CN1708546A - 电线被覆用树脂组合物及使用该组合物的电线 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了电线被覆用树脂组合物，其包括聚烯烃树脂和与该聚烯烃树脂混合的聚烯烃树脂组合物，所述聚烯烃树脂组合物具有分散在聚烯烃中的极细尼龙纤维，其中聚烯烃树脂组合物中聚烯烃树脂(PO)与极细尼龙纤维(Ny)的重量比优选为5∶5到9∶1(PO∶Ny)，更优选重量比为8∶2；并且其中聚烯烃树脂组合物可进一步含有二氧化硅粒子和氢氧化镁粒子中的至少一种。

Description

电线被覆用树脂组合物及使用该组合物的电线
技术领域
本发明涉及电线被覆用树脂组合物以及使用其生产的电线。
背景技术
近来，随着机动车辆的电学元件的高特性化和高精密化，电线的使用越来越增加。至今广泛使用周围由聚氯乙烯树脂被覆的导电体如铜作为这种绝缘电线。使用聚氯乙烯树脂的电线具有生产成本低的优点，同时其耐磨性、柔软性、耐电压性以及绝缘强度比较高。此外，聚氯乙烯树脂组合物本身具有优异的阻燃性。
然而，由于在燃烧时聚氯乙烯树脂产生有害的卤素气体，从而污染地球环境，正在寻找它们的代用品或无卤素材料。
因此，近来，已经尝试使用烯烃树脂组合物如聚乙烯作为不含任何卤化物的绝缘体，并作为在产生高温的地方的电线的绝缘体，如机动车辆的布线(wire harness)(参见例如日本专利公开9-95566A，第2页)。
通过着色成特殊的颜色(红色、白色、黑色、蓝色、绿色等)识别用于机动车辆中布线的电线，以利于配线和接线。至今通过以下方法(1)到(3)中的一种进行电线的着色：
(1)在进行绝缘树脂的挤压成形时，将染料或颜料混炼到绝缘树脂中，不仅使被覆层的表面而且使被覆层的内部也均匀地着色；
(2)在导体上层压着色的树脂膜，然后通过挤压成形法被覆半透明的绝缘树脂；和
(3)通过挤压成形法用绝缘树脂被覆导体之后，在被覆层的表面上涂布有机溶剂系油墨。
然而，在方法(1)中，因为当颜色改变时可能经常地停止生产线而使生产率降低。着色较少的电线可能成为库存。在方法(2)中，很难准确地通过半透明的绝缘树脂被覆层分辨颜色，使配线或接线时的作业性降低。在方法(3)中，使用有机溶剂系油墨需要有提供良好工作环境的设备投资，增加了生产成本。
考虑到这种情况，有人提出通过含预定比例的多胺、醇、和颜料的水溶性油墨使电线的绝缘层着色(参见日本专利公开10-251563A，第2页)。
然而，当表面由聚烯烃树脂组合物组成时，水溶性油墨不能提供良好的着色性。
发明概述
因此，本发明的目的是提供具有优异的挠性、柔软性、染料着色性、机械特性、和耐磨性的电线被覆用树脂组合物，并提供使用这种树脂组合物的电线。
为了实现上述目的，本发明提供了电线被覆用树脂组合物，其中混合了聚烯烃树脂和极细尼龙纤维分散的聚烯烃树脂组合物。
优选地，在极细尼龙纤维分散的聚烯烃树脂组合物中，聚烯烃树脂(PO)与极细尼龙纤维(Ny)的重量比为5∶5到9∶1(PO∶Ny)。在本文中，优选重量比为8∶2(PO∶Ny)。
优选地，树脂组合物进一步包括二氧化硅粒子和氢氧化镁粒子中的至少一种。
优选地，极细尼龙纤维分散的聚烯烃树脂组合物含有聚烯烃、聚酰胺纤维、硅烷偶联剂和二氧化硅粒子。
在本文中，聚酰胺纤维含有二氧化硅粒子和氢氧化镁粒子中的至少一种。
优选地，聚酰胺纤维的平均纤维直径至多为5μm，并且其长度直径比为20到1000。
本发明还提供了电线，其包括由上述树脂组合物构成的被覆层。
