專利名稱：柔韌性聚(亞芳基醚)組合物及其制品的制作方法
相關(guān)申請(qǐng)的交叉參考該申請(qǐng)要求2004年12月17日提交的美國(guó)臨時(shí)申請(qǐng)第60/637,008、60/637,412、60/637,419的優(yōu)先權(quán)，其全部?jī)?nèi)容引入本文作文參考。
背景技術(shù)：
該公開(kāi)內(nèi)容涉及柔韌性熱塑性組合物。特別地，該公開(kāi)內(nèi)容涉及柔韌性聚(亞芳基醚)組合物。
聚氯乙烯已長(zhǎng)期用作包線(covered wire)和電纜工業(yè)中的涂層樹(shù)脂。但是，對(duì)鹵代材料的環(huán)境影響的擔(dān)憂逐漸增加，且正尋找非鹵化的替代物。該研究已在聚乙烯組合物中獲得了一些成功，但是有用的聚乙烯組合物通常具有高水平的無(wú)機(jī)阻燃劑，其可能導(dǎo)致一些機(jī)械性能和加工性的惡化。
另外，隨著電子器件變得越來(lái)越小和便攜式，越來(lái)越需要用作這些器件和它們附件的一部分的電纜和電線更加柔韌和耐用。例如，隨著汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)的電子組件數(shù)目的增加，越來(lái)越要求連接電子組件的電線在寬溫度范圍內(nèi)和暴露于汽車(chē)環(huán)境中發(fā)現(xiàn)的各種化學(xué)品之后是柔韌性和耐用的。
由此，存在對(duì)具有優(yōu)異機(jī)械性能和加工性的柔韌性熱塑性組合物的需求，其對(duì)于采用該柔韌性熱塑性組合物制得的包線和電纜的耐用性和成本有效性是重要的。
發(fā)明概述一種熱塑性組合物滿足了上述需求，該組合物包括聚(亞芳基醚)，其在25℃下于氯仿中測(cè)量的初始特性粘度大于0.25dl/g；聚烯烴，其熔點(diǎn)大于或等于120℃且熔體流速為0.3～15；和聚合物增容劑，其選自(i)雙嵌段和三嵌段共聚物的組合，(ii)其中中間嵌段為受控分布共聚物的嵌段共聚物，和(iii)聚丙烯-聚苯乙烯接枝共聚物與嵌段共聚物的組合，
其中，聚(亞芳基醚)的以重量計(jì)的存在量大于聚烯烴的以重量計(jì)的存在量。該組合物可以進(jìn)一步包括阻燃劑。
一種包覆導(dǎo)體(covered conductor)，其包括導(dǎo)體；和包括熱塑性組合物的護(hù)層，且該熱塑性組合物包括聚(亞芳基醚)，其在25℃下于氯仿中測(cè)量的初始特性粘度大于0.25dl/g；聚丙烯，其熔點(diǎn)大于或等于120℃且熔體流速為0.3～15；和聚合物增容劑，其選自(i)雙嵌段和三嵌段共聚物的組合，(ii)包含受控分布共聚物中間嵌段的嵌段共聚物，和(iii)聚丙烯-聚苯乙烯接枝共聚物與嵌段共聚物的組合，其中，聚(亞芳基醚)的以重量計(jì)的存在量大于聚烯烴的以重量計(jì)的存在量，和其中，將該護(hù)層置于導(dǎo)體表面。該熱塑性組合物可以進(jìn)一步包括阻燃劑。


圖1-2為本文中所述熱塑性組合物的透射電子顯微照片。
圖3為電線橫截面的示意圖。
圖4和5為具有多層的電線的透視圖。
詳細(xì)說(shuō)明在該說(shuō)明書(shū)和權(quán)利要求書(shū)中，將參照定義為具有下列含義的多個(gè)術(shù)語(yǔ)。
單數(shù)形式“一個(gè)(a)”、“一個(gè)(an)”、和“該(the)”包括復(fù)數(shù)指示物，除非上下文另外清楚地指出。
“任選的”或“任選地”意指隨后所描述的事件或情況可以或者可以不發(fā)生，且該說(shuō)明書(shū)包括其中該事件發(fā)生的情形和其中其不發(fā)生的情形。
敘述相同特征的全部范圍的端點(diǎn)是獨(dú)立地可結(jié)合的且包括所述端點(diǎn)。表示為“大于”或“小于”的數(shù)值包括所述端點(diǎn)，例如“大于3.5”包括數(shù)值3.5。
本文中所涉及的ISO 6722為該標(biāo)準(zhǔn)的2002年12月15日版本。
本文中所述的組合物包括至少兩個(gè)相，聚烯烴相和聚(亞芳基醚)相。該聚烯烴相為連續(xù)相。聚(亞芳基醚)相可以分散于聚烯烴相中。相之間良好的相容性可以導(dǎo)致改進(jìn)的物理性能，包括低溫和室溫下更高的抗沖強(qiáng)度，更好的耐熱老化性，更好的阻燃性，以及更大的拉伸伸長(zhǎng)率。通常接受的是，組合物的形態(tài)學(xué)代表了相容性的程度或質(zhì)量。均勻地分布于整個(gè)組合物區(qū)域中的聚(亞芳基醚)小的、相對(duì)均勻尺寸顆粒，表示良好的相容效果(compatibilization)。
本文中所述的組合物基本上無(wú)鏈烯基芳族樹(shù)脂，如聚苯乙烯或橡膠改性的聚苯乙烯(也公知為高抗沖聚苯乙烯或HIPS)?！盎旧蠠o(wú)”定義為含有小于10wt％、或更具體地小于7wt％、或更具體地小于5wt％、或甚至更具體地小于3wt％的鏈烯基芳族樹(shù)脂，基于聚(亞芳基醚)、聚烯烴和嵌段共聚物的總重。令人吃驚地，鏈烯基芳族樹(shù)脂的存在可能不利地影響聚(亞芳基醚)相與聚烯烴相之間的相容效果。
一些實(shí)施方式中，該組合物具有分散于連續(xù)聚烯烴相中的聚(亞芳基醚)顆粒。當(dāng)將該組合物注塑或擠出，特別是當(dāng)擠出以形成包線時(shí)，聚(亞芳基醚)顆粒的平均直徑可以小于5微米，或更具體地小于或等于3微米，或甚至更具體地小于或等于2微米。如本領(lǐng)域普通技術(shù)人員容易理解的那樣，聚(亞芳基醚)顆粒可以具有球形或非球形形狀。顆粒的形狀可以取決于模塑或擠出條件，特別是制品形成期間存在的剪切量。當(dāng)顆粒形狀為非球形時(shí)，顆粒的直徑定義為最長(zhǎng)的線尺寸。其可以替換地描述為主軸。
一些實(shí)施方式中，該組合物具有分散于連續(xù)聚烯烴相中的聚(亞芳基醚)顆粒。當(dāng)將該組合物注塑或擠出時(shí)，聚(亞芳基醚)顆粒的平均顆粒面積小于或等于4平方微米(μm2)，或更具體地小于或等于2平方微米，或甚至更具體地小于或等于1平方微米，通過(guò)如下所述的方式來(lái)測(cè)量。
注塑物品中的聚(亞芳基醚)顆粒的平均直徑和/或平均顆粒面積可以采用透射電子顯微鏡來(lái)測(cè)量。將該組合物注塑為3.2mm厚度的圓盤(pán)，正如用于ASTMD3763-03的測(cè)試中的那樣。將位于該圓盤(pán)中心(在直徑方面)的那部分除去并隨后從該部分的中心(在厚度方面)取出厚度為100nm的斷面。將該斷面在新制備的四氧化釕染色溶液中染色30秒鐘。在電子顯微鏡如Technai G2上進(jìn)行顯微研究?？梢岳孟鄼C(jī)如Gatan Model 791側(cè)懸掛相機(jī)獲得數(shù)字圖像?？梢岳脠D像分析軟件如Clemex Vision PE分析圖像，以確定平均直徑或平均顆粒面積。該分析中僅包括邊界完全在觀察區(qū)域之內(nèi)的顆粒。該分析和平均值是基于至少100個(gè)顆粒。
