专利名称：：一种热可塑性弹性体的制作方法一种热可塑性弹性体
技术领域：
：本发明系关于一种热可塑性弹性体(thermoplasticelastomer，TPE)，且特别是关于一种用于制备线材且以氢化苯乙烯/共轭二烯系列共聚物为基材之低烟、无卤及耐燃的热可塑性弹性体。
背景技术：
：中国台湾地区专利申请号094134878揭露一种包含氢化苯乙烯/共轭二烯系列共聚物、无机磷化合物耐燃剂以及耐燃助剂之热可塑性弹性体及其制造方法。所述热可塑性弹性体具有优异的耐候性，并对臭氧、紫外线、电弧有良好耐受性、弹性佳、单位重量利用率高、硬度范围广、绝缘佳、易加工等优点，且所述热可塑性弹性体可符合测试标准UL-94的耐燃规范V-0。然而，若将上述可塑性弹性体用于制作线材之胶体时，则无法符合现行对于线材之测试标准UL-1581的耐燃规范VW-1。测试标准UL-94的耐燃规范V-0与测试标准UL-1581的耐燃规范VW-1之最大不同在于UL-94之测试对象为橡塑料材料本身，而UL-1581耐燃规范之VW-1是以橡塑料材料并押成线材之测试，除了以上之主要差异外，对于测试材料尺寸和线材厚薄、气体流量及所用设备亦有差异；熟习此
技术领域：
之人士皆知若橡塑料材料可通过测试标准UL-94的耐燃规范V-0，并不一定可通过UL-1581耐燃规范之VW-1测试。因此，若欲制备专用于线材的可塑性弹性体，则须更进一步研究如何改良该可塑性弹性体的物性与化性来提升其耐燃性。为了克服习知技艺的上述缺点，本发明的发明人乃经悉心试验与研究，并一本锲而不舍之精神，终于创作出本发明《一种热可塑性弹性体》，以创新的概念提供一种专用于线材的低烟、无卤及耐燃热可塑性弹性体。
发明内容本发明之一构想以氢化苯乙烯/共轭二烯系列共聚物为基材之低烟无卤耐燃级热可塑性弹性体。所述热可塑性弹性体包含100重量份之氢化苯乙烯/共轭二烯系列共聚物、50至100重量份之聚烯烃树脂以及250至380重量份之无机磷系耐燃剂。该热可塑性弹性体符合UL-1581(英国保险商试验所UnderwriterLaboratoriesInc)规范之VW-1级标准，且发烟量(Dm)为100至400。如所述之热可塑性弹性体，更包含40至100重量份之加工油。如所述之热可塑性弹性体，其中该加工油选自由石腊烃油、环烷烃油、芳香族加工油以及其混合物所组成群组的其中之一。如所述之热可塑性弹性体，其中该聚烯烃树脂用以提高该热可塑性弹性体的物性，该聚烯烃树脂选自由低密度聚乙烯(LDPE)、高密度聚乙烯(HDPE)、线形低密度聚乙烯(LLDPE)、聚丙烯(PP)、乙烯醋酸乙烯共聚物(EVA)、乙烯丙烯酸乙酯共聚物(EEA)、乙烯丙烯酸丁酯共聚物(EBA)、乙烯丙烯酸甲酯共聚物(EMA)、乙烯丙烯之共聚物(EPR)以及其混合物所组成群组的其中之一。如所述之热可塑性弹性体，更包含耐燃助剂。如所述之热可塑性弹性体，其中该耐燃助剂为一多元醇或几种多元醇的混合物，用以产生碳源。如所述之热可塑性弹性体，其中该多元醇选自由二异戊四醇、三羟乙基三聚氰酸酯(THEIC)以及异戊四醇(PETOL)。如所述之热可塑性弹性体，其中该耐燃助剂之含量为20至50重量份。如所述之热可塑性弹性体酸铵、三聚氰铵焦磷酸、红磷物所组成群组的其中之一。如所述之热可塑性弹性体，其中该发烟量较佳为200至400，且更佳为230至320。如所述的热可塑性弹性体，其中该氢化苯乙烯/共轭二烯系列共聚物的分子量为8万至50万(公克/摩尔)，且其分子量分布(重量平均分子量/数目平均分子量，Mw/Mn)范围为l至3。