CN103289357B - 电线包覆用哑光性组合物及电线用哑光性壳层 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种电线包覆用哑光性组合物及电线用哑光性壳层，所述电线包覆用哑光性组合物包括：第一热塑性树脂；以及第二热塑性树脂，其中该第二热塑性树脂与该第一热塑性树脂不同，且该第二热塑性树脂的线膨胀系数与该第一热塑性树脂的线膨胀系数之差的绝对值为该第一热塑性树脂的线膨胀系数的10％～30％。
Description
技术领域
本发明是关于一种哑光性组合物，特别是关于一种电线包覆用哑光性组合物及电线用哑光性壳层。
背景技术
电线的壳层（sheath）（或者称为“外皮”），现今广泛使用热塑性聚胺甲酸酯（TPU）弹性体，再添加阻燃剂，取代过去普遍使用的聚氯乙烯（PVC）材料。然而，使用热塑性聚胺甲酸酯树脂应用于电线及电缆时，需要具备所期望的机械、物理及化学性质，例如耐磨损性、透明度、耐药性、阻燃性、消光性（或称为哑光性）、反拨弹性等。
然而，由于电线壳层制造用材料（或称为“电线壳层制造用组合物”）中包含添加剂，调整机械、物理及化学性质中一特性时，常会有改变其他特性的情况发生，例如添加阻燃剂时，会降低热塑性弹性体的机械性质等。
再者，一般弹性体成为哑光性弹性体的方法，例如于材料中添加填充剂、于树脂中接枝（grafting）类似橡胶的弹性体、树脂中包含可交联的乙烯共聚物（参考国专利US5,508,347的现有技术、日本特开昭59-089346），但是该些材料的成形体的表面有这些填充剂、弹性体或共聚物分散不均造成不均匀消光等的问题。
发明内容
鉴于上述的发明背景，为了符合产业上的要求，本发明的目的之一在于提供一种电线包覆用哑光性组合物及电线用哑光性壳层，借由热塑性聚胺甲酸酯树脂中添加与聚胺甲酸酯树脂互溶性良好且与聚胺甲酸酯树脂的线膨胀系数差异大的热塑性树脂，达到该组合物的成形体具有光滑且哑光的表面的目的，亦即其成形体的表面粗糙度低且表面雾度高。
为了达到上述目的，根据本发明一实施方式，提供一种电线包覆用哑光性组合物，包括：第一热塑性树脂；以及第二热塑性树脂，其中该第二热塑性树脂与该第一热塑性树脂不同，且该第二热塑性树脂的线膨胀系数与该第一热塑性树脂的线膨胀系数之差的绝对值为该第一热塑性树脂的线膨胀系数的10％～30％。
于一实施例，该第一热塑性树脂为热塑性聚胺基甲酸酯（TPU）树脂。
于一实施例，该第二热塑性树脂为选自乙烯-乙酸乙烯酯共聚物（EVA）、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物（SBS）和热塑性聚酯弹性体（TPEE）中的1种或2种以上的树脂。
于一实施例，优选该第二热塑性树脂为乙烯-乙酸乙烯酯共聚物与热塑性聚酯弹性体的混合物。
于一实施例，优选对该组合物的总重量100％而言，包含5～10％的乙烯-乙酸乙烯酯共聚物，5～10％的热塑性聚酯弹性体以及60～90％的第一热塑性树脂。
于一实施例，对该组合物的总重量100％而言，包含5～20％的第二热塑性树脂，以及60～90％的第一热塑性树脂。
于一实施例，优选该第一热塑性树脂包含摩尔百分比30～50％的硬链段及摩尔百分比50～70％的软链段，其肖氏（Shore）硬度为80～95A。
于一实施例，优选该热塑性聚酯弹性体的肖氏硬度为35～40D。
于一实施例，上述电线包覆用哑光性组合物，更优选包含相溶化剂。
优选该相溶化剂为甲基苯乙烯，对该组合物的总重量100％而言，包含小于1％的甲基苯乙烯。
于一实施例，上述电线包覆用哑光性组合物，可更包含颜料、阻燃剂和耐磨剂等添加剂中的一种或多种。
再者，根据本发明另一实施方式，提供一种电线用哑光性壳层，其是使用上述电线包覆用哑光性组合物借由射出或挤压成形所构成。
根据本发明的电线包覆用哑光性组合物及电线用哑光性壳层，可制造表面雾度高且表面光滑的电线用哑光性壳层及射出、挤出或吹制的成形体，除符合产业要求外，可达到制品的美观性。
具体实施方式
有关本发明的前述及其他技术内容、特点与功效，在以下优选实施例的详细说明中，将可清楚的呈现。为了能彻底地了解本发明，将在下列的描述中提出详尽的步骤及其组成。显然地，本发明的施行并未限定于该领域技术人员所熟知的特殊细节。另一方面，众所周知的组成或步骤并未描述于细节中，以避免造成本发明不必要的限制。本发明的优选实施例会详细描述如下，然而除了这些详细描述之外，本发明还可以广泛地施行在其他的实施例中，且本发明的范围不受如下实施例限定。