在本发明中，通过将聚烯烃树脂和极细尼龙纤维分散的聚烯烃树脂组合物混合而增强拉伸伸长(即挠性和柔软性)和油墨着色性。另外，通过包含二氧化硅粒子、氢氧化镁粒子、或这些粒子的混合物而增强耐磨性和染料着色性。
附图简述
图1为表示本发明第一实施方案(单线)的车用电线的透视图；
图2为表示本发明第二实施方案(扁形电线)的车用电线的透视图；
图3为表示本发明第三实施方案(屏蔽式电线)的车用电线的透视图；
图4为说明如何进行耐刮磨试验的示意图；和
图5为说明如何进行阻燃性试验的示意图。
实施本发明的最佳形式
以下详细描述本发明优选实施方案的电线被覆用树脂组合物和电线。
对于电线被覆用树脂组合物中使用的聚烯烃树脂没有特别限制，优选熔点在80℃到250℃的聚烯烃树脂。优选的树脂类型的例子为具有2到8个碳原子的烯烃的均聚物和共聚物、具有2到8个碳原子的烯烃与醋酸乙烯酯的共聚物、具有2到8个碳原子的烯烃与丙烯酸或其酯的共聚物、具有2到8个碳原子的烯烃与甲基丙烯酸或其酯的共聚物、和具有2到8个碳原子的烯烃与乙烯基硅烷化合物的共聚物。
树脂的具体例子为高密度聚乙烯、低密度聚乙烯、线型低密度聚乙烯、聚丙烯、乙烯/丙烯嵌段共聚物、乙烯/丙烯无规共聚物、聚-4-甲基戊烯-1、聚丁烯-1、聚己烯-1、乙烯/醋酸乙烯酯共聚物、乙烯/乙烯醇共聚物、乙烯/丙烯酸共聚物、乙烯/丙烯酸甲酯共聚物、乙烯/丙烯酸乙酯共聚物、乙烯/丙烯酸丙酯共聚物、乙烯/丙烯酸丁酯共聚物、乙烯/丙烯酸-2-乙基己酯共聚物、乙烯/丙烯酸羟乙酯共聚物、乙烯/乙烯基三甲氧基硅烷共聚物、乙烯/乙烯基三乙氧基硅烷共聚物、乙烯/乙烯基硅烷共聚物。本文中还优选使用卤代聚烯烃如氯化聚乙烯、溴化聚乙烯、氯磺化聚乙烯。
这其中，特别优选高密度聚乙烯(HDPE)、低密度聚乙烯(LDPE)、线型低密度聚乙烯(LLDPE)、聚丙烯(PP)、乙烯/丙烯嵌段共聚物(EPBC)、乙烯/丙烯无规共聚物(EPRC)、乙烯/醋酸乙烯酯共聚物(EVA)、乙烯/丙烯酸乙酯共聚物(EEA)、和乙烯/乙烯醇共聚物；最优选熔体流动指数(MFI)为0.2到50g/10min的那些。这些中的一种或多种可单独使用或组合使用。
下面描述用于本发明树脂组合物中的极细尼龙纤维分散的聚烯烃树脂组合物。
对于极细尼龙纤维分散的聚烯烃树脂组合物(在下文中，简称为“Ny-PO”)中使用的尼龙纤维中的尼龙组分也没有特别限制，其为在其主链中具有酰胺基并且熔点在135到350℃范围内的热塑性聚酰胺(以下简称为“聚酰胺”)，其比聚烯烃的熔点高至少20℃。优选地，聚酰胺的熔点在160到265℃范围内。同样优选地，所述类型的聚酰胺可通过挤出和拉伸得到强韧的纤维。
聚酰胺的具体例子为尼龙6、尼龙66、尼龙6-尼龙66共聚物、尼龙610、尼龙46、尼龙11、尼龙12、尼龙MXD6、二甲苯二胺/己二酸缩聚物、二甲苯二胺/庚二酸缩聚物、二甲苯二胺/辛二酸缩聚物、二甲苯二胺/壬二酸缩聚物、二甲苯二胺/癸二酸缩聚物、四亚甲基二胺/对苯二甲酸缩聚物、六亚甲基二胺/对苯二甲酸缩聚物、八亚甲基二胺/对苯二甲酸缩聚物、三甲基六亚甲基二胺/对苯二甲酸缩聚物、十亚甲基二胺/对苯二甲酸缩聚物、十一撑二胺/对苯二甲酸缩聚物、十二撑二胺/对苯二甲酸缩聚物、四亚甲基二胺/间苯二甲酸缩聚物、六亚甲基二胺/间苯二甲酸缩聚物、八亚甲基二胺/间苯二甲酸缩聚物、三甲基六亚甲基二胺/间苯二甲酸缩聚物、十亚甲基二胺/间苯二甲酸缩聚物、十一撑二胺/间苯二甲酸缩聚物、和十二撑二胺/间苯二甲酸缩聚物。
在这些聚酰胺中，特别优选的例子为尼龙6(PA6)、尼龙66(PA66)、尼龙12(PA12)、尼龙6-尼龙66共聚物。这些中的一种或多种可单独使用或组合使用。优选地，这些聚酰胺的分子量为10,000到200,000。