擠出物品如包線中的聚(亞芳基醚)顆粒的平均直徑和/或平均顆粒面積可以如下來(lái)測(cè)量取出一部分?jǐn)D出的熱塑性組合物，并隨后在從表面中50-60微米深度處的部分中取出厚度為100nm的斷面。將該斷面在新制備的四氧化釕染色溶液中染色30秒鐘。在電子顯微鏡如Technai G2上進(jìn)行顯微研究?？梢岳孟鄼C(jī)如GatanModel 791側(cè)懸掛相機(jī)獲得數(shù)字圖像?？梢岳脠D像分析軟件如Clemex Vision PE分析圖像，以確定平均直徑或平均顆粒面積。該分析中僅包括邊界完全在觀察區(qū)域之內(nèi)的顆粒。該分析和平均值是基于至少100個(gè)顆粒。
令人吃驚地，聚(亞芳基醚)的特性粘度和聚烯烴的熔體流動(dòng)指數(shù)可以影響組合物的形態(tài)。一種實(shí)施方式中，聚(亞芳基醚)或多種聚(亞芳基醚)的組合在25℃下于氯仿中測(cè)量的初始特性粘度大于0.31dl/g，且該聚烯烴依據(jù)ASTM D1238測(cè)量的熔體流速為0.8～15g/10min。當(dāng)聚(亞芳基醚)或多種聚(亞芳基醚)的組合的初始特性粘度小于0.31dl/g時(shí)，該組合物可能顯示降低的耐熱老化性。當(dāng)聚烯烴的熔體流速大于或等于15g/10min時(shí)，該組合物可能具有降低的耐化學(xué)品性和耐熱老化性。當(dāng)聚烯烴的熔體流速小于或等于0.7g/10min時(shí)，該組合物可能具有共連續(xù)的形態(tài)和對(duì)于一些應(yīng)用來(lái)說(shuō)不可接受的機(jī)械性能(即，拉伸伸長(zhǎng)率)。
如上文所建議，熱塑性組合物適用于包覆導(dǎo)體，特別是應(yīng)用于其中它們可能暴露于可能導(dǎo)致降解的化學(xué)品如汽油、柴油燃料、防凍劑等的環(huán)境中的包線。另一方面，該組合物對(duì)電線具有理想的粘合性。粘合性必須足以保持正常使用下電線的完整性，但是沒(méi)有強(qiáng)到妨礙有目的(intentional)的剝離。通常，采用2～100牛頓的力，取決于導(dǎo)體的尺寸和熱塑性涂層的厚度，從電線中剝離熱塑性涂層，因此理想的是，包線的導(dǎo)體與熱塑性組合物之間的粘合強(qiáng)度小于或等于通常用于導(dǎo)體尺寸和熱塑性涂層厚度的剝離力。用于各種導(dǎo)體尺寸的示例性剝離力可以在ISO6722中找到。
另一方面，包括本文中所述的熱塑性組合物的包線滿足或者超過(guò)了ISO 6722中給出的標(biāo)準(zhǔn)，如阻燃性、耐熱老化性、和磨損，使得該包線適合用于公路車(chē)輛(roadvehicles)。特別地，該包線滿足或超過(guò)ISO 6722中給出的對(duì)于A類、B類、或C類的耐熱老化性標(biāo)準(zhǔn)。
另一方面，該組合物的彎曲模量為800-1800兆帕(MPa)，其是在1.27mm/min的速度和3.2mm的厚度下依照ASTM D790-03的標(biāo)準(zhǔn)測(cè)量的。在該范圍之內(nèi)，彎曲模量可以大于或等于900MPa，或更具體地大于或等于1200MPa。也在該范圍之內(nèi)，彎曲模量可以小于或等于1700MPa，或更具體地小于或等于1600MPa。彎曲模量值為三個(gè)樣品的平均。采用600-700千克-力/平方分米的注射壓力和15～20秒鐘的保持時(shí)間，在Toyo Machinery & Metal co.LTD的Plastar Ti-80G2的注塑機(jī)上形成用于彎曲模量的樣品。表1中顯示了其它模塑條件。
表1

如本文中所使用的那樣，“聚(亞芳基醚)”包括多個(gè)式(I)的結(jié)構(gòu)單元

其中，每個(gè)Q1和Q2獨(dú)立地為氫、鹵素、伯或仲低級(jí)烷基(例如含有1～約7個(gè)碳原子的烷基)、苯基、鹵代烷基、氨基烷基、鏈烯基烷基、炔基烷基、烴氧基(hydrocarbonoxy)、芳基和鹵代烴氧基，其中至少兩個(gè)碳原子隔開(kāi)鹵素和氧原子。一些實(shí)施方式中，每個(gè)Q1獨(dú)立地為烷基或苯基，例如C1-4烷基，且每個(gè)Q2獨(dú)立地為氫或甲基。聚(亞芳基醚)可以包括具有含氨基烷基的端基的分子，通常位于羥基的鄰位。也經(jīng)常存在四甲基二苯基醌(TMDQ)端基，通常由其中存在四甲基二苯基醌副產(chǎn)物的反應(yīng)混合物獲得。
聚(亞芳基醚)可以是均聚物、共聚物、接枝共聚物、離子聚合物、或嵌段共聚物的形式，以及包括至少一種前述的組合。聚(亞芳基醚)包括聚苯醚，其包括任選地與2，3，6-三甲基-1，4-亞苯基醚單元組合的2，6-二甲基-1，4-亞苯醚單元。
聚(亞芳基醚)可以通過(guò)單羥基芳族化合物如2，6-二甲苯酚和/或2，3，6-三甲基苯酚的氧化偶聯(lián)來(lái)制備。該偶聯(lián)通常采用催化劑體系；它們可以含有重金屬化合物如銅、錳或鈷化合物，通常與各種其它材料組合，如仲胺、叔胺、鹵化物或者兩種或多種前述材料的組合。
一種實(shí)施方式中，聚(亞芳基醚)包括封端的聚(亞芳基醚)。末端羥基可以用封端劑例如通過(guò)酰化作用封端。所選的封端劑理想地是導(dǎo)致較低反應(yīng)性的聚(亞芳基醚)的那種，由此降低或防止在高溫處理期間聚合物鏈的交聯(lián)和凝膠或黑色斑點(diǎn)的形成。適宜的封端劑包括，例如，水楊酸、氨基苯甲酸、或其取代的衍生物的酯等；優(yōu)選水楊酸的酯，特別是水楊酸碳酸酯和線性聚水楊酸酯。本文中所使用的術(shù)語(yǔ)“水楊酸的酯”包括其中羧基、羥基、或者二者已被酯化的化合物。適宜的水楊酸酯包括，例如，水楊酸芳基酯如水楊酸苯基酯，乙?；畻钏幔畻钏崽妓狨?，和聚水楊酸酯，包括線性聚水楊酸酯和環(huán)狀化合物如雙水楊酸內(nèi)酯與三水楊酸內(nèi)酯。優(yōu)選的封端劑為水楊酸碳酸酯和聚水楊酸酯，特別是線性聚水楊酸酯。當(dāng)封端時(shí)，可以將聚(亞芳基醚)封端到任意理想的程度，高達(dá)80％、更具體地高達(dá)約90％、和甚至更具體地高達(dá)100％的羥基被封端。適宜的封端的聚(亞芳基醚)和它們的制備描述于White等的US 4,760,118和Braat等的US 6,306,978中。
也認(rèn)為，用聚水楊酸酯封端聚(亞芳基醚)降低了聚(亞芳基醚)鏈中氨基烷基端基的存在量。氨基烷基是由于該方法中利用胺來(lái)制備聚(亞芳基醚)的氧化偶聯(lián)反應(yīng)的結(jié)果。位于聚(亞芳基醚)的末端羥基的鄰位的氨基烷基，可能容易在高溫下分解。認(rèn)為該分解會(huì)導(dǎo)致再次生成伯或仲胺和產(chǎn)生醌甲基化物端基，其又可能生成2，6-二烷基-1-羥基苯基端基。認(rèn)為用聚水楊酸酯將含氨基烷基的聚(亞芳基醚)封端除去了該氨基，導(dǎo)致聚合物鏈的封端的末端羥基和形成2-羥基-N，N-烷基苯甲酰胺(benzamine)(水楊酸酰胺)。氨基的去除以及封端提供了對(duì)高溫更穩(wěn)定的聚(亞芳基醚)，由此在聚(亞芳基醚)的加工期間導(dǎo)致更少的降解產(chǎn)品，如凝膠或黑色斑點(diǎn)。
