過氧化物交聯(lián)樹脂組合物及使用其的電線、電纜的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種過氧化物交聯(lián)樹脂組合物，在常溫保存時的顆粒狀下的耐粘連性優(yōu)異，即使使用含有機(jī)過氧化物的原材料時成型條件也不受制約，浸水時電特性良好且可抑制燃燒時有害氣體的產(chǎn)生。該過氧化物交聯(lián)樹脂組合物含有基礎(chǔ)聚合物、相對于100質(zhì)量份的基礎(chǔ)聚合物以80～150質(zhì)量份的比例添加的無機(jī)填充劑、以及交聯(lián)劑，且實施了過氧化物交聯(lián)；基礎(chǔ)聚合物含有50～90質(zhì)量%的第一共聚物成分和10～50質(zhì)量%的第二共聚物成分，第一共聚物成分為密度0.864～0.890g/cm3、MFR1～5g/10分鐘及熔點90℃以下的第一乙烯-α-烯烴共聚物單獨或兩種以上混合而得到，第二共聚物成分為MFR30g/10分鐘以上及熔點55～80℃的第二乙烯-α-烯烴共聚物單獨或兩種以上混合而得到。
【專利說明】過氧化物交聯(lián)樹脂組合物及使用其的電線、電纜
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種過氧化物交聯(lián)樹脂組合物及使用其的電線、電纜。更詳細(xì)地，本發(fā)明涉及一種在常溫保存時的顆粒狀下的耐粘連性優(yōu)異，作為含有有機(jī)過氧化物的材料可擠出成型，浸水時的電特性良好，且可抑制燃燒時有害氣體的產(chǎn)生的過氧化物交聯(lián)樹脂組合物及使用其的電線、電纜。
【背景技術(shù)】
[0002]世界上對環(huán)境問題的意識不斷提高，并一直尋求燃燒時不產(chǎn)生鹵素氣體且抑制作為有害氣體之一的一氧化碳的無鹵材料。
[0003]另一方面，在鐵道車輛、汽車、機(jī)器人等中進(jìn)行布線的電線電纜，根據(jù)所使用的環(huán)境，需要具有高絕緣性。已知在例如附著有雨、海水等水時、在高溫高濕環(huán)境下使用時，適用不具有親水性的非極性聚合物(例如，參見專利文獻(xiàn)I)。
[0004]但是，一般來說，橡膠材料絕緣性能優(yōu)異。使用了橡膠材料的成型體添加過氧化物、經(jīng)過交聯(lián)工序而成為產(chǎn)品。例如,加工電線、電纜時，以橡膠材料中的有機(jī)過氧化物不分解的溫度調(diào)節(jié)擠出機(jī)的溫度，將橡膠材料成型成電線、電纜的形狀后，通入硫化筒，得到交聯(lián)電線電纜。
[0005]為了得到浸水電特性良好的產(chǎn)品，優(yōu)選單獨使用不含有填充劑的非極性聚合物，但在燃燒時大量產(chǎn)生一氧化碳，對交聯(lián)問題的應(yīng)對也不充分。此外，一般來說，由于橡膠材料大多不具有熔點，在常溫下橡膠之間發(fā)生粘著、粘連，因此加工成帶狀、涂布防粘連劑進(jìn)而投入擠出機(jī)等成型機(jī)中，為此需要特別的裝置。
[0006]在擠出成型中，作為容易成型的形狀可以舉出顆粒狀。如果將橡膠材料加工成顆粒，則與帶狀相比，材料之間的接觸面積增大，因此粘連顯著出現(xiàn)，成型變得困難?？沙尚统深w粒狀的材料一般為具有結(jié)晶性的材料，大多為聚乙烯、聚丙烯這樣的熔點為100°C以上的材料。若向其中添加有機(jī)過氧化物、進(jìn)行擠出成型，則可能會發(fā)生烤焦(過早硫化或燒焦)，成型條件受到制約。即使在非極性橡膠中，作為具有KKTC以下熔點的材料，可以舉出乙烯-α -烯烴共聚物，但如果長期放入袋中且在堆疊狀態(tài)下在倉庫中保存，則存在部分粘連這樣的問題。
[0007]現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0008]專利文獻(xiàn)
