵化材料時更是如此。在一種實施方式中，具有橫截面積為0.2平方毫米的導(dǎo)體和厚度為0.2mm的護層的電線具有小于或等于5秒的平均火焰熄滅時間(flame out time)，其中該平均火焰熄滅時間基于10個樣品，該樣品根據(jù)用于導(dǎo)體尺寸(橫截面積)小于或等于2.5平方毫米電纜的ISO 6722的標(biāo)準(zhǔn)中定義的火焰?zhèn)鞑ヒ?guī)程(flamepropagation procedure)進行試驗。在某些實施方式中，10個樣品的火焰熄滅時間都不超過70秒。
當(dāng)護層包括含聚丙烯、聚(亞芳基醚)、嵌段共聚物和有機磷酸酯阻燃劑的熱塑性組合物時，令人驚奇的是電線的阻燃性(也稱作耐火性)難以獲得。通常，在類似的組合物和應(yīng)用中，阻燃性通過加入足夠獲得耐火性的阻燃劑而獲得。但是，僅增加阻燃劑的量可能是不夠的，嵌段共聚物的芳基亞烷基的含量也是重要的，尤其是在具有足夠柔性(如由撓曲模量表示)的組合物中。
因為電線必須能夠被彎曲和處理而不使護層裂開，所以柔性是護層重要的性質(zhì)。護層中的裂縫會導(dǎo)致漏電。此外，ISO 6722的標(biāo)準(zhǔn)(機動車的60V和600V單芯電纜的國際標(biāo)準(zhǔn))中包含的幾個試驗，要求電線必須經(jīng)受規(guī)定的一組條件，然后圍繞心軸纏繞。在圍繞心軸纏繞之后，檢查電線的護層的裂縫和缺損。使用熱塑性組合物的電線在經(jīng)受試驗條件之后常常柔性不足以在圍繞心軸纏繞而在護層中不產(chǎn)生裂縫，所述熱塑性組合物在經(jīng)受例如熱老化或化學(xué)耐性試驗的條件之前具有的柔性最小。
此處所述的熱塑性組合物包括至少兩相，聚烯烴相和聚(亞芳基醚)相。聚烯烴相是連續(xù)相。在一種實施方式中，聚(亞芳基醚)相被分散在聚烯烴相中。相之間好的相容能夠?qū)е绿岣叩奈锢硇再|(zhì)，其包括在低溫和室溫的更高的沖擊強度、更好的熱老化、更好的阻燃性以及更大的拉伸伸長。通常接受的是，組合物的形態(tài)表示相容性的程度或質(zhì)量。均勻地遍布整個組合物區(qū)域分布的聚(亞芳基醚)的小的、相對均勻尺寸的粒子表示良好的相容效果。
此處所述的熱塑性組合物基本上不含鏈烯基芳族樹脂例如聚苯乙烯或橡膠改性的聚苯乙烯(也稱作高抗沖聚苯乙烯或HIPS)?！盎旧喜缓倍x為包含小于10重量％(wt％)，或更具體地小于7wt％，或更具體地小于5wt％，或甚至更具體地小于3wt％的鏈烯基芳族樹脂，基于聚(亞芳基醚)、聚烯烴和嵌段共聚物的總重量。在一種實施方式中，組合物完全不含鏈烯基芳族樹脂。令人驚奇地是，鏈烯基芳族樹脂的存在會不利地影響聚(亞芳基醚)相和聚烯烴相之間的相容效果。
在一種實施方式中，熱塑性組合物具有8,000至小于18,000千克/厘米2(kg/cm2)(800至小于1800兆帕(MPa))的撓曲模量。在此范圍內(nèi)，撓曲模量可以大于或等于10,000kg/cm2(1000MPa)，或者，更具體地，大于或等于12,000kg/cm2(1200MPa)。同樣在此范圍內(nèi)，撓曲模量可小于或等于17,000kg/cm2(1700MPa)，或者，更具體地，小于或等于16,000kg/cm2(1600MPa)。經(jīng)驗已經(jīng)教導(dǎo)如果使用不同的模制條件，試驗樣品的撓曲模量值可能顯著變化。此處所述的所有撓曲模量值通過使用如實施例中所述模制的樣品獲得，并且根據(jù)ASTM D790-03使用1.27mm/min的速度試驗。
如此處所用的，“聚(亞芳基醚)”包括多個通式(I)的結(jié)構(gòu)單元 其中，對于每個結(jié)構(gòu)單元，每個Q1和Q2獨立地為氫、鹵素、伯或者仲低級烷基(例如包含1至7個碳原子的烷基)、苯基、鹵代烷基、氨基烷基、烯基烷基、炔基烷基、烴氧基、芳基和至少兩個碳原子分開鹵素和氧原子的鹵代烴氧基。在一些實施方式中，每個Q1獨立地為烷基或苯基例如C1-4烷基，每個Q2獨立地為氫或甲基。聚(亞芳基醚)可包括具有含氨基烷基的端基的分子，所述端基通常位于羥基的鄰位。也經(jīng)常出現(xiàn)的是四甲基二苯醌(TMDQ)端基，其通常從存在四甲基二苯醌副產(chǎn)物的反應(yīng)混合物中獲得。
聚(亞芳基醚)可以是均聚物、共聚物、接枝共聚物、離子聚合物或嵌段共聚物的形式，以及包括至少一種前述形式的組合。聚(亞芳基醚)包括聚亞苯基醚，其包括任選地結(jié)合2，3，6-三甲基-1，4-亞苯基醚單元的2，6-二甲基-1，4-亞苯基醚單元。
聚(亞芳基醚)可通過氧化偶合一羥基芳族化合物例如2，6-二甲酚、2，3，6-三甲苯酚和2，6-二甲酚和2，3，6-三甲苯酚的組合來制備。這種偶合通常采用催化劑體系；所述催化體系能夠包含重金屬化合物例如銅、錳或鈷化合物，通常結(jié)合各種其它物質(zhì)例如仲胺、叔胺、鹵化物或兩種或多種前述化合物的組合。