聚(亞芳基醚)的數(shù)均分子量可以為約3,000～約40,000克/摩爾(g/mol)，且重均分子量為約5,000～約80,000g/mol，利用單分散聚苯乙烯標(biāo)物(40℃下的苯乙烯二乙烯基苯凝膠)和濃度為1毫克/每毫升氯仿的樣品，通過(guò)凝膠滲透色譜來(lái)測(cè)量。聚(亞芳基醚)或多種聚(亞芳基醚)的組合在25℃下于氯仿中測(cè)量的初始特性粘度可以大于或等于0.25分升/克(dl/g)。一種實(shí)施方式中，聚(亞芳基醚)或聚(亞芳基醚)的組合在25℃下于氯仿中測(cè)量的初始特性粘度可以大于或等于0.35分升/克(dl/g)。初始特性粘度定義為與該組合物的其它組分熔融混合之前聚(亞芳基醚)的特性粘度，且最終特性粘度定義為與該組合物的其它組分熔融混合之后聚(亞芳基醚)的特性粘度。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員所理解的是，熔融混合之后聚(亞芳基醚)的粘度增加量可能高達(dá)30％。增加的百分比可以通過(guò)(最終特性粘度-初始特性粘度)/初始特性粘度來(lái)計(jì)算。當(dāng)采用兩種特性粘度時(shí)，確定準(zhǔn)確的比例將在一定程度上取決于所用聚(亞芳基醚)和準(zhǔn)確特性粘度和期望的最終物理性能。
聚(亞芳基醚)的羥基端基含量可以小于或等于6300ppm，基于該聚(亞芳基醚)的總重，其通過(guò)傅立葉變換紅外光譜(FTIR)來(lái)測(cè)量。一種實(shí)施方式中，聚(亞芳基醚)的羥基端基含量可以小于或等于3000ppm，或者更具體地，小于或等于1500ppm，或者甚至更具體地，小于或等于500ppm。
聚(亞芳基醚)可以基本上無(wú)可見(jiàn)的微粒雜質(zhì)。一種實(shí)施方式中，該聚(亞芳基醚)基本上無(wú)大于約15微米的微粒雜質(zhì)。本文中當(dāng)應(yīng)用于聚(亞芳基醚)時(shí)，術(shù)語(yǔ)“基本上無(wú)可見(jiàn)的微粒雜質(zhì)”是指，溶解于50mL氯仿(CHCl3)的10g聚合物材料樣品，在光線盒(light box)中觀察時(shí)，顯示少于5個(gè)可見(jiàn)的斑點(diǎn)。肉眼可見(jiàn)的顆粒通常為直徑大于40微米的那些。本文中所用的術(shù)語(yǔ)“基本上無(wú)大于約15微米的微粒雜質(zhì)”是指，溶解于400mL CHCl3中的40g聚合物材料樣品，每克中尺寸為約15微米的顆粒數(shù)目小于50，通過(guò)Pacific Instruments ABS2分析儀測(cè)量，基于5個(gè)樣品的平均值測(cè)量得到，所述每個(gè)樣品是20毫升量的溶解的聚合物物質(zhì)，使所述聚合物物質(zhì)以1毫升每分鐘的流速(±5％)流過(guò)分析儀。
該組合物可以包括用量為約30～約65重量％(wt％)的聚(亞芳基醚)，基于聚(亞芳基醚)、聚烯烴、聚合物增容劑和任選的阻燃劑的總重。在該范圍之內(nèi)，聚(亞芳基醚)的用量可以大于或等于約40wt％，或者更具體地，大于或等于約45wt％。也在該范圍之內(nèi)，聚(亞芳基醚)的用量可以小于或等于約60wt％。
聚烯烴具有通式結(jié)構(gòu)CnH2n且包括聚乙烯、聚丙烯和聚異丁烯，其中示例性均聚物為無(wú)規(guī)聚丙烯和間規(guī)聚丙烯。該通式結(jié)構(gòu)的聚烯烴樹(shù)脂和它們的制備方法是本領(lǐng)域眾所周知的，且描述于例如US 2,933,480、3,093,621、3,211,709、3,646,168、3,790,519、3,884,993、3,894,999、4,059,654、4,166,055和4,584,334中。一種實(shí)施方式中，該聚烯烴基本上由聚烯烴均聚物組成，或者更具體地，由結(jié)晶聚烯烴均聚物組成。
也可以使用聚烯烴的共聚物，如聚丙烯與橡膠共聚物的共聚物或者聚乙烯與橡膠共聚物的共聚物。共聚物可以包括例如乙烯辛烯(octene)橡膠和乙烯丁二烯的共聚物。這種共聚物通常是異相的，且具有每個(gè)組分的充分長(zhǎng)的段以同時(shí)具有非晶相和結(jié)晶相。另外，聚烯烴可以包括均聚物和共聚物的組合，具有不同熔點(diǎn)的均聚物的組合和/或具有不同熔體流速的均聚物的組合。
一種實(shí)施方式中，聚烯烴包括結(jié)晶聚烯烴如全同立構(gòu)聚丙烯。結(jié)晶聚烯烴定義為結(jié)晶度大于或等于20％的聚烯烴，或者更具體地，大于或等于25％，或者甚至更具體地，大于或等于30％的聚烯烴。結(jié)晶度可以通過(guò)差示掃描量熱法(DSC)來(lái)確定。
聚烯烴的熔點(diǎn)大于或等于120℃，或者更具體地，大于或等于125℃，或者更具體地，大于或等于130℃，或者甚至具體地，大于或等于135℃。
聚烯烴的熔體流速(MFR)大于或等于0.3克/10分鐘且小于或等于15克/10分鐘(g/10min)。在該范圍之內(nèi)，熔體流速可以大于或等于0.7g/10min，或者更具體地，大于或等于1.0g/10min。也在該范圍之內(nèi)，熔體流速可以小于或等于10g/10min，或者更具體地，小于或等于6g/10min，或者更具體地，小于或等于5g/10min。熔體流速可以依據(jù)ASTM D1238來(lái)測(cè)量，利用粉狀或粒狀聚烯烴、2.16kg的負(fù)荷和適宜于該樹(shù)脂的溫度(對(duì)于乙烯基樹(shù)脂為190℃和對(duì)于丙烯基樹(shù)脂為230℃)。
該組合物可以包括量為20～40wt％的聚烯烴，基于聚(亞芳基醚)、聚烯烴、聚合物增容劑和任選的阻燃劑的總重。在該范圍之內(nèi)，聚烯烴的量可以大于或等于23wt％，或者更具體地，大于或等于約25wt％。也在該范圍之內(nèi)，聚烯烴的量可以小于或等于約35wt％，或者更具體地，小于或等于約33wt％。
聚合物增容劑為樹(shù)脂和添加劑，其改進(jìn)聚烯烴相與聚(亞芳基醚)相之間的相容性。聚合物增容劑包括下述嵌段共聚物，和嵌段共聚物與聚丙烯-聚苯乙烯接枝共聚物的組合。
本文中和該說(shuō)明書(shū)中所使用的“嵌段共聚物”表示單一嵌段共聚物或嵌段共聚物的組合。嵌段共聚物包括至少一種嵌段(A)，其包括重復(fù)的芳基亞烷基單元，和至少一種嵌段(B)，其包括重復(fù)的亞烷基單元。嵌段(A)和(B)的排列可以是線性結(jié)構(gòu)或者所謂的具有支鏈的徑向遠(yuǎn)端嵌段結(jié)構(gòu)(radial teleblock structure)。芳基亞烷基單元的芳基部分側(cè)基可以是單環(huán)的或多環(huán)的，且可以在環(huán)狀部分上的任意存在位置上具有取代基。適宜取代基包括具有1～4個(gè)碳原子的烷基。示例性芳基亞烷基單元為苯基亞乙基，其在式II中顯示
