CN103827202A - 无卤素的基于丙烯的绝缘层和包覆有该绝缘层的导体 - Google Patents

无卤素的基于丙烯的绝缘层和包覆有该绝缘层的导体 Download PDF

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Abstract

本公开涉及无卤素的组合物以及包覆有无卤素组合物的导体。无卤素的组合物包括(A)70wt%至85wt%的聚合物组分和(B)30wt%至15wt%的无卤素阻燃剂。聚合物组分(A)包括(i)结晶度大于40%的丙烯均聚物或最小无规共聚物和(ii)乙烯/α-烯烃共聚物。无卤素的组合物的密度小于1.15g/cc。无卤素的组合物的耐刮擦磨损性大于或等于350个周期，根据ISO6722测得。

Description

无卤素的基于丙烯的绝缘层和包覆有该绝缘层的导体
背景技术
消费者对具有复杂的动力系统和更加精致的娱乐系统的车辆的需求持续地快速增长。为满足该需求，驱使线材和缆线领域将线材/缆线绝缘层减小厚度到更小的厚度。具有减小厚度的绝缘层的线材/缆线使设备制造者能够在车辆束线组件(harness assembly)中安装更多线材，以便于满足对于例如汽车中更加复杂的动力和精致的“资讯娱乐”系统的该增长需求。
因此，本领域认识到需要当减小厚度时能够满足线材性能要求的无卤素绝缘材料。进一步需要具有薄(大于0.2mm至2.0mm)、或超薄(0.2mm和更少)绝缘层的包覆导体，其能够满足汽车性能要求例如耐砂纸磨损性、耐刮擦磨损性和/或耐挤压性(pinch resistance)。
发明内容
本公开涉及无卤素的组合物以及包覆有该无卤素组合物的导体。
在一种实施方式中，提供了无卤素的组合物，其包括(A)70wt%至85wt%的聚合物组分和(B)30wt%至15wt%的无卤素阻燃剂。聚合物组分(A)包括(i)结晶度大于40%的丙烯均聚物或最小无规共聚物(mini-random copolymer)和(ii)乙烯/α-烯烃共聚物。无卤素的组合物的密度小于1.15g/cc。无卤素的组合物的耐刮擦磨损性大于或等于350个周期，根据ISO6722测得。
在一种实施方式中，提供了包覆导体，其包括导体和导体上的覆层。覆层由上述无卤素的组合物形成。特别地，覆层包括无卤素的组合物，该组合物含有(A)70wt%至85wt%的聚合物组分和(B)30wt%至15wt%的无卤素阻燃剂。聚合物组分(A)包括(i)结晶度大于40%的丙烯均聚物和(ii)乙烯/α-烯烃共聚物。覆层的密度小于1.15g/cc。覆层的耐刮擦磨损性大于或等于350个周期，根据ISO6722测得。
在一种实施方式中，包覆导体的覆层的厚度为0.1mm至2.0mm。
本公开的优点是线材/缆线的阻燃性无卤素的绝缘层，其避免或以其它方式省略金属氢氧化物作为组分。
本公开的优点是用于超薄线材/缆线应用的阻燃性无卤素的绝缘材料。
本公开的优点是用于汽车薄和/或超薄线材应用的具有阻燃性无卤素覆层的包覆导体。
具体实施方式
本公开提供组合物。在一种实施方式中，提供了无卤素的组合物，其包括(A)聚合物组分和(B)无卤素阻燃剂(“HFFR”)。聚合物组分(A)包括(i)结晶度大于40%的丙烯均聚物或最小无规共聚物和(ii)乙烯/α-烯烃共聚物。无卤素的组合物的耐刮擦磨损性大于或等于350个周期。
1.丙烯均聚物
聚合物组分包括结晶度大于40%的丙烯均聚物或最小无规共聚物。丙烯均聚物可以包括全同立构或间同立构的丙烯均聚物。在一种实施方式中，丙烯均聚物是全同立构丙烯均聚物，以便于最大化聚合物的结晶度。
本申请使用的“最小无规共聚物”是基于丙烯的共聚物，其包含97wt%至小于100wt%源自丙烯的单元和3wt%至大于0wt%源自α-烯烃共聚单体的单元。在一种实施方式中，最小无规共聚物是丙烯/乙烯共聚物。聚合物组分可以包括丙烯均聚物和最小无规共聚物的共混物。