如所述的热可塑性弹性体，其中该氢化苯乙烯/共轭二烯系列共聚物的硬度(hardness/typeA)范围自ShoreA40至ShoreA95或ShoreD9至ShoreD50,且于190。C，5公斤荷重，IO分钟流动重量下的熔融指数(meltflowindex,MFI)范围自6至0。具体实施方式为了更进一步说明本发明为达成预定目的所采取之技术、手段及功效，请参阅以下有关本发明之详细说明与表格，相信本发明之目的、特征与特点，当可由此得一深入且具体之了解，然而所附表格仅提供参考与说明用，并非用来对本发明加以限制者。，其中该无机磷系耐燃剂选自由聚磷、磷酸铵、三聚氰铵磷酸以及其混合氢化苯乙烯/共轭二烯系列共聚物材料的介绍本发明所使用的氢化苯乙烯/共轭二烯系列共聚物中的共轭二烯包括有l,3-丁二烯、异戊二烯、1，3-戊二烯或其混合物等，其中共轭二烯聚合单元不饱和双键残留量低于10%，较佳者为低于5%。当然，本发明所使用的氢化苯乙烯/共轭二烯系列共聚物也可以由市售的氢化苯乙烯/共轭二烯热可塑弹性体中提供。例如Kraton公司的KratonG系列、Kuraray或Septon公司的Septon6或8系列、台橡公司SEBS系歹U、Dynasol公司的CalpreneH系列以及Asahi公司的TuftecH系列的苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯(SEBS)热可塑弹性体，即可作为以1,3-丁二烯为共轭二烯之氢化苯乙烯/共轭二烯嵌段系列共聚物的材料。另，例如JSR公司Dynaron系列或其混合物Dynaflex系列的聚丁苯橡胶(HSBR)热可塑弹性体，即可作为以l，3-丁二烯为共轭二烯之氢化苯乙烯/共轭二烯部分嵌段或无序共聚物的材料。又例如Kuraray或Septon公司的Septon2系列的苯乙烯-乙烯-丙烯-苯乙烯(SEPS)热可塑弹性体，即可作为以异戊二烯为共轭二烯之氢化苯乙烯/共轭二烯嵌段共聚物的材料。再者，例如Kuraray或Septon公司的Septon4系列苯乙烯-[乙烯-(乙烯-丙烯)]-苯乙烯(SEEPS)热可塑弹性体，即可作为以异戊二烯与l，3-丁二烯混合物为共轭二烯之氢化苯乙烯/共轭二烯嵌段共聚物的材料。本发明之合成或市售氢化苯乙烯/共轭二烯共聚物在未含任何加工油的状况下，具有分子量(MW)约为每摩尔8万至50万公克(以PS为标准的GPC量测)，其聚合物分子量分布(重量平均分子量/数目平均分子量，Mw/Mn)为l至3，于19(TC，5Kg荷重，IO分钟流动重量下，具有熔融指数(meltflowindex，MFI)为6至0，而硬度(hardness/typeA)贝lJ为40A至95A或ShoreD9至ShoreD50。于下面实施例中，除了将氢化苯乙烯/共轭二烯共聚物、耐燃剂与聚烯烃树脂加以混料之外，本发明之氢化苯乙烯/共轭二烯共聚物材料可选择性先添加加工油来达到改善熔融流动性的作用，使其具有较佳的加工性。可添加的加工油可包含以下油类之一或其混合环烷烃油、芳香烃油、以及石腊烃油，然并非以此为限。另，由于氢化苯乙烯/共轭二烯共聚物乃具有与其它材料黏结力强之优点，因此，除了将氢化苯乙烯/共轭二烯共聚物、聚烯烃树脂以及耐燃剂加以混料之外，也可选择性地加入耐燃助剂，用以产生碳源。又，本发明之热可塑性弹性体亦可于不妨碍耐燃特性之前提下，将氢化苯乙烯/共轭二烯共聚物、耐燃剂与耐燃助剂，同时选择性地添加抗氧化剂、填充剂、抗静电剂、安定剂、色粉、色母粒、抗菌剂等一同混练造粒以增加保存期限、外观美感等等其它物化性质。