嵌段A可以進(jìn)一步包括具有2～15個(gè)碳原子的亞烷基單元，只要芳基亞烷基的數(shù)量大于亞烷基單元的數(shù)量。
嵌段B包括具有2～15個(gè)碳原子的重復(fù)亞烷基單元如亞乙基、亞丙基、亞丁基或者兩種或多種前述的組合。嵌段B可以進(jìn)一步包括芳基亞烷基單元，只要亞烷基單元的數(shù)量大于芳基亞烷基單元的數(shù)量。
嵌段A各自可以具有與嵌段A的其它情況相同或不同的分子量。類似地，嵌段B各自可以具有與嵌段B的其它情況相同或不同的分子量。嵌段共聚物可以通過(guò)與α-β不飽和羧酸的反應(yīng)來(lái)官能化。
一種實(shí)施方式中，嵌段B包括芳基亞烷基單元和具有2～15個(gè)碳原子的亞烷基單元如亞乙基、亞丙基、亞丁基或者兩種或多種前述組合的共聚物。嵌段B可以進(jìn)一步包括一些不飽和非芳族碳-碳鍵。
重復(fù)的芳基亞烷基單元源于芳基亞烷基單體如苯乙烯的聚合。重復(fù)的亞烷基單元源于衍生自二烯如丁二烯的重復(fù)的不飽和單元的氫化。丁二烯可以包括1，4-丁二烯和/或1，2-丁二烯。嵌段B可以進(jìn)一步包括一些不飽和非芳族碳-碳鍵。
示例性嵌段共聚物包括聚苯基乙烯-聚(乙烯/丙烯)-聚苯基乙烯(有時(shí)稱為聚苯乙烯-聚(乙烯/丙烯)-聚苯乙烯)和聚苯基乙烯-聚(乙烯/丁烯)-聚苯基乙烯(有時(shí)稱為聚苯乙烯-聚(乙烯/丁烯)-聚苯乙烯)。
一種實(shí)施方式中，聚合物增容劑包括雙嵌段的嵌段共聚物和三嵌段的嵌段共聚物。示例性的三嵌段共聚物可從Asahi以商標(biāo)TUFTEC商購(gòu)獲得的且具有商品名如H1043，以及可從Kuraray以商品名SEPTON獲得的商品。其它示例性的三嵌段共聚物可從Kraton Polymer以商標(biāo)KRATON商購(gòu)獲得且具有商品名如G-1650、G-1651、和G-1652。示例性的雙嵌段共聚物可從Kraton Polymers以商標(biāo)KRATON商購(gòu)獲得且具有商品名如G-1701、G-1702、和G-1730。
一種實(shí)施方式中，聚合物增容劑為受控分布的共聚物，其中中間嵌段(B嵌段)為受控分布的共聚物。如此處所用的“受控分布”定義為是指一種分子結(jié)構(gòu)，其缺少任一單體的界限清楚的嵌段，其中任何給定單個(gè)單體的“小嵌段(runs)”具有20單元的最大數(shù)目平均值，這通過(guò)僅存在一個(gè)介于兩個(gè)均聚物的Tg之間的單個(gè)玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(Tg)而表明，或通過(guò)質(zhì)子核磁共振方法而表明。當(dāng)B嵌段包括受控分布的共聚物時(shí)，每個(gè)A嵌段可能具有3,000至60,000g/mol的平均分子量，每個(gè)B嵌段可能具有30,000至300,000g/mol的平均分子量，這通過(guò)光散射技術(shù)測(cè)定。當(dāng)B嵌段是受控分布的共聚物時(shí)，每個(gè)B嵌段包括至少一個(gè)富含亞烷基單元的與A嵌段相鄰的終端區(qū)域，和富含芳基亞烷基單元的不與A嵌段相鄰的區(qū)域。芳基亞烷基單元的總量為15至75重量％，基于嵌段共聚物的總重量。B嵌段中亞烷基單元與芳基亞烷基單元的重量比可為5∶1至1∶2。示例性嵌段共聚物在美國(guó)專利申請(qǐng)第2003/181584中有進(jìn)一步的公開(kāi)，并且可以從Kraton Polymers以商標(biāo)名KRATON買(mǎi)到。示例性的規(guī)格是A-RP6936和A-RP6935。
一些實(shí)施方式中，嵌段共聚物的數(shù)均分子量為5000～1,000,000g/mol，其利用聚苯乙烯標(biāo)物通過(guò)凝膠滲透色譜(GPC)測(cè)量。在該范圍之內(nèi)，數(shù)均分子量可以為至少10,000g/mol，或者更具體地，至少30,000g/mol，或者甚至更具體地，至少45,000g/mol。也在該范圍之內(nèi)，數(shù)均分子量可以優(yōu)選地高達(dá)800,000g/mol，或者更具體地，高達(dá)700,000g/mol，或者甚至更具體地，高達(dá)650,000g/mol。
聚丙烯-聚苯乙烯接枝共聚物在本文中定義為具有丙烯聚合物主鏈和一個(gè)或多個(gè)苯乙烯聚合物接枝的接枝共聚物。
形成聚丙烯-聚苯乙烯接枝共聚物的主鏈或基質(zhì)的丙烯聚合物材料是(a)丙烯的均聚物；(b)丙烯與選自乙烯和C4-C10烯烴的烯烴的無(wú)規(guī)共聚物，前提是，當(dāng)烯烴是乙烯時(shí)，聚合的乙烯的含量為高達(dá)約10wt％，優(yōu)選地高達(dá)約4wt％，且當(dāng)烯烴是C4-C10烯烴時(shí)，聚合的C4-C10烯烴的含量為高達(dá)約20wt％，優(yōu)選地高達(dá)約16wt％；(c)丙烯和至少兩種選自乙烯和C4-C10α-烯烴的烯烴的無(wú)規(guī)三元共聚物，前提是，聚合的C4-C10α-烯烴的含量為高達(dá)約20wt％，優(yōu)選地高達(dá)約16wt％，并且，當(dāng)乙烯為一種烯烴時(shí)，聚合的乙烯的含量為高達(dá)約5wt％，優(yōu)選地高達(dá)約4wt％；或者(d)丙烯的均聚物或無(wú)規(guī)共聚物，其利用反應(yīng)器中的乙烯-丙烯單體橡膠在以及通過(guò)物理共混來(lái)進(jìn)行抗沖改性，改性聚合物的乙烯-丙烯單體橡膠含量為約5～約30wt％，且橡膠的乙烯含量為約7～約70wt％，且優(yōu)選地為約10～約40wt％。C4-C10烯烴包括線性和支化的C4-C10α-烯烴，例如1-丁烯、1-戊烯、3-甲基-1-丁烯、4-甲基-1-戊烯、1-己烯、3，4-二甲基-1-丁烯、1-庚烯、1-辛烯、3-甲基-1-己烯等。丙烯均聚物和抗沖改性的丙烯均聚物為優(yōu)選的丙烯聚合物材料。雖然并未優(yōu)選的，用二烯含量為約2～約8wt％的乙烯-丙烯-二烯單體橡膠抗沖改性的丙烯均聚物和無(wú)規(guī)共聚物也可以用作該丙烯聚合物材料。適宜的二烯包括雙環(huán)戊二烯、1，6-己二烯、乙縮醛降莰烯等。
在參照聚丙烯-聚苯乙烯接枝共聚物中丙烯聚合物材料主鏈上存在的接枝的聚合物而使用的術(shù)語(yǔ)“苯乙烯聚合物”，表示(a)苯乙烯或者具有至少一個(gè)C1-C4線性或支化烷基環(huán)取代基的烷基苯乙烯、特別是對(duì)-烷基苯乙烯的均聚物；(b)任意比例的(a)單體彼此之間的共聚物；和(c)至少一種(a)單體與其α-甲基衍生物例如α-甲基苯乙烯的共聚物，其中α-甲基衍生物占該共聚物的約1～約40wt％。
聚丙烯-聚苯乙烯接枝共聚物可以包括約10～約90wt％的丙烯聚合物主鏈和約90～約10wt％的苯乙烯聚合物接枝。在這些范圍之內(nèi)，丙烯聚合物主鏈可以占全部接枝共聚物的至少約20wt％；且丙烯聚合物主鏈可以占全部接枝共聚物的高達(dá)約40wt％。也在這些范圍之內(nèi)，苯乙烯聚合物接枝可以占全部接枝共聚物的至少約50wt％，或者更具體地，至少約60wt％。
