耐高溫的絕緣膠帶基底材料的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種用于膠帶的絕緣基底材料，該絕緣基底材料耐受最高約105°C的 溫度持續(xù)至少20, 000小時并且更具體地，旨在用于制備能夠在各種類型應(yīng)用中使用的絕 緣帶，這些應(yīng)用包括電線的絕緣。本發(fā)明還涉及基底組合物。
【背景技術(shù)】
[0002] 如本領(lǐng)域中所公知的，PVC(聚氯乙烯）絕緣膠帶，即所謂的絕緣帶由于其具競爭 力的成本而被廣泛用于若干工業(yè)領(lǐng)域和若干應(yīng)用，諸如建筑業(yè)和電氣領(lǐng)域。然而，應(yīng)提及的 是，這種絕緣帶最廣泛已知的用途是在需要電線和電纜電絕緣的應(yīng)用中，尤其是為了保護(hù) 電氣裝置中的接頭，即由于焦耳效應(yīng)而從電流釋放的熱能，材料還應(yīng)呈現(xiàn)耐熱特性的位點(diǎn)。
[0003] 材料的耐熱性還因?yàn)榭赡茉谑艿礁邷氐沫h(huán)境中使用而成為必要的。鑒于此，當(dāng)前 已知且使用的PVC絕緣帶具有約90°C的最大耐熱性，這對應(yīng)于常規(guī)電纜可經(jīng)受到的最大溫 度。例如，可引用文檔CN102153825,該文檔公開了一種耐受-30°C至90°C范圍內(nèi)的低溫和 高溫的PVC電纜絕緣材料。
[0004] 市場上已經(jīng)出現(xiàn)更新一代的電纜，這些電纜能夠可靠地支撐最高105°C的溫度，但 是已知沒有用于使接頭絕緣和保護(hù)接頭的價格可承受的元件能夠伴隨此類發(fā)展，從而對裝 置的安全性造成嚴(yán)重缺陷。
[0005] 文檔JP2011046964和JP2008143976(例如）描述了膠帶基底，這些膠帶基底具有 高耐熱性，但與本發(fā)明的組合物不同，包括不同的聚合物基料。
[0006] 文檔CN101230171涉及一種耐高溫的絕緣塑塑料材料，但其組合物包括增塑劑鄰 苯二甲酸鹽。一些鄰苯二甲酸鹽被置于歐洲的REACH(歐共體化學(xué)品及其安全使用條例） 列表中并且在未來，它們的使用在世界的某些地區(qū)很可能被禁用。文檔RU2429255的材料 中也使用了這類增塑劑。文檔IN2010CH02599中公開了一種具有涂覆PVC的云母絕緣層的 耐高溫電纜。因此，它是指與本發(fā)明不同的電纜。
[0007] 文檔JP2000345121公開了另一種PVC粘合劑材料，該材料由聚酯類增塑劑制成， 但不呈現(xiàn)本發(fā)明的相同耐熱性，并且最后，文檔JP2001247829描述了一種非PVC耐熱性產(chǎn) 品，因此可稱，它具有與本發(fā)明不同的組合物和特征。
[0008] 現(xiàn)有技術(shù)缺少一種絕緣膠帶基底材料，該基底材料具有耐熱能力以支撐約105°C 的溫度，以便安全地用于當(dāng)前已經(jīng)開發(fā)和銷售的更新一代電纜。
[0009] 本發(fā)明實(shí)施例的目的
[0010] 因此，本發(fā)明的至少一個實(shí)施例的一個目的在于提供一種耐高溫的被粘合劑涂覆 的基底材料，該基底材料能夠支撐約105°c的操作溫度持續(xù)至少20, 000小時，而相比之下 當(dāng)前現(xiàn)有技術(shù)中類似材料的最大操作溫度被限制為90°C。
[0011] 本發(fā)明的至少一個實(shí)施例的另一個目的在于提供一種包含聚氯乙烯（PVC)樹脂 的絕緣基底材料，該基底材料支撐105°c的溫度，并且還具有用于安全地在一般電子裝置中 使用的電絕緣特性。
[0012] 本發(fā)明的至少一個實(shí)施例的另一個目的在于公開一種耐高溫的絕緣基底材料，該 基底材料在其組合物材料中不包含鄰苯二甲酸鹽增塑劑。