本发明所提供之用于线材的热可塑性弹性体之制造方法同中国发明专利申请公开说明书CN1786067A，故于此不再赘述。以现有试验法测试后，以本发明之热可塑性弹性体所制得之线材乃具有以下表一所列之特性表一、本发明热可塑性弹性体所制得线材之特性:<table>tableseeoriginaldocumentpage9</column></row><table>上述热可塑性弹性体线材，其耐燃性可符合UL-1581规范VW-1耐燃测试，发烟量为100至400(Dm)。线材UL1581之VW-1耐燃测试，其标准如下每次点火15秒，经连续5次点火试验后，燃烧火焰总时间不可超过60秒，且牛皮纸指示旗不可被烧去25%以上，且滴落不得引燃下方之脱脂棉花。为方便进一步说明，本发明将列举以下实施例以及比较例以作为具体之说明。比较例采用TaipolSEBS-3151，而硬度(hardness/typeA)为76A。将上述100重量份苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯共聚物(SEBS)与100重量份石腊烃加工油(PW-90)于温度50至7(TC下均匀混合24小时以吸附完全。接着加入140重量份之聚丙烯(于23(TC，2.16Kg荷重，10分钟流量下之MeltFlowindex为14.5)、200重量份之聚磷酸铵(APP，AmmoniumPolyPhosphate)无机磷耐燃剂，并添加0.5重量份之苯酚类抗氧化剂(Ciba公司的lrganox-1010)，利用双螺杆押出机(L/D二40，D=50mm，30C)rpm)将其于温度20025(TC下混练完全并制成胶粒状，接着再利用押出机于温度20023(TC下将此胶粒进行线材之制作，使用铜线为导体，并以本发明之胶粒为被覆层进行线材之押制。以上述试验法测试上述制得之线材特性发现，并不能达到UL-1581耐燃规范VW-1，另外发烟量(Dm)为507。实施例l:将TaipolSEBS-3151之100重量份之苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯共聚物(其分子量为每摩尔25至29万公克，分子量分布为1.1至1.3，熔融指数O，硬度为76A)与40重量份石腊烃加工油于温度50至7(TC下均匀混合24小时以吸附完全。接着加入80重量份之聚丙烯、250重量份之聚磷酸铵无机磷耐燃剂以及40重量份二异戊四醇之混合物耐燃助剂，并添加0.5重量份之苯酚类抗氧化剂，利用双螺杆押出机将其于温度20(TC25(TC下混练完全并制成胶粒状，接着再利用押出机于温度20023(TC下将此胶粒进行线材之制作，使用铜线为导体，并以本发明之胶粒为被覆层进行线材之押制。以上述试验法测试本实施例所制得之线材特性发现，其可达UL-1581耐燃规范VW-1，以及发烟量(Dm)为315，其材料具有极佳之柔软性、表面性以及可回收性。实施例2:将TaipolSEBS-3151之100重量份之苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯共聚物与50重量份石腊烃加工油于温度50至7(TC下均匀混合24小时以吸附完全。接着加入90重量份之聚丙烯、270重量份之聚磷酸铵无机磷耐燃剂，并添加0.5重量份之苯酚类抗氧化剂，利用双螺杆押出机将其于温度20(TC25(TC下混练完全并制成胶粒状，接着再利用押出机于温度20023(TC下将此胶粒进行线材之制作，使用铜线为导体，并以本发明之胶粒为被覆层进行线材之押制。