聚丙烯-聚苯乙烯接枝共聚物的制備描述于，例如，DeNicola，Jr.等的US4,990,558。適宜的聚丙烯-聚苯乙烯接枝共聚物也可例如從Basell以P1045H1和P1085H1商購(gòu)獲得。
一種實(shí)施方式中，聚合物增容劑為聚丙烯-聚苯乙烯接枝共聚物與嵌段共聚物的組合。
聚合物增容劑的存在量為2～20wt％，相對(duì)于聚(亞芳基醚)、聚烯烴、聚合物增容劑和任選的阻燃劑的總重。在該范圍之內(nèi)，聚合物增容劑的存在量可以大于或等于4wt％，或者更具體地，大于或等于6wt％，相對(duì)于組合物的總重。也在該范圍之內(nèi)，聚合物增容劑的存在量可以小于或等于18wt％，或者更具體地，小于或等于16wt％，或者更進(jìn)一步具體地，小于或等于14wt％，相對(duì)于組合物的總重。
示例性的阻燃劑包括三聚氰胺(CAS No.108-78-1)、氰尿酸三聚氰胺(melaminecyacnurate)(CAS No.37640-57-6)、磷酸三聚氰胺(CAS No.20208-95-1)、焦磷酸三聚氰胺(CAS No.15541-60-3)、聚磷酸三聚氰胺(CAS#218768-84-4)、蜜白胺、蜜勒胺(melem)、氰脲酰胺(melon)、硼酸鋅(CAS No.1332-07-6)、磷酸硼、紅磷(CAS No.7723-14-0)、有機(jī)磷酸酯、磷酸二氫銨(CAS No.7722-76-1)、磷酸氫二銨(CAS No.7783-28-0)、烷基膦酸酯(CAS No.78-38-6和78-40-0)、金屬二烷基膦酸酯、聚磷酸銨(CAS No.68333-79-9)、低熔點(diǎn)玻璃(low melting glasses)和兩種或多種前述阻燃劑的組合。
示例性有機(jī)磷酸酯阻燃劑包括但并非限定于，包括苯基、取代的苯基、或苯基與取代的苯基的組合的磷酸酯，基于間苯二酚的二芳基磷酸酯，例如間苯二酚雙-二苯基磷酸酯，以及基于雙酚的那些，例如雙酚A雙-二苯基磷酸酯。一種實(shí)施方式中，有機(jī)磷酸酯選自三(烷基苯基)磷酸酯(例如CAS No.89492-23-9或CAS No.78-33-1)、間苯二酚雙-二苯基磷酸酯(例如CAS No.57583-54-7)，雙酚A雙-二苯基磷酸酯(例如CAS No.181028-79-5)、三苯基磷酸酯(例如CAS No.115-86-6)、三(異丙基苯基)磷酸酯(例如CAS No.68937-41-7)，和兩種或多種前述有機(jī)磷酸酯的混合物。
一種實(shí)施方式中，有機(jī)磷酸酯包括式III的雙-芳基磷酸酯 其中，R、R5和R6每次出現(xiàn)時(shí)獨(dú)立地為具有1～5個(gè)碳原子的烷基，且R1-R4獨(dú)立地為具有1～10個(gè)碳原子的烷基、芳基、芳烷基或烷芳基；n為等于1～25的整數(shù)；且s1和s2獨(dú)立地為等于0～2的整數(shù)。一些實(shí)施方式中，OR1、OR2、OR3和OR4獨(dú)立地衍生自苯酚、單烷基苯酚、二烷基苯酚或三烷基苯酚。
如本領(lǐng)域普通技術(shù)人員容易理解的那樣，雙-芳基磷酸酯衍生自雙酚。示例性雙酚包括2，2-雙(4-羥基苯基)丙烷(所謂的雙酚A)、2，2-雙(4-羥基-3-甲基苯基)丙烷、雙(4-羥基苯基)甲烷、雙(4-羥基-3，5-二甲基苯基)甲烷和1，1-雙(4-羥基苯基)乙烷。一種實(shí)施方式中，該雙酚包括雙酚A。
有機(jī)磷酸酯可以具有不同的分子量，使得難以確定不同有機(jī)磷酸酯在該熱塑性組合物中的用量。一種實(shí)施方式中，由于有機(jī)磷酸酯而導(dǎo)致的磷的用量為0.8wt％～1.2wt％，相對(duì)于聚(亞芳基醚)、聚烯烴、聚合物增容劑、和任選的阻燃劑的總重。
當(dāng)存在于熱塑性組合物時(shí)，阻燃劑的用量足以使包覆導(dǎo)體通過(guò)包覆導(dǎo)體類型的相關(guān)阻燃性標(biāo)準(zhǔn)。例如，當(dāng)包覆導(dǎo)體為用于汽車(chē)應(yīng)用的電線時(shí)，阻燃劑的用量足以使該電線的火焰熄滅(flame out)時(shí)間小于或等于70秒，當(dāng)依據(jù)ISO 6772中所定義的火焰?zhèn)鞑ヒ?guī)程測(cè)試時(shí)。
一種實(shí)施方式中，阻燃劑包括存在量為5～18wt％的有機(jī)磷酸酯，相對(duì)于聚(亞芳基醚)、聚烯烴、聚合物增容劑、和任選的阻燃劑的總重。在該范圍之內(nèi)，有機(jī)磷酸酯的用量可以大于或等于7wt％，或者更具體地，大于或等于9wt％。也在該范圍之內(nèi)，有機(jī)磷酸酯的用量可以小于或等于16wt％，或者更具體地，小于或等于14wt％。
另外，該組合物可以任選地還含有各種添加劑，如抗氧劑；平均粒徑小于或等于10微米的填料和補(bǔ)強(qiáng)劑，例如硅酸鹽、TiO2、纖維、玻璃纖維、玻璃球、碳酸鈣、滑石、和云母；脫模劑；UV吸收劑；諸如光穩(wěn)定劑和其它的穩(wěn)定劑；潤(rùn)滑劑；增塑劑；顏料；染料；著色劑；抗靜電劑；發(fā)泡劑(foaming agent)；起泡劑(blowingagent)；金屬鈍化劑(metal deactivators)；和包含一種或多種前述添加劑的組合。
用于制備該熱塑性組合物的方法熔體混合(共混)各組分，通常在熔體混合設(shè)備，如共混濟(jì)出機(jī)或Banbury混合器中進(jìn)行。一種實(shí)施方式中，將聚(亞芳基醚)、聚合物增容劑、和聚烯烴同時(shí)熔體混合。另一實(shí)施方式中，將聚(亞芳基醚)、聚合物增容劑、和任選的一部分聚烯烴熔體混合以形成第一熔體混合物。隨后，將聚烯烴或剩余聚烯烴進(jìn)一步與該第一熔體混合物熔體混合以形成第二熔體混合物。替換地，可以將聚(亞芳基醚)和一部分聚合物增容劑熔體混合以形成第一熔體混合物，并隨后將聚烯烴和剩余的聚合物增容劑與第一熔體混合物熔體混合以形成第二熔體混合物。
前述熔體混合過(guò)程可以在不使第一熔體混合物分離下來(lái)實(shí)現(xiàn)，或者可以通過(guò)使第一熔體混合物分離來(lái)實(shí)現(xiàn)。這些過(guò)程中可以使用一個(gè)或多個(gè)熔體混合設(shè)備，每個(gè)設(shè)備包括一種或多種。一種實(shí)施方式中，可以引入形成護(hù)層的熱塑性組合物的一些成分，并在所使用的擠出機(jī)中熔體混合以包覆導(dǎo)體。
一種實(shí)施方式中，可以將聚(亞芳基醚)和芳基亞烷基含量大于或等于50wt％的嵌段共聚物熔體混合以形成第一熔體混合物，并且可以將聚烯烴和芳基亞烷基含量小于50wt％的嵌段共聚物與第一熔體混合物共混以形成第二熔體混合物。
加入阻燃劑的方法和位置通常由阻燃劑的特性和物理性能例如固體或液體來(lái)決定，其是聚合物合金和它們的制備的普通領(lǐng)域中眾所周知的。一種實(shí)施方式中，將阻燃劑與熱塑性組合物的一種成分例如一部分聚烯烴混合以形成濃縮物，隨后將其與剩余成分熔體混合。
