用于具有降低的收縮率和增強的可加工性的電纜護套的基于聚烯烴的化合物的制作方法
【技術領域】
[0001] 在一個方面，本發明涉及由與改性劑組分摻合的包含高密度聚乙烯（HDPE)的基 于乙烯的熱塑性聚合物的可擠壓摻合物組成的組合物，而在另一個方面，本發明涉及這些 組合物用于制造如電線或電纜套的物件的用途。在另一個方面，本發明涉及降低如纖維光 纜上的電纜護套的物件的過量纖維長度和擠壓后收縮率的方法。
【背景技術】
[0002] 纖維光纜的主要功能是在較高速率和較長距離下發送數據信號。光纖典型地并入 到保護纖維免受機械損壞和/或不利環境條件（如濕氣暴露）的保護管（如緩沖管）中。 光纜一般使用高模量材料制造以向電纜和其組件提供良好抗壓強度。典型地由聚乙烯組成 的外部護套材料包圍電纜的組件。
[0003] 擠壓光纜組件的重要性能參數是電纜護套材料的擠壓后收縮率，其導致所含光纖 的"過量纖維長度"（EFL)，由此纖維延伸超出護套材料的末端。護套材料的所述收縮率導 致光纖上的應力，引起數據電纜的不合需要的和/或不可接受的信號衰減。
[0004] 為了使信號損失最小化，至關重要的是降低護套材料的收縮率，且尤其降低場收 縮率，g卩，循環溫度收縮率。高密度聚乙烯（HDPE)是有成本效益的護套材料，但由于其半結 晶性質易于有過度場收縮。已經進行嘗試來通過優化HDPE鏈架構（例如鏈長、分支等）且 經由雙峰方法降低由HDPE制造的電纜護套的收縮率。但是，在HDPE鏈架構接近最優的情 況下，進一步性能改進一般限于聚乙烯鏈結構的微調，其需要反應器和反應工程支持，導致 較長周轉時間和較高成本。
[0005] 從行業觀點來看，重要的是進一步降低HDPE場收縮率以便未來發展并且改進包 括護套的光纜組件以使數據電纜應用的不合需要的信號衰減最小化。需要提供一種具有改 進的擠壓可加工性的基于HDPE的材料，其可以用于制造供用于纖維光纜的擠壓光纜組件， 所述組件包括具有降低的（較低）收縮率和EFL的電纜護套。
【發明內容】
[0006] 在一個實施例中，本發明是一種包含以下各物的摻合物的組合物：
[0007] A.包含高密度聚乙烯（HDPE)的基于乙烯的熱塑性聚合物；
[0008] B.改性劑組分，其選自由以下組成的群組：Mw是1,000到100,000的聚乙二醇 (PEG)、Mw是1，000到100, 000的聚丙二醇（PPG)、二乙二醇（DEG)、固體石蠟、極性聚乙烯 共聚物、聚乙烯/硅烷共聚物、三乙醇胺（TEA)以及其組合；以及
[0009] C.任選地碳黑；
[0010] 其中擠壓組合物的循環溫度收縮率（如根據IEC 60811-503測量）比在無改性劑 組分的情況下制得的所述擠壓組合物小至少1%。
[0011] 在實施例中，組合物包含20wt %到99. 9wt %的基于乙烯的熱塑性聚合物和 0. lwt%到2wt%的改性劑組分，其中重量百分比（wt%)以組合物的總重量計。在實施例 中，組合物包含大于零（>〇)wt%到3wt%的不導電碳黑。
[0012] 在實施例中，擠壓組合物的循環溫度收縮率比具有相同配方但無改性劑組分的擠 壓組合物小1%到20%。在實施例中，組合物的粘度比具有相同配方但在無改性劑組分的 情況下制得的組合物低至少1%到至多15%。
[0013] 在實施例中，基于乙烯的熱塑性聚合物包含雙峰HDPE。在實施例中，基于乙烯的熱 塑性聚合物包含雙峰HDPE與單峰聚乙烯（PE)，例如單峰HDPE、單峰中密度聚乙烯（MDPE)、 單峰線性低密度聚乙烯（LLDPE)和/或單峰低密度聚乙烯（LDPE)的混合物。
[0014] 在其它實施例中，基于乙烯的熱塑性聚合物包含單峰HDPE，或單峰HDPE與至少一 種選自由第二單峰HDPE、單峰MDPE、單峰LLDPE和/或單峰LDPE組成的群組的聚乙烯（PE) 的混合物。在實施例中，改性劑組分是Mw是1，000到100, 000的聚乙二醇（PEG)。
[0015] 在實施例中，組合物主要由基于乙烯的熱塑性聚合物、改性劑組分、任選地碳黑以 及任選地一或多種添加劑的摻合物組成。