在一種實施方式中，聚(亞芳基醚)包括封端的聚(亞芳基醚)。末端的羥基可通過例如?；磻?yīng)用封端劑封端。選擇的封端劑優(yōu)選為以下封端劑，其導(dǎo)致較差活性的聚(亞芳基醚)，由此減少或防止在高溫下加工過程中聚合物鏈交聯(lián)和形成凝膠或黑斑。合適的封端劑包括例如水楊酸、鄰氨基苯甲酸或其取代的衍生物的酯等；水楊酸的酯尤其是水楊酸碳酸酯和線型聚水楊酸酯是優(yōu)選的。如此處所用的，術(shù)語“水楊酸的酯”包括其中羧基、羥基或二者都被酯化的化合物。合適的水楊酸酯包括例如水楊酸芳基酯如水楊酸苯酯、乙酰水楊酸、水楊酸碳酸酯和聚水楊酸酯，其包括線型聚水楊酸酯和環(huán)狀化合物例如雙水楊酸內(nèi)酯、三水楊酸內(nèi)酯(trisalicylide)。在一種實施方式中，封端劑選自水楊酸碳酸酯和聚水楊酸酯，尤其是線型聚水楊酸酯和包括一種前述化合物的組合。示例性封端的聚(亞芳基醚)和它們的制備在授權(quán)給White等的美國專利第4,760,118號和授權(quán)給Braat等的第6,306,978號中有描述。
也認為，用聚水楊酸酯封端聚(亞芳基醚)會減少存在于聚(亞芳基醚)鏈中的氨基烷基封端的基團的量。氨基烷基是在制造聚(亞芳基醚)的過程中使用胺的氧化偶合反應(yīng)的結(jié)果。處于聚(亞芳基醚)的端羥基鄰位的氨基烷基容易在高溫下分解。該分解被認為會導(dǎo)致伯或仲胺的再生和醌甲基化物端基的產(chǎn)生，這進而可能會產(chǎn)生2，6-二烷基-1-羥苯基端基。用聚水楊酸酯封端包含氨基烷基的聚(亞芳基醚)被認為會除去這種氨基，導(dǎo)致聚合物鏈的封端的端羥基和2-羥基-N，N-烷基苯甲酰胺(2-hydroxy-N，N-alkylbenzamine)(水楊酸酰胺(salicylamide))的形成。氨基的除去和封端提供一種對高溫更加穩(wěn)定的聚(亞芳基醚)，由此導(dǎo)致在聚(亞芳基醚)的加工過程中的降解產(chǎn)物更少。
聚(亞芳基醚)能夠具有3,000至4,0000克/摩爾(g/mol)的數(shù)均分子量和5,000至80,000g/mol的重均分子量，其由凝膠滲透色譜使用單分散聚苯乙烯標(biāo)物(40℃的苯乙烯二乙烯基苯凝膠)和具有1毫克/毫升氯仿濃度的樣品確定。聚(亞芳基醚)和聚(亞芳基醚)的組合具有大于或等于0.35dl/g的初始特性粘度，在25℃氯仿中測定。初始特性粘度定義為在與組合物的其它組分熔融混合之前聚(亞芳基醚)的特性粘度。如本領(lǐng)域普通技術(shù)人員所理解的，在熔融混合之后聚(亞芳基醚)的粘度的增加值可高達30％。增加的百分比可以通過(熔融混合后的最終特性粘度-熔融混合前的初始特性粘度)/熔融混合前的初始特性粘度來計算。當(dāng)使用兩個初始特性粘度時，確定精確比或多或少要依賴于使用的聚(亞芳基醚)的精確特性粘度和所期望的最終物理性質(zhì)。
用于制造熱塑性組合物的聚(亞芳基醚)可以基本上不含可見的顆粒狀雜質(zhì)。在一種實施方式中，聚(亞芳基醚)基本上不含直徑大于15微米的顆粒狀雜質(zhì)。如此處所用的，術(shù)語“基本上不含可見的顆粒狀雜質(zhì)”當(dāng)用于聚(亞芳基醚)時，是指溶解在50毫升氯仿(CHCl3)中的10克聚(亞芳基醚)的樣品，當(dāng)在光盒(light box)中用肉眼觀察時，顯示出少于5個可見斑點。肉眼可見的粒子通常是直徑大于40微米的粒子。如此處所用的，術(shù)語“基本上不含直徑大于15微米的顆粒狀雜質(zhì)”是指溶解在400毫升CHCl3中的40克聚(亞芳基醚)的樣品，每克中尺寸為15微米的粒子的數(shù)目小于50，這通過Pacific Instruments ABS2分析儀，基于5個樣品的平均值測量得到，所述每個樣品是20毫升量的溶解的聚合物物質(zhì)，使所述聚合物物質(zhì)以1毫升每分鐘的流速(±5％)流過分析儀。
熱塑性組合物包括30至65重量％(wt％)量的聚(亞芳基醚)，基于聚(亞芳基醚)、聚丙烯、有機磷酸酯和嵌段共聚物的總重量。在此范圍內(nèi)，聚(亞芳基醚)的量可大于或等于40wt％，或者更具體地，大于或等于45wt％。也在此范圍內(nèi)，聚(亞芳基醚)的量可小于或等于55wt％。
聚丙烯可以是均聚丙烯或聚丙烯共聚物。聚丙烯和橡膠的共聚物或嵌段共聚物有時稱作抗沖改性聚丙烯(impact modified polypropylene)。這種共聚物通常是異相的，并且具有足夠長的每個組分的片段(section)以具有非晶相和結(jié)晶相。此外，聚丙烯可包括均聚物和共聚物的組合、具有不同熔融溫度的均聚物的組合、或具有不同熔體流動速率的均聚物的組合。
在一種實施方式中，聚丙烯包括結(jié)晶聚丙烯例如全同立構(gòu)聚丙烯。結(jié)晶聚丙烯定義為結(jié)晶度含量(crystallinity content)大于或等于20％，或者更具體地，大于或等于25％，或者甚至更具體地，大于或等于30％的聚丙烯。結(jié)晶度可通過差示掃描量熱(DSC)測定。
在某些實施方式中，聚丙烯具有大于或等于134℃，或者更具體地，大于或等于140℃，或者甚至更具體地，大于或等于145℃的熔融溫度。
聚丙烯具有大于0.4g/10min且小于或等于15g/10min(g/10min)的熔體流動速率(MFR)。在此范圍內(nèi)，熔體流動速率可大于或等于0.6g/10min。也在此范圍內(nèi)，熔體流動速率可小于或等于10，或者更具體地，小于或等于6，或者更具體地小于或等于5g/10min。熔體流動速率可以根據(jù)ASTM D1238的標(biāo)準(zhǔn)使用粉末狀的或粒狀的聚丙烯，在2.16kg的載荷和230℃的溫度測定。
組合物可包括15至35重量％(wt％)量的聚丙烯，基于聚(亞芳基醚)、聚丙烯、有機磷酸酯和嵌段共聚物的總重量。在此范圍內(nèi)，聚丙烯的量可大于或等于17wt％，或者更具體地，大于或等于20wt％。也在此范圍內(nèi)，聚丙烯的量可小于或等于33wt％，或者更具體地，小于或等于30wt％。