对于尼龙纤维的纤维直径没有特别限制，可至多为5μm。
极细尼龙纤维分散的聚烯烃树脂组合物中所用的聚烯烃为与前述作为树脂组合物主要成分的聚烯烃同样的聚烯烃。
在本发明使用的Ny-PO中，对于聚烯烃树脂(PO)与极细的尼龙纤维(Ny)的重量比没有特别限制，可优选为5∶5到9∶1(PO∶Ny)，更优选为7∶3到9∶1(PO∶Ny)，最优选为8∶2(PO∶Ny)。
对于本发明树脂组合物中使用的Ny-PO的量没有特别限制，相对于100重量份的树脂组合物优选为最多100重量份，更优选为最多50重量份，更优选为5到20重量份。
此外优选本发明的树脂组合物包含二氧化硅粒子或氢氧化镁粒子或这些粒子的混合物，以改善由该树脂组合物得到的树脂成形体的耐磨性和着色性。
对于本发明的树脂组合物可包含的二氧化硅粒子(包括经过表面处理剂或表面处理方法如偶联或CVD方法进行表面处理的那些)没有特别限制，优选粒径为1nm到100μm，特别优选1nm到100nm。
对于本发明的树脂组合物可包含的氢氧化镁粒子(包括经过表面处理剂或表面处理方法如偶联或CVD方法进行表面处理的那些)没有特别限制，优选粒径为1nm到100μm，特别优选1nm到100nm。
对于本发明的树脂组合物可包含的二氧化硅粒子或氢氧化镁粒子或这些粒子的混合物的量没有特别限制，相对于100重量份的树脂组合物，其含量可为最多100重量份，更优选为最多60重量份，更优选为10到30重量份。
此外，在本发明的树脂组合物中，有可能使用包含聚烯烃、聚酰胺纤维、硅烷偶联剂和二氧化硅粒子或氢氧化镁粒子或这些粒子的混合物的极细尼龙纤维分散的聚烯烃树脂组合物(Ny-PO)。使用这种Ny-PO有可能进一步改善本发明的树脂组合物的耐磨性。
这种Ny-PO可为包含或不含二氧化硅粒子或氢氧化镁粒子或这些粒子的混合物的聚酰胺纤维。
对于在包含聚烯烃、聚酰胺纤维、硅烷偶联剂和二氧化硅粒子或氢氧化镁粒子或这些粒子的混合物的Ny-PO中使用的聚烯烃没有特别限制，可为与前述作为树脂组合物主要成分的聚烯烃同样的聚烯烃。
对于上述Ny-PO使用的聚酰胺没有特别限制，但可为与前述作为树脂组合物的尼龙组分同样的聚酰胺。
相对于总量为100重量份的聚烯烃和聚酰胺，硅烷偶联剂的用量优选为0.1-5.5重量份，更优选为0.2-3.0重量份(或者更具体地说，当同时加入二氧化硅粒子或氢氧化镁粒子或这些粒子的混合物时，硅烷偶联剂的用量为0.1-8重量份，更优选为0.2-4重量份；当后加入二氧化硅粒子或氢氧化镁粒子或这些粒子的混合物，并且对二氧化硅进行硅烷偶联处理时，硅烷偶联剂的用量为0.1-5.5重量份)。如果硅烷偶联剂的量小于0.1重量份时，不能得到任何具有高耐磨性、高阻燃性和高强度的组合物，如果硅烷偶联剂的量大于5.5重量份，则不能得到任何具有高弹性模量的组合物。如果硅烷偶联剂的量小于0.1重量份，仅能获得具有低强度的组合物，因为没有在聚烯烃、聚酰胺和二氧化硅粒子之间形成强的结合。如果其量大于5.5重量份，则仅能获得具有低弹性模量的组合物，因为聚酰胺不形成令人满意的微细纤维。
有机过氧化物可与硅烷偶联剂一起使用。当有机过氧化物与其一起使用时，在聚烯烃组分的分子链中可形成自由基，其可与硅烷偶联剂反应，促进聚烯烃组分和硅烷偶联剂的反应。使用的有机过氧化物的量相对于100重量份的聚烯烃组分可为0.01到1.0重量份。优选地，使有机过氧化物的一分钟的半减期温度与聚烯烃组分的熔点或硅烷偶联剂的熔点中较高的相同，或比该温度高约30℃。具体地，优选使有机过氧化物的一分钟的半减期温度在约110℃到200℃范围内。
