[发明专利]用于线材和缆线的无卤素、阻燃TPU组合物

说明书

发明背景

1.发明领域

本发明涉及具有包含热塑性聚氨酯(TPU)组合物的外护套的缆线。一方面，本发明涉及包含无卤素、阻燃TPU组合物的缆线外护套，所述组合物包括基于氮的含磷阻燃剂和金属水合物。

2.相关现有技术的说明

TPU组合物可以具有宽范围的柔性。它们可以通过从注塑到挤出到吹塑的广泛大量的方法制造。它们还提供了透明性、耐磨损性、耐化学和烃性，以及承载和抗张强度的性能优点。因此，它们覆盖了许多需要阻燃性的应用。

常规用于TPU组合物中的阻燃剂是基于卤素的，即它们包含溴、氯等。但是，由于不断存在的对环境和安全性的关注，现在更有利的是无卤素阻燃剂，但是这些会造成对TPU组合物的挑战。常规且容易获得的无卤素阻燃剂，例如，基于磷酸酯的那些，如间苯二酚二(二苯基磷酸酯)(RDP)和双酚A二(二苯基磷酸酯)(BPADP)，并没有制备出表现出良好抑烟性的阻燃性TPU组合物。TPU工业持续感兴趣的是表现出良好化学性质和阻燃性的无卤素TPU组合物。

附图概述

图1是用于无迁移测试的装置的示意图。

发明概述

在一种实施方式中，本发明是一种包含无阻燃剂的热塑性内护套和外护套组合物的缆线，基于组合物的总重量，所述组合物包括：

(a)10wt%到90wt%的基于TPU的树脂，

(b)5wt%到90wt%的金属水合物，

(c)2wt%到50wt%的基于氮的含磷阻燃剂，以及

(d)2wt%到50wt%的液体磷酸酯改性剂，

其中外护套与热塑性内护套接触，并且其中外护套具有0.1mm到0.8mm的厚度。

在一种实施方式中，外护套组合物进一步包括一种或多种添加剂或填料，例如抗氧剂、UV-稳定剂、加工助剂和/或金属氧化物，例如二氧化钛。

在所有实施方式中，外护套组合物中所有组分的总百分数是100wt%。

优选实施方式的详细说明

定义

除非相反地指出，从上下文暗示或现有技术惯例，所有的份和百分比均基于重量，而且所有的测试方法是与本申请的提交日期同步的。针对美国专利实践的目的，任何涉及的专利、专利申请或公开的内容在此全部引入作为参考(或其等价的US同族也引入作为参考)，特别是关于本领域中的定义(不与本申请具体提供的任何定义不一致)和常识的披露。

本申请中的数字范围是近似值，因此除非另有所指，否则其可以包括该范围以外的值。数值范围包括以1个单位增加的从下限值到上限值的所有数值，条件是在任意较低值与任意较高值之间存在至少2个单位的间隔。例如，如果记载组分、物理或其它性质，如分子量、重量百分数等是100至1,000，意味着明确地列举了所有的单个数值，如100、101、102等，以及所有的子范围，如100至144、155至170、197至200等。对于包含小于1的数值或者包含大于1的分数(例如1.1、1.5等)的范围，适当时将1个单位看作0.0001、0.001、0.01或0.1。对于包含小于10(例如1至5)的个位数的范围，通常将1个单位看作0.1。这些仅仅是具体所意指的内容的示例，并且所列举的最低值与最高值之间的数值的所有可能组合都被认为清楚记载在本申请中。本申请内的数字范围尤其提供了组合物的各组分的量等。

“线材”等术语表示单根导电金属，例如铜或铝，或单根光学纤维。

“缆线”等术语表示护套内的至少一根电线或光学纤维，所述护套例如绝缘护套或保护性外护套。典型地，缆线是典型地在共用绝缘内护套和/或保护性外护套内的两根或更多根捆缚在一起的电线或光学纤维。外护套内的单根电线或纤维可以是裸露的、包覆的或绝缘的。组合缆线可以同时包含电线和光学纤维。可以针对低电压应用、中电压应用和高电压应用设计缆线等。典型的缆线设计在USP5,246,783、6,496,629和6,714,707中说明。

“组合物”等术语表示两种或更多种组分的混合物或共混物。

“聚合物”等术语表示通过使相同或不同类型的单体反应(即，聚合)制备的高分子化合物。“聚合物”包括均聚物和互聚物。

“互聚物”表示通过至少两种不同单体的聚合制备的聚合物。该一般性术语包括共聚物(通常用来指由两种不同单体制备的聚合物)、和由多于两种不同单体制备的聚合物(例如，三元共聚物、四元共聚物等)。