DE102009008065B4 - A polymer composition usable for a sheath of an electric wire and use thereof - Google Patents
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Abstract
Eine Polymerzusammensetzung, die für eine Ummantelung einer elektrischen Leitung verwendbar ist, die umfasst: – 100 Gew.-Teilen eines Basispolymers, das Homo-Polypropylen, Maleinsäure-modifiziertes Homo-Polypropylen und Ethylen-Propylen Gummi enthält, wobei das Verhältnis von Homo-Polypropylen zusammen mit Maleinsäure-modifiziertem Homo-Polypropylen zu Ethylen-Propylen Gummi gleich oder geringer als 4:1 ist, und wobei Homo-Polypropylen und Maleinsäure-modifiziertes Homo-Polypropylen in einem Verhältnis von 5:1 bis 3:2 vorliegen; – 2 bis 45 Gew.-Teilen eines Polyamids, basierend auf 100 Gew.-Teilen des Basispolymers, wobei das Polyamid ein Copolymer von Polyamid 6 und Polyamid 66 ist; und – 60 bis 90 Gew.-Teilen eines Metallhydroxids, basierend auf 100 Gew.-Teilen des Basispolymers.A polymer composition useful for an electric wire jacket comprising: 100 parts by weight of a base polymer containing homo-polypropylene, maleic acid-modified homo-polypropylene and ethylene-propylene rubber, wherein the ratio of homo-polypropylene together with maleic acid-modified homo-polypropylene to ethylene-propylene rubber is equal to or less than 4: 1, and wherein homo-polypropylene and maleic acid-modified homo-polypropylene are present in a ratio of 5: 1 to 3: 2; From 2 to 45 parts by weight of a polyamide based on 100 parts by weight of the base polymer, wherein the polyamide is a copolymer of polyamide 6 and polyamide 66; and 60 to 90 parts by weight of a metal hydroxide based on 100 parts by weight of the base polymer.
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Polymerzusammensetzung und die Verwendung derselben als eine Ummantelung für eine elektrische Leitung.The present invention relates to a polymer composition and the use thereof as a sheath for electrical conduction.
In letzter Zeit ist es erforderlich, dass Kraftfahrzeugteile klein sind. Es ist ebenfalls erforderlich, dass eine isolierte elektrische Leitung für Fahrzeuge klein ist.Recently, it is required that automotive parts are small. It is also necessary that an insulated electric wire for vehicles be small.
Es gilt jedoch als äußerst schwierig, hervorragende Flammschutzeigenschaften auf eine isolierte elektrische Leitung für Fahrzeuge zu übertragen, wobei die isolierte elektrische Leitung ihre kleine Größe behalten soll. D. h. ein herkömmliches kleines Kabel kann keine zufriedenstellenden Flammschutzeigenschaften erreichen. Wenn eine teilchenförmige anorganische Flammschutzkomponente, wie zum Beispiel Magnesiumhydroxid, zu einer Polymerzusammensetzung, die als eine Ummantelung für eine elektrische Leitung verwendbar ist, in großer Menge hinzugegeben wird, können ebenfalls die Flammschutzeigenschaften verbessert sein. In diesem Fall neigen dessen mechanische Eigenschaften jedoch dazu, außergewöhnlich verringert zu sein.However, it is extremely difficult to transfer excellent flame retardancy to an insulated electric wire for vehicles, with the insulated electric wire keeping its small size. Ie. a conventional small cable can not achieve satisfactory flame retardancy. When a particulate inorganic flame retardant component such as magnesium hydroxide is added to a polymer composition usable as a jacket for electric conduction in a large amount, the flame retardance properties may also be improved. In this case, however, its mechanical properties tend to be exceptionally reduced.
Um die oben genannten Probleme zu überwinden, ist vorgeschlagen worden, einen Teil der Magnesiumhydroxidkomponente durch Polyamid zu ersetzen. Durch diese Lösung könnte eine resultierende isolierte elektrische Leitung verbesserte Flammschutzeigenschaften zeigen, während sie ihre ursprünglichen mechanischen Eigenschaften beibehält.In order to overcome the above-mentioned problems, it has been proposed to replace part of the magnesium hydroxide component with polyamide. By this solution, a resulting insulated electrical line could exhibit improved flame retardancy while retaining its original mechanical properties.
Zusätzlich offenbart die
Aus der
Die vorliegende Erfindung wird bereitgestellt, um die Probleme, die vom Durchschnittsfachmann seit langem anerkannt sind, zu überwinden. Die vorliegende Erfindung ist vorgesehen, um eine Polymerzusammensetzung bereitzustellen, die als eine Ummantelung für eine elektrische Leitung verwendbar ist, die nur wenig Platz einnimmt.The present invention is provided to overcome the problems that have long been recognized by one of ordinary skill in the art. The present invention is intended to provide a polymer composition useful as a sheath for electrical conduction which occupies little space.
Hierzu stellt die vorliegende Erfindung eine Polymerzusammensetzung gemäß Anspruch 1 bereit. Anspruch 2 beschreibt die Verwendung dieser Polymerzusammensetzung für eine Ummantelung einer isolierten elektrischen Leitung.To this end, the present invention provides a polymer composition according to claim 1. Claim 2 describes the use of this polymer composition for a sheath of an insulated electrical line.