在一种实施方式中，丙烯均聚物或最小无规共聚物的结晶度为至少40%或者至少55%或60%至75%或70%或65%。在进一步的实施方式中，丙烯均聚物的二甲苯可溶物含量为从0.1重量百分数(wt%)或0.2wt%或0.5wt%至2.0wt%或1.5wt%或1.0wt%。
在一种实施方式中，丙烯均聚物或最小无规共聚物的熔体流动速率为从1.0克每10分钟(g/10min)或2.0g/10min或3.0g/10min至小于或等于12g/10min或9g/10min或8g10min或6g/10min或4g/10min。丙烯均聚物的分子量分布(MWD)为从1.0或1.5或2.0至6.0或5.5或5.0。
在一种实施方式中，丙烯均聚物或最小无规共聚物的结晶度为至少55%和熔体流动速率小于或等于4g/10min。在进一步的实施方式中，丙烯均聚物或最小无规共聚物的结晶度大于或等于55%至75%和熔体流动速率小于或等于4g/10min。
丙烯均聚物或最小无规共聚物可以使用Ziegler-Natta催化剂体系、使用茂金属催化剂体系、或使用几何限定催化剂体系制备。
在一种实施方式中，丙烯均聚物或最小无规共聚物的密度为0.87克每立方厘米(g/cc)至0.93g/cc。在进一步的实施方式中，丙烯均聚物的密度为0.90g/cc。
在一种实施方式中，将成核剂与丙烯均聚物或最小无规共聚物共混以增加结晶度。适宜的成核剂的非限制性实例包括ADK NΑ-11和ADK NΑ-21，其可商购自Asahi Denka Kokai。在进一步的实施方式中，将成核剂引入丙烯均聚物中，引入量为至少500份每百万份(ppm)，或至少650ppm，或至少750ppm。
2.乙烯/α-烯烃
本发明的无卤素组合物的聚合物组分包括乙烯/α-烯烃共聚物。本申请使用的术语“乙烯/α-烯烃共聚物”是聚合物，该聚合物包括大于50%重量百分数的聚合的乙烯单体(基于可聚合单体的总重量)，至少一种聚合的烯烃共聚单体，并且任选地可以包含另外的聚合的共聚单体。
乙烯/α-烯烃共聚物包含乙烯单体和一种或多种具有3至12个碳原子的α-烯烃共聚单体。乙烯/α-烯烃共聚物包含0.5wt%至小于20wt%源自α-烯烃共聚单体的单元。重量百分数基于乙烯/α-烯烃共聚物的总重量。乙烯/α-烯烃共聚物可以是线性乙烯/α-烯烃聚合物或基本线性的乙烯/α-烯烃聚合物。“基本线性的乙烯/α-烯烃共聚物”是均匀支化的乙烯共聚物(互聚物)，其具有窄的短链支化分布并且包含长链分支以及短链分支，这可归于均匀的共聚单体引入。长链分支具有与聚合物主链相同的结构并且比短链分支长。基本线性的乙烯/α-烯烃聚合物具有0.01个长链分支/1000个碳原子、或0.5至3个长链分支/1000个碳原子、或1个长链分支/1000个碳原子。这些聚合物是弹性体，它们是聚合物链，其能够响应于所施加的应力改变它们在空间中的排列和延伸。
在一种实施方式中，乙烯/α-烯烃的密度小于0.90g/cc、或为从0.86g/cc或0.875g/cc至小于0.90g/cc。
在一种实施方式中，乙烯/α-烯烃共聚物是乙烯/辛烯共聚物。适宜的乙烯/辛烯共聚物的非限制性实例是
Figure BDA0000483047900000031
EP8100，其190℃熔体指数(I2)为1.0g/10min且密度为0.877g/cc，其购自The Dow Chemical Company。
在一种实施方式中，聚合物组分是丙烯均聚物和乙烯/α-烯烃共聚物的预共混物。换言之，将丙烯均聚物和乙烯/α-烯烃共聚物混配以形成聚合物复合材料。然后将聚合物复合材料与无卤素阻燃剂(和其它任选组分)共混以形成本发明的无卤素组合物。在一种实施方式中，聚合物组分包含从70wt%或75wt%至85wt%或82wt%或80wt%的丙烯均聚物，和从30wt%或25wt%至15wt%或18wt%或20wt%的乙烯/辛烯共聚物。重量量百分数基于聚合物组分的总重量。在进一步的实施方式中，聚合物组分由按上述重量比例的以下物质组成、或基本上由按上述重量比例的以下物质组成：(i)丙烯均聚物和(ii)乙烯/α-烯烃共聚物。