[0009]專利文獻(xiàn)1:國際公開第2008/108355號
【發(fā)明內(nèi)容】

[0010]發(fā)明要解決的問題
[0011]本發(fā)明是鑒于上述問題而完成的，其目的是提供一種在常溫保存時的顆粒狀下的耐粘連性優(yōu)異，即使是使用含有有機(jī)過氧化物的原材料時成型條件也不受制約，浸水時的電特性良好，且可抑制燃燒時有害氣體的產(chǎn)生的過氧化物交聯(lián)樹脂組合物及使用其的電線、電纜。
[0012]用于解決問題的方法
[0013]為了實現(xiàn)上述目的，根據(jù)本發(fā)明，提供以下的過氧化物交聯(lián)樹脂組合物及使用其的電線、電纜。
[0014][I] 一種過氧化物交聯(lián)樹脂組合物，其含有基礎(chǔ)聚合物(A)、相對于100質(zhì)量份的所述基礎(chǔ)聚合物(A)以80~150質(zhì)量份的比例添加的無機(jī)填充劑(B)、以及交聯(lián)劑(C)，且實施了過氧化物交聯(lián)；所述基礎(chǔ)聚合物(A)含有50~90質(zhì)量％的第一共聚物成分(al)和10~50質(zhì)量％的第二共聚物成分(a2)，所述第一共聚物成分(al)為密度0.864~0.890g/cm3、熔體流動速率(MFR) I~5g/10分鐘及熔點90°C以下的第一乙烯-α -烯烴共聚物單獨或兩種以上混合而得到，所述第二共聚物成分(a2)為MFR30g/10分鐘以上及熔點55~80°C的第二乙烯- α -烯烴共聚物單獨或兩種以上混合而得到。
[0015][2]上述[I]所述的過氧化物交聯(lián)樹脂組合物，其中，所述無機(jī)填充劑(B)的平均粒徑為0.8~2.5 μ m。
[0016][3] 一種電線，其具有導(dǎo)體和在所述導(dǎo)體的外周用上述[I]或[2]所述的過氧化物交聯(lián)樹脂組合物被覆、形成的絕緣體。
[0017][4] 一種電纜，其具有上述[3]所述的電線。
[0018]發(fā)明效果
[0019]根據(jù)本發(fā)明，能夠提供一種在常溫保存時的顆粒狀下的耐粘連性優(yōu)異、即使是使用含有有機(jī)過氧化物的原材料時成型條件也不受制約、浸水時的電特性良好且可抑制燃燒時有害氣體的產(chǎn)生的過氧化物交聯(lián)樹脂組合物及使用其的電線、電纜。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0020]圖1為模式性地表示本發(fā)明的實施方式所涉及的絕緣電線的截面圖；
[0021]圖2為模式性地表示本發(fā)明的實施方式所涉及的電纜的截面圖。
[0022]符號說明
[0023]11絕緣電線；I Ia導(dǎo)體；I Ib絕緣體；12絕緣電纜；12a導(dǎo)體；12b絕緣體；12c護(hù)套【具體實施方式】
[0024][實施方式的概要]
[0025]本實施方式的過氧化物交聯(lián)樹脂組合物是含有基礎(chǔ)聚合物(A)和無機(jī)填充劑(B)、并實施了過氧化物交聯(lián)的過氧化物交聯(lián)樹脂組合物，其含有基礎(chǔ)聚合物(A)、相對于100質(zhì)量份的所述基礎(chǔ)聚合物(A)以80~150質(zhì)量份的比例添加的無機(jī)填充劑(B)、以及交聯(lián)劑(C)，且實施了過氧化物交聯(lián)；所述基礎(chǔ)聚合物(A)含有50~90質(zhì)量％的第一共聚物成分(al)和10~50質(zhì)量％的第二共聚物成分(a2)，所述第一共聚物成分(al)為密度0.864~0.890g/cm3、熔體流動速率(MFR) I~5g/10分鐘及熔點90°C以下的第一乙烯-α -烯烴共聚物單獨或兩種以上混合而得到，所述第二共聚物成分(a2)為MFR30g/10分鐘以上及熔點55~80°C的第二乙烯- α -烯烴共聚物單獨或兩種以上混合而得到。