Die Polymerzusammensetzung hat einen relativ niedrigen Schmelzpunkt und kann somit hervorragende Flammschutzeigenschaften zeigen. Die Polymerzusammensetzung gemäß der vorliegenden Erfindung hat einen relativ niedrigen Schmelzpunkt verglichen mit den Polymerzusammensetzungen des Stands der Technik und kann daher bei einer Temperatur in einem Bereich geformt werden, in dem thermischer Abbau davon nicht auftritt.The polymer composition has a relatively low melting point and thus can exhibit excellent flame retardancy. The polymer composition according to the present invention has a relatively low melting point as compared with the polymer compositions of the prior art and therefore can be molded at a temperature in a range where thermal degradation thereof does not occur.
Folglich wird eine Polymerzusammensetzung bereitgestellt, die als eine Ummantelung für eine elektrische Leitung verwendbar ist, die umfasst:
- – 100 Gew.-Teile eines Basispolymers, das ein Polyolefinpolymer enthält;
- – 2 bis 45 Gew.-Teile eines Polyamids, basierend auf 100 Gew.-Teilen des Basispolymers, wobei das Polyamid ein Copolymer von Polyamid 6 und Polyamid 66 ist; und
- – 60 bis 90 Gew.-Teile eines Metallhydroxids, basierend auf 100 Gew.-Teilen des Basispolymers.
- 100 parts by weight of a base polymer containing a polyolefin polymer;
- From 2 to 45 parts by weight of a polyamide based on 100 parts by weight of the base polymer, the polyamide being a copolymer of nylon 6 and nylon 66; and
- - 60 to 90 parts by weight of a metal hydroxide, based on 100 parts by weight of the base polymer.
Das Basispolymer enthält Ethylen-Propylen Gummi. Dies liegt daran, dass das Ethylen-Propylen Gummi die Polymerzusammensetzung mit verbesserter Wärmebeständigkeit und Flexibilität, wie für eine Ummantelung für eine elektrische Leitung erforderlich, erzeugen kann. The base polymer contains ethylene-propylene rubber. This is because the ethylene-propylene rubber can produce the polymer composition having improved heat resistance and flexibility as required for an electric wire jacket.
Polypropylen Copolymer und Ethylen-Propylen Gummi werden in einem Verhältnis gleich oder geringer als 4:1 gemischt, wodurch garantiert ist, dass die resultierende isolierte elektrische Leitung verbesserte Materialfestigkeitseigenschaften haben kann.Polypropylene copolymer and ethylene-propylene rubber are blended in a ratio equal to or less than 4: 1, which guarantees that the resulting insulated electrical conduction can have improved material strength properties.
Als Polypropylen Copolymer werden in der Polymerzusammensetzung gemäß der vorliegenden Erfindung Homo-Polypropylen und Maleinsäure-modifiziertes Homo-Polypropylen zusammen für die Verbesserung der Festigkeitseigenschaften der resultierenden Polymerzusammensetzung verwendet. In diesem Fall, wenn Homo-Polypropylen und Maleinsäure-modifiziertes Homo-Polypropylen in einem Verhältnis von 5:1 bis 3:2 gemischt werden, kann die Polymerzusammensetzung gute Verformbarkeit erreichen. Der Begriff „Homo-Polypropylen” wird hier verwendet, um Polypropylen zu betreffen, das lediglich aus Propylen aufgebaut ist. Das Homo-Polypropylen kann von Prime Polymer Co., Ltd, Mitsubishi Engineering-Plastics Corporation, usw. erhalten werden. Der Begriff „Maleinsäure-modifiziertes Homo-Polypropylen” wird hier verwendet, um wasserfreies Maleinsäure-modifiziertes Homo-Polypropylen zu betreffen. Das Maleinsäure-modifizierte Homo-Polypropylen kann von Chemtura Corporation, Mitsui Chemicals Inc., usw. erhalten werden.As the polypropylene copolymer, in the polymer composition according to the present invention, homo-polypropylene and maleic acid-modified homo-polypropylene are used together for the improvement of the strength properties of the resulting polymer composition. In this case, when homo-polypropylene and maleic acid-modified homo-polypropylene are mixed in a ratio of 5: 1 to 3: 2, the polymer composition can achieve good moldability. The term "homo-polypropylene" is used herein to refer to polypropylene that is composed solely of propylene. The homo-polypropylene can be obtained from Prime Polymer Co., Ltd., Mitsubishi Engineering-Plastics Corporation, etc. The term "maleic acid-modified homo-polypropylene" is used herein to refer to anhydrous maleic acid-modified homo-polypropylene. The maleic acid-modified homo-polypropylene can be obtained from Chemtura Corporation, Mitsui Chemicals Inc., etc.
