无卤阻燃绝缘电线和无卤阻燃绝缘管的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种具有不含卤素的绝缘覆层的无卤阻燃绝缘电线，该电线具有高度 良好平衡的绝缘电阻、阻燃性、耐磨性、耐热水性、低温性和耐热变形性等，且适用于汽车或 铁道车辆用线束等；本发明还涉及无卤阻燃绝缘管。
【背景技术】
[0002] 汽车或铁道车辆用线束等中的绝缘电线可能暴露于不利的条件下，如由低温至高 温的温度变化、振动、以及风雨，并且有时可能经受由设备产生的热或火。因此，为了确保在 这种不利条件下的稳定使用，要求绝缘覆层满足关于机械强度、绝缘电阻、耐热水性（保持 于热水中时绝缘性能不会劣化的性能：耐热水性和稳定性）、阻燃性、耐磨性、耐热变形性 等的预定标准，ISO和IEC标准（其为国际标准）以及EN标准（其为欧洲标准）等等提供 了可接受标准。
[0003] 近年来，为了防止出现环境问题，尤其在铁道应用中，为了防止因着火产生的烟雾 妨碍乘客逃离，需要这样的无卤绝缘电线，在该电线中，使用无卤绝缘材料作为绝缘覆层， 并且不使用聚氯乙烯（PVC)或卤系阻燃剂。
[0004] 在已知的构成绝缘覆层的无卤绝缘材料中，在绝缘树脂（例如聚烯烃树脂）中添 加有诸如氢氧化镁、氢氧化铝或氮系阻燃剂之类的无卤阻燃剂。然而，为了具有令人满意的 阻燃性，与卤系阻燃剂相比，需要使用大量的无卤阻燃剂，这易于导致一些问题，例如绝缘 覆层的挠性降低、以及绝缘被覆膜的初始拉伸伸长率以及热老化后的拉伸伸长率降低。
[0005] 作为无卤绝缘电线，专利文献1公开了一种绝缘电线，其特征为：包括其外周被作 为绝缘体的树脂组合物包覆的导体，该树脂组合物包含100质量份的聚酯树脂、1至30质量 份的无溴阻燃剂（而不是含有三嗪环的氮化合物）、1至50质量份的聚有机硅氧烷核接枝 共聚物、0. 5至10质量份的无机多孔填料和0. 05至10质量份的耐水解性改善剂。专利文 献1还公开了聚对苯二甲酸丁二醇酯等作为聚酯树脂、磷化合物（如磷酸酯化合物）作为 无溴阻燃剂、以及碳化二亚胺化合物作为耐水解性改善剂。该专利文献描述了通过使用包 含这些组分的树脂组合物，可获得厚度为0.1 mm至0. 5_的绝缘层，该绝缘层具有优异的阻 燃性、耐热性和耐水解性，并且抑制了伸长性质的变化。
[0006] 此外，专利文献2公开了一种耐热树脂组合物作为用于绝缘电线的绝缘材料，其 是通过捏合聚对苯二甲酸丁二醇酯树脂和聚烯烃等而形成的，并且描述了可向其中加入含 氮化合物以改善耐热树脂组合物的阻燃性。专利文献2还描述了含氮化合物的例子包括： 氰尿酸三聚氰胺、三聚氰胺、氰尿酸、异氰尿酸、三嗪类衍生物和异氰尿酸酯衍生物。
[0007] 引用列表
[0008] 专利文献
[0009] 专利文献1 :日本未审查专利申请公开No. 2010-267528
[0010] 专利文献2 :日本未审查专利申请公开No. 2009-179782
【发明内容】
[0011] 技术问题
[0012] 然而，近年来为了节约能源，需要降低用于汽车和铁道车辆的线束等中的绝缘电 线的重量，相应地，也需要降低绝缘覆层的厚度。例如，在用于铁道车辆的信号线中，需要绝 缘覆层的厚度在0. 25_以下。即使在这样小的厚度的情况下，仍需要其绝缘电阻、阻燃性、 耐磨性和耐热变形性等与现有绝缘覆层的这些性能相当。此外，在某些情况下，用于铁道车 辆的信号线可能需要具有满足标准（如EN50306-2标准）的耐热水性。
[0013] 然而，当使用现有的无卤阻燃树脂组合物时，不可能获得具有小厚度、具有高度良 好平衡的绝缘电阻、阻燃性、耐磨性和耐热变形性、并且具有满足国际标准的耐热水性的绝 缘电线。例如，专利文献1和2中所公开的绝缘电线均未通过用于铁道车辆的EN50306-2 标准中所规定的DC稳定性测试。此外，通常使用的聚酯树脂组合物有这样的问题，即其绝 缘电阻在高温下会降低，因此使用这些树脂组合物很难获得满足上述要求的绝缘电线。