以上述试验法测试本实施例所制得之线材特性发现，其可达UL-1581耐燃规范VW-1，以及发烟量(Dm)为252。实施例3:将TaipolSEBS-3154之100重量份之苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯共聚物(其分子量为每摩尔18至19万公克，分子量分布为1.1至1.3，熔融指数O，硬度为76A)与50重量份石腊烃加工油于温度50至7(TC下均匀混合24小时以吸附完全。接着加入90重量份之聚丙烯、270重量份之聚磷酸铵无机磷耐燃剂，并添加0.5重量份之苯酚类抗氧化剂，利用双螺杆押出机将其于温度20(rC25(TC下混练完全并制成胶粒状，接着再利用押出机于温度20023(TC下将此胶粒进行线材之制作，使用铜线为导体，并以本发明之胶粒为被覆层进行线材之押帝lj。以上述试验法测试本实施例所制得之线材特性发现，其可达UL-1581耐燃规范VW-1，以及发烟量(Dm)为234。实施例4:将市售100重量份Kraton公司的1651(分子量每摩尔25至29万公克，苯乙烯含量29至31%)100重量份苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯共聚物(SEBS)与50重量份石腊烃加工油(PW-90)于温度50至7(TC下均匀混合24小时以吸附完全。接着加入100重量份之聚丙烯(于230。C，2.16Kg荷重，lO分钟流量下之MeltFlowindex为14.5)、280重量份之聚磷酸铵(APP，AmmoniumPolyPhosphate)无机磷耐燃剂，并添加0.5重量份之苯酚类抗氧化剂(Ciba公司的Irganox-1010)，利用双螺杆押出机(L/D-40，D=50mm，300rpm)将其于温度200250。C下混练完全并制成胶粒状，接着再利用押出机于温度200230。C下将此胶粒进行线材之制作，使用铜线为导体，并以本发明之胶粒为被覆层进行线材之押制。以上述试验法测试本实施例所制得之线材特性发现，其可达UL-1581耐燃规范VW-1，以及发烟量(Dm)为241。实施例5:采用Kuraray公司的Septon-4055(分子量每摩尔25至29万公克，苯乙烯含量29至31%)。将上述100重量份苯乙烯-乙烯-乙烯-丙烯-苯乙烯共聚物(SEEPS)与100重量份石腊烃加工油(PW-90)于温度50至7(TC下均匀混合24小时以吸附完全。接着加入100重量份之聚丙烯(于230。C，2.16Kg荷重，10分钟流量下之MeltFlowindex为14.5)、350重量份之聚磷酸铵(APP，AmmoniumPolyPhosphate)无机磷耐燃剂，并添加l重量份之苯酚类抗氧化剂(Ciba公司的Irganox-1010)，利用双螺杆押出机(L/D-40，D=50mm，300rpm)将其于温度200~250"下混练完全并制成胶粒状，接着再利用押出机于温度20023(TC下将此胶粒进行线材之制作，使用铜线为导体，并以本发明之胶粒为被覆层进行线材之押制。以上述试验法测试本实施例所制得之线材特性发现，其可达UL-1581耐燃规范VW-1，以及发烟量(Dm)为246。上述实施例l-5与比较例之各个组成比例之比较如表二所示。表二、比较例与实施例之各个组成比例之比较表<table>tableseeoriginaldocumentpage13</column></row><table>上述实施例中虽以石腊烃油作为加工油，然尚可采用环烷烃油或是芳香族加工油。