Als Polyamidkomponente wird in der Polymerzusammensetzung gemäß der Erfindung bevorzugt ein Polyamid mit einem niedrigen Schmelzpunkt verwendet. Als ein Polyamid mit einem Schmelzpunkt gleich oder geringer als 190°C ist ein Copolymer von Polyamid 6 und Polyamid 66 bekannt. Das zuvor genannte Copolymer kann zum Beispiel von Toray Industries, Inc., Mitsubishi Engineering-Plastics Corporation, usw. erhalten werden. Wenn das Copolymer von Polyamid 6 und Polyamid 66 in der Polymerzusammensetzung gemäß der vorliegenden Erfindung verwendet wird, kann die Polymerzusammensetzung geformt werden, ohne dass thermischer Abbau davon auftritt. Deshalb besitzt die Polymerzusammensetzung verbesserte Verarbeitbarkeitscharakteristika.As the polyamide component, a low melting point polyamide is preferably used in the polymer composition according to the invention. As a polyamide having a melting point equal to or lower than 190 ° C, a copolymer of polyamide 6 and polyamide 66 is known. The aforesaid copolymer can be obtained, for example, from Toray Industries, Inc., Mitsubishi Engineering-Plastics Corporation, etc. When the copolymer of polyamide 6 and polyamide 66 is used in the polymer composition according to the present invention, the polymer composition can be molded without causing thermal degradation thereof. Therefore, the polymer composition has improved processability characteristics.
Gemäß der Polymerzusammensetzung gemäß der vorliegenden Erfindung liegt das Copolymer aus Polyamid 6 und Polyamid 66, das als die Polyamidkomponente dient, in einer Menge von 2 Gew.-Teilen bis 45 Gew.-Teilen, basierend auf 100 Gew.-Teilen des verwendeten Basispolymers, vor. Wenn die Polyamidkomponente in einer Menge von weniger als 2 Gew.-Teilen vorlag, konnten ausreichende Flammschutzeigenschaften nicht erreicht werden. Wenn im Gegensatz dazu die Polyamidkomponente in einer Menge größer als 45 Gew.-Teile vorlag, konnte eine ausreichende mechanische Festigkeit nicht erreicht werden.According to the polymer composition according to the present invention, the copolymer of polyamide 6 and polyamide 66 serving as the polyamide component is in an amount of 2 parts by weight to 45 parts by weight based on 100 parts by weight of the base polymer used. in front. When the polyamide component was less than 2 parts by weight, sufficient flame retardancy could not be obtained. In contrast, when the polyamide component was more than 45 parts by weight, sufficient mechanical strength could not be obtained.
Die Polymerzusammensetzung gemäß der vorliegenden Erfindung enthält eine Metallhydroxidkomponente, die zu dem verwendeten Basispolymer hinzugegeben wird. Als die Metallhydroxidkomponente kann die Polymerzusammensetzung gemäß der vorliegenden Erfindung ein zweiwertiges oder dreiwertiges Metallion von Magnesiumhydroxid, Aluminiumhydroxid, Calciumhydroxid usw. beinhalten, ist aber nicht darauf beschränkt. Bevorzugt wird Magnesiumhydroxid in der Polymerzusammensetzung gemäß der vorliegenden Erfindung verwendet. Es ist wünschenswert, das Metallhydroxid mit einem durchschnittlichen Teilchendurchmesser von 0.1 μm bis 20 μm zu verwenden. Das Metallhydroxid kann einer Oberflächenbehandlung durch ein Kopplungsagenz zum Zwecke der Verbesserung der Affinität oder Mischbarkeit mit der anderen Komponente und ebenfalls zur Verbesserung der Abriebfestigkeit der entsprechenden Polymerzusammensetzung unterzogen werden.The polymer composition according to the present invention contains a metal hydroxide component added to the base polymer used. As the metal hydroxide component, the polymer composition according to the present invention may include, but is not limited to, a divalent or trivalent metal ion of magnesium hydroxide, aluminum hydroxide, calcium hydroxide, etc. Preferably, magnesium hydroxide is used in the polymer composition according to the present invention. It is desirable to use the metal hydroxide having an average particle diameter of 0.1 μm to 20 μm. The metal hydroxide may be subjected to a surface treatment by a coupling agent for the purpose of improving the affinity or miscibility with the other component and also improving the abrasion resistance of the corresponding polymer composition.