在一種實施方式中，組合物除了包括聚丙烯之外還包括高密度聚乙烯(HDPE)。當(dāng)存在時，HDPE的量(以重量計)小于聚丙烯的量(以重量計)。聚丙烯和HDPE的總量為15至35％(wt％)，基于聚(亞芳基醚)、聚丙烯、HDPE、有機磷酸酯和嵌段共聚物的總重量。在此范圍內(nèi)，聚丙烯和HDPE的總量可大于或等于17wt％，或者更具體地，大于或等于20wt％。也在此范圍內(nèi)，聚丙烯和HDPE的總量可小于或等于33wt％，或者更具體地，小于或等于30wt％。當(dāng)組合物同時包括聚丙烯和HDPE時，聚丙烯和HDPE的總量小于聚(亞芳基醚)的量。
如此處和整個說明書中所用的，“嵌段共聚物”是指單種嵌段共聚物或多種嵌段共聚物的組合。嵌段共聚物包括至少兩個含芳基亞烷基重復(fù)單元的嵌段(A)和至少一個含亞烷基重復(fù)單元的嵌段(B)。嵌段(A)和(B)的排列可以是線型結(jié)構(gòu)或所謂的具有支鏈的徑向遠端嵌段結(jié)構(gòu)(radial teleblockstructure)。A-B-A三嵌段共聚物具有兩個含芳基亞烷基重復(fù)單元的嵌段A。芳基亞烷基單元的側(cè)芳基部分可以是單環(huán)或多環(huán)的，并且可以在環(huán)部分的任何可用的位置具有取代基。合適的取代基包括具有1至4個碳原子的烷基。示例性的芳基亞烷基單元是式II中所示的苯基亞乙基 只要芳基亞烷基單元的量超過亞烷基單元的量，嵌段A就可進一步包括具有2至15個碳原子的亞烷基單元。
嵌段B包括具有2至15個碳原子的亞烷基重復(fù)單元例如亞乙基、亞丙基、亞丁基或兩種或多種前述基團的組合。只要亞烷基單元的數(shù)量超過芳基亞烷基單元的數(shù)量，嵌段B就可進一步包括芳基亞烷基單元。
嵌段A各自可具有與其它嵌段A相同或不同的分子量。類似地，嵌段B各自可具有與其它嵌段B相同或不同的分子量。嵌段共聚物可以通過與α-β不飽和羧酸的反應(yīng)而被官能化。
在一種實施方式中，B嵌段包括芳基亞烷基單元和具有2至15個碳原子的亞烷基單元的共聚物，所述亞烷基單元例如亞乙基、亞丙基、亞丁基或兩種或多種前述基團的組合。B嵌段可進一步包括一些不飽和非芳族碳碳鍵。
如此處所用的，嵌段共聚物不包括其中B嵌段包括受控分布的共聚物的那些嵌段共聚物。如此處所用的“受控分布”定義為是指一種分子結(jié)構(gòu)，其缺少任一單體的界限清楚的嵌段，其任何給定單個單體的“小嵌段(runs)”具有20單元的最大數(shù)目平均值，這通過僅存在一個介于兩個均聚物的Tg之間的單個玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(Tg)而表明，或通過質(zhì)子核磁共振方法而表明。
芳基亞烷基重復(fù)單元由芳基亞烷基單體例如苯乙烯的聚合產(chǎn)生。亞烷基重復(fù)單元由二烯例如丁二烯衍生的重復(fù)的不飽和單元的氫化產(chǎn)生。丁二烯可包括1，4-丁二烯和/或1，2-丁二烯。B嵌段還可包括一些不飽和的非芳族碳碳鍵。
示例性的嵌段共聚物包括聚苯基乙烯-聚(乙烯/丙烯)-聚苯基乙烯(polyphenylethylene-poly(ethylene/propylene)-polyphenylethylene)(有時候?qū)憺榫郾揭蚁?聚(乙烯/丙烯)-聚苯乙烯)和聚苯基乙烯-聚(乙烯/丁烯)-聚苯基乙烯(polyphenylethylene-poly(ethylene/butylene)-polyphenylethylene)(有時候?qū)憺榫郾揭蚁?聚(乙烯/丁烯)-聚苯乙烯。
嵌段共聚物的芳基亞烷基重量加權(quán)平均含量基于每種嵌段共聚物(當(dāng)使用多于一種嵌段共聚物時)的量和嵌段共聚物或多種嵌段共聚物的芳基亞烷基嵌段含量來計算。例如，如果使用單種嵌段共聚物，那么芳基亞烷基重量加權(quán)平均含量是單種嵌段共聚物的芳基亞烷基嵌段含量。如果使用兩種嵌段共聚物，芳基亞烷基重量加權(quán)平均含量由下式確定 其中，A1＝以重量百分比表示的第一嵌段共聚物的量，基于聚(亞芳基醚)、聚丙烯、嵌段共聚物和有機磷酸酯的總重量；C1＝第一嵌段共聚物中芳基亞烷基嵌段的量，基于第一嵌段共聚物的總重量；A2＝以重量百分比表示的第二嵌段共聚物的量，基于聚(亞芳基醚)、聚丙烯、嵌段共聚物和有機磷酸酯的總重量；C2＝第二嵌段共聚物中芳基亞烷基嵌段的量，基于第二嵌段共聚物的總重量。如果使用多于兩種嵌段共聚物，那么芳基亞烷基重量加權(quán)平均含量類似地使用每個嵌段共聚物的項來計算。
在一種實施方式中，芳基亞烷基重量加權(quán)平均含量為35～70％。在此范圍內(nèi)，芳基亞烷基重量加權(quán)平均含量可以大于或等于38％，或者更具體地，大于或等于40％。也在此范圍內(nèi)，芳基亞烷基重量加權(quán)平均含量可以小于或等于67％，或者更具體地，小于或等于65％。