[0016] 在另一個方面，本發明提供一種纖維光纜上的電纜護套，所述護套由如本文中所 公開的組合物制成。
[0017] 在又一個方面，本發明提供一種降低電線或電纜（例如纖維光纜）上的電纜護套 的過量纖維長度的方法，所述方法包含將如本文中所公開的組合物擠壓到電線或電纜上以 形成護套。
【具體實施方式】
[0018] 定義
[0019] 除非相反陳述，從上下文暗示或本領域慣用，否則所有份數和百分比都按重量計。 出于美國專利實踐的目的，任何參考的專利、專利申請或公布的內容尤其關于合成技術、產 品和加工設計、聚合物、催化劑、定義（到與本發明中特定提供的任何定義一致的程度）以 及本領域中的一般知識的公開內容以全文引用的方式并入（或其等效美國版如此以引用 的方式并入）。
[0020] 除非另外指示，否則本發明中的數值范圍是近似值，并且因此可以包括所述范圍 外的值。數值范圍包括從下限值到上限值并且包括下限值和上限值、以一個單位遞增的所 有值，其限制條件是任何較低值和任何較高值之間存在至少兩個單位的間隔。舉例來說，如 果如分子量、重量百分比等的組合特性、物理特性或其它特性是100到1，〇〇〇,那么意圖明 確地列舉所有單獨值，如100、101、102等以及子范圍，如100到144、155到170、197到200 等。對于含有小于一的值或含有大于一的分數（例如〇.9、1.1等）的范圍，一個單位按需 要被視為0.0001、〇. 001、〇. 01或〇. 1。對于含有小于十的個位數（例如1到5)的范圍，一 個單位典型地被視為0.1。這些僅是特別預期的實例，并且所列舉的最低值與最高值之間的 數值的所有可能組合將被視為明確陳述在本發明中。本發明內尤其提供組合物的組分量和 各種工藝參數的數值范圍。
[0021] "電線"和類似術語意指單根導電金屬（例如銅或鋁）絲或單根光纖絲。
[0022] "電纜"、"通信電纜"、"電力電纜"和類似術語意指外鞘（例如絕緣套或保護性外 護套）內的至少一個電線或光纖。典型地，電纜是束縛在一起的兩個或更多個電線或光纖， 典型地在常見絕緣套和/或保護性護套中。外鞘內的個別電線或纖維可以是裸露的、經覆 蓋的或被隔離的。組合電纜可以含有電線和光纖兩者。電絕緣應用一般分成低壓絕緣，其 是低于lkV (-千伏）的那些應用；中壓絕緣，其在lkV k到30kV范圍內；高壓絕緣，其在 30kV到150kV范圍內；以及超高壓絕緣，其用于150kV以上的應用（如IEC，國際電工委員 會（International Electrotechnical Commission)所定義）。典型電纜設計說明于 USP 5, 246, 783、USP 6, 496, 629、USP 6, 714, 707 以及 US 2006/0045439 中。
[0023] "組合物"和類似術語意指兩種或更多種組分的混合物或摻合物。
[0024] "互聚物"和類似術語意指通過至少兩種不同類型的單體的聚合制備的聚合物。通 用術語互聚物因此包括共聚物（用于指由兩種不同類型的單體制備的聚合物）和由兩種以 上不同類型的單體制備的聚合物，例如三元共聚物、四元共聚物等。
[0025] "包含"、"包括"、"具有"以及其派生詞并不打算排除任何額外組分、步驟或程序的 存在，不論是否特定地將其公開。為了避免任何疑問，除非相反陳述，否則通過使用術語"包 含"所要求的所有組合物可以包括任何額外添加劑、佐劑或化合物（無論聚合或以其它方 式）。相反，術語"主要由……組成"從任何隨后列舉的范圍排除任何其它組分、步驟或程序， 除了對可操作性來說不是必不可少的那些組分、步驟或程序之外。術語"由……組成"排除 沒有特定敘述或列出的任何組分、步驟或程序。
[0026] 除非另外明確地說明，否則術語"密度"根據ASTMD-792測定。
[0027] 除非另外明確地說明，否則術語"熔融指數_12"意指如根據ASTM D1238在2. 16 千克（kg)的負載下和在190°C的溫度下測定的熔融指數。術語"熔融指數_11(|"意指如根 據ASTM