Die Polymerzusammensetzung gemäß der vorliegenden Erfindung enthält die Metallhydroxidkomponente in einer Menge von 60 Gew.-Teilen bis 90 Gew.-Teilen, basierend auf 100 Gew.-Teilen des verwendeten Basispolymers. Wenn die Metallhydroxidkomponente in einer Menge kleiner als 60 Gew.-Teile, basierend auf 100 Gew.-Teilen des verwendeten Basispolymers, vorlag, konnten ausreichende Flammschutzeigenschaften nicht auf die resultierende Polymerzusammensetzung übertragen werden. Wenn im Gegensatz dazu die Metallhydroxidkomponente in einer Menge größer als 90 Gew.-Teile, basierend auf 100 Gew.-Teilen des verwendeten Basispolymers, vorlag, konnten mechanische Eigenschaften, wie zum Beispiel Abriebfestigkeit, die im allgemeinen für die Ummantelung für eine elektrische Leitung erforderlich sind, nicht auf die resultierende Polymerzusammensetzung übertragen werden. Noch ausführlicher ist die Metallhydroxidkomponente herkömmlich in einer Menge gleich oder weniger als 200 Gew.-Teile, basierend auf 100 Gew.-Teilen des verwendeten Basispolymers, zu der Polymerzusammensetzung hinzugegeben worden. Mit anderen Worten enthält die Polymerzusammensetzung des Stands der Technik eine große Menge an Metallhydroxidkomponente darin. In diesem Fall sind die mechanischen Eigenschaften der resultierenden Polymerzusammensetzung niemals für ein Kraftfahrzeug geeignet. Auf der anderen Seite enthält die Polymerzusammensetzung gemäß der vorliegenden Erfindung die Metallhydroxidkomponente in einer Menge gleich oder geringer als 90 Gew.-Teile, basierend auf 100 Gew.-Teilen des verwendeten Basispolymers. Bevorzugt kann die Polymerzusammensetzung gemäß der vorliegenden Erfindung die Metallhydroxidkomponente in einer Menge von 70 Gew.-Teilen bis 80 Gew.-Teilen, basierend auf 100 Gew.-Teilen des verwendeten Basispolymers, enthalten.The polymer composition according to the present invention contains the metal hydroxide component in an amount of 60 parts by weight to 90 parts by weight based on 100 parts by weight of the base polymer used. When the metal hydroxide component was present in an amount smaller than 60 parts by weight based on 100 parts by weight of the base polymer used, sufficient flame retardance properties could not be transferred to the resulting polymer composition. In contrast, when the metal hydroxide component was in an amount greater than 90 parts by weight based on 100 parts by weight of the base polymer used, mechanical properties such as abrasion resistance generally required for the electric wire jacket could be exhibited are not transferred to the resulting polymer composition. More specifically, the metal hydroxide component has conventionally been added to the polymer composition in an amount equal to or less than 200 parts by weight, based on 100 parts by weight of the base polymer used. In other words, the prior art polymer composition contains a large amount of metal hydroxide component therein. In this case, the mechanical properties of the resulting polymer composition are never suitable for a motor vehicle. On the other hand, the polymer composition according to the present invention, the metal hydroxide component in an amount equal to or less than 90 parts by weight, based on 100 parts by weight of the base polymer used. Preferably, the polymer composition according to the present invention may contain the metal hydroxide component in an amount of from 70 parts by weight to 80 parts by weight based on 100 parts by weight of the base polymer used.
Die Polymerzusammensetzung, die als eine Ummantelung für eine elektrische Leitung verwendbar ist, gemäß der vorliegenden Erfindung kann weiter ein Antioxidationsmittel, einen Metalldeaktivator, wie zum Beispiel einen Kupferinhibitor, ein Verarbeitungshilfsmittel, wie zum Beispiel ein Schmiermittel oder ein Wachs, ein Färbemittel, ein Pigment, ein Flammschutzmittel, wie zum Beispiel Zinkborat, und ein auf Silikon basierendes Flammschutzmittel usw. beinhalten, wobei alle davon herkömmlich in einer auf Olefin basierenden Polymerzusammensetzung verwendet werden können. Die oben genannten Komponenten können in einer angemessenen Menge, die dem Durchschnittsfachmann gut bekannt ist, hinzugegeben werden.The polymer composition usable as a cladding for electric conduction according to the present invention may further include an antioxidant, a metal deactivator such as a copper inhibitor, a processing aid such as a lubricant or a wax, a coloring agent, a pigment, a flame retardant such as zinc borate, and a silicone-based flame retardant, etc., all of which can be conventionally used in an olefin-based polymer composition. The above components may be added in an appropriate amount well known to those of ordinary skill in the art.
Die Polymerzusammensetzung, die als eine Ummantelung für eine elektrische Leitung verwendbar ist, gemäß der vorliegenden Erfindung kann weiter mindestens eine zusätzliche Komponente, zum Beispiel ein auf Stickstoff basierendes Flammschutzmittel, wie zum Beispiel Melamincyanurat, ein Flammschutzmittel, wie zum Beispiel Zinkborat, und ein auf Silikon basierendes Flammschutzmittel, ein Verstärkungsmittel, wie zum Beispiel Lehm, Calciumcarbonat und Talk, ein Antioxidationsmittel, einen Metalldeaktivator, ein Verarbeitungsmittel, wie zum Beispiel ein Schmiermittel, ein Färbemittel, ein Pigment usw. beinhalten, wobei alle davon herkömmlich zu der auf Polyamid basierenden Polymerverbindung hinzugegeben werden können. Die oben genannten zusätzlichen Komponenten können in einer angemessenen Menge, die dem Durchschnittsfachmann gut bekannt ist, hinzugegeben werden.The polymer composition usable as a cladding for electric conduction according to the present invention may further contain at least one additional component, for example, a nitrogen-based flame retardant such as melamine cyanurate, a flame retardant such as zinc borate, and one based on silicone based flame retardant, a reinforcing agent such as clay, calcium carbonate and talc, an antioxidant, a metal deactivator, a processing agent such as a lubricant, a colorant, a pigment, etc., all of which are conventionally added to the polyamide-based polymer compound can be. The above-mentioned additional components may be added in an appropriate amount well known to those of ordinary skill in the art.