有机过氧化物的具体例子为二α-枯基过氧化物、1，1-二(叔丁基过氧基)-3，3，5-三甲基环己烷、1，1-二(叔丁基过氧基)环己烷、2，2-二(叔丁基过氧基)丁烷、4，4-二叔丁基过氧戊酸正丁酯、2，2-双(4，4-二叔丁基过氧环己基)丙烷、过氧新癸酸-2，2，4-三甲基戊酯、过氧新癸酸-α-苯基异丙酯、过氧新己酸叔丁酯、过氧新戊酸叔丁酯、过氧乙酸叔丁酯、过氧月桂酸叔丁酯、过氧苯甲酸叔丁酯、过氧间苯二甲酸叔丁酯。特别是，优选其中一分钟的半减期温度为在使组分熔融混炼的温度和比熔融混炼温度高约30℃的温度范围内的那些，具体地，优选其一分钟的半减期温度为约80℃到260℃。
对于在Ny-PO中使用的二氧化硅粒子、氢氧化镁粒子或这些粒子的混合物没有特别限制，但可为与前述树脂组合物的二氧化硅粒子、氢氧化镁粒子或这些粒子的混合物同样的粒子。
对于Ny-PO中的二氧化硅粒子、氢氧化镁粒子或这些粒子的混合物的含量也没有特别限制，优选相对于100重量份的聚烯烃树脂组合物为1到100重量份，更优选为1到60重量份。
如果该量大于60重量份，则组合物的强度不高。
另一方面，如果该量小于1重量份，则硅烷偶联剂和二氧化硅粒子、氢氧化镁粒子或这些粒子的混合物之间的氢键部分不能令人满意，并且组合物也不能具有预定的抗磨性和强度。
然而，事实上，二氧化硅粒子、氢氧化镁粒子或这些粒子的混合物的优选量取决于制备本发明的聚烯烃树脂组合物时的混炼条件而不同，因此，其可在混炼构成组分之前适当地决定。
Ny-PO中几乎所有的聚酰胺组分形成均匀地分散在组合物基质中的微细纤维。具体地，至少70重量％，优选至少80重量％，更优选90重量％的聚酰胺组分形成均匀分散在基质中的微细纤维。优选地，聚酰胺组分纤维的平均纤维直径至多为1μm，其平均纤维长度至多为100μm。还优选地，纤维的长度直径比(纤维长度/纤维直径的比)为20到1,000。聚烯烃组分在其界面与聚酰胺组分结合。
下面描述生产如上所述的包含聚烯烃、聚酰胺纤维、二氧化硅偶联剂、和二氧化硅粒子、氢氧化镁粒子或这些粒子的混合物的Ny-PO的方法。生产Ny-PO的方法包括以下两种方法。
(A)预先制备包括聚烯烃、聚酰胺纤维和硅烷偶联剂的树脂组合物，并将其与二氧化硅粒子混炼。
(B)混炼聚烯烃、聚酰胺、硅烷偶联剂和二氧化硅粒子。
虽然对于在方法(A)中制备包括聚烯烃、聚酰胺纤维和硅烷偶联剂的树脂组合物的方法没有特别限制，但其包括例如以下步骤：
(A1)熔融混炼聚烯烃(组分1)和硅烷偶联剂(组分2)，使组分1化学改性；
(A2)在不低于组分3熔点的温度下，熔融混炼聚酰胺(组分3)和已经由组分2化学改性的组分1；
(A3)在不低于组分3熔点的温度下，熔融混炼、化学改性并挤出聚酰胺组分3和已经由组分2化学改性的组分1；
(A4)在不低于组分1的熔点但不高于组分3的熔点的温度下，在牵引的同时拉伸或压延经过熔融混炼及化学改性的挤出物；
(A5)使经过拉伸或压延的组合物冷却到室温并制粒；和
(A6)选择性地向小粒中加入剩余的聚烯烃组分，并进一步在不高于组分3熔点的温度下熔融混炼、冷却并制粒。
以下描述步骤(A1)。熔融混炼温度不低于组分1的熔点，但优选比熔点高30℃。当二者在比组分1的熔点高30℃的温度下熔融混炼时，则组分1与组分2反应并被组分2化学改性。可在通常用于混炼树脂或橡胶的任何常用的装置中对它们熔融混炼。装置包括例如班伯里密炼机、混炼机、混炼压出机、开口辊、单轴混炼机、双轴混炼机。在这些装置中，由于其可在短期内实现连续的熔融混炼，最优选双轴混炼机(其适用于以下所述的步骤)。