[0026]本實施方式的電線具有導(dǎo)體和在所述導(dǎo)體的外周用上述過氧化物交聯(lián)樹脂組合物被覆、形成的絕緣體。[0027]此外，本實施方式的電纜具有上述電線。
[0028][1.過氧化物交聯(lián)樹脂組合物]
[0029]本實施方式所涉及的過氧化物交聯(lián)樹脂組合物含有基礎(chǔ)聚合物(A)、相對于100質(zhì)量份的所述基礎(chǔ)聚合物(A)以80~150質(zhì)量份的比例添加的無機(jī)填充劑(B)、以及交聯(lián)劑(C)，且實施了過氧化物交聯(lián)；所述基礎(chǔ)聚合物(A)含有50~90質(zhì)量％的第一共聚物成分(al)和10~50質(zhì)量％的第二共聚物成分(a2)，所述第一共聚物成分(al)為密度0.864~
0.890g/cm3、熔體流動速率(MFR) I~5g/10分鐘及熔點90°C以下的第一乙烯-α -烯烴共聚物單獨或兩種以上混合而得到，所述第二共聚物成分(a2)為MFR30g/10分鐘以上及熔點55~80°C的第二乙烯- α -烯烴共聚物單獨或兩種以上混合而得到。
[0030](I)基礎(chǔ)聚合物(A)
[0031]本實施方式所使用的基礎(chǔ)聚合物(A)含有第一共聚物成分(al)和第二共聚物成分(a2)而構(gòu)成，所述第一共聚物成分(al)為具有規(guī)定特性的第一乙烯- α -烯烴共聚物單獨或兩種以上混合而得到，所述第二共聚物成分(a2)為具有規(guī)定特性的第二乙烯- α -烯烴共聚物單獨或兩種以上混合而得到。
[0032]作為構(gòu)成本實施方式所使用的第一共聚物成分(al)和第二共聚物成分(a2)的第一乙烯- α -烯烴共聚物及第二乙烯-α-烯烴共聚物，可舉出例如碳原子數(shù)3~12的α -烯烴和乙烯的共聚物。α -烯烴可以為直鏈狀或支鏈狀?？膳e出例如丙烯、1-丁烯、1-戊烯、1-己烯、4-甲基-戍烯、1-庚烯、1-辛烯等。作為乙烯-α -烯烴共聚物的制造方法中所使用的催化劑沒有特別限制，只要是可良好地進(jìn)行乙烯與其他α-烯烴共聚的催化劑即可。可舉出例如釩系、鈦系、茂金屬化合物等過渡金屬催化劑、有機(jī)金屬絡(luò)合物系催化劑等。這些中的任一種均可適用，但優(yōu)選使用具有低熔點且可撓性良好的碳原子數(shù)4~6的茂金屬化合物催化劑。
[0033]第一共聚物成分(al)由密度0.864~0.890g/cm3、熔體流動速率(MFR)I~5g/10分鐘及熔點90°C以下的第一乙烯- α -烯烴共聚物單獨或兩種以上混合而得到的物質(zhì)構(gòu)成。如果第一乙烯-α -烯烴共聚物(第一共聚物成分(al))的密度小于0.864g/cm3，則難以得到充分的機(jī)械強(qiáng)度；若超過0.890g/cm3，則不能得到可撓性。此外，如果MFR小于lg/10分鐘，則擠出成型時的排出量變低，生產(chǎn)率降低。若超過5g/10分鐘，則分子量低，不能得到充分的機(jī)械強(qiáng)度。進(jìn)而，如果熔點超過90°C，則需要使擠出成型溫度高。若溫度高，則促進(jìn)過氧化物的分解，發(fā)生烤焦，擠出外觀變差。
[0034]第二共聚物成分(a2)由MFR30g/10分鐘以上及熔點55~80°C的第二乙烯-α -烯烴共聚物單獨或兩種以上混合而得到的物質(zhì)構(gòu)成。如果第二乙烯-α -烯烴共聚物(第二共聚物成分(a2))的MFR小于30g/10分鐘，則擠出成型時的排出量變低，生產(chǎn)率降低。如果熔點小于55°C，則得到的樹脂組合物發(fā)生粘連，生產(chǎn)率降低；若超過80°C，則擠出成型溫度變高，易發(fā)生烤焦，擠出外觀惡化。