在一種實施方式中，熱塑性組合物包含兩種嵌段共聚物。第一嵌段共聚物的芳基亞烷基含量大于或等于50重量％，基于第一嵌段共聚物的總重量。第二嵌段共聚物的芳基亞烷基含量小于或等于50重量％，基于第二嵌段共聚物的總重量。示例性的嵌段共聚物的組合是苯乙烯含量為15重量％至40重量％的第一聚苯乙烯-聚(乙烯/丁烯)-聚苯乙烯，基于第一嵌段共聚物的總重量，和苯乙烯含量為55重量％至70重量％的第二聚苯乙烯-聚(乙烯-丁烯)-聚苯乙烯，基于第二嵌段共聚物的總重量。芳基亞烷基含量大于50重量％的示例性嵌段共聚物可從Asahi以商標(biāo)名TUFTEC買到，并具有規(guī)格名稱例如H1043，以及一些可從Kuraray以商標(biāo)名SEPTON獲得的規(guī)格。芳基亞烷基含量小于50重量％的示例性嵌段共聚物可從Kraton Polymers以商標(biāo)名KRATON買到，并具有例如G-1650、G-1651、G-1652和G-1657的規(guī)格名稱。
在一些實施方式中，嵌段共聚物具有5,000～1,000,000克/摩爾(g/mol)的數(shù)均分子量，使用聚苯乙烯標(biāo)準(zhǔn)物通過凝膠滲透色譜(GPC)測定。在此范圍內(nèi)，數(shù)均分子量可大于或等于10,000g/mol，或者更具體地，大于或等于30,000g/mol，或者甚至更具體地，大于或等于45,000g/mol。也在此范圍內(nèi)，數(shù)均分子量可優(yōu)選小于或等于800,000g/mol，或者更具體地，小于或等于700,000g/mol，或者甚至更具體地，小于或等于650,000g/mol。
嵌段共聚物存在的量為2至20重量％，基于聚(亞芳基醚)、聚丙烯、有機磷酸酯和嵌段共聚物的總重量。在此范圍內(nèi)，嵌段共聚物存在的量可為大于或等于4重量％，或者更具體地，大于或等于6重量％，基于聚(亞芳基醚)、聚丙烯、有機磷酸酯和嵌段共聚物的總重量。也在此范圍內(nèi)，嵌段共聚物存在的量可為小于或等于18，或者更具體地，小于或等于16，或者甚至更具體地，小于或等于14重量％，基于聚(亞芳基醚)、聚丙烯、有機磷酸酯和嵌段共聚物的總重量。
示例性有機磷酸酯阻燃劑包括但不限于，磷酸酯，其包括苯基、取代的苯基或苯基和取代的苯基的組合；基于間苯二酚的雙芳基磷酸酯，例如間苯二酚雙-二苯基磷酸酯；以及基于雙酚的那些有機磷酸酯例如雙酚A雙-二苯基磷酸酯。在一種實施方式中，有機磷酸酯選自磷酸三(烷基苯)酯(例如，CAS No.89492-23-9或CAS No.78-33-1)、間苯二酚雙-二苯基磷酸酯(例如，CAS No.57583-54-7)、雙酚A雙-二苯基磷酸酯(例如，CAS No.181028-79-5)、磷酸三苯酯(例如，CAS No.115-86-6)、磷酸三(異丙基苯)酯(例如，CAS No.68937-41-7)和兩種或多種前述有機磷酸酯的混合物。
在一種實施方式中，有機磷酸酯包括通式III的雙芳基磷酸酯 其中，R、R5和R6各自獨立地為具有1至5個碳原子的烷基，R1-R4獨立地為具有1至10個碳原子的烷基、芳基、芳烷基或烷芳基；n為1至25的整數(shù)；和s1和s2獨立地為0至2的整數(shù)。在一些實施方式中，OR1、OR2、OR3和OR4獨立地衍生自苯酚、單烷基苯酚、二烷基苯酚或三烷基苯酚。
如本領(lǐng)域技術(shù)人員所容易理解的，雙芳基磷酸酯衍生自雙酚。示例性雙酚包括2，2-雙(4-羥苯基)丙烷(所謂的雙酚A)、2，2-雙(4-羥基-3-甲基苯基)丙烷、雙(4-羥苯基)甲烷、雙(4-羥基-3，5-二甲苯基)甲烷和1，1-雙(4-羥苯基)乙烷。在一種實施方式中，雙酚包括雙酚A。
有機磷酸酯可以具有不同的分子量，這使得難以確定熱塑性組合物中所用的不同有機磷酸酯的量。在一種實施方式中，磷酸酯中磷的含量為0.8％至1.2％，基于聚(亞芳基醚)、聚丙烯、嵌段共聚物和有機磷酸酯的總重量。
在一種實施方式中，熱塑性組合物中有機磷酸酯的量足以使電線具有小于或等于5秒的平均火焰熄滅時間，其中該平均火焰熄滅時間基于10個樣品，使用導(dǎo)體尺寸為0.2平方毫米和護層厚度為0.2mm的電線，根據(jù)用于導(dǎo)體尺寸小于或等于2.5平方毫米的電纜的ISO 6722的標(biāo)準(zhǔn)中定義的火焰?zhèn)鞑ヒ?guī)程進行試驗。10個樣品的火焰熄滅時間都不超過70秒。
在一種實施方式中，有機磷酸酯存在的量為5至18重量％，基于聚(亞芳基醚)、聚丙烯、嵌段共聚物和有機磷酸酯的總重量。在此范圍內(nèi)，有機磷酸酯的量可以大于或等于7，或者更具體地，大于或等于9。也在此范圍內(nèi)，有機磷酸酯的量可以小于或等于16，或者更具體地，小于或等于14。
此外，組合物也可任選地包含各種添加劑例如抗氧化劑；平均粒度小于或等于10μm的填料和增強劑，例如硅酸鹽、TiO2、纖維、玻璃纖維、玻璃球、碳酸鈣、滑石和云母；脫模劑；UV吸收劑；穩(wěn)定劑例如光穩(wěn)定劑等；潤滑劑；增塑劑；顏料；染料；著色劑；抗靜電劑；發(fā)泡劑(blowing agent)；起泡劑(foaming agent)；金屬鈍化劑，和包括一種或多種前述添加劑的組合。
令人驚奇的是，嵌段共聚物的芳基亞烷基重量加權(quán)平均含量和有機磷酸酯的量一起對于置于導(dǎo)體上的護層的阻燃性起著關(guān)鍵作用。在護層包含熱塑性組合物時，導(dǎo)體上的護層的阻燃性難以獲得，因為熱塑性組合物在導(dǎo)體上的燃燒行為的動力學(xué)與單獨的熱塑性組合物的動力學(xué)不同。通常，導(dǎo)體也是導(dǎo)熱性的，并且在燃燒時會變熱，這會影響熱塑性組合物對燃燒的響應(yīng)。意外的是，當(dāng)熱塑性組合物中有機磷酸酯的量(A)和熱塑性組合物中嵌段共聚物的芳基亞烷基重量加權(quán)平均含量(B)滿足式A+B≥46.5時，導(dǎo)體面積為0.2平方毫米、護層厚度為0.2mm的電纜具有小于或等于5秒的平均火焰熄滅時間，其中該平均火焰熄滅時間基于10個樣品，根據(jù)用于導(dǎo)體尺寸小于或等于2.5平方毫米的電纜的ISO 6722的標(biāo)準(zhǔn)中定義的火焰?zhèn)鞑ヒ?guī)程進行試驗。此外，所有10個樣品的火焰熄滅時間都小于70秒。