Die Polymerzusammensetzung, die als eine Ummantelung für eine elektrische Leitung verwendbar ist, gemäß der vorliegenden Erfindung kann durch Mischen und Kneten der oben genannten Komponenten in irgendeiner Apparatur, die herkömmlich für die Herstellung einer isolierenden, umhüllenden Polymerzusammensetzung verwendet wird, hergestellt werden. Eine solche Apparatur kann einen Bunbury Mischer, eine Walzenmühle, eine Druckknetmaschine („press kneader”) usw. beinhalten. Im Allgemeinen wird das Basispolymer zuerst hergestellt und dann wird mindestens eine andere Komponente als das Basispolymer zu dem Basispolymer hinzugegeben. Ein Verfahren zur Herstellung der Polymerzusammensetzung, die als eine Ummantelung für eine elektrische Leitung verwendbar ist, gemäß der vorliegenden Erfindung ist jedoch niemals darauf beschränkt. Mit anderen Worten, das Basispolymer kann zu der anderen Komponente oder der Mischung der anderen Komponenten hinzugegeben werden.The polymer composition usable as a cladding for electric conduction according to the present invention can be prepared by mixing and kneading the above-mentioned components in any apparatus conventionally used for the production of an insulating encapsulating polymer composition. Such an apparatus may include a Bunbury mixer, a roll mill, a press kneader, and so on. In general, the base polymer is prepared first and then at least one component other than the base polymer is added to the base polymer. However, a method for producing the polymer composition usable as a cladding for electric conduction according to the present invention is never limited thereto. In other words, the base polymer may be added to the other component or mixture of the other components.
Das Kneten kann bei einer niedrigsten Temperatur durchgeführt werden, insofern zulässig ist, das Kneten durchzufuhren. Im speziellen wird die Temperatur von 10°C bis 20°C oberhalb des Schmelzpunkts des verwendeten Copolymers aus Polyamid 6 und Polyamid 66 ausgewählt. In diesem Fall kann die resultierende Ummantelung für eine elektrische Leitung durch Minimieren sowohl der Wärme-Vorgeschichte als auch des thermischen Abbaus der Polymerzusammensetzung selbst hervorragende mechanische Eigenschaften erreichen.The kneading may be performed at a lowest temperature, insofar as it is allowed to perform the kneading. Specifically, the temperature is selected from 10 ° C to 20 ° C above the melting point of the copolymer of polyamide 6 and nylon 66 used. In this case, by minimizing both the heat history and the thermal degradation of the polymer composition itself, the resulting electrical conduction jacket can achieve excellent mechanical properties.
Die resultierende Polymerzusammensetzung, die als eine Ummantelung für eine elektrische Leitung verwendbar ist, gemäß der vorliegenden Erfindung kann direkt bei der Herstellung einer isolierten elektrischen Leitung verwendet werden. Die resultierende Zusammensetzung kann jedoch einer weiteren Behandlung, wie zum Beispiel einer Pelletisierung, unterzogen werden, bevor sie dem Verfahren zur Herstellung der isolierten elektrischen Leitung zugeführt wird.The resulting polymer composition usable as a cladding for electric conduction according to the present invention can be used directly in the production of an insulated electric wire. However, the resulting composition may be subjected to a further treatment such as pelletization before being fed to the process of producing the insulated electric wire.
Bei der Herstellung der isolierten elektrischen Leitung aus der Polymerzusammensetzung gemäß der vorliegenden Erfindung kann ein Verfahren, das herkömmlich bei der Herstellung einer isolierten elektrischen Leitung verwendet wird, verwendet werden. Zum Beispiel beinhaltet die Herstellung einer isolierten elektrischen Leitung das Extrudieren der Polymerzusammensetzung. Bei der Herstellung der isolierten elektrischen Leitung, insbesondere bei der Bildung einer isolierenden Ummantelung, wird eine relativ niedrige Temperatur ausgewählt, um die Polymerkomponente zu schmelzen. Als ein Ergebnis kann die resultierende isolierte elektrische Leitung eine isolierende Ummantelung haben, die hervorragende mechanische Eigenschaften besitzt. Insbesondere kann die Temperatur von 40°C bis 50°C oberhalb des Schmelzpunkts des verwendeten Copolymers aus Polyamid 6 und Polyamid 66 ausgewählt werden.In the production of the insulated electric wire from the polymer composition according to the present invention, a method conventionally used in the production of an insulated electric wire can be used. For example, the production of an insulated electrical lead involves extruding the polymer composition. In the manufacture of the insulated electrical lead, particularly in the formation of an insulating sheath, a relatively low temperature is selected to melt the polymer component. As a result, the resulting insulated electric wire can have an insulating sheath that has excellent mechanical properties. In particular, the temperature may be selected from 40 ° C to 50 ° C above the melting point of the copolymer of polyamide 6 and polyamide 66 used.