以下描述步骤(A2)。熔融混炼温度不低于组分3的熔点，但优选比熔点高10℃。如果熔融混炼的温度低于组分3的熔点，则组分不能混炼，并且不能成纤维状分散。因此，在高于组分3的熔点的温度下、特别是在优选比组分3的熔点高20℃的温度下熔融混炼。
以下描述步骤(A3)。通过喷丝嘴或通过吹胀模或T形模挤出步骤中得到的混炼后的混合物。混合物的纺丝和挤出必须在高于组分3熔点的温度下进行。具体地，最好在比组分3的熔点高30℃的温度下进行。当熔融混炼混合物的操作在低于组分3的熔点的温度下进行时，混炼后的混合物没有组分3的微细纤维分散在组分1的基质中的结构。因此，当对这种类型的混炼混合物纺丝和拉伸时，组分3不能形成微细纤维。
以下描述步骤(A4)。对挤出的、线状或纱状制品连续冷却、拉伸或压延。在比组分3熔点低10℃的温度下进行冷却后的纤维制品的拉伸或压延。拉伸和压延得到强韧的纤维，由于如此生产的纤维强化树脂组合物可具有更好的特性，所以这种处理是有利的。可通过例如通过喷丝嘴挤出混炼混合物将其纺成线状和纱状制品、然后在牵引的同时将其缠绕在筒管上进行拉伸或压延处理。如果需要，可将其制粒为小粒。本文中的牵引纤维制品是指制品的缠绕速度比其通过喷丝嘴的速度大。优选地，缠绕速度/喷丝嘴速度的比(牵引比)为1.5到100，更优选为2到50，更优选为3到30。
以下描述步骤(A5)。由于可加入任何另外的树脂或橡胶组分并与聚酰胺纤维强化的聚烯烃树脂组合物均匀混炼，优选聚酰胺纤维强化的聚烯烃树脂组合物为小粒的形式。可将经过制粒的树脂组合物与这些另外的橡胶或树脂均匀混炼，并可容易地得到其中均匀地分散了微细纤维的聚酰胺纤维强化树脂组合物。
虽然在上文中单独地描述了各自的步骤，但其可合并为一个连续的工艺，在具有多个进料口和多个捏合段的双轴混炼机中进行，每个进料口将相应的组分和过氧化物等中的一种进料到混炼机中，每个捏合段相应于一个进料口。包括如此合并的步骤的工艺更经济、稳定和安全。
对于将包括聚烯烃、聚酰胺纤维和硅烷偶联剂的树脂组合物与二氧化硅粒子、氢氧化镁粒子或这些粒子的混合物混炼的方法没有特别限制。例如，可在比聚烯烃的熔点高10℃但不高于聚酰胺熔点的温度下，在班伯里密炼机、混炼机、混炼压出机、开口辊、单轴混炼机或双轴混炼机中将包括聚烯烃、聚酰胺纤维和硅烷偶联剂的树脂组合物(组分4)的小粒与二氧化硅粒子、氢氧化镁粒子、或这些粒子的混合物(组分5)热混炼。
认为通过以上热混炼操作在组分5和组分4中的硅烷偶联剂之间形成氢键。优选将热混炼的混合物挤出、拉伸或压延、并制粒。
对于以生产方式(B)生产包括聚烯烃、聚酰胺纤维、硅烷偶联剂和二氧化硅粒子、氢氧化镁粒子或这些粒子的混合物的方法没有特别限制。例如，其包括以下步骤：
(B1)熔融混炼聚烯烃(组分1)与硅烷偶联剂(组分2)，使组分1化学改性；
(B2)在不低于组分3的熔点的温度下，熔融混炼聚酰胺(组分3)、二氧化硅粒子、氢氧化镁粒子或这些粒子的混合物(组分5)和已经由组分2化学改性的组分1；
(B3)在不低于组分3的熔点的温度下，熔融混炼、化学改性并挤出聚酰胺组分3与已经由组分2化学改性的组分1；
(B4)在不低于组分1的熔点但不高于组分3的熔点的温度下，在牵引的同时拉伸或压延经过熔融混炼及化学改性的挤出物；
(B5)使拉伸或压延过的组合物冷却到室温并制粒；和
(B6)选择性地向小粒中加入剩余的聚烯烃组分1，并进一步在不高于组分3熔点的温度下熔融混炼、冷却并制粒。