類似地，嵌段共聚物的芳基亞烷基重量加權(quán)平均含量和磷的量一起對置于導(dǎo)體上的護層中熱塑性組合物的阻燃性起著關(guān)鍵作用。當(dāng)熱塑性組合物中磷的含量(C)和熱塑性組合物中嵌段共聚物的芳基亞烷基重量加權(quán)平均含量(B)滿足式C+B≥31.7時，導(dǎo)體橫截面積為0.2平方毫米、護層厚度為0.2mm的電線具有小于或等于5秒的平均火焰熄滅時間，其中該平均火焰熄滅時間基于10個樣品，根據(jù)用于導(dǎo)體尺寸小于或等于2.5平方毫米的電纜的ISO 6722的標(biāo)準(zhǔn)中定義的火焰?zhèn)鞑ヒ?guī)程進行試驗。此外，所有10個樣品的火焰熄滅時間都小于70秒。
在一種實施方式中，電線包括導(dǎo)體和置于導(dǎo)體上的護層，其中護層包括熱塑性組合物，其基本上由以下物質(zhì)組成初始特性粘度大于0.35dl/g(在25℃氯仿中測定)的聚(亞芳基醚)；熔融溫度大于或等于145℃并且熔體流動速率為0.4g/10min至15g/10min的聚丙烯；雙芳基磷酸酯和兩種嵌段共聚物的組合，所述兩種嵌段共聚物具有不同的芳基亞烷基含量，其中第一嵌段共聚物的芳基亞烷基含量大于或等于50重量％，基于第一嵌段共聚物的總重量，第二嵌段共聚物的芳基亞烷基含量小于或等于50重量％，基于第二嵌段共聚物的總重量。聚(亞芳基醚)存在的量(以重量計)大于聚烯烴的量，并且嵌段共聚物的芳基亞烷基的重量加權(quán)平均含量大于或等于40重量％。熱塑性組合物中有機磷酸酯的量(A)和熱塑性組合物中嵌段共聚物的芳基亞烷基重量加權(quán)平均含量(B)滿足式A+B≥46.5。熱塑性組合物的撓曲模量小于或等于1800MPa，導(dǎo)體橫截面積為0.2平方毫米、護層厚度為0.2mm的電線具有小于或等于5秒的平均火焰熄滅時間，其中該平均火焰熄滅時間基于10個樣品，根據(jù)用于導(dǎo)體尺寸小于或等于2.5平方毫米的電纜的ISO6722的標(biāo)準(zhǔn)中定義的火焰?zhèn)鞑ヒ?guī)程進行試驗。此外，所有十個樣品的火焰熄滅時間都小于70秒。如此處所用的“基本上由...組成”容許包括本文所述的添加劑，但是不包括附加的聚合樹脂例如聚苯乙烯、聚酰胺、聚醚亞酰胺、聚碳酸酯、聚硅氧烷等。
在一種實施方式中，電線包括導(dǎo)體和置于導(dǎo)體上的護層。該護層包括熱塑性組合物，該熱塑性組合物包括聚(亞芳基醚)；聚丙烯；芳基亞烷基重量加權(quán)平均含量大于或等于30重量％的嵌段共聚物和有機磷酸酯。聚(亞芳基醚)的量(以重量計)大于聚丙烯的量(以重量計)。導(dǎo)體橫截面積為0.2平方毫米、護層厚度為0.2mm的電線的10個樣品具有小于70秒的平均火焰熄滅時間，根據(jù)用于導(dǎo)體尺寸(橫截面積)小于或等于2.5平方毫米的電纜的ISO6722的標(biāo)準(zhǔn)中定義的火焰?zhèn)鞑ヒ?guī)程進行試驗。在一些實施方式中，平均火焰熄滅時間小于或等于20秒。
通常在熔融混合裝置例如混合擠出機或密煉機中，熔融混合熱塑性組合物的組分。在一種實施方式中，聚(亞芳基醚)、聚合物增容劑和聚烯烴被同時熔融混合。在另一種實施方式中，聚(亞芳基醚)、聚合物增容劑和任選地一部分聚烯烴被熔融混合以形成第一熔融混合物。接著，聚烯烴或余下的聚烯烴進一步與第一熔融混合物熔融混合以形成第二熔融混合物?？蛇x擇地，聚(亞芳基醚)和一部分聚合物增容劑可被熔融混合以形成第一熔融混合物，然后聚烯烴和余下的聚合物增容劑進一步與第一熔融混合物熔融混合以形成第二熔融混合物。
前述熔融混合過程可以在不分離第一熔融混合物的條件下完成，或者可以通過分離第一熔融混合物而完成。在這些過程中可以使用一個或多個熔融混合設(shè)備，每個熔融混合設(shè)備可以包括一種或多種。在一種實施方式中，形成護層的熱塑性組合物的某些組分可被引入并在用于涂覆導(dǎo)體的擠出機中熔融混合。
當(dāng)嵌段共聚物包括兩種嵌段共聚物，一種嵌段共聚物的芳基亞烷基含量大于或等于50重量％，第二種的芳基亞烷基含量小于或等于50重量％時，聚(亞芳基醚)和芳基亞烷基含量大于或等于50重量％的嵌段共聚物可以被熔融混合以形成第一熔融混合物，并且聚烯烴和芳基亞烷基含量小于或等于50重量％的嵌段共聚物可以與第一熔融混合物熔融混合以形成第二熔融混合物。
正如在聚合物合金及其制造的一般領(lǐng)域中得到良好理解的一樣，任選的阻燃劑的添加方法和位置，通常由阻燃劑的類型(identity)和物理性質(zhì)例如固體或液體決定。在一種實施方式中，阻燃劑與熱塑性組合物的組分之一例如一部分聚烯烴結(jié)合以形成濃縮物，該濃縮物繼而與剩余的組分熔融混合。