根据本发明一实施例，公开一种电线包覆用哑光性组合物，包括：第一热塑性树脂；以及第二热塑性树脂，其中该第二热塑性树脂与该第一热塑性树脂不同，且该第二热塑性树脂的线膨胀系数与该第一热塑性树脂的线膨胀系数之差的绝对值为该第一热塑性树脂的线膨胀系数的10％～30％。上述第一热塑性树脂优选为热塑性聚胺基甲酸酯（TPU）树脂。具体地，例如聚酯型聚胺基甲酸酯树脂，可借由二苯基甲烷二异氰酸酯（4,4’-methylenediphenyl diisocyanate；MDI）、扩链剂丁二醇（1,4-butanediol；BG）及/或乙二醇（EG）、二元酸聚多元醇聚酯（分子量约为1000～3000）或二元醇多元醇聚醚（分子量约为1000～3000）反应而得到热塑性聚胺基甲酸酯树脂。例如热塑性聚胺基甲酸酯树脂包含摩尔百分比30～50％的硬链段及摩尔百分比50～70％的软链段，其肖氏硬度优选为80～95A。更优选为肖氏硬度95A的TPU。
于一实施例，上述第二热塑性树脂优选为选自乙烯-乙酸乙烯酯共聚物（EVA）、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物（SBS）和热塑性聚酯弹性体（TPEE）中的1种或2种以上的树脂。EVA与TPU具有良好的互溶性，为了提高成形体的反拨弹性，优选再添加少量的TPEE于哑光性组合物中。使用TPEE于哑光性组合物中的情况，反拨弹性较佳，又可提高耐低温性、耐水解性、耐热性，而使用SBS于哑光性组合物中的情况，因SBS本质软，可调节成形体的软度。
对该组合物的总重量100％而言，优选包含5～20％的第二热塑性树脂，以及60～95％的第一热塑性树脂，借由添加与聚胺甲酸酯树脂（此处为第一热塑性树脂）互溶性良好且与聚胺甲酸酯树脂的线膨胀系数差异大的第二热塑性树脂，使成形体具有哑光性，且维持表面光滑。
再者，优选第二热塑性树脂为乙烯-乙酸乙烯酯共聚物（EVA）与热塑性聚酯弹性体（TPEE）的混合物，具体地例如TPEE与EVA的比例，以重量比为1：2添加于组合物中。TPEE可使用市售品，例如杜邦制Hytrel制品，可优选选择肖氏硬度为35～40D，更优选选择肖氏硬度为38D，此时，对该组合物的总重量100％而言，优选包含5～20％的第二热塑性树脂，更优选15％的第二热塑性树脂。
此外，于一实施例，对该组合物的总重量100％而言，优选包含5～10％的乙烯-乙酸乙烯酯共聚物，5～10％的热塑性聚酯弹性体以及60～90％的第一热塑性树脂。
上述电线包覆用哑光性组合物，可优选包含相溶化剂。该相溶化剂为甲基苯乙烯，对该组合物的总重量100％而言，优选包含小于1％的甲基苯乙烯。
于一实施例，上述电线包覆用哑光性组合物，可更包含颜料、耐磨剂、阻燃剂等的添加剂。上述阻燃剂的含量，优选为在不影响本发明的效果的范围内，例如为30重量％以下。颜料的添加量，例如为5重量％以下。耐磨剂，例如为硅酮（silicone）等，添加量例如为15重量％以下，优选为1～12重量％。
再者，根据本发明另一实施例，公开一种电线用哑光性壳层，其是使用上述电线包覆用哑光性组合物借由射出或挤压成形所构成。
上述哑光性的标准，是根据物体表面的光反射率（0度角反射率）判定，以透明玻璃表面的光反射率为4％为基准，由本发明的电线包覆用哑光性组合物形成的电线用哑光性壳层的光反射率为3％以下，优选为2.5％以下。
上述线膨胀系数（linear thermal expansion coefficient），TPU的线膨胀系数为50～200×10-6mm/mm/℃，TPEE的线膨胀系数为81～90×10-6mm/mm/℃，EVA的线膨胀系数为10～20×10-6mm/mm/℃，SBS的线膨胀系数为50～89×10-6mm/mm/℃。具体地，第二热塑性树脂的线膨胀系数为该第一热塑性树脂的线膨胀系数的70％～90％，或该第一热塑性树脂的线膨胀系数的1.1～1.3倍。该第二热塑性树脂的线膨胀系数与该第一热塑性树脂的线膨胀系数之差的绝对值为该第一热塑性树脂的线膨胀系数的10％～30％。
上述第一热塑性树脂与第二热塑性树脂的互溶性，一般根据溶解度参数（solubilityparameter）进行评价，而于本发明，以下述实验为基准，将树脂压成薄片，以透明或不透明判断互溶性是否良好，如果为透明时，可判断相容性良好；若为不透明时则进一步借由撕开该薄片时是否分离，判断互溶性是否良好，亦即如果撕开时分离成2片，判断互溶性不佳，如果无法撕开仍保持完整，没有分离，判断互溶性良好。