在大于或等于聚(亞芳基醚)的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度但小于聚烯烴的降解溫度下使聚(亞芳基醚)、聚合物增容劑、聚烯烴和阻燃劑熔體混合。例如，可以在240℃～320℃擠出機(jī)溫度下使聚(亞芳基醚)、聚合物增容劑、聚烯烴和阻燃劑熔體混合，但是在熔體混合期間可以出現(xiàn)超出該范圍的短時(shí)間段。在該范圍之內(nèi)，溫度可以大于或等于250℃，或者更具體地，大于或等于260℃。也在該范圍之內(nèi)，溫度可以小于或等于31O℃，或者更具體地，小于或等于300℃。
在將一些和全部成分熔體混合之后，可以將熔融混合物通過(guò)一個(gè)或多個(gè)過(guò)濾器熔體過(guò)濾。一種實(shí)施方式中，一個(gè)或多個(gè)過(guò)濾器的開(kāi)孔直徑為20微米～150微米。在該范圍之內(nèi)，開(kāi)孔直徑可以小于或等于130微米，或者更具體地，小于或等于110℃。也在該范圍之內(nèi)，開(kāi)孔直徑可以大于或等于30微米，或者更具體地，大于或等于40微米。
一種實(shí)施方式中，過(guò)濾器開(kāi)孔的最大直徑小于或等于將施用到導(dǎo)體上的護(hù)層的一半厚度。例如，如果包覆導(dǎo)體的護(hù)層厚度為200微米，那么過(guò)濾器開(kāi)孔的最大直徑小于或等于100微米。
可以使用能夠從熔融混合物中除去微粒雜質(zhì)的任意適宜的熔體過(guò)濾系統(tǒng)或設(shè)備。一種實(shí)施方式中，將熔體通過(guò)單一熔體過(guò)濾系統(tǒng)過(guò)濾。也可以采用多個(gè)熔體過(guò)濾系統(tǒng)。
適宜的熔體過(guò)濾系統(tǒng)包括由多種材料制成的過(guò)濾器，所述材料例如但并非限定于，燒結(jié)金屬、金屬網(wǎng)或篩網(wǎng)、纖維金屬氈、陶瓷、或者前述材料的組合等。特別有用的過(guò)濾器為顯示高彎曲的燒結(jié)金屬過(guò)濾器，包括由Pall Corporation和Martin Kurz & Company，Inc.制造的燒結(jié)金屬絲網(wǎng)過(guò)濾器。
一種實(shí)施方式中，將熔體過(guò)濾的混合物通過(guò)模頭并通過(guò)牽引拉伸造粒(strandpelletization)或水下造粒造粒。造粒的材料可以被包裝、儲(chǔ)存和運(yùn)輸。一種實(shí)施方式中，將粒料包裝到金屬箔襯里的塑料袋中，通常為聚丙烯袋，或者金屬箔襯里的紙袋?？梢詮奶畛淞肆Ａ系拇信趴栈旧先靠諝?。
一種實(shí)施方式中，該熱塑性組合物基本上無(wú)可見(jiàn)的微粒雜質(zhì)?？梢?jiàn)的微?；颉昂谏唿c(diǎn)”是不用放大人肉眼通常可見(jiàn)的黑色或彩色微粒，且平均直徑為40微米或更大。雖然一些人能夠不用放大自測(cè)上檢測(cè)到平均直徑小于30微米的顆粒，且其它人可以僅檢測(cè)到平均直徑大于40微米的顆粒，本文中并未參照特定平均粒徑使用的術(shù)語(yǔ)“可見(jiàn)的顆?！薄ⅰ翱梢?jiàn)的微?！薄⒑汀昂谏唿c(diǎn)”是指平均直徑為40微米或更大的那些微粒。本文中應(yīng)用于熱塑性組合物時(shí)使用的術(shù)語(yǔ)“基本上無(wú)可見(jiàn)的微?！笔侵?，當(dāng)將組合物注塑以形成尺寸為75毫米×50毫米和厚度為3毫米的5個(gè)試驗(yàn)樣片(plaques)，并且用肉眼目測(cè)觀察試驗(yàn)樣片上的黑色斑點(diǎn)，全部五個(gè)試驗(yàn)樣片的黑色斑點(diǎn)總數(shù)小于或等于100，或者更具體地，小于或等于70，或者甚至更具體地，小于或等于50。
一種實(shí)施方式中，將顆粒熔融和通過(guò)適宜方法如擠出貼合法將組合物施用到導(dǎo)體上，由此形成包線。例如，可以采用使用安裝有螺桿、十字頭、篩板(breakerplate)、分配器、噴嘴(nipple)和模頭的涂布擠出機(jī)(coating extruder)。熔融熱塑性組合物形成置于導(dǎo)體周?chē)淖o(hù)層。擠出貼合可使用單錐形模頭、雙錐形模頭、其它合適的模頭或模頭的組合將導(dǎo)體安置在中心，并避免模唇產(chǎn)生(die lip build up)。
一種實(shí)施方式中，將組合物施用到導(dǎo)體上以形成位于導(dǎo)體之上的護(hù)層?？梢詫⒘硗獾膶邮┯玫皆撟o(hù)層。
一種實(shí)施方式中，將該組合物施用到在導(dǎo)體和護(hù)層之間有一個(gè)或多個(gè)插入層的導(dǎo)體上，以形成置于導(dǎo)體表面的護(hù)層。例如，可將任選的粘合促進(jìn)層置于導(dǎo)體和護(hù)層之間。另一實(shí)施例中，可在施用護(hù)層之前用金屬鈍化劑涂覆導(dǎo)體。另一實(shí)施例中，插入層包括熱塑性或熱固性組合物，其在某些情況下是發(fā)泡的。
導(dǎo)體可包括單股線料或多股線料。在一些情況下，多股線料可以被捆束(bundled)、加捻(twisted)、或編織(braided)以形成導(dǎo)體。此外，導(dǎo)體可具有各種形狀，例如圓形或橢圓形。導(dǎo)體可為任何類型的用于傳送信號(hào)的導(dǎo)體。示例性的信號(hào)包括光、電和電磁。玻璃纖維是光導(dǎo)體的一個(gè)例子。合適的電導(dǎo)體包括但不限于，銅、鋁、鉛和包括一種或多種前述金屬的合金。
導(dǎo)體的橫截面積和護(hù)層的厚度可以變化且通常由包覆導(dǎo)體的最終用途來(lái)確定。一種實(shí)施方式中，包覆導(dǎo)體為包線，且該包線可以用作電線，其包括但不限于例如汽車(chē)用電汽配線(harness wire)、家用電器用的線材、電力線材(wire forelectric power)、設(shè)備線材、信息通訊線材、電車(chē)(electric car)以及船、飛機(jī)等的線材。一種實(shí)施方式中，包覆導(dǎo)體為光纜并且能夠用于內(nèi)部應(yīng)用(建筑物內(nèi))、外部應(yīng)用(建筑物外)或內(nèi)部和外部應(yīng)用。示例性應(yīng)用包括數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)和聲音傳輸網(wǎng)絡(luò)如電話網(wǎng)絡(luò)和局域網(wǎng)(LAN)。
一種實(shí)施方式中，導(dǎo)體的橫截面積為0.10mm2～4.5mm2，且該護(hù)層的厚度為0.15mm～1.0mm。
一些實(shí)施方式中，可能有用的是在擠出貼合之前將熱塑性組合物干燥。示例性干燥條件為60～90℃下2～20小時(shí)。另外，一種實(shí)施方式中，擠出貼合期間，在形成護(hù)層之前，將熱塑性組合物通過(guò)一個(gè)或多個(gè)開(kāi)孔直徑為20微米～150微米的過(guò)濾器熔融過(guò)濾。在該范圍之內(nèi)，開(kāi)孔直徑可以大于或等于30微米，或者更具體地大于或等于40微米。也在該范圍之內(nèi)，開(kāi)孔直徑可以小于或等于130微米，或者更具體地，小于或等于110微米。該涂布擠出機(jī)可以包括一個(gè)或多個(gè)上述過(guò)濾器。
