耐高温的绝缘胶带基底材料的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种用于胶带的绝缘基底材料，该绝缘基底材料耐受最高约105°C的 温度持续至少20, 000小时并且更具体地，旨在用于制备能够在各种类型应用中使用的绝 缘带，这些应用包括电线的绝缘。本发明还涉及基底组合物。
【背景技术】
[0002] 如本领域中所公知的，PVC(聚氯乙烯）绝缘胶带，即所谓的绝缘带由于其具竞争 力的成本而被广泛用于若干工业领域和若干应用，诸如建筑业和电气领域。然而，应提及的 是，这种绝缘带最广泛已知的用途是在需要电线和电缆电绝缘的应用中，尤其是为了保护 电气装置中的接头，即由于焦耳效应而从电流释放的热能，材料还应呈现耐热特性的位点。
[0003] 材料的耐热性还因为可能在受到高温的环境中使用而成为必要的。鉴于此，当前 已知且使用的PVC绝缘带具有约90°C的最大耐热性，这对应于常规电缆可经受到的最大温 度。例如，可引用文档CN102153825,该文档公开了一种耐受-30°C至90°C范围内的低温和 高温的PVC电缆绝缘材料。
[0004] 市场上已经出现更新一代的电缆，这些电缆能够可靠地支撑最高105°C的温度，但 是已知没有用于使接头绝缘和保护接头的价格可承受的元件能够伴随此类发展，从而对装 置的安全性造成严重缺陷。
[0005] 文档JP2011046964和JP2008143976(例如）描述了胶带基底，这些胶带基底具有 高耐热性，但与本发明的组合物不同，包括不同的聚合物基料。
[0006] 文档CN101230171涉及一种耐高温的绝缘塑塑料材料，但其组合物包括增塑剂邻 苯二甲酸盐。一些邻苯二甲酸盐被置于欧洲的REACH(欧共体化学品及其安全使用条例） 列表中并且在未来，它们的使用在世界的某些地区很可能被禁用。文档RU2429255的材料 中也使用了这类增塑剂。文档IN2010CH02599中公开了一种具有涂覆PVC的云母绝缘层的 耐高温电缆。因此，它是指与本发明不同的电缆。
[0007] 文档JP2000345121公开了另一种PVC粘合剂材料，该材料由聚酯类增塑剂制成， 但不呈现本发明的相同耐热性，并且最后，文档JP2001247829描述了一种非PVC耐热性产 品，因此可称，它具有与本发明不同的组合物和特征。
[0008] 现有技术缺少一种绝缘胶带基底材料，该基底材料具有耐热能力以支撑约105°C 的温度，以便安全地用于当前已经开发和销售的更新一代电缆。
[0009] 本发明实施例的目的
[0010] 因此，本发明的至少一个实施例的一个目的在于提供一种耐高温的被粘合剂涂覆 的基底材料，该基底材料能够支撑约105°c的操作温度持续至少20, 000小时，而相比之下 当前现有技术中类似材料的最大操作温度被限制为90°C。
[0011] 本发明的至少一个实施例的另一个目的在于提供一种包含聚氯乙烯（PVC)树脂 的绝缘基底材料，该基底材料支撑105°c的温度，并且还具有用于安全地在一般电子装置中 使用的电绝缘特性。
[0012] 本发明的至少一个实施例的另一个目的在于公开一种耐高温的绝缘基底材料，该 基底材料在其组合物材料中不包含邻苯二甲酸盐增塑剂。
[0013] 因此，本发明的至少一个实施例的目的之一在于提供一种耐高温的绝缘的被粘合 剂涂覆的基底材料，该基底材料的制备相对简单并且具有价格可承受的制造/商业化成 本，从而刺激它的使用且因此总体来讲对装置更安全。
【发明内容】
[0014] 前述目的是通过本发明的至少一个实施例使用一种更具体地用于绝缘胶带中的 耐高温绝缘材料的基底组合物来实现的。
[0015] 在本发明的一个优选的实施例中，所述组合物包含聚氯乙烯（PVC)、碳酸钙 (CaCO3)和钙锌稳定剂（Ca/Zn)，用于制备具有105°C的耐热性持续至少20, 000小时暴露时 间的基底。
[0016] 在另一个实施例中，所述组合物包含30 %至60 %的PVC树脂；10 %至60 %的碳酸 钙（CaCO3),和4%至20%的钙/锌（Ca/Zn)稳定剂。在另一个实施例中，所述组合物包含 以下描述：30%至60%的PVC树脂；4%至20%钙/锌（Ca/Zn)稳定剂；0. 2%至5%单体增 塑剂；聚合物增塑剂；10 %至60 %碳酸钙（CaCO3)，阻燃剂；抗氧化剂；颜料。
[0017] 在另一个实施例中，该组合物包含：40%至50%的PVC树脂；5%至15%钙/锌 (Ca/Zn)稳定剂；1，5%至4%单体增塑剂；聚合物增塑剂；共稳定剂；10%至30%碳酸钙 (CaCO3)，阻燃剂；抗氧化剂；颜料。
[0018] 优选地，本发明的绝缘基底材料基底具有0. 1至0. 2毫米的厚度。