Die folgenden Beispiele sind bereitgestellt, um den Umfang der vorliegenden Erfindung zu veranschaulichen. Da die Beispiele nur für veranschaulichende Zwecke bereitgestellt sind, sollte die Erfindung nicht darauf beschränkt werden.The following examples are provided to illustrate the scope of the present invention. Since the examples are provided for illustrative purposes only, the invention should not be so limited.
Herstellung einer Polymerzusammensetzung, die als eine Ummantelung für eine elektrische Leitung verwendet wird Die Beispiele 1 bis 8 und die Vergleichsbeispiel A bis K in Bezug auf die Polymerzusammensetzung, die als eine Ummantelung für eine elektrische Leitung verwendbar ist, wurden hergestellt. Eine Zusammenfassung der Polymerzusammensetzung dieser Beispiel 1 bis 8 und der Vergleichsbeispiele A bis K ist unten in den Tabellen 1 bis 3 bereitgestellt. In den Tabellen 2 und 3 sind alle Konzentrationen oder Gehaltsniveaus in der Einheit „Gewichtsteile” angegeben. Die entsprechende Polymerzusammensetzung wurde bei einer niedrigsten Temperatur geknetet, insofern zulässig ist, das Kneten durchzuführen. Tabelle 1
Beurteilung der PolymerzusammensetzungEvaluation of the polymer composition
Die Beispiele 1 bis 8 und die Vergleichsbeispiele A bis K wurden entsprechend auf einen Leiter mit einem Querschnitt von 0.14 mm2 oder 0.22 mm2 aufgetragen. Proben der isolierten elektrischen Leitung wurden durch Extrudieren der oben genannten verschiedenen Polymerzusammensetzungen hergestellt. Jede Probe der isolierten elektrischen Leitung hatte einen Außendurchmesser von 0.85 mm oder 0.95 mm. Während der Extrusion wurde die Temperatur auf 230°C festgesetzt.Examples 1 to 8 and Comparative Examples A to K were respectively applied to a conductor having a cross section of 0.14 mm 2 or 0.22 mm 2 . Samples of the insulated electric wire were prepared by extruding the above-mentioned various polymer compositions. Each sample of the insulated electric wire had an outer diameter of 0.85 mm or 0.95 mm. During the extrusion, the temperature was set at 230 ° C.
Da die Polymerzusammensetzung bei einer relativ niedrigen Temperatur extrudiert werden kann, ist gemäß der vorliegenden Erfindung die Polymerzusammensetzung im Wesentlichen frei bezüglich des Risikos ihres thermischen Abbaus.Since the polymer composition can be extruded at a relatively low temperature, according to the present invention, the polymer composition is substantially free of the risk of its thermal degradation.
Die Proben der isolierten elektrischen Leitung wurden getestet, um ihre verschiedenen Eigenschaften, einschließlich der Zugdehnung (Grad), der Auslöschzeit (d. h. Flammschutzeigenschaften), der Abriebfestigkeit, des Restalterungsschutzmittels (Menge) und der Wärmebeständigkeit, zu bestimmen.The samples of the insulated electric wire were tested to determine their various properties, including tensile elongation (degree), extinguishment time (i.e., flame retardancy), abrasion resistance, residual age protective agent (amount), and heat resistance.
Zugdehnung (Grad)Tensile strain (degrees)
Die Zugdehnung wurde getestet, um ihre mechanischen Eigenschaften zu bestimmen, die fur eine polymere Kabelummantelung erforderlich sind. Die Zugdehnung wurde durch das Verfahren JIS C3005-4.16 bestimmt. Im Detail wurde der Leiter entsprechend von jeder Probe der isolierten elektrischen Leitung entfernt. Jede der Ummantelungen hatte ein Paar von Markierungen, die 50 mm voneinander entfernt waren. Beide Enden jeder Ummantelung wurden in die Spannvorrichtung einer Zugbelastungstestmaschine eingelegt und wurden mit der Geschwindigkeit von 200 mm/min auseinandergezogen. Dann wurde jede Entfernung zwischen dem Paar der Markierungen bei der entsprechenden Ummantelung gemessen. Bezüglich der Daten musste die Dehnung größer oder gleich 500% für die Testprobe sein, um zu bestehen. Die Testprobe mit der Dehnung kleiner als 500% bestand den Test nicht.The tensile strain was tested to determine its mechanical properties required for a polymeric cable jacket. The tensile elongation was determined by the method JIS C3005-4.16. In detail, the conductor was correspondingly removed from each sample of insulated electrical wire. Each of the sheaths had a pair of markings 50 mm apart. Both ends of each sheath were inserted into the tensioning device of a tensile test machine and were pulled apart at the speed of 200 mm / min. Then, each distance between the pair of markers at the corresponding sheath was measured. Regarding the data, the elongation had to be greater than or equal to 500% for the test sample to pass. The test sample with the elongation less than 500% did not pass the test.