[0013] 因此，本發(fā)明的至少一個實(shí)施例的目的之一在于提供一種耐高溫的絕緣的被粘合 劑涂覆的基底材料，該基底材料的制備相對簡單并且具有價格可承受的制造/商業(yè)化成 本，從而刺激它的使用且因此總體來講對裝置更安全。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0014] 前述目的是通過本發(fā)明的至少一個實(shí)施例使用一種更具體地用于絕緣膠帶中的 耐高溫絕緣材料的基底組合物來實(shí)現(xiàn)的。
[0015] 在本發(fā)明的一個優(yōu)選的實(shí)施例中，所述組合物包含聚氯乙烯（PVC)、碳酸鈣 (CaCO3)和鈣鋅穩(wěn)定劑（Ca/Zn)，用于制備具有105°C的耐熱性持續(xù)至少20, 000小時暴露時 間的基底。
[0016] 在另一個實(shí)施例中，所述組合物包含30 %至60 %的PVC樹脂；10 %至60 %的碳酸 鈣（CaCO3),和4%至20%的鈣/鋅（Ca/Zn)穩(wěn)定劑。在另一個實(shí)施例中，所述組合物包含 以下描述：30%至60%的PVC樹脂；4%至20%鈣/鋅（Ca/Zn)穩(wěn)定劑；0. 2%至5%單體增 塑劑；聚合物增塑劑；10 %至60 %碳酸鈣（CaCO3)，阻燃劑；抗氧化劑；顏料。
[0017] 在另一個實(shí)施例中，該組合物包含：40%至50%的PVC樹脂；5%至15%鈣/鋅 (Ca/Zn)穩(wěn)定劑；1，5%至4%單體增塑劑；聚合物增塑劑；共穩(wěn)定劑；10%至30%碳酸鈣 (CaCO3)，阻燃劑；抗氧化劑；顏料。
[0018] 優(yōu)選地，本發(fā)明的絕緣基底材料基底具有0. 1至0. 2毫米的厚度。
[0019] 因此，本發(fā)明的實(shí)施例的目的還通過一種耐高溫的絕緣膠帶達(dá)到，該絕緣膠帶更 具體地包含基底、至少一個底漆基料層和至少一個粘合劑物質(zhì)層，其特征在于它包含根據(jù) 上述特性制備的基底。
【附圖說明】
[0020] 現(xiàn)在參考附圖描述本發(fā)明，其中：
[0021] 圖1示出對本發(fā)明的組合物和比較例進(jìn)行的HCI揮發(fā)測試的結(jié)果；
[0022] 圖2示出針對受到圖1所述的測試的樣品的質(zhì)量損失的測試的結(jié)果。
[0023] 圖3示出本發(fā)明的組合物和比較例的熱重量分析（TGA)的結(jié)果。
[0024] 圖4示出本發(fā)明的組合物的掃描電鏡圖像。
【具體實(shí)施方式】
[0025] 本發(fā)明的主題現(xiàn)將在下文以舉例的且無限制的方式進(jìn)行詳細(xì)描述，因?yàn)楸疚墓_ 的材料和制備方法本身均可包含不同的細(xì)節(jié)和結(jié)構(gòu)、程序以及尺寸方面，而不脫離所預(yù)期 的保護(hù)范圍。
[0026] 本發(fā)明的至少一個實(shí)施例涉及一種旨在用于若干領(lǐng)域（包括電纜絕緣）的絕緣且 耐熱的膠帶基底材料，其中所述基底材料主要包含聚氯乙烯樹脂，具有其他組分，包括熱穩(wěn) 定劑、阻燃劑、增塑劑、合成橡膠和任選的黑色顏料。該帶還包含壓敏粘合劑和水基底漆中 間層。
[0027] 本發(fā)明的組合物實(shí)施例不包含增塑劑鄰苯二甲酸鹽。此外，本文所公開的產(chǎn)品實(shí) 施例符合2002年簽署的RoHS協(xié)議的指南-有害物質(zhì)限用令（Restriction of Hazardous Substances)，據(jù)此，成員國將承擔(dān)承諾以確保截至2006年，市場上可獲得的新的電氣電子 設(shè)備應(yīng)具有最少量的以下極有害物質(zhì)：萊、錦、八價絡(luò)、多漠聯(lián)苯、多漠^苯釀和鉛。