在一种实施方式中，聚合物组分是抗冲改性的聚丙烯。“抗冲改性的聚丙烯”具有包含丙烯聚合物的连续相，和分散在连续相内的弹性体相。连续相的丙烯聚合物通常为均聚物丙烯聚合物或无规或最小无规丙烯共聚物，更通常为均聚物丙烯聚合物。丙烯聚合物可以使用Ziegler-Natta催化剂、几何限定催化剂、茂金属催化剂、或任何其它适宜的催化剂体系制备。当构成连续相的丙烯聚合物是均聚物丙烯聚合物时，丙烯聚合物通过DSC确定的结晶度优选为至少约50%，更优选为至少约55%，最优选为至少约62%。
弹性体相可以使用几何限定催化剂、Ziegler-Natta催化剂、茂金属催化剂、或任何其它适宜的催化剂制备。乙丙橡胶通常在串联的两个反应器的第二个反应器中制备。优选的共混的弹性体包括但不限于，乙烯-辛烯共聚物，乙烯-丁烯共聚物和乙烯-己烯共聚物。通常，抗冲丙烯共聚物或共混物的弹性体含量为8至40wt%，更通常为12至25wt%，最通常为15至20wt%，基于共聚物或共混物的重量。
3.无卤素阻燃剂
本发明的无卤素组合物包括无卤素阻燃剂(HFFR)。HFFR的存在量为15wt%、或18wt%至35wt%、或30wt%，基于无卤素组合物的总重量。
HFFR选自多磷酸铵，磷酸三聚氰胺，哌嗪，及其组合。适宜的HFFR的非限制性实例包括购自Budenheim的
Figure BDA0000483047900000041
3167和/或购自AdekaPalmarole的FR2100。
Figure BDA0000483047900000042
3167是享有专利的基于氮/磷的发泡型阻燃填料并且包含60/20/20(wt%)多磷酸铵/三聚氰胺衍生物/二季戊四醇。FR2100是基于氮/磷的发泡型无卤素阻燃剂。
在一种实施方式中，HFFR包含多磷酸铵、磷酸三聚氰胺和哌嗪的组合。
在一种实施方式中，HFFR包含哌嗪。
4.无金属氢氧化物
在一种实施方式中，本发明的无卤素组合物不含、或以其它方式缺乏金属氢氧化物。本申请使用的术语“无金属氢氧化物”(和类似术语)是下述条件，在该条件下在本发明的无卤素组合物中不存在、或基本上不存在金属氢氧化物。本申请使用的“金属氢氧化物”是包含至少一个如以下结构(I)所示的金属-羟基键的化合物。
M—OH        (I)
在结构(I)中，“M”是金属阳离子，“OH”是羟基阴离子。应该理解，金属化合价可以规定另外的羟基。金属氢氧化物的非限制性实例包括氢氧化镁和氢氧化铝。换言之，本发明的无卤素组合物没有、或以其它方式不包含金属氢氧化物，例如氢氧化镁和/或氢氧化铝。申请人发现，本发明的无卤素组合物在无需金属氢氧化物的情况下出乎意料和不可预期地表现出阻燃性。省略和/或避免金属氢氧化物有利地促成了本发明无卤素组合物的低密度(即，小于1.15g/cc)。通过从本发明组合物省略和/或避免金属氢氧化物，申请人发现低密度组合物，其为阻燃性的，且具有优越的挠性和拉伸强度。本发明组合物还具有适宜满足薄和/或超薄线材绝缘应用、特别是汽车线材和缆线应用的苛求的性能需求的耐刮擦磨损性。
在一种实施方式中，本发明的无卤素组合物的密度小于1.15g/cc。在进一步的实施方式中，本发明的无卤素组合物的密度为从0.89g/cc或0.9g/cc或0.91g/cc或0.95g/cc或1.0g/cc至小于1.15g/cc或小于1.12g/cc或小于1.10g/cc。在进一步的实施方式中，本发明的无卤素组合物表现出前述密度并且不含、或以其它方式缺乏金属氢氧化物。
在一种实施方式中，无卤素组合物包含(基于无卤素组合物的总重量)：
50wt%或56wt%至70wt%或64wt%或60wt%的丙烯均聚物或最小无规共聚物；
10wt%或14wt%至20wt%或18wt%的乙烯/辛烯共聚物；
15wt%或18wt%至35wt%或30wt%的HFFR；
组合物的密度小于1.15g/cc；
组合物不含金属氢氧化物；和
组合物的耐刮擦磨损性大于或等于350个周期。
在一种实施方式中，本发明的无卤素组合物不含、或以其它方式缺乏苯乙烯类嵌段共聚物。已经发现，苯乙烯类嵌段共聚物是差的阻燃剂并且当燃烧时释放出烟雾。