以下描述步骤(B1)。熔融混炼温度不低于组分1的熔点，但优选比其熔点高30℃。当二者在比组分1的熔点高30℃的温度下熔融混炼时，则组分1与组分2反应并被组分2化学改性。可在通常用于混炼树脂或橡胶的任何常用的装置中对它们熔融混炼。装置包括例如班伯里密炼机、混炼机、混炼压出机、开口辊、单轴混炼机、双轴混炼机。在这些装置中，由于其可在短期内实现连续的熔融混炼，最优选的是双轴混炼机(其适用于以下所述的步骤)。
以下描述步骤(B2)。熔融混炼温度不低于组分3的熔点，但优选比熔点高10℃。如果熔融混炼的温度低于组分3的熔点，则该组分不能混炼，并且不能成纤维状分散。因此，在高于熔点的温度下熔融混炼，特别是优选比组分3的熔点高20℃的温度下熔融混炼。
以下描述步骤(B3)。通过喷丝嘴或通过吹胀模或T形模挤出步骤中得到的经过混炼的混合物。混合物的纺丝和挤出必须在高于组分3的熔点的温度下进行。具体地，最好在比组分3的熔点高30℃的温度下进行。当熔融混炼混合物的操作在低于组分3的熔点的温度下进行，混炼后的混合物没有组分3的微细纤维分散在组分1的基质中的结构。因此，当将这种类型的混炼混合物经过纺丝和拉伸时，组分3不能形成微细纤维。
以下描述步骤(B4)。将挤出的、线状或纱状制品连续冷却、拉伸或压延。在比组分3熔点低10℃的温度下进行冷却后的纤维制品的拉伸或压延。将其拉伸和压延得到强韧的纤维，由于如此生产的纤维强化树脂组合物可具有更好的特性，所以这种处理是有利的。可通过例如通过喷丝嘴挤出混炼混合物将其纺成线状和纱状制品、然后在牵引的同时将其缠绕在筒管上进行拉伸或压延处理。如果需要，可将其制粒为小粒。本文中的牵引纤维制品是指制品的缠绕速度比其通过喷丝嘴的速度大。优选地，缠绕速度/喷丝嘴速度的比(牵引比)为1.5到100，更优选为2到50，更优选为3到30。
以下描述步骤(B5)。由于可加入任何另外的树脂或橡胶组分并与聚酰胺纤维强化的聚烯烃树脂组合物均匀混炼，优选聚酰胺纤维强化的聚烯烃树脂组合物为小粒的形式。可将制粒的树脂组合物与这些另外的橡胶或树脂均匀混炼，并可容易地得到其中均匀地分散了微细纤维的聚酰胺纤维强化树脂组合物。
虽然在上文中单独地描述了各自的步骤，但其可合并为一个连续的工艺，在具有多个进料口和多个捏合段的双轴混炼机中进行，每个进料口将相应的组分和过氧化物等中的一种进料到混炼机中，每个捏合段相应于一个进料口。包括如此合并的步骤的工艺更经济、稳定和安全。
按照上述方式的热混炼，组分1与组分2反应并从而前者由后者化学改型改性，组分3的微细纤维分散在组分1的基质中。那样的话，可在组分3的纤维的表面上形成比组分3的微细纤维更细的组分1的须状纤维。在这种实施方案中，组分3也由组分2改性。认为组分5可在组分1和组分3由组分2化学改性的部分与组分1和组分3化学结合，从而部分地使组分1和组分3交联。在加入组分5的这种实施方案中胶凝部分比不含组分5的另一种情况更高。为此，组分5改善了树脂组合物的多种特性。
对于得到本发明的树脂组合物的方法没有特别限制，但可提及例如其中使用高速混合装置如亨舍尔混合器将聚烯烃树脂和Ny-PO、以及二氧化硅粒子或氢氧化镁粒子或这些粒子的混合物预混合，然后使用已知的混炼机如单轴挤出机、双轴挤出机、班伯里密炼机、混炼机或轧制机混炼的方法。
本发明的树脂组合物可在不损害本发明效果的程度上进一步包含多种通常引入的辅助组分，例如酚系、磷系或硫系氧化抑制剂；成核剂、抗静电剂、金属脂肪酸盐；润滑剂如酰胺系、硅氧烷系或聚四氟乙烯系；滑爽剂；加工助剂；金属钝化剂；紫外线抑制剂；和填料如炭黑、白炭黑、碳酸钙、硅酸镁、铁素体、沸石、蒙脱土、硫酸钡、粘土、滑石或锌白。