一種實(shí)施方式中，擠出貼合期間，在形成護(hù)層之前，將熱塑性組合物通過(guò)一個(gè)或多個(gè)具有下述開(kāi)孔直徑的過(guò)濾器熔融過(guò)濾，其中該過(guò)濾器開(kāi)孔的最大直徑小于或等于將施用到導(dǎo)體上的護(hù)層的一半厚度。
另一實(shí)施方式中，不將通過(guò)熔體混合制得的熔體過(guò)濾的混合物造粒。而是采用涂布擠出機(jī)將熔融的熔體過(guò)濾的混合物直接形成為導(dǎo)體的護(hù)層，所述涂布擠出機(jī)熔體混合裝置，通常為混合擠出機(jī)(compounding extruder)串聯(lián)聯(lián)接。涂布擠出機(jī)可以包括一個(gè)或多個(gè)上述過(guò)濾器。
一些實(shí)施方式中，可以將熱塑性組合擠出或者以其它方式形成為將提供護(hù)層的管材?？梢詫?dǎo)體和任選的插入層插入管材以形成包覆導(dǎo)體。
在擠出貼合之前或期間可以將色料濃縮物(color concentrate)或母料加到組合物中。當(dāng)使用色料濃縮物時(shí)，通常其存在量小于或等于3wt％，基于組合物的總重。一種實(shí)施方式中，在色料濃縮物中使用的染料和/或顏料無(wú)氯、溴、和氟。如本領(lǐng)域普通技術(shù)人員預(yù)期的那樣，加入色料濃縮物之前組合物的顏色可以影響獲得的最終顏色，且一些情形采用漂白劑和/或顏色穩(wěn)定劑可能是有用的。漂白劑和顏色穩(wěn)定劑是本領(lǐng)域中已知的且可商購(gòu)獲得。
擠出貼合期間的擠出機(jī)溫度通常小于或等于320℃，或者更具體地，小于或等于310℃，或者更具體地，小于或等于290℃。另外，調(diào)節(jié)加工溫度以提供充分流體熔融的組合物，由此賦予導(dǎo)體護(hù)層，例如高于熱塑性組合物的熔點(diǎn)，或者更具體地，比熱塑性組合物的熔點(diǎn)高至少10℃。
擠出貼合之后，經(jīng)常利用水浴、噴水、空氣噴射、或者包括一種或多種前述冷卻方法的組合冷卻該包覆導(dǎo)體。示例性水浴溫度為20～85℃。
示例性包覆導(dǎo)體的橫截面示于圖3。圖3顯示了位于導(dǎo)體2之上的護(hù)層4。一種實(shí)施方式中，護(hù)層4包括發(fā)泡的熱塑性組合物。示例性包覆導(dǎo)體的透視圖示于圖4和5。圖4顯示了位于包括多股線料的導(dǎo)體2之上的護(hù)層4和任選的位于護(hù)層4之上的其它層6，和導(dǎo)體2。一種實(shí)施方式中，護(hù)層4包括發(fā)泡的熱塑性組合物。導(dǎo)體2也可以包括單一的導(dǎo)體。圖5顯示了位于單一導(dǎo)體2之上的護(hù)層4和插入層6。一種實(shí)施方式中，插入層6包括發(fā)泡的組合物。導(dǎo)體2也可以包括多股線料。
替換地，可以將該組合物模塑或擠出以形成制品如片材或盤(pán)，當(dāng)期望該制品具有耐化學(xué)品性、耐熱老化性、耐磨性和抗沖強(qiáng)度的組合時(shí)。
該包覆導(dǎo)體包括但并非限定于傳送電流、電信號(hào)、光信號(hào)等的那些。示例性導(dǎo)體包括用于連接機(jī)車(chē)和拖車(chē)的電線(電纜)，用于醫(yī)療設(shè)備包括體內(nèi)醫(yī)療設(shè)備的電線，用于建筑內(nèi)部的電線，用于建筑外部的電線等。除了涂布導(dǎo)體之外，該熱塑性組合物也可以用于航空器線隔板(aircraft wire guides)、航空器地板、和柔韌性管道系統(tǒng)-特別是醫(yī)療領(lǐng)域中。
通過(guò)下列非限定性實(shí)施例進(jìn)一步闡述該組合物和包線。
實(shí)施例利用表1中所列的材料制備下列實(shí)施例。
表1

實(shí)施例1-16通過(guò)將組分在雙螺桿擠出機(jī)中混合來(lái)進(jìn)行實(shí)施例1-16。將PPE和聚合物增容劑在進(jìn)料口加入和將PP在下游加入。BPADP，當(dāng)存在時(shí)，通過(guò)液體注射器在擠出機(jī)的后半部分中加入。將擠出的材料注塑成用于物理性能測(cè)試的測(cè)試樣品。物理性能和它們的測(cè)試方法列于表2中。依據(jù)ASTM D638-03的測(cè)試?yán)昧诵吞?hào)I的樣品，采用與彎曲模量樣品相同的條件進(jìn)行注塑。以50mm/min的速率測(cè)量拉伸伸長(zhǎng)率。兆帕縮寫(xiě)為MPa，焦耳縮寫(xiě)為J，牛頓縮寫(xiě)為N，且米縮寫(xiě)為m。實(shí)施例的組合物列于表3中。數(shù)據(jù)列于表4中。撓曲溫度和彎曲模量值為3個(gè)樣品的平均。其它數(shù)值為5個(gè)樣品的平均。實(shí)施例5的形態(tài)的透射電子顯微照片示于圖1。圖2為實(shí)施例5的透射電子顯微照片，顯示了具有在制備用于確定平均直徑和顆粒面積中標(biāo)記的邊界(10)的顆粒(5)。實(shí)施例5的平均直徑為0.96微米，且平均顆粒面積為0.32平方微米?；?29個(gè)顆粒確定平均值。
表2

表3

*對(duì)比例表4

*對(duì)比例表4續(xù)

*對(duì)比例當(dāng)將采用雙嵌段和三嵌段共聚物的混合物的實(shí)施例與采用類似量的相同類型的PPE的類似對(duì)比實(shí)施例對(duì)比時(shí)，觀察到抗沖強(qiáng)度的顯著增加，同時(shí)保持了在其它測(cè)量的性能方面的性能。
實(shí)施例17-26通過(guò)將組分在雙螺桿擠出機(jī)中混合來(lái)完成實(shí)施例17-26。將PPE和聚合物增容劑在進(jìn)料口加入和將PP在下游加入。BPADP，當(dāng)存在時(shí)，通過(guò)液體注射器在擠出機(jī)的后半部分中加入。將擠出的材料注塑成用于物理性能測(cè)試的測(cè)試樣品。物理性能和它們的測(cè)試方法列于表2中。實(shí)施例的組合物列于表5中。數(shù)據(jù)列于表6中。
表5

*對(duì)比例表6

*對(duì)比例表6續(xù)

*對(duì)比例當(dāng)將實(shí)施例與采用類似量的相同類型的PPE的類似對(duì)比實(shí)施例比較時(shí)，觀察到相對(duì)于對(duì)比實(shí)施例抗沖強(qiáng)度顯著增加、且一些情形中接近雙倍，同時(shí)保持了在其它物理性能測(cè)試中的性能。