Auslöschzeit (Flammschutzeigenschaften)Extinguishing time (flame retardancy)
Die Auslöschzeit wurde getestet, um ihre Flammschutzeigenschaften zu bestimmen, die für eine polymere Kabelummantelung erforderlich sind. Die Auslöschzeit wurde durch das Verfahren JIS C3005-6.19 bestimmt (mit Bezug auf
Abriebfestigkeitabrasion resistance
Die Abriebfestigkeit wurde durch das Verfahren YPES-11-01-204, 6.99 bestimmt (mit Bezug auf
Wärmebeständigkeitheat resistance
Jede Probe der isolierten elektrischen Leitung wurde um eine Rotationsachse gebogen und es ihr dann ermöglicht, über einen Zeitraum von 10.000 Stunden bei atmosphärischen Bedingungen zu stehen. Danach wurde die Temperatur, bei der kein Riss in der Probe gefunden wurde, entsprechend aufgezeichnet. Die Testprobe wurde in dem Fall als „bestanden” angesehen, bei dem sie nicht bei einer Temperatur gleich oder höher als 120°C einriss. Mit anderen Worten, wenn die Testprobe Rissbeständigkeit bei einer Temperatur gleich oder höher als 120°C zeigte, wurde die Testprobe als „bestanden” angesehen. Im Gegensatz dazu wurde die Testprobe in dem Fall als „nicht bestanden” angesehen, bei dem sie nur Rissbeständigkeit bei einer Temperatur unterhalb 120°C zeigte.Each sample of insulated electrical wire was bent around an axis of rotation, allowing it to stand at atmospheric conditions for a period of 10,000 hours. Thereafter, the temperature at which no crack was found in the sample was recorded accordingly. The test sample was considered "passed" in the case where it did not crack at a temperature equal to or higher than 120 ° C. In other words, when the test sample showed crack resistance at a temperature equal to or higher than 120 ° C, the test sample was considered to have passed. In contrast, the test sample was considered "failed" in the case, showing only crack resistance at a temperature below 120 ° C.
Restalterungsschutzmittel (Menge)Residual age protection agent (quantity)
In Bezug auf das Restalterungsschutzmittels (d. h. Antioxidationsmittel) muss das Restalterungsschutzmittels gleich oder größer als 90 Gew.-% sein, basierend auf dem Gewicht des hinzugegebenen Alterungsschutzmittels, um zu bestehen. Die Testprobe, die ein Restalterungsschutzmittels in einer Menge von weniger als 90 Gew.-% hat (basierend auf dem Gewicht des hinzugegebenen Alterungsschutzmittels), bestand den Test nicht.With respect to the residual age-protective agent (i.e., antioxidant), the residual age-protective agent must be equal to or greater than 90% by weight based on the weight of the anti-aging agent added to pass. The test sample having a residual age-protective agent in an amount of less than 90% by weight (based on the weight of the anti-aging agent added) did not pass the test.
Jeder Wert des Restalterungsschutzmittels wurde wie folgt gemessen:
2G des elektrischen Ummantelungsteils der isolierten elektrischen Leitung, wie zuvor genannt, wurde genommen, eingefroren und dann gemahlen. Danach wurde sie so erhaltene Testprobe einer Soxhlet-Extraktion mit einem Chloroformlösungsmittel über einen Zeitraum von 10 Stunden unterzogen. Das so erhaltene Extrakt wurde weiter aufkonzentriert. Methanol wurde zu dem aufkonzentrierten Extrakt hinzugegeben bis die Mischung aus Methanol und dem aufkonzentrierten Extrakt als Gesamtvolumen 40 ml erreichte. Die Mischung wurde einer Hochleistungs-Flüssigkeitschromatographie unterzogen (HSS-2000 System, erhältlich von JASCO Corporation; Säule: Mightysil RP-18GP (150 mm/4.6 mm), erhältlich von Kanto Kagaku; Temperatur der Säule: 40°C; Detektor: UV (275 nm); Eluent: Methanol; Fließgeschwindigkeit: 1.0 ml/min; und Probeneingabe (Menge): 10 μl).Each value of the residual age protective agent was measured as follows:
2G of the electric jacket part of the insulated electric wire as mentioned above was taken, frozen and then ground. Thereafter, the test sample thus obtained was subjected to Soxhlet extraction with a chloroform solvent over a period of 10 hours. The extract thus obtained was further concentrated. Methanol was added to the concentrated extract until the mixture of methanol and the concentrated extract as a whole reached 40 ml. The mixture was subjected to high performance liquid chromatography (HSS-2000 system, available from JASCO Corporation; column: Mightysil RP-18GP (150 mm / 4.6 mm) available from Kanto Kagaku; column temperature: 40 ° C; detector: UV ( 275 nm), eluent: methanol, flow rate: 1.0 ml / min, and sample input (amount): 10 μl).