本发明还提供了采用上述树脂组合物作为绝缘材料的电线。对于电线的种类或结构没有限制，使用上述树脂组合物作为用于例如图1所示的单线、图2所示的扁形电线或图3所示的屏蔽式电线的绝缘体有可能实现令人满意的挠性和柔软性、染料着色性以及耐磨性的改善。在附图中，参考数字1表示导体，2表示绝缘体，3表示编织屏蔽，4表示被覆层。
对于在电线上形成绝缘体的方法没有特别限制，可采用多种公知的方法。例如，挤出机可为缸径为20到90mm和L/D为10到40的单轴挤出机，并且其具有螺杆、十字头、多孔格栅、分配器、连接套和冲模。将上述树脂组合物进料到温度设置为使树脂组合物彻底熔融的温度下的单轴挤出机中。通过螺杆熔融并混炼树脂组合物。通过多孔格栅将特定量的树脂组合物供应到十字头。由分配器使熔融的树脂组合物流入在连接套的周围上。通过冲模将流入的树脂组合物以被覆导体的状态挤出到导体周围上，从而得到具有绝缘体的电线。
以下描述具体的数值例，但本发明不受其限制。
表1
          样品编号   1   2   3   4
  材料组成   低密度聚乙烯   100   100   100   100
  含溴的阻燃剂   35   35   10
  添加剂   2   2   2   2
  Ny-PO(Ny重量％)   10(2)   10(2)   10(2)   10(2)
  二氧化硅粒子16nm   10   5
  氢氧化镁粒子80nm   60   5
          电子束交联(有或无)   无   无   无   无
  电线特性值   拉伸强度(MPa)   11.5   12.5   11.0   11.5
  伸长(％)   540   540   350   330
  耐磨性(次数)   150   210   120   140
  阻燃性(秒)   5   5   6   12
  着色性   着色前   225   225   220   220
  25℃   210   200   200   200
  60℃   170   160   150   150
          样品编号   5   6  比较例1   比较例2
  材料组成   低密度聚乙烯   100   100   100   100
  含溴的阻燃剂   35   35   35   35
  添加剂   2   2   2   2
  Ny-PO(Ny重量％)   10(2)   10(2)
  二氧化硅粒子16nm   10   10
  氢氧化镁粒子80nm
          电子束交联(有或无)   有   有   有   有
  电线特性值   拉伸强度(MPa)   11.5   12.2   10.1   9.7
  伸长(％)   410   405   410   390
  耐磨性(次数)   235   260   160   195
  阻燃性(秒)   4   3   6   6
  着色性   着色前   230   230   235   230
  25℃   220   215   230   225
  60℃   195   185   215   205
[挤出扭矩的评价]
将由表1所示组分组成的各树脂组合物进料到电线挤出机(φ60mm，L/D＝24.5，FF螺杆)并在600mm/min的挤出速度和200℃的挤出温度下挤出到导线面积为0.5387mm2的导体上，生产最终外径为1.50mm的电线。