5.耐刮擦磨损性
本发明的无卤素组合物表现的耐刮擦磨损性大于或等于350个周期。在一种实施方式中，无卤素组合物的耐刮擦磨损性大于或等于350个周期或400个周期或500个周期至1000个周期、至900个周期或800个周期。耐刮擦磨损性根据ISO6722确定。
在一种实施方式中，本发明的无卤素组合物表现的耐砂纸磨损性大于或等于200毫米(mm)。耐砂纸磨损性根据ISO6722确定。
在一种实施方式中，本发明的无卤素组合物表现出的耐挤压性超过2磅(0.9kg)。耐挤压性根据SAE J1678确定。
在一种实施方式中，本发明的无卤素组合物是阻燃性的，根据SAE J1678确定。
申请人发现了一种无卤素组合物，其具有高载量(即，大于或等于总组合物的50wt%)的丙烯均聚物或最小无规共聚物，且为阻燃性的，并具有优越的耐刮擦磨损性。具有大于50wt%丙烯均聚物或最小无规共聚物而未使用卤素阻燃剂和/或未使用金属氢氧化物的本发明组合物的阻燃性是令人惊讶和出乎预料的。申请人的以下发现是令人惊讶、出乎预料和不可预知的：具有高载量的丙烯均聚物、无卤素的阻燃性和优越的耐刮擦磨损性的独特组合的低密度(小于1.15g/cc)组合物。
6.其它添加剂
本发明的无卤素组合物可以任选地包括其它添加剂。适宜的任选的另外的添加剂的非限制性实例包括稳定剂，抗氧化剂，UV-吸收剂，热稳定剂，增韧剂，抗冲改性剂，增塑剂，润滑剂，乳化剂，填料，颜料，光学增白剂，增滑剂和防静电剂。适宜的填料的非限制性实例包括碳酸钙，硅酸盐，滑石和炭黑。
本发明的无卤素组合物可以包括一种或多种本申请公开的实施方式。
7.包覆导体
本公开提供包覆导体。包覆导体包括导体和导体上的覆层，所述覆层由上述本发明的无卤素组合物形成。
在一种实施方式中，覆层的密度小于1.15g/cc。
在一种实施方式中，覆层的耐刮擦磨损性大于或等于350个周期。
在一种实施方式中，覆层的厚度为0.1mm，或0.2mm至2.0mm，或1.6mm。
本申请使用的“导体”是用于传导热、光和/或电的一个或多个线材或纤维。导体可以是单线材/纤维或多线材/纤维并且形式可以是股形式或管状形式。适宜的导体的非限制性实例包括金属，例如银，金，铜，碳，和铝。导体也可以是由玻璃或塑料制成的光学纤维。
包覆导体可以是软质的、半硬质的、或硬质的。覆层(也称为“夹套”或“护套”或“绝缘层”)是在导体上或在导体周围的另一个聚合物层上。
本申请包覆导体可以包括两种或更多种本申请公开的实施方式。
定义
术语“包含”、“包括”、“具有”及它们的派生词不排除任何另外的组分或过程的存在。除了对于可操作性必要的那些，术语“基本上由…组成”不包括任何其它组分或过程。术语“由…组成”不包括未具体描述的任何组分或过程。
"无卤素"等术语表示本发明的组合物没有或基本上没有卤素含量，即，包含<2000mg/kg卤素，通过离子色谱法(IC)或类似的分析方法测得。认为小于该量的卤素含量对于组合物作为线材和缆线覆盖物的功效是微不足道的。
"发泡型阻燃剂"(和类似术语)是在暴露于火焰的过程中在聚合物材料的表面上形成发泡烧焦物的阻燃剂。
测试方法
结晶度通过差示扫描量热法(DSC)测量。在该测量法中，将丙烯聚合物的小样品密封到铝DSC盘中。将样品放进DSC槽中，用25厘米/分钟氮气吹洗并冷却至℃。通过以10℃/分钟加热至225℃建立样品的标准热历史。然后将样品重新冷却至约-100℃并以10℃/分钟再加热至225℃。记录第二次扫描的观察到的熔解热(ΔH观察)。通过以下方程关联观察到的熔解热与按基于聚丙烯样品的重量的重量百分数计的结晶度：
结晶度百分数=(ΔH观察)/(ΔH全同立构聚丙烯)x100
其中全同立构聚丙烯的熔解热(ΔH观察)报告于B.Wunderlich，Macromolecular Physics，Volume3，Crystal Melting，Academic Press，NewYork，1960，p48，为165焦耳每克(J/g)聚合物。