在所有油类中，环烷烃油与SEBS相当好之兼容性适合用于加工，而芳香族加工油虽然兼容性亦佳，但色泽不良，至于石腊烃油虽兼容性略差，然色泽度佳为其优点。虽然上述实施例中仅列举聚磷酸铵(APP，AmmoniumPolyPhosphate)为无机磷耐燃剂，本发明尚可以使用三聚氰胺焦磷酸(MPP)、红磷、磷酸铵、三聚氰胺磷酸(MP)以及上述无机磷化合物之混合作为耐燃剂。同样的，虽然上述实施例中仅列举二异戊四醇为耐燃助剂。本发明尚可以使用三羟乙基三聚氰酸酯(THEIC)、异戊四醇(PETOL)以及多元醇混合物作为耐燃助剂。以上所述系利用较佳实施例详细说明本发明，而非限制本发明的范围，本发明得由熟习此技术之人士任施匠思而为诸般修饰，然皆不脱本发明权利要求范围所欲保护者。权利要求1.一种用于制作线材之热可塑性弹性体，其包含100重量份之氢化苯乙烯/共轭二烯系列共聚物；50至100重量份之聚烯烃树脂；250至380重量份之无机磷系耐燃剂；该热可塑性弹性体符合UL-1581规范之VW-1级标准，且发烟量为100至400。2.如权利要求1所述之热可塑性弹性体，其特载在于该热可塑性弹性体还包含40至100重量份之加工油。3.如权利要求2所述之热可塑性弹性体，其特征在于所述加工油选自石腊烃油、环烷烃油、芳香族加工油或其混合物。4.如权利要求1所述之热可塑性弹性体，其特征在于所述聚烯烃树脂选自低密度聚乙烯、高密度聚乙烯、线形低密度聚乙烯、聚丙烯、乙烯醋酸乙烯共聚物、乙烯丙烯酸乙酯共聚物、乙烯丙烯酸丁酯共聚物、乙烯丙烯酸甲酯共聚物、乙烯丙烯之共聚物或其混合物。5.如权利要求1所述之热可塑性弹性体，其特征在于该热可塑性弹性体还包含一耐燃助剂。6.如权利要求5所述之热可塑性弹性体，其特征在于所述耐燃助剂为一多元醇或几种多元醇的混合物，用以产生碳源。7.如权利要求6所述之热可塑性弹性体，其特征在于所述多元醇选自二异戊四醇、三羟乙基三聚氰酸酯以及异戊四醇。8.如权利要求5所述之热可塑性弹性体，其特征在于所述耐燃助剂之含量为20-50重量份。9.如权利要求1所述之热可塑性弹性体，其特征在于所述无机磷系耐燃剂选自聚磷酸铵、三聚氰铵焦磷酸、红磷、磷酸铵、三聚氰铵磷酸或其混合物。10.如权利要求1所述之热可塑性弹性体，其特征在于该热可塑性弹性体发烟量为200至400。11.如权利要求1所述之热可塑性弹性体，其特征在于所述氢化苯乙烯/共轭二烯系列共聚物的分子量为8万至50万，且其分子量分布范围为1至3。12.如权利要求1项所述之热可塑性弹性体，其特征在于所述氢化苯乙烯/共轭二烯系列共聚物的硬度范围自ShoreA40至ShoreA95或ShoreD9至ShoreD50，且于190°C，5公斤荷重，IO分钟流动重量下的熔融指数范围自6至0。全文摘要本发明提供一种专用于制作线材的热可塑性弹性体，其包含100重量份之氢化苯乙烯/共轭二烯系列共聚物、50至100重量份之聚烯烃树脂以及250至380重量份之无机磷系耐燃剂。该热可塑性弹性体符合UL-1581(英国保险商试验所UnderwriterLaboratoriesInc)规范之VW-1级标准，且发烟量(Dm)为100至400。文档编号C08K3/00GK101230170SQ20081000015公开日2008年7月30日申请日期2008年1月4日优先权日2008年1月4日发明者林日盛,苏昭荣,蒋庆忠申请人:台橡股份有限公司