表1中材料组成的数字单位为重量份。在极细尼龙纤维分散的聚烯烃树脂组合物(Ny-PO)中，聚烯烃为通过以下方法得到的硅烷改性的聚乙烯：将80重量份的低密度聚乙烯[熔点110℃，MFR为5.0(g/10min)与作为硅烷偶联剂的1.0重量份的γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、作为氧化抑制剂的0.5重量份的Irganox 1010和作为过氧化物的0.5重量份的二-α-枯基过氧化物(浓度为40％)混合，将混合物进料到直径为45mm并加热到170℃的双轴挤出机中并制粒。将得到的全部硅烷改性的聚乙烯、作为尼龙组分的20重量份的尼龙6(熔点为215到225℃)和0.5重量份的Irganox 1010在温度设置为235℃并且冲模直径为φ3mm的双轴挤出机中混炼，通过冲模以股的形式挤出并将其空气冷却，由卷绕辊以牵引比7进行卷起，并在室温下在5-英寸辊之间拉伸，从而得到小粒。
[电线特性的评价]
评价由上述电线挤出机制得的电线的牵引特性(屈服、断裂强度和伸长)、耐磨性、和阻燃性。结果如表1中所示。
<牵引试验>
由量规在长度为约150mm的电线样品的中间部分标记50mm的距离，将其附着于JIS B7721规定的试验装置的卡盘中，并以200mm/min的拉动速率牵引，从其最大牵引负荷(MPa)，和在样品断开时在量规之间得到的长度测量其拉伸伸长。
<耐磨性>
使用图4中所示的刮磨试验装置进行试验。更具体地，将长度为约1m的电线样品111放在样品支架105上并由夹具104固定。通过使用按压件101以7N的总负荷将在柱塞103末端提供有直径为0.45mm的钢琴线108的柱塞103抵压在电线样品111上，并沿样品往复运动(往复运动距离为14mm)，直到电线样品111上的绝缘体磨损并且柱塞103的钢琴线108接触电线样品111中的导体106，测定结束时往复运动的次数。
<阻燃性>
如图5所示，将长度至少为600mm的电线样品10以45°角倾斜固定在无风槽中，在距离其上端500±5mm的位置通过本生灯20对其施加还原焰15秒，测定火焰熄灭的时间。
[着色性的评价]
通过将作为染料的3重量％的Plast Blue 8580溶解在二甲苯中制备着色溶液。通过将前述得到的各个电线浸渍在25℃和60℃的着色溶液中10秒并用二甲苯洗涤进行着色处理。
由计算机读取着色处理后的电线的着色并使用图像处理软件根据灰色标度测定图像数据的色密度。灰色标度的色密度为0(黑色)到255(白色)。试验结果如表1中所示。

Claims (8)

1.电线被覆用树脂组合物，其中混合了聚烯烃树脂和极细尼龙纤维分散的聚烯烃树脂组合物。
2.权利要求1的树脂组合物，其中在极细尼龙纤维分散的聚烯烃树脂组合物中聚烯烃树脂(PO)与极细尼龙纤维(Ny)的重量比为5∶5到9∶1(PO∶Ny)。
3.权利要求2的树脂组合物，其中重量比为8∶2(PO∶Ny)。
4.权利要求1的树脂组合物，进一步包括二氧化硅粒子和氢氧化镁粒子中的至少一种。
5.权利要求1的树脂组合物，其中极细尼龙纤维分散的聚烯烃树脂组合物含有聚烯烃、聚酰胺纤维、硅烷偶联剂和二氧化硅粒子。
6.权利要求5的树脂组合物，其中聚酰胺纤维含有二氧化硅粒子和氢氧化镁粒子中的至少一种。
7.权利要求1的树脂组合物，其中聚酰胺纤维的平均纤维直径为至多5μm，并且其长度直径比为20到1000。
8.电线，其包括由权利要求1的树脂组合物构成的被覆层。
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