密度根据ASTM D792测量。
阻燃性根据SAE J1678确定。
·测试样品–制备600mm的测试样品。
·设备–气体燃烧器，其具有13mm入口，标称芯为10mm，以及主入口之上100mm的长度。调整气体燃烧器以产生100mm的内锥为高度的1/2的气体火焰。
·过程–将测试样品悬挂在无气流室中，并将测试样品暴露于火焰内锥的尖端。暴露于测试火焰的时间应为15秒。但是，暴露的时间不应长于导体变得可见的时间。
·要求–绝缘材料的任何燃烧火焰应在70秒内熄灭，在测试样品顶部最少50mm的绝缘层应保持未燃烧。
挠曲模量根据ASTM D790确定。
熔体流动速率(MFR)在230℃在2.16kg根据ASTM D1238测量。
熔体指数(MI)根据ASTM D1238，条件E，190℃在2.16kg确定。
分子量分布(MWD)根据ASTM D6474测量。
耐挤压性根据SAE J1678测量。
·测试样品–从成品缆线的900mm样品的一端移除25mm的绝缘层。
·设备–调节平衡块(counter balance)，从而直到以10的机械效率将质量施加到杠杆的末端才将力施加在样品上。
·过程-将样品拉紧而不拉伸，越过3mm直径钢棒。通过钢砧，使样品经受增加的施用力：以2.3kg/min的速率增加施加的质量。在绝缘层夹穿(pinch through)之时，停止测试。记录施加的质量。在每次读数之后，将样品移动50mm并顺时针旋转90度。
对于每个样品获得四个读数。四个读数的平均值确定测试中缆线的耐挤压性。
耐刮擦磨损性使用刮擦测试仪根据ISO6722测试。其在7N载荷下用针刮擦线材表面进行。记录针磨损穿过绝缘层所需的周期数。
断裂拉伸强度根据ASTM D638测量。
二甲苯可溶物根据ASTM D5492测量。
在以下实施例中将详细描述本公开的一些实施方式。
实施例
1.组分(A)聚合物组分
聚合物组分是(i)丙烯均聚物和(ii)乙烯/辛烯共聚物的预共混物，作为D117购自The Dow Chemical Company。聚合物组分的性质如下表1陈述。
表1-聚合物组分(A)
Figure BDA0000483047900000081
*wt%-基于聚合物组分的总重量
2.组分(B)HFFR
用于实施例的无卤素阻燃剂陈列于下表2。
表2
Figure BDA0000483047900000092
3.组分(C)添加剂
用于实施例的添加剂陈列于下表3。
表3-添加剂
Figure BDA0000483047900000093
4.包覆导体
将聚合物组分(A)、HFFR(B)和添加剂(C)在Brabender混合钵中混合，然后在3/4”单螺杆Brabender挤出机中挤出以制得具有0.2mm绝缘层的包覆导体。导体是18AWG/19裸露铜线。
耐刮擦磨损性使用刮擦测试仪根据ISO6722测试。耐刮擦磨损性测试在7N载荷下用针刮擦线材表面进行。记录针磨损穿过绝缘层所需的周期数。
耐挤压性根据SAE J1678测量。将线材样品越过3mm直径钢棒并使其经受以2.3kg/min的速率用质量施加的增加的力。测试样品的耐挤压性是4个值的平均值。
阻燃性按照SAE J1678过程测算。通过SAE J1678要求需要熄灭时间小于70秒。
表4-包覆导体性质。
表4.包覆导体性质(wt%)
Figure BDA0000483047900000101
CS=对比样品
wt%基于绝缘层的总重量
实施例1和对比样品(CS)CS1和CS4通过350个周期的ISO6722耐刮擦磨损性测试。其它对比样品未通过ISO6722耐刮擦磨损性测试。
实施例1、CS2和CS4各自通过SAE J1678的阻燃性测试。其它对比样品未通过SAE J1678阻燃性测试。
仅实施例1通过各种测试(耐刮擦性，耐挤压性，阻燃性)且密度小于1.15g/cc。申请人出乎意料地发现，不含金属氢氧化物的实施例1是无卤素的低密度阻燃剂，并且与包含金属氢氧化物的类似组合物(即，CS4)相比表现出较好的耐刮擦磨损性。