聚(亞芳基醚)、嵌段共聚物、聚丙烯和阻燃劑在大于或等于聚(亞芳基醚)的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度，但低于聚丙烯的降解溫度的溫度被熔融混合。例如，聚(亞芳基醚)、聚合物增容劑、聚丙烯和阻燃劑可在240℃至320℃的擠出機溫度被熔融混合，但是在熔融混合過程中可能短時超過此范圍。在此范圍內(nèi)，溫度可大于或等于250℃，或者更具體地，大于或等于260℃。也在此范圍內(nèi)，溫度可小于或等于310℃，或者更具體地，小于或等于300℃。
在一些或所有的組分被熔融混合之后，熔融混合物可以被熔融過濾通過一個或多個具有直徑為20微米至150微米的開孔的過濾器。在此范圍內(nèi)，開孔可具有小于或等于130微米，或者更具體地，小于或等于110微米的直徑。也在此范圍內(nèi)，開孔可以具有大于或等于30微米，或者更具體地，大于或等于40微米的直徑。在一種實施方式中，熔融混合物被熔融過濾通過一個或多個過濾器，該過濾器的開孔的最大直徑小于或等于導(dǎo)體上護層厚度的一半。
熱塑性組合物可以通過牽引拉伸造粒(strand pelletization)或水下造粒成形為顆粒、冷卻并包裝。在一種實施方式中，顆粒被包裝在襯有金屬箔的塑料(例如聚丙烯袋)或襯有金屬箔的紙袋中?；旧峡梢猿榭昭b有顆粒的袋中的所有空氣。
在一種實施方式中，熱塑性組合物基本上不含可見的顆粒狀雜質(zhì)。如此處所用的，術(shù)語“基本上不含可見的顆粒狀雜質(zhì)”當(dāng)用于熱塑性組合物時，是指當(dāng)組合物被注塑形成5個尺寸為75mm×50mm和厚度為3mm的試驗樣片(plaque)，并且用肉眼目測檢查這些試驗樣片的黑色斑點時，所有5個試驗樣片的黑色斑點的總數(shù)小于或等于100，或者更具體地，小于或等于70，或者甚至更具體地，小于或等于50。
在一種實施方式中，粒料被熔融并且用合適的方法例如擠出貼合將該組合物施涂到導(dǎo)體上以形成電線。例如，可以使用安裝有螺桿、十字頭、篩板(breaker plate)、分配器、噴嘴和模頭的涂覆擠出機(coating extruder)。熔融熱塑性組合物形成置于導(dǎo)體外周上的護層。擠出貼合可使用單錐形模頭、雙錐形模頭、其它合適的模頭或模頭的組合將導(dǎo)體安置在中心，并防止模唇產(chǎn)生(die lip build up)。
在一些實施方式中，在擠出貼合之前干燥熱塑性組合物可能是有用的。示例性的干燥條件是在60～90℃干燥2～20小時。另外，在一種實施方式中，在擠出貼合過程中，熱塑性組合物被熔融過濾，在護層形成之前，通過一個或多個開孔直徑為20微米至150微米的過濾器。在此范圍內(nèi)，開孔直徑可大于或等于30微米，或者更具體地，大于或等于40微米。也在此范圍內(nèi)，開孔直徑可小于或等于130微米，或者更具體地，小于或等于110微米?？晒┻x擇地，一個或多個過濾器具有最大直徑小于或等于導(dǎo)體上護層厚度的一半的開孔。
擠出貼合過程中的擠出機溫度通常小于或等于320℃，或者更具體地，小于或等于310℃，或者更具體地，小于或等于290℃。此外，調(diào)節(jié)加工溫度以提供足夠流動性的熔融組合物以給導(dǎo)體提供護層，例如高于熱塑性組合物的熔點，或者更具體地比熱塑性組合物的熔點高至少10℃。
擠出貼合之后，通常使用水浴、噴水、空氣噴射或一種或多種前述冷卻方法的組合來冷卻電線。示例性的水浴溫度為20～85℃。冷卻之后，電線通常以50米每分鐘(m/min)至1500m/min的速度被纏繞在線軸或類似的設(shè)備上。
在一種實施方式中，組合物被施用到導(dǎo)體上以形成置于導(dǎo)體上的護層。附加的層可被施用到護層上。
在一種實施方式中，該組合物被施加到在導(dǎo)體和護層之間有一個或多個插入層的導(dǎo)體上，以形成置于導(dǎo)體上的護層。例如，任選的粘合促進層可被置于導(dǎo)體和護層之間。在另一實施例中，可在施用護層之前用金屬鈍化劑涂覆導(dǎo)體。在另一實施例中，插入層包括熱塑性或熱固性組合物，其在某些情況下是發(fā)泡的。
導(dǎo)體可包括單股線料或多股線料。在一些情況下，多股線料可以被捆束、加捻(twisted)、編織(braided)或前述的組合以形成導(dǎo)體。此外，導(dǎo)體可具有各種形狀，例如圓形或橢圓形。合適的導(dǎo)體包括但不限于，銅線、鋁線、鉛線和包括一種或多種前述金屬的合金線材。導(dǎo)體也可涂覆有例如錫或銀。
導(dǎo)體的橫截面積和護層的厚度可變化，并且通常由電線的最終用途決定。該電線可以用作電線，其包括但不限于例如汽車用線束線、家用電器用的線材、電力線材(wire for electric power)、設(shè)備線材、信息通訊線材、電車(electric car)以及船、飛機等的線材。
示例性電線的橫截面參見圖1。圖1示出了置于導(dǎo)體2上的護層4。在一種實施方式中，護層4包括發(fā)泡的熱塑性組合物。示例性電線的透視圖如圖2和3所示。圖2示出了置于包括多股線料的導(dǎo)體2表面的護層4，和置于護層4和導(dǎo)體2上的任選附加層6。在一種實施方式中，護層4包括發(fā)泡的熱塑性組合物。導(dǎo)體2也可以包括單一的導(dǎo)體。圖3示出了置于單一導(dǎo)體2和插入層6上的護層4。在一種實施方式中，插入層6包括發(fā)泡的組合物。導(dǎo)體2也可以包括多股線料。