[0035]基礎(chǔ)聚合物(A)中分別配合有50~90質(zhì)量％的第一共聚物成分(al)、10~50質(zhì)量％的第二共聚物成分(a2)。如果第一共聚物成分(al)小于50質(zhì)量％，則不能得到充分的機(jī)械強(qiáng)度；若超過90質(zhì)量％，則不能得到可撓性。
[0036](2)無機(jī)填充劑(B)
[0037]關(guān)于本實施方式中所使用的無機(jī)填充劑(B)，相對于100質(zhì)量份的基礎(chǔ)聚合物(A)以80~150質(zhì)量份的比例添加。如果小于80質(zhì)量份，則燃燒時產(chǎn)生的一氧化碳多，不能適用。若超過150質(zhì)量份，則不能得到可撓性。
[0038]無機(jī)填充劑(B)的平均粒徑優(yōu)選為0.8~2.5 μ m。如果小于0.8 μ m，則與基礎(chǔ)聚合物(A)接觸的表面積大，在浸水時水發(fā)生浸透，有時會使電特性降低。若超過2.5 μ m，則機(jī)械強(qiáng)度有時會降低。
[0039]作為本實施方式中所使用的無機(jī)填充劑(B)，可舉出例如高嶺石、高嶺土、燒成粘土、滑石、云母、硅灰石、葉臘石等硅酸鹽類，二氧化硅、氧化鋁、氧化鋅、氧化鈦、氧化鈣、氧化鎂等氧化物，碳酸鈣、碳酸鋅、碳酸鋇等碳酸鹽，氫氧化鈣、氫氧化鎂、氫氧化鋁等氫氧化物等，可以單獨使用也可以兩種以上混合使用。其中，燒成粘土、滑石由于不含有碳元素且為疏水性，因此一氧化碳的產(chǎn)生少，顯示出高的電特性，因此優(yōu)選。此外，在這些無機(jī)填充劑(B)中，如果進(jìn)行與基礎(chǔ)聚合物(A)牢固密合的硅烷等的表面處理，則可表現(xiàn)出更高的絕緣性能，因此優(yōu)選。
[0040]在由這些材料構(gòu)成的樹脂組合物中，根據(jù)需要，還可以添加交聯(lián)助劑、阻燃助劑、紫外線吸收劑、光穩(wěn)定劑、軟化劑、潤滑劑、著色劑、增強(qiáng)劑、表面活性劑、增塑劑、金屬螯合劑、發(fā)泡劑、增溶劑、加工助劑、穩(wěn)定劑等。
[0041](3)交聯(lián)劑(C)
[0042]本實施方式所涉及的過氧化物交聯(lián)樹脂組合物含有交聯(lián)劑(C)，且實施了過氧化物交聯(lián)。作為過氧化物交聯(lián)，可以使用基于有機(jī)過氧化物的通用的化學(xué)交聯(lián)。例如，作為交聯(lián)劑(C)可舉出氫過氧化物、二?；^氧化物、過氧化酯、二烷基過氧化物、酮過氧化物、過氧化縮酮、過氧化二碳酸酯、過氧化單碳酸酯。此外，其添加量優(yōu)選為例如相對于100質(zhì)量份的基礎(chǔ)聚合物(A)，以0.1~5質(zhì)量份的比例添加。
[0043][2.電線、電纜]
[0044]如圖1所示，就本實施方式所涉及的電線而言，例如，在構(gòu)成為絕緣電線11、且由通用的鍍錫銅捻線等構(gòu)成的導(dǎo)體Ila的外周，具有用上述過氧化物交聯(lián)樹脂組合物被覆、形成的絕緣體lib。在圖1中，作為絕緣體Ilb使用單層的絕緣體，但也可以為多層結(jié)構(gòu)的絕緣體。此外，根據(jù)需要，也可以實施分離、編組等。在多層結(jié)構(gòu)中，作為最外層所適用的材料沒有特別限制。
[0045]此外，如圖2所示，本實施方式所涉及的電纜12具有作為上述電線(即，圖1所示的電線11 (導(dǎo)體Ila及絕緣體Ilb))的導(dǎo)體12a及絕緣體12b,進(jìn)而還具有護(hù)套12c。具體地說，本實施方式的電纜12構(gòu)成為具有例如I~3根(圖2中示出I根的情況)電線，在多根電線的情況下具有的與電線捻合到一起的紙等間隔物，以及卷繞在外周上的壓卷帶和作為最外層的將通用材料被覆而形成的護(hù)套12c，所述電線例如在由鍍錫銅捻線等構(gòu)成的導(dǎo)體12a的外周具備使用上述過氧化物交聯(lián)樹脂組合物被覆、形成的絕緣體12b。
[0046][實施例]