[0014] 本发明的目的是提供这样的无卤阻燃绝缘电线，即使该绝缘电线的绝缘覆层具有 小的厚度时，该绝缘电线仍具有高度良好平衡的绝缘电阻、耐磨性、耐热变形性等，具有满 足国际标准的阻燃性，具有优异的耐热水性，并且能够通过DC稳定性测试。
[0015] 本发明的另一目的是提供一种无卤阻燃绝缘管，即使该绝缘管的厚度较小时，其 仍具有高度良好平衡的绝缘电阻、耐磨性、耐热变形性等，并且具有满足国际标准的阻燃性 和优异的耐热水性。
[0016] 解决问题的手段
[0017] 根据本发明的第一实施方式，无卤阻燃绝缘电线包括导体和绝缘覆层，其中所述 绝缘覆层由聚酯树脂组合物的交联产物构成，所述聚酯树脂组合物包含100质量份的改性 聚酯树脂、5质量份至50质量份的无卤阻燃剂和0. 1质量份至5质量份的离子捕捉剂。
[0018] 根据本发明的第二实施方式，无卤阻燃绝缘管由聚酯树脂组合物的交联产物构 成，其中聚酯树脂组合物包含1〇〇质量份的改性聚酯树脂、5质量份至50质量份的无卤阻燃 剂和0. 1质量份至5质量份的离子捕捉剂。
[0019] 发明的有益效果
[0020] 根据第一实施方式的无卤阻燃绝缘电线包括无卤绝缘覆层，即使该绝缘覆层具有 较小的厚度，绝缘电线仍具有足以通过ISO或IEC标准所规定的燃烧测试以及EN50306-2 标准所规定的单根绝缘线垂直火焰蔓延测试的阻燃性、以及可通过DC稳定性测试的高耐 热水性，并且具有高度良好平衡的绝缘电阻、耐磨性和耐热变形性。因此，该无卤阻燃绝缘 电线可适合用作在高温环境中使用的电线，例如，汽车发动机室中的配线和铁道车辆中的 配线等。
[0021] 根据本发明的第二实施方式的无卤阻燃绝缘管即使在其厚度较小时，仍具有足以 通过ISO或IEC标准所规定的燃烧测试和单根绝缘线垂直火焰蔓延测试的阻燃性以及高耐 热水性，并且具有高度良好平衡的绝缘电阻、耐磨性和耐热变形性。
【具体实施方式】
[0022] 以下将描述本发明的实施方式。应理解的是，本发明并不局限于所述的实施方式， 并且在不偏离本发明的主旨和范围的前提下，可以对本发明进行各种变型和更改。
[0023] 根据本发明的第一实施方式，无卤阻燃绝缘电线包括导体和绝缘覆层，其中所述 绝缘覆层由聚酯树脂组合物的交联产物构成，该聚酯树脂组合物包含100质量份的改性聚 酯树脂、5质量份至50质量份的无卤阻燃剂和0. 1质量份至5质量份的离子捕捉剂。
[0024] 本发明人已经发现：通过使用含有改性聚酯树脂作为主要组分、无卤阻燃剂和离 子捕捉剂的聚酯树脂组合物来形成绝缘覆层，并通过使该聚酯树脂交联，可获得具有高度 良好平衡的绝缘电阻、耐磨性和耐热变形性、并且具有足以通过ISO或IEC标准所规定的燃 烧测试的阻燃性、以及可通过DC稳定性测试的耐热水性的绝缘电线，由此完成了本发明的 第一实施方式。
[0025] 所述DC稳定性测试是用于评价绝缘电线的耐热水性的测试。具体而言，将绝缘电 线浸入85°C的3%盐溶液中，并且向绝缘电线和浸入盐溶液中的电极之间施加300V的直流 电压，通电10天。然后，基于该绝缘电线是否能够经受1分钟的2kV交流电压来评价耐热 水性。
[0026] 相对于100质量份的改性聚酯树脂，构成第一实施方式中的绝缘覆层的聚酯树脂 组合物包含5质量份至50质量份的无卤阻燃剂。因此，增强了该绝缘覆层的阻燃性。此外， 该聚酯树脂组合物的特征还在于包含〇. 1质量份至5质量份的离子捕捉剂。通过将上述组 成范围内的离子捕捉剂引入聚酯树脂组合物中，可将耐热水性提高至可通过DC稳定性测 试的水平。
[0027] 绝缘覆层由这样的交联产物构成，在该交联产物中，构成聚酯树脂组合物的聚酯 树脂发生了交联。通过使聚酯树脂交联，即使绝缘覆层具有较小的厚度，仍可提供具有高度 良好平衡的绝缘电阻、耐磨性和耐热变形性