Claims (9)

1.无卤素的组合物，其包含：
A.70wt%至85wt%的聚合物组分，其包含
(i)结晶度大于40%的丙烯均聚物或最小无规共聚物；
(ii)乙烯/α-烯烃共聚物；
B.30wt%至15wt%的无卤素阻燃剂；
所述组合物的密度小于1.15g/cc；和
所述组合物的耐刮擦磨损性大于或等于350个周期，根据ISO6722测得。
2.权利要求1的组合物，其中所述丙烯均聚物或最小无规共聚物的结晶度大于或等于55%至75%。
3.权利要求1的组合物，其中所述聚合物组分包含
(i)70wt%至90wt%的所述丙烯均聚物；和
(ii)30wt%至15wt%的所述乙烯/α-烯烃共聚物。
4.权利要求1的组合物，其包含
50wt%至70wt%的所述丙烯均聚物；
10wt%至20wt%的乙烯/辛烯共聚物；和
15wt%至35wt%的无卤素阻燃剂。
5.权利要求1的组合物，其中所述无卤素阻燃剂选自多磷酸铵，磷酸三聚氰胺，哌嗪，及其组合。
6.权利要求1的组合物，其中所述组合物不含金属氢氧化物。
7.权利要求1的组合物，其耐砂纸磨损性大于或等于200mm。
8.包覆导体，包括：
导体；
导体上的覆层，所述覆层由权利要求1的组合物形成。
9.权利要求8的包覆导体，其中所述覆层的厚度为0.1mm至2.0mm。
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Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015189785A (ja) * 2014-03-27 2015-11-02 出光ライオンコンポジット株式会社 難燃性軟質樹脂組成物