色料濃縮物(color concentrate)或母料可在擠出貼合之前被加入到組合物中。當(dāng)使用色料濃縮物時，它通常的存在量為小于或等于3重量％，基于組合物的總重量。在一種實施方式中，色料濃縮物中使用的染料和/或顏料不含氯、溴和氟。如本領(lǐng)域技術(shù)人員所理解的，在加入色料濃縮物之前組合物的顏色可能會影響獲得的最終顏色，并且在一些情況下，使用漂白劑和/或顏色穩(wěn)定劑可能是有利的。漂白劑和顏色穩(wěn)定劑是本領(lǐng)域已知的并且可以買到。
通過以下非限制性實施例進一步說明組合物和電線。
實施例使用表1中所列的材料制備以下實施例。
表1


實施例1-18實施例1-18通過在雙螺桿擠出機中結(jié)合各組分制造。PPE和嵌段共聚物在進料口加入，PP在下游區(qū)加入。有機磷酸酯在擠出機的后半部分用液體注射器加入。該物質(zhì)在擠出機的末端被造粒，并且造粒的物質(zhì)被注塑成試驗樣本，用于撓曲模量、熱撓曲溫度和熔體流動速率的測試。
使用ASTM D790-03在1.27mm/min的速度測定撓曲模量(FM)，并且表示為千克/平方厘米(kg/cm2)。給出的值是三個樣品的平均值。撓曲模量用的樣品在來自Toyo Machinery & Metal co.LTD的Plastar Ti-80G2上使用600-700千克力/平方厘米的注射壓力和15至20秒的保持時間來形成。其余的模制條件如表2所示。
熱變形溫度(HDT)使用ASTM D648-04在4.6kg/6.4mm測定。值以攝氏度(℃)表示，并且是三個樣品的平均值。使用與撓曲模量用的樣品相同的條件模制樣品。
熔體流動速率(MFR)使用ASTM D1238的標(biāo)準(zhǔn)在280℃和5kg測定。值表示為克/10分鐘(g/10min)，并且是兩個值的平均。使用與撓曲模量用的樣品相同的條件模制樣品。
實施例的組成和數(shù)據(jù)列于表3中。
使用實施例1-19的組合物制造電線。導(dǎo)體具有0.2平方毫米(mm2)的橫截面積。熱塑性組合物在與導(dǎo)體一起擠出形成電線之前在80℃干燥3-4小時。護層具有0.2mm的厚度。電線被切成80厘米(cm)長度，并且經(jīng)受如ISO6722所述的火焰。樣品熄滅需要的時間(火焰熄滅時間)的平均量(以秒計)(基于10個樣品)列于表3中。
表2

表3


*.對比例實施例1-6具有大于5秒的平均火焰熄滅時間，并且芳基亞烷基重量加權(quán)平均含量和BPADP量之和小于46.5。相反，實施例7-14，其中芳基亞烷基重量加權(quán)平均含量和BPADP量之和大于46.5，具有小于5秒的平均火焰熄滅時間。尤其是對于實施例15-18，很清楚，當(dāng)芳基亞烷基重量加權(quán)平均含量和BPADP量之和大于46.5時，獲得了足夠的阻燃性。
實施例19-26如上對于實施例1-18的描述制造和試驗實施例19-26。組成和結(jié)果如表4所示。
表4

*.對比例與實施例1-18類似，實施例19-26表明，芳基亞烷基重量加權(quán)平均含量和有機磷酸酯含量之和大于或等于46.5的組合物具有小于5秒的平均火焰熄滅時間。芳基亞烷基重量加權(quán)平均含量和有機磷酸酯含量之和小于46.5的組合物具有大于5秒的平均火焰熄滅時間。
雖然已經(jīng)參考幾種實施方式描述了本發(fā)明，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該理解，可以做出各種變化，并且等價物可代替其成分，而不偏離本發(fā)明的范圍。此外，可以做出許多變化形式，以使具體的情況或材料適應(yīng)于本發(fā)明的教導(dǎo)，而不偏離其基本范圍。因此，期望本發(fā)明不限于作為進行本發(fā)明的最佳方式公開的具體實施方式
，而本發(fā)明將包括落入所附權(quán)利要求的范圍內(nèi)的所有實施方式。
所有引用的專利、專利申請和其它參考文獻的全部內(nèi)容在此處結(jié)合作為參考。
權(quán)利要求
1.一種電線，其包括導(dǎo)體，和置于該導(dǎo)體表面的護層，其中該護層包括熱塑性組合物，并且該熱塑性組合物包括(i)聚(亞芳基醚)，其量以重量計；(ii)聚丙烯，其量以重量計；(iii)嵌段共聚物，其中該嵌段共聚物具有芳基亞烷基重量加權(quán)平均含量(B)，其單位為重量％；和(iv)有機磷酸酯，其中該有機磷酸酯的量為(A)，其單位為重量％，以重量百分比計，基于聚(亞芳基醚)、聚丙烯、嵌段共聚物和有機磷酸酯的總重量；其中有機磷酸酯的量(A)和嵌段共聚物的芳基亞烷基的重量加權(quán)平均含量(B)滿足式A+B≥46.5；和其中聚丙烯以重量計的量小于聚(亞芳基醚)以重量計的量，基于熱塑性組合物中聚丙烯和聚(亞芳基醚)的總量。
2.權(quán)利要求1的電線，其中當(dāng)根據(jù)用于導(dǎo)體尺寸小于或等于2.5平方毫米電纜的ISO 6722的標(biāo)準(zhǔn)中定義的火焰?zhèn)鞑ヒ?guī)程，使用具有面積為0.2平方毫米的導(dǎo)體和厚度為0.2mm的護層的電線進行試驗時，該電線具有小于或等于5秒的平均火焰熄滅時間，其中該平均火焰熄滅時間基于10個樣品。
3.權(quán)利要求2的電線，其中所有10個樣品都具有小于70秒的平均火焰熄滅時間。
4.權(quán)利要求1的電線，其中熱塑性組合物基本上不含鏈烯基芳族樹脂。
5.權(quán)利要求1的電線，其中熱塑性組合物包括聚丙烯連續(xù)相和聚(亞芳基醚)分散相。