Die Ergebnisse dieser fünf Tests sind oben in den Tabellen 2 und 3 zusammengefasst. In den Tabellen 2 und 3 bedeutet „P” „bestanden” und „F” bedeutet „nicht bestanden”. Die obigen Tabellen 2 und 3 zeigen, dass alle die Polymerzusammensetzungen, die als eine isolierte elektrische Leitung gemäß der vorliegenden Erfindung verwendbar sind, verbesserte Zugdehnung, Flammauslöschzeit, Abriebfestigkeit, Rest Abbauinhibitor und Wärmebeständigkeit zeigen. Die Polymerzusammensetzung gemäß der vorliegenden Erfindung kann ebenfalls extrudiert oder geformt werden bei einer Temperatur in einem Bereich, in dem thermischer Abbau davon nicht auftritt. Zusätzlich zeigt die Polymerzusammensetzung gemaß der vorliegenden Erfindung nicht nur verbesserte Flammschutzeigenschaften, sondern erzeugt ebenso eine isolierte elektrischen Leitung, der nur wenige Platz einnimmt.The results of these five tests are summarized in Tables 2 and 3 above. In Tables 2 and 3, "P" means "passed" and "F" means "failed". The above Tables 2 and 3 show that all the polymer compositions usable as an insulated electric wire according to the present invention exhibit improved tensile elongation, flame-extinguishing time, abrasion resistance, residual degradation inhibitor and heat resistance. The polymer composition according to the present invention may also be extruded or molded at a temperature in a range in which thermal degradation thereof does not occur. In addition, the polymer composition according to the present invention not only exhibits improved flame retardancy, but also produces an isolated electric wire occupying only a small space.
Da eine Polymerzusammensetzung, die als eine Ummantelung für eine elektrische Leitung verwendbar ist, 100 Gew.-Teile eines Basispolymers, das ein Polyolefinpolymer enthalt, 2 bis 45 Gew.-Teile eines Polyamids, und 60 bis 90 Gew.-Teile eines Metallhydroxids umfasst und das Polyamid ein Copolymer aus Polyamid 6 und Polyamid 66 ist, hat sie gemäß der vorliegenden Erfindung einen relativ niedrigen Schmelzpunkt verglichen mit dem Kabel, das von Polymerzusammensetzungen des Stands der Technik umhüllt ist. Entsprechend kann die Polymerzusammensetzung danach bei einer Temperatur in einem Bereich, bei dem kein thermischer Abbau davon auftritt, geformt werden. Ebenso erreicht die Polymerzusammensetzung hervorragende Flammschutzeigenschaften. Des Weiteren ist die Polymerzusammensetzung zur Herstellung einer isolierten elektrischen Leitung, der nur wenig Platz einnimmt, äußerst geeignet. Deshalb ist die resultierende elektrische Leitung für die Verwendung in einem Kraftfahrzeug geeignet.Since a polymer composition usable as a cladding for electric conduction comprises 100 parts by weight of a base polymer containing a polyolefin polymer, 2 to 45 parts by weight of a polyamide, and 60 to 90 parts by weight of a metal hydroxide, and the polyamide is a copolymer of polyamide 6 and polyamide 66, it has a relatively low melting point according to the present invention as compared to the cable wrapped by prior art polymer compositions. Accordingly, the polymer composition can thereafter be molded at a temperature in a region where no thermal degradation thereof occurs. Likewise, the polymer composition achieves excellent flame retardancy properties. Furthermore, the polymer composition is extremely suitable for producing an insulated electric wire which takes up little space. Therefore, the resulting electric wire is suitable for use in a motor vehicle.
Insbesondere kann bei einem Fall, bei dem ein Polyolefinpolymer mindestens ein Polypropylenpolymer darin enthält, die resultierende elektrische Leitung hervorragende Wärmebeständigkeit erreichen.In particular, in a case where a polyolefin polymer contains at least one polypropylene polymer therein, the resulting electric wire can achieve excellent heat resistance.
Gemäß einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung kann die Ummantelung gebildet werden ohne andere Charakteristika, die von einer polymeren Kabelummantelung erforderlich sind, wie zum Beispiel Materialfestigkeit und Abriebfestigkeit, zu beeinträchtigen, da eine isolierte elektrische Leitung einen elektrischen Leiter hat, der von der oben genannten Polymerzusammensetzung umhüllt ist. Des Weiteren kann die isolierte elektrische Leitung nicht nur gute Flammschutzeigenschaften erreichen, sondern nur wenig Raum belegen.According to another aspect of the present invention, the jacket can be formed without compromising other characteristics required of a polymeric cable jacket, such as material strength and abrasion resistance, since an insulated electrical lead has an electrical conductor made of the above-mentioned polymer composition is wrapped. Furthermore, the insulated electrical line can not only achieve good flame retardancy, but occupy little space.
Die oben genannten Ausführungsformen und Beispiele sind angegeben, um den Umfang und den Geist der vorliegenden Erfindung zu veranschaulichen. Diese Ausführungsformen und Beispiele werden dem Durchschnittsfachmann offensichtlich sein werden. Andere Ausführungsformen und Beispiele liegen innerhalb der Erwägung der vorliegenden Erfindung. Deshalb sollte die vorliegende Erfindung nur durch die beigefügten Ansprüche begrenzt sein.The above embodiments and examples are given to illustrate the scope and spirit of the present invention. These embodiments and examples will be apparent to those of ordinary skill in the art. Other embodiments and examples are within the scope of the present invention. Therefore, the present invention should be limited only by the appended claims.
Claims (2)
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