實(shí)施例27-33通過(guò)將組分在雙螺桿擠出機(jī)中混合來(lái)進(jìn)行實(shí)施例27-33。將PPE和聚丙烯-接枝-聚苯乙烯聚合物增容劑在進(jìn)料口加入和將PP在下游加入。將擠出的材料注塑成用于物理性能測(cè)試的測(cè)試樣品。物理性能和它們的測(cè)試方法列于表2中。實(shí)施例的組合物列于表7中。數(shù)據(jù)列于表8中。
表7

表8

*對(duì)比例如前述實(shí)施例中可以看到的那樣，當(dāng)與僅具有聚丙烯-接枝-聚苯乙烯的組合物相比較時(shí)，包含聚丙烯-接枝-聚苯乙烯與嵌段共聚物的組合的組合物，顯示了改進(jìn)的物理性能，如抗沖強(qiáng)度和拉伸伸長(zhǎng)率。
雖然已參照一些實(shí)施例描述了本發(fā)明，但是本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解的是，在不背離本發(fā)明的范圍下，可以進(jìn)行各種變化和可以用等價(jià)物替代其成分。另外，可以進(jìn)行多種改性以使特定情形或材料適合于本發(fā)明的教導(dǎo)，而不背離其基本范圍。由此，本發(fā)明并非旨在限定于作為預(yù)期實(shí)施該發(fā)明的最佳方式而公開(kāi)的特定實(shí)施方式，而是本發(fā)明將包括落在所附權(quán)利要求的范圍之內(nèi)的全部實(shí)施方式。
所有引用的專利、專利申請(qǐng)、和其它參考文獻(xiàn)均全部引入本文作為參考。
權(quán)利要求
1.一種熱塑性組合物，其包括聚(亞芳基醚)，其在25℃氯仿中測(cè)量的初始特性粘度大于0.25dl/g；聚烯烴，其熔點(diǎn)大于或等于120℃且熔體流速為0.3～15；和聚合物增容劑，其選自(i)其中中間嵌段為受控分布共聚物的嵌段共聚物，和(ii)聚丙烯-聚苯乙烯接枝共聚物與嵌段共聚物的組合，其中，聚(亞芳基醚)的以重量計(jì)的存在量大于聚烯烴的以重量計(jì)的存在量。
2.權(quán)利要求1的組合物，其中該組合物基本上無(wú)鏈烯基芳族樹(shù)脂。
3.權(quán)利要求1的組合物，其中該熱塑性組合物包括分散于包含聚烯烴的基質(zhì)中的含有聚(亞芳基醚)的顆粒，且該顆粒的平均直徑小于5微米。
4.權(quán)利要求1的組合物，其中該熱塑性組合物包括分散于包含聚烯烴的基質(zhì)中的含有聚(亞芳基醚)的顆粒，且該聚(亞芳基醚)顆粒的平均顆粒面積小于或等于4平方微米。
5.權(quán)利要求1的組合物，其中該組合物的彎曲模量為800-1800MPa，其是在1.27mm/min的速度和3.2mm的厚度下依照ASTM D790-03的標(biāo)準(zhǔn)測(cè)量的。
6.權(quán)利要求1的組合物，其中該聚(亞芳基醚)的羥基端基含量小于或等于6300ppm，基于該聚(亞芳基醚)的總重，其是通過(guò)傅立葉變換紅外光譜(FTIR)測(cè)量的。
7.權(quán)利要求1的組合物，其中該聚(亞芳基醚)基本上無(wú)可見(jiàn)的微粒雜質(zhì)。
8.權(quán)利要求1的組合物，其中該聚(亞芳基醚)基本上無(wú)大于約15微米的微粒雜質(zhì)。
9.權(quán)利要求1的組合物，其中該聚(亞芳基醚)的存在量為約30～約65wt％，聚烯烴的存在量為20～40wt％，且嵌段共聚物或嵌段共聚物的組合的存在量為2～20wt％，基于該聚(亞芳基醚)、聚烯烴、和聚合物增容劑的總重。
10.權(quán)利要求1的組合物，其中該聚烯烴包括聚丙烯均聚物、聚丙烯共聚物或聚丙烯均聚物與聚丙烯共聚物的組合。
11.權(quán)利要求1的組合物，其中該組合物進(jìn)一步包括阻燃劑。
12.權(quán)利要求1的組合物，其進(jìn)一步包括一種或多種添加劑，其選自抗氧劑；平均粒徑小于或等于10微米的填料和補(bǔ)強(qiáng)劑，例如硅酸鹽、TiO2、纖維、玻璃纖維、玻璃珠、碳酸鈣、滑石、和云母；脫模劑；UV吸收劑；諸如光穩(wěn)定劑和其它的穩(wěn)定劑；潤(rùn)滑劑；增塑劑；顏料；染料；著色劑；抗靜電劑；發(fā)泡劑；起泡劑；金屬鈍化劑；和包含一種或多種前述添加劑的組合。
13.權(quán)利要求1的組合物，其中該聚(亞芳基醚)為封端的聚(亞芳基醚)。
14.權(quán)利要求1的組合物，其中該組合物基本上無(wú)可見(jiàn)的微粒雜質(zhì)。
15.權(quán)利要求1的組合物，其中該組合物基本上無(wú)大于約15微米的微粒雜質(zhì)。
16.一種包覆導(dǎo)體，其包括導(dǎo)體，和包括熱塑性組合物的護(hù)層，且該熱塑性組合物包括聚(亞芳基醚)，其在25℃氯仿中測(cè)量的初始特性粘度大于0.25dl/g；聚丙烯，其熔點(diǎn)大于或等于120℃且熔體流速為0.3～15；和聚合物增容劑，其選自(i)包含受控分布共聚物中間嵌段的嵌段共聚物，和(ii)聚丙烯-聚苯乙烯接枝共聚物與嵌段共聚物的組合，其中，聚(亞芳基醚)的以重量計(jì)的存在量大于聚烯烴的以重量計(jì)的存在量，和其中，將該護(hù)層置于導(dǎo)體表面。
17.權(quán)利要求16的包線，其中該導(dǎo)體包括單股或多股。
18.權(quán)利要求17的包線，其中該多股可以被捆束、加捻、或編織以形成導(dǎo)體。
19.權(quán)利要求16的包線，其中該導(dǎo)體的橫截面積為0.10mm2～4.5mm2，且該護(hù)層的厚度為0.15mm～1.0mm。
20.權(quán)利要求16的包線，其中該熱塑性組合物包括分散于包含聚烯烴的基質(zhì)中的含有聚(亞芳基醚)的顆粒，且該顆粒的平均直徑小于5微米。
21.權(quán)利要求16的包線，其中該熱塑性組合物包括分散于包含聚烯烴的基質(zhì)中的含有聚(亞芳基醚)的顆粒，且該聚(亞芳基醚)粒的平均顆粒面積小于或等于4平方微米。
22.權(quán)利要求16的包線，其中該組合物的彎曲模量為800-1800MPa，其是在1.27mm/min的速度和3.2mm的厚度下依照ASTM D790-03的標(biāo)準(zhǔn)測(cè)量的。
23.權(quán)利要求16的包線，其中該聚(亞芳基醚)的存在量為約30～約65wt％，聚烯烴的存在量為20～40wt％，且嵌段共聚物或嵌段共聚物的組合的存在量為2～20wt％，基于該聚(亞芳基醚)、聚烯烴、和聚合物增容劑的總重。
24.權(quán)利要求16的包線，其中該聚烯烴包括聚丙烯均聚物、聚丙烯共聚物或聚丙烯均聚物與聚丙烯共聚物的組合。
25.權(quán)利要求16的包線，其中該熱塑性組合物進(jìn)一步包括阻燃劑。
全文摘要
公開(kāi)了一種熱塑性組合物，其包括聚(亞芳基醚)，聚烯烴，和選自(i)其中中間嵌段為受控分布的共聚物的嵌段共聚物、和(ii)聚丙烯－聚苯乙烯接枝共聚物的聚合物增容劑。該組合物適用于包線的制備。
文檔編號(hào)H01B7/02GK101080783SQ200580043423
公開(kāi)日2007年11月28日 申請(qǐng)日期2005年11月22日 優(yōu)先權(quán)日2004年12月17日
發(fā)明者郭樺, 維杰伊·R·米塔爾, 維杰伊·雷加馬尼 申請(qǐng)人:通用電氣公司