[0028] 此外，除了具有優(yōu)異的柔韌性和機(jī)械強(qiáng)度之外，所述基底材料和從其制備的帶具 有105°C的耐熱性暴露至少20, 000小時--需要提醒的是，當(dāng)前現(xiàn)有技術(shù)中已知的類似材 料也具有優(yōu)異的機(jī)械和電學(xué)性能，但由于基底組合物，其耐熱性被限制于90°C。
[0029] 簡而言之，本發(fā)明包含一種涂覆有壓敏橡膠粘合劑的PVC基底，其中該基底的組 合物的主要成分在表1中不出：
[0030] 表 1:
[0032]一^除表1中提及的材料之外，可添加其
他材料來制備膜且對材料提供不同特征，諸 如單體增塑劑，諸如偏苯三酸三辛酯（TOTM)、鄰苯二甲酸二異壬酯（DINP);共穩(wěn)定劑，例如 環(huán)氧化油；阻燃劑，例如三氧化銻；合成橡膠，例如丁腈橡膠；酚類抗氧化劑，例如4-甲基苯 酚和3, 5-二叔丁基-4-羥基苯基，和顏料，例如黑色顏料。優(yōu)選地，本發(fā)明的第一酚類抗氧 化劑適用于穩(wěn)定丁腈橡膠，例如4-甲基苯酚，并且第二酚類抗氧化劑適用于穩(wěn)定PVC制劑， 例如3, 5-二叔丁基-4-羥基苯基。這些材料的示例性、非限制性范圍在表2中提供：
[0033]

[0035] -適用于本發(fā)明的PVC樹脂具有70的K值。出:類樹脂是可商購獲得的并且優(yōu)選的 一種包括SP1300或271PY，兩者可分別從Braskem或Solvay商購獲得。
[0036] 本發(fā)明的組合物可包含以名稱CZ6540可從Chemson商購獲得的Ca/Zn穩(wěn)定劑；該 穩(wěn)定劑在其組合物中由34-38%鈣構(gòu)成。
[0037] 單體增塑劑在本領(lǐng)域中是眾所周知的并且被加入組合物中來增強(qiáng)絕緣帶的耐熱 特性并改善其柔韌性和處理特性。適用于本發(fā)明的單體增塑劑包括但不限于偏苯三酸三辛 酯?？缮藤彨@得的增塑劑的示例包括來自Scandiflex和Elekeiroz的包含偏苯三酸三辛 酯的那些。
[0038] 適用于本發(fā)明的CaCO3優(yōu)選地具有約1和20微米之間、優(yōu)選約1和10微米之 間且最優(yōu)選介于約1和3微米之間的顆粒尺寸。合適的〇8〇)3是可商購獲得的，例如從 Micronita (www. micron-ita· com. br)和 Provale (www. provale· ind. br)可商貝勾獲得。本發(fā) 明的材料的耐熱特性是通過使用低密度、小顆粒、微粉化的無機(jī)碳酸鈣（CaCO3)負(fù)荷（其量 占總組合物的10-60%、優(yōu)選10-30%、更優(yōu)選13-23% )來獲得的。
[0039] 就這一點(diǎn)而言，重要的是需注意，一般來講，用于改善塑料膜的熱穩(wěn)定性的常規(guī)方 法包括對增塑劑的性質(zhì)和/或分子量的修改，以及對穩(wěn)定劑的不同類型和量的選擇。
[0040] 本發(fā)明的組合物使用熱穩(wěn)定劑，該熱穩(wěn)定劑與支撐90°C的最大溫度的類似產(chǎn)品相 比包含更大量的鈣，并且該材料還具有更大量的穩(wěn)定劑。然而，所進(jìn)行的測試得出的結(jié)論是 單獨(dú)的這個修改不足以獲得l〇5°C的預(yù)期耐熱性。鑒于此，由此制備的組合物具有在乙烯基 基底中的更大量的微粉化碳酸鈣負(fù)荷，并且所獲得的結(jié)果已顯示在本發(fā)明制劑中使用所述 材料的有效性。"微粉化的"是指已被處理到約1至100微米的尺寸的顆粒。
[0041] 另外，重要的是需注意，使用碳酸鈣負(fù)荷也已在不損害拉伸強(qiáng)度的情況下顯著改 善了伸長特性。
[0042] 本領(lǐng)域技術(shù)人員已知，可通過向組合物中加入較大量增塑劑來改善伸長特性