[0019] 因此，本发明的实施例的目的还通过一种耐高温的绝缘胶带达到，该绝缘胶带更 具体地包含基底、至少一个底漆基料层和至少一个粘合剂物质层，其特征在于它包含根据 上述特性制备的基底。
【附图说明】
[0020] 现在参考附图描述本发明，其中：
[0021] 图1示出对本发明的组合物和比较例进行的HCI挥发测试的结果；
[0022] 图2示出针对受到图1所述的测试的样品的质量损失的测试的结果。
[0023] 图3示出本发明的组合物和比较例的热重量分析（TGA)的结果。
[0024] 图4示出本发明的组合物的扫描电镜图像。
【具体实施方式】
[0025] 本发明的主题现将在下文以举例的且无限制的方式进行详细描述，因为本文公开 的材料和制备方法本身均可包含不同的细节和结构、程序以及尺寸方面，而不脱离所预期 的保护范围。
[0026] 本发明的至少一个实施例涉及一种旨在用于若干领域（包括电缆绝缘）的绝缘且 耐热的胶带基底材料，其中所述基底材料主要包含聚氯乙烯树脂，具有其他组分，包括热稳 定剂、阻燃剂、增塑剂、合成橡胶和任选的黑色颜料。该带还包含压敏粘合剂和水基底漆中 间层。
[0027] 本发明的组合物实施例不包含增塑剂邻苯二甲酸盐。此外，本文所公开的产品实 施例符合2002年签署的RoHS协议的指南-有害物质限用令（Restriction of Hazardous Substances)，据此，成员国将承担承诺以确保截至2006年，市场上可获得的新的电气电子 设备应具有最少量的以下极有害物质：萊、锦、八价络、多漠联苯、多漠^苯酿和铅。
[0028] 此外，除了具有优异的柔韧性和机械强度之外，所述基底材料和从其制备的带具 有105°C的耐热性暴露至少20, 000小时--需要提醒的是，当前现有技术中已知的类似材 料也具有优异的机械和电学性能，但由于基底组合物，其耐热性被限制于90°C。
[0029] 简而言之，本发明包含一种涂覆有压敏橡胶粘合剂的PVC基底，其中该基底的组 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
他材料来制备膜且对材料提供不同特征，诸 如单体增塑剂，诸如偏苯三酸三辛酯（TOTM)、邻苯二甲酸二异壬酯（DINP);共稳定剂，例如 环氧化油；阻燃剂，例如三氧化锑；合成橡胶，例如丁腈橡胶；酚类抗氧化剂，例如4-甲基苯 酚和3, 5-二叔丁基-4-羟基苯基，和颜料，例如黑色颜料。优选地，本发明的第一酚类抗氧 化剂适用于稳定丁腈橡胶，例如4-甲基苯酚，并且第二酚类抗氧化剂适用于稳定PVC制剂， 例如3, 5-二叔丁基-4-羟基苯基。这些材料的示例性、非限制性范围在表2中提供：
[0033]
[0035] -适用于本发明的PVC树脂具有70的K值。出:类树脂是可商购获得的并且优选的 一种包括SP1300或271PY，两者可分别从Braskem或Solvay商购获得。
[0036] 本发明的组合物可包含以名称CZ6540可从Chemson商购获得的Ca/Zn稳定剂；该 稳定剂在其组合物中由34-38%钙构成。
[0037] 单体增塑剂在本领域中是众所周知的并且被加入组合物中来增强绝缘带的耐热 特性并改善其柔韧性和处理特性。适用于本发明的单体增塑剂包括但不限于偏苯三酸三辛 酯。可商购获得的增塑剂的示例包括来自Scandiflex和Elekeiroz的包含偏苯三酸三辛 酯的那些。
[0038] 适用于本发明的CaCO3优选地具有约1和20微米之间、优选约1和10微米之 间且最优选介于约1和3微米之间的颗粒尺寸。合适的〇8〇)3是可商购获得的，例如从 Micronita (www. micron-ita· com. br)和 Provale (www. provale· ind. br)可商贝勾获得。本发 明的材料的耐热特性是通过使用低密度、小颗粒、微粉化的无机碳酸钙（CaCO3)负荷（其量 占总组合物的10-60%、优选10-30%、更优选13-23% )来获得的。
[0039] 就这一点而言，重要的是需注意，一般来讲，用于改善塑料膜的热稳定性的常规方 法包括对增塑剂的性质和/或分子量的修改，以及对稳定剂的不同类型和量的选择。
[0040] 本发明的组合物使用热稳定剂，该热稳定剂与支撑90°C的最大温度的类似产品相 比包含更大量的钙，并且该材料还具有更大量的稳定剂。然而，所进行的测试得出的结论是 单独的这个修改不足以获得l〇5°C的预期耐热性。鉴于此，由此制备的组合物具有在乙烯基 基底中的更大量的微粉化碳酸钙负荷，并且所获得的结果已显示在本发明制剂中使用所述 材料的有效性。"微粉化的"是指已被处理到约1至100微米的尺寸的颗粒。
[0041] 另外，重要的是需注意，使用碳酸钙负荷也已在不损害拉伸强度的情况下显著改 善了伸长特性。
[0042] 本领域技术人员已知，可通过向组合物中加入较大量增塑剂来改善伸长特性