实施例一：电线包覆用哑光性组合物1的制备
TPU的制备：使用MDI、1,4-丁二醇（1,4-BG）及己二酸聚多元醇聚酯（分子量约为2000），进行合成反应，得到TPU。
将硬度38D的TPEE15重量份及TPU48.4重量份，掺合混炼后，以单螺杆抽粒，得到A料。将A料与EVA10重量份、SEBS（苯乙烯-乙烯-丁二烯嵌段共聚物）1.2重量份、黑色颜料2.5重量份、硅酮（耐磨剂）1.3重量份、TPU21.6重量份掺合混炼后，以单螺杆抽粒，得到电线包覆用哑光性组合物1。
实施例二：电线包覆用哑光性组合物2的制备
TPU的制备：与上述范例一的TPU的制备相同地，制备TPU。
将硬度38D的TPEE13重量份及TPU50.4重量份，掺合混炼后，以单螺杆抽粒，得到A料。将A料与EVA10重量份、SBS1.2重量份、黑色颜料2.5重量份、硅酮（耐磨剂）1.3重量份、TPU21.6重量份掺合混炼后，以单螺杆抽粒，得到电线包覆用哑光性组合物2。
实施例三：电线包覆用哑光性组合物3的制备
TPU的制备：与上述范例一的TPU的制备相同地，制备TPU。
将硬度38D的TPEE20重量份及TPU43.4重量份，掺合混炼后，以单螺杆抽粒，得到A料。将A料与EVA10重量份、SBS0.6重量份、SEBS0.6重量份、黑色颜料2.5重量份、硅酮（耐磨剂）1.3重量份、TPU21.6重量份掺合混炼后，以单螺杆抽粒，得到电线包覆用哑光性组合物3。
实施例四：电线用哑光性壳层的制备
使用范例一、二或三所得的电线包覆用哑光性组合物1、2或3，借由挤出成形机，制造电线用哑光性壳层。
综上所述，根据本发明的电线包覆用哑光性组合物及电线用哑光性壳层，可制造表面雾度高且表面光滑的电线用哑光性壳层及射出、挤出或吹制的成形体，除符合产业要求外，可达到制品的美观性。
以上虽以特定实施例说明本发明，但并不因此限定本发明的范围，只要不脱离本发明的要旨，本领域技术人员在不脱离本发明的意图及范围下可进行各种变形或变更。另外本发明的任一实施例或不须达到本发明所公开的全部目的或优点或特点。此外，摘要部分和标题仅是用来辅助专利文件搜索的作用，并非用来限制本发明的权利范围。
Claims (11)
1.一种电线包覆用哑光性组合物，包括：
第一热塑性树脂；以及
第二热塑性树脂，其中该第二热塑性树脂与该第一热塑性树脂不同，且该第二热塑性树脂的线膨胀系数与该第一热塑性树脂的线膨胀系数之差的绝对值为该第一热塑性树脂的线膨胀系数的10％～30％；
其中该第一热塑性树脂为热塑性聚氨基甲酸酯树脂；
其中该第二热塑性树脂为选自乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物和热塑性聚酯弹性体中的1种或2种以上的树脂；
其中对该组合物的总重量100％而言，包含5～20％的第二热塑性树脂，以及60～95％的第一热塑性树脂。
2.如权利要求1所述的电线包覆用哑光性组合物，其中该第二热塑性树脂为乙烯-乙酸乙烯酯共聚物与热塑性聚酯弹性体的混合物。
3.如权利要求2所述的电线包覆用哑光性组合物，其中对该组合物的总重量100％而言，包含5～10％的乙烯-乙酸乙烯酯共聚物，5～10％的热塑性聚酯弹性体以及60～90％的第一热塑性树脂。
4.如权利要求1所述的电线包覆用哑光性组合物，其中该第一热塑性树脂包含摩尔百分比30～50％的硬链段及摩尔百分比50～70％的软链段，其肖氏硬度为80～95A。
5.如权利要求2所述的电线包覆用哑光性组合物，其中该热塑性聚酯弹性体的肖氏硬度为35～40D。
6.如权利要求1所述的电线包覆用哑光性组合物，还包含相溶化剂。
7.如权利要求6所述的电线包覆用哑光性组合物，其中该相溶化剂为甲基苯乙烯，对该组合物的总重量100％而言，包含小于1％的甲基苯乙烯。
8.如权利要求1所述的电线包覆用哑光性组合物，还包含颜料。
9.如权利要求1所述的电线包覆用哑光性组合物，还包含阻燃剂。
10.如权利要求1所述的电线包覆用哑光性组合物，还包含耐磨剂。
11.一种电线用哑光性壳层，其是使用如权利要求1至权利要求10中任一项所述 的电线包覆用哑光性组合物借由射出或挤压成形所构成。
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