[0047]以下，使用實施例對本發(fā)明的過氧化物交聯(lián)樹脂組合物及電線、電纜進(jìn)一步進(jìn)行具體說明。并且，本發(fā)明不受以下實施例的任何限制。
[0048](實施例1)
[0049]分別配合90質(zhì)量份(在基礎(chǔ)聚合物(A)中相當(dāng)于90質(zhì)量％)乙烯-α -烯烴共聚物(密度(P ):0.870g/cm3，熔體流動速率(MFR):1.0g/10分鐘，熔點(Tm):64°C)(杜邦陶氏公司制，商品名:Engage8100 (工y 一- 8100))作為構(gòu)成基礎(chǔ)聚合物(A)的第一共聚物成分(al)的第一乙烯- α -烯烴共聚物、10質(zhì)量份(在基礎(chǔ)聚合物(A)中相當(dāng)于10質(zhì)量％)乙烯-α-烯烴共聚物(密度(P ):0.870g/cm3，熔體流動速率(MFR):35g/10分鐘，熔點(Tm):55 °C)(三井化學(xué)公司制，商品名:TAFMER A-1070S i” i A-1070S))作為構(gòu)成第二共聚物成分(a2)的第二乙烯- α -烯烴共聚物、80質(zhì)量份(相對于100質(zhì)量份的基礎(chǔ)聚合物(A)相當(dāng)于80質(zhì)量份)燒成粘土 (平均粒徑:0.8 μ m)(林化成公司制,商品名:Translink77 (卜7 > ^ 'J >々77))作為無機(jī)填充劑(B)、以及1.5質(zhì)量份作為交聯(lián)劑(C)的有機(jī)過氧化物(ct，α 二(叔丁基過氧化)二異丙基苯)(日本油脂公司制,商品名:Perbutyl P (八一寸千^ P))，將配合好的物質(zhì)用25L捏合機(jī)在設(shè)定溫度50°C進(jìn)行混煉，通過自發(fā)熱使溫度升高到150°C后，成型成顆粒，得到過氧化物交聯(lián)樹脂組合物。
[0050](實施例2~16)
[0051]在實施例1中，將基礎(chǔ)聚合物(A)(第一共聚物成分(al)、第二共聚物成分(a2))及無機(jī)填充劑(B)的種類和配合量變更為表1所示的種類和配合量，除此以外與實施例1同樣地進(jìn)行，得到過氧化物交聯(lián)樹脂組合物。
[00 52]表1
【權(quán)利要求】
1.一種過氧化物交聯(lián)樹脂組合物，其特征在于，含有基礎(chǔ)聚合物(A)、相對于100質(zhì)量份的所述基礎(chǔ)聚合物(A)以80~150質(zhì)量份的比例添加的無機(jī)填充劑(B)、以及交聯(lián)劑(C)，且實施了過氧化物交聯(lián)； 所述基礎(chǔ)聚合物(A)含有50~90質(zhì)量％的第一共聚物成分(al)和10~50質(zhì)量％的第二共聚物成分(a2)，所述第一共聚物成分(al)為密度0.864~0.890g/cm3、熔體流動速率為I~5g/10分鐘及熔點90°C以下的第一乙烯-α -烯烴共聚物單獨或兩種以上混合而得到，所述第二共聚物成分(a2)為熔體流動速率為30g/10分鐘以上及熔點55~80°C的第二乙烯-α -烯烴共聚物單獨或兩種以上混合而得到。
2.如權(quán)利要求1所述的過氧化物交聯(lián)樹脂組合物，其特征在于，所述無機(jī)填充劑(B)的平均粒徑為0.8~2.5 μ m。
3.一種電線，其特征在于，具有導(dǎo)體和在所述導(dǎo)體的外周用如權(quán)利要求1或2所述的過氧化物交聯(lián)樹脂組合物被覆、形成的絕緣體。
4.一種電纜，其特征在于，具有如權(quán)利要求3所述的電線。
【文檔編號】C08K3/26GK103834089SQ201310586940
【公開日】2014年6月4日 申請日期:2013年11月20日 優(yōu)先權(quán)日:2012年11月20日
【發(fā)明者】巖崎周, 木村一史 申請人:日立金屬株式會社