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1506398A (zh) * 2002-12-12 2004-06-23 中国科学技术大学 一种聚丙烯无卤阻燃电缆料的制备方法
CN1650373A (zh) * 2002-04-26 2005-08-03 矢崎总业株式会社 汽车用绝缘电线
WO2006065502A1 (en) * 2004-12-17 2006-06-22 General Electric Company Abrasion resistant electrical wire
CN1807499A (zh) * 2006-02-13 2006-07-26 江苏德威新材料股份有限公司 汽车原线用无卤阻燃聚丙烯高速耐磨绝缘料
CN101303919A (zh) * 2007-05-07 2008-11-12 Jji技术有限公司 阻燃电线和缆线
CN101611088A (zh) * 2006-12-21 2009-12-23 陶氏环球技术公司 填充的热塑性聚烯烃组合物、制备其的方法和由其制得的制品
WO2011079457A1 (en) * 2009-12-31 2011-07-07 Dow Global Technologies Inc. Halogen-free, flame retardant thermoplastic compositions for wire and cable applications

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5418272A (en) 1991-12-10 1995-05-23 Nippon Petrochemicals Company, Limited Abrasion-resistant flame-retardant composition
JP3331925B2 (ja) 1997-03-31 2002-10-07 住友電装株式会社 耐摩耗性難燃樹脂組成物及びその製造方法並びに絶縁電線
GB0026706D0 (en) 2000-11-01 2000-12-20 Bp Chem Int Ltd Novel polymer blends
DE60130625T2 (de) 2001-01-09 2008-06-26 Sumitomo Electric Industries, Ltd. Harzzusammensetzung, Verfahrung zu deren Herstellung und damit übergezogener Leitungsdraht
EP1221464B1 (en) 2001-01-09 2007-09-26 Sumitomo Wiring Systems, Ltd. Resin composition, method of making it and electrical wire covered with it
JP4050480B2 (ja) 2001-04-10 2008-02-20 矢崎総業株式会社 絶縁電線
US6943218B1 (en) 2002-05-21 2005-09-13 Westgate Capital Company, L.L.C. Polyolefins with flame retardancy and abrasion resistance additives
AU2002331725A1 (en) 2002-08-26 2004-03-11 International Business Machines Corporation Diaphragm activated micro-electromechanical switch
AU2003291013A1 (en) * 2002-11-13 2004-06-03 Jji, Llc Fire resistant intumescent thermoplastic or thermoset compositions
GB2406857A (en) 2003-09-02 2005-04-13 Scapa Group Plc Wire coating composition
JP4761536B2 (ja) * 2006-02-02 2011-08-31 株式会社フジクラ ポリオレフィン系難燃性樹脂組成物および難燃性絶縁電線
CA2668142A1 (en) * 2006-11-01 2008-05-15 Dow Global Technologies Inc. Polyurethane compositions and articles prepared therefrom, and methods for making the same
JP2008169273A (ja) 2007-01-10 2008-07-24 Yazaki Corp 難燃性ポリプロピレン系樹脂組成物、及び、絶縁電線
US7851559B2 (en) 2007-11-13 2010-12-14 Teknor Apex Company Soft zero halogen flame retardant thermoplastic elastomers
US8901426B2 (en) * 2008-08-05 2014-12-02 Prysmian S.P.A. Flame-retardant electrical cable
EP2455427B1 (en) * 2009-07-17 2013-09-25 Toray Industries, Inc. Flame-retardant thermoplastic resin composition and molded article

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1650373A (zh) * 2002-04-26 2005-08-03 矢崎总业株式会社 汽车用绝缘电线
CN1506398A (zh) * 2002-12-12 2004-06-23 中国科学技术大学 一种聚丙烯无卤阻燃电缆料的制备方法
WO2006065502A1 (en) * 2004-12-17 2006-06-22 General Electric Company Abrasion resistant electrical wire
CN1807499A (zh) * 2006-02-13 2006-07-26 江苏德威新材料股份有限公司 汽车原线用无卤阻燃聚丙烯高速耐磨绝缘料
CN101611088A (zh) * 2006-12-21 2009-12-23 陶氏环球技术公司 填充的热塑性聚烯烃组合物、制备其的方法和由其制得的制品
CN101303919A (zh) * 2007-05-07 2008-11-12 Jji技术有限公司 阻燃电线和缆线
WO2011079457A1 (en) * 2009-12-31 2011-07-07 Dow Global Technologies Inc. Halogen-free, flame retardant thermoplastic compositions for wire and cable applications

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
郑昌琼 等: "《简明材料词典》", 30 April 2002, article "全同立构聚丙烯", pages: 302 *

Also Published As

Publication number Publication date
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