6.權(quán)利要求1的電線，其中聚(亞芳基醚)存在的量為30至65重量％，聚丙烯存在的量為15至35重量％，嵌段共聚物或嵌段共聚物的組合存在的量為2至20重量％，基于聚(亞芳基醚)、聚丙烯、嵌段共聚物和有機磷酸酯的總重量。
7.權(quán)利要求1的電線，其中聚丙烯包括聚丙烯均聚物、聚丙烯共聚物或聚丙烯均聚物和聚丙烯共聚物的組合。
8.權(quán)利要求1的電線，其中嵌段共聚物包括第一嵌段共聚物和第二嵌段共聚物，其中第一嵌段共聚物中芳基亞烷基含量小于第一嵌段共聚物總重量的50重量％，以及第二嵌段共聚物中芳基亞烷基含量大于第二嵌段共聚物總重量的50重量％。
9.權(quán)利要求1的電線，其中熱塑性組合物還包括一種或多種添加劑，其選自抗氧化劑、平均粒度小于或等于10μm的填料、平均粒度小于或等于10μm的增強劑、硅酸鹽、TiO2、纖維、玻璃纖維、玻璃球、碳酸鈣、滑石、云母、脫模劑、UV吸收劑、穩(wěn)定劑、光穩(wěn)定劑、潤滑劑、增塑劑、顏料、染料、著色劑、抗靜電劑、發(fā)泡劑、起泡劑、金屬鈍化劑，和包括一種或多種前述添加劑的組合。
10.權(quán)利要求1的電線，其中聚(亞芳基醚)包括封端的聚(亞芳基醚)。
11.權(quán)利要求1的電線，其中熱塑性組合物基本上不含可見的顆粒狀雜質(zhì)。
12.權(quán)利要求1的電線，其中熱塑性組合物基本上不含大于15微米的顆粒狀雜質(zhì)。
13.權(quán)利要求1的電線，其中聚(亞芳基醚)具有大于或等于0.35dl/g的初始特性粘度，在25℃氯仿中測定。
14.權(quán)利要求1的電線，其中聚丙烯具有大于0.4g/10min且小于15g/10min的熔體流動速率，根據(jù)ASTM D1238的標(biāo)準(zhǔn)使用粉末狀或粒狀聚丙烯，在2.16kg的載荷和230℃的溫度測定。
15.權(quán)利要求1的電線，其中聚丙烯的結(jié)晶度含量大于或等于20％，通過差示掃描量熱測定。
16.權(quán)利要求1的電線，其中聚丙烯具有大于或等于134℃的熔融溫度。
17.權(quán)利要求1的電線，其中熱塑性組合物還包括高密度聚乙烯。
18.權(quán)利要求1的電線，其中有機磷酸酯選自磷酸三(烷基苯)酯、雙-二苯基磷酸間苯二酚酯、雙-二苯基磷酸雙酚A酯、磷酸三苯酯、磷酸三(異丙基苯)酯和兩種或多種前述有機磷酸酯的混合物。
19.權(quán)利要求1的電線，其中熱塑性組合物包括含量為0.8至1.2重量％的磷，基于聚(亞芳基醚)、聚丙烯、嵌段共聚物和有機磷酸酯的總重量。
20.權(quán)利要求1的電線，其中導(dǎo)體包括單股線料或多股線料。
21.權(quán)利要求20的電線，其中多股線料被捆束、加捻、編織或前述的組合。
22.權(quán)利要求1的電線，其中導(dǎo)體包括銅線、鋁線、鉛線和包括一種或多種前述金屬的合金的線材。
23.權(quán)利要求1的電線，其還包括置于護層上的附加層。
24.權(quán)利要求1的電線，其還包括置于護層和導(dǎo)體之間的插入層。
25.一種電線，其包括導(dǎo)體，和置于該導(dǎo)體表面的護層，其中該護層包括熱塑性組合物，該熱塑性組合物包括(i)聚(亞芳基醚)，其量以重量計；(ii)聚丙烯，其量以重量計；(iii)嵌段共聚物，其具有芳基亞烷基重量加權(quán)平均含量(B)，其單位為重量％；和(iv)有機磷酸酯，其中以重量百分比計，磷含量為(C)，其單位為重量％，基于聚(亞芳基醚)、聚丙烯、嵌段共聚物和有機磷酸酯的總重量；其中磷的含量(C)和嵌段共聚物的芳基亞烷基重量加權(quán)平均含量(B)滿足式C+B≥31.7；并且其中聚丙烯以重量計的量小于聚(亞芳基醚)以重量計的量，基于熱塑性組合物中聚丙烯和聚(亞芳基醚)的總量。
26.一種電線，其包括導(dǎo)體，和置于該導(dǎo)體表面的護層，其中該護層包括熱塑性組合物，該熱塑性組合物基本上由以下物質(zhì)組成(i)聚(亞芳基醚)，其量以重量計；(ii)聚丙烯，其量以重量計；(iii)嵌段共聚物，其具有芳基亞烷基重量加權(quán)平均含量(B)，其單位為重量％；和(iv)有機磷酸酯，其中以重量百分比計，磷含量為(C)，其單位為重量％，基于聚(亞芳基醚)、聚丙烯、嵌段共聚物和有機磷酸酯的總重量；其中磷的含量(C)和嵌段共聚物的芳基亞烷基重量加權(quán)平均含量(B)滿足式C+B≥31.7；并且其中聚丙烯以重量計的量小于聚(亞芳基醚)以重量計的量，基于熱塑性組合物中聚丙烯和聚(亞芳基醚)的總量。
27.權(quán)利要求26的電線，其中嵌段共聚物包括具有不同芳基亞烷基含量的兩種嵌段共聚物的組合，其中第一嵌段共聚物的芳基亞烷基含量大于或等于50重量％，基于第一嵌段共聚物的總重量，并且第二嵌段共聚物的芳基亞烷基含量小于或等于50重量％，基于第二嵌段共聚物的總重量。
全文摘要
一種電線，其包括導(dǎo)體和置于該導(dǎo)體表面的護層。該護層包括熱塑性組合物。該熱塑性組合物包括聚(亞芳基醚)、聚丙烯、嵌段共聚物和有機磷酸酯。嵌段共聚物的芳基亞烷基重量加權(quán)平均含量和有機磷酸酯的量之和大于或等于46.5。
文檔編號H01B7/02GK101080782SQ200580043422
公開日2007年11月28日 申請日期2005年11月22日 優(yōu)先權(quán)日2004年12月17日
發(fā)明者久保浩, 維杰伊·R·米塔爾, 維杰伊·雷加馬尼, 佐藤匠, 邰向陽, 姚維廣 申請人:通用電氣公司