熱可收縮管組件和用于熱可收縮管組件的粘接劑組合物的制作方法

本發(fā)明指向附接便攜式連接器設備的方法、管組件、以及管組件內(nèi)的粘接劑和粘接劑組合物。更特別地，本發(fā)明指向熱可收縮的管組件的使用，以及反應性聚乙烯和反應性丙烯共聚物在用于管組件的粘接劑組合物中的使用。

背景技術：

需要提供一方法，其可以現(xiàn)場將連接器附接至光纖而不使用套管。使用套管來對準玻璃纖維是復雜、昂貴的并且難以現(xiàn)場安裝。本發(fā)明指向使用熱可收縮管和粘接劑將光纖附接至光纖連接器而不使用套管的方法。管(tubing)廣泛用于各種環(huán)境和應用中的光學和電系統(tǒng)中。在這樣的管內(nèi)粘接玻璃纖維或鋁在一些應用中可以是重要的。層離(Delamination)或缺乏粘接可對這樣的系統(tǒng)的操作有害，由此導致為了維修或更換而操作中斷。

已知的粘接劑還不能夠滿足一些環(huán)境的需求。目前的熱熔膠粘接劑通常是聚乙烯共聚物，諸如乙烯-醋酸乙烯酯和乙烯丙烯酸乙酯或聚酰胺。這樣的熱熔膠在70℃不提供對玻璃纖維的適當粘接，由此限制了在某些應用中的使用。聚酰胺熱熔膠不能夠用于擠出微管或者與聚乙烯共同擠出，因為其造成阻礙物(clog)，由此阻止其被用于產(chǎn)生單層或雙層層微管。熱固性粘接劑在與聚乙烯擠出而被加熱時是化學反應性的，由此阻止其被用于產(chǎn)生雙層微管。

待解決的問題是，存在對于用于附接便攜式連接器設備、粘接劑和管組件、相比現(xiàn)有技術具有改善的方法的需要。

技術實現(xiàn)要素：

提供解決方案如下，管組件包括玻璃纖維、圍繞玻璃纖維的至少一部分的熱收縮的熱可收縮管、具有包括反應性聚乙烯和反應性丙烯共聚物的粘接劑組合物的粘接劑。粘接劑粘接地將熱收縮的熱可收縮管聯(lián)接至玻璃纖維。

附圖說明

現(xiàn)在將通過示例、參考附圖來描述本發(fā)明，其中：

圖1是根據(jù)本公開的實施例的、具有熱可收縮管的管組件的示意性截面視圖。

圖2是根據(jù)本公開的實施例的、具有熱收縮的熱可收縮管(對應于圖1的熱可收縮管)的管組件的示意性截面視圖。

具體實施方式

盡可能地，貫穿附圖，使用相同的參考標記來代表相同的零件。

在一實施例中，管組件包括玻璃纖維、圍繞玻璃纖維的至少一部分的熱收縮的熱可收縮管、具有包括反應性聚乙烯和反應性丙烯共聚物的粘接劑組合物的粘接劑。粘接劑粘接地將熱收縮的熱可收縮管聯(lián)接至玻璃纖維。

在另一實施例中，用于管組件的粘接劑組合物包括反應性聚乙烯和反應性丙烯共聚物。粘接劑組合物能夠在70℃、5N的軸向載荷的條件下粘接到玻璃纖維達到至少60秒的時間。

在另一實施例中，用于管組件的粘接劑組合物包括馬來酸酐改性的線性低密度聚乙烯樹脂和馬來酸酐接枝的聚丙烯共聚物。

在另一實施例中，熱可收縮管用于管組件，其中熱可收縮管通過共同擠出(coextruding)熱可收縮管和粘接劑而形成，或者通過擠出單層熱可收縮管和單層粘接劑管而形成。

在另一實施例中，熱可收縮管用于管組件，其中熱可收縮管包括聚乙烯。

提供了一種附接便攜式連接器設備和管組件的方法。與未能包括本文公開的特征的一個或多個的類似概念相比，本公開的實施例能夠被用于更多種類的環(huán)境和應用，粘接到玻璃纖維或鋁，抵抗或消除層離，擴展包括這樣的管組件的系統(tǒng)的操作，能夠用于與聚乙烯共同擠出而不形成阻礙物，能夠用于產(chǎn)生雙層微管，能夠用于產(chǎn)生單層微管，當用于與聚乙烯擠出時不化學反應，或者展現(xiàn)出這樣的性質(zhì)和/或優(yōu)勢的組合。

參考圖1，管組件100包括熱可收縮管103、粘接劑101以及被熱可收縮管103和粘接劑101圍繞的芯材105。如圖2所示，從熱可收縮管組件100形成的熱收縮的熱可收縮管組件200包括熱收縮的熱可收縮管203、熱熔的粘接劑201以及被熱收縮的熱可收縮管203和熱熔的粘接劑201包圍的芯材105。芯材105是能夠通過粘接劑101和/或粘接劑201被熱可收縮管103和/或熱收縮的熱可收縮管203包圍的任何合適的材料。在一實施例中，芯材105是玻璃纖維或者包括玻璃纖維，諸如光纖。在另一實施例中，芯材105是導電材料或者包括導電材料，諸如鋁。

當形成熱可收縮管組件100時，在一實施例中，熱可收縮管組件100被加熱以形成熱收縮的熱可收縮管組件200。例如，熱可收縮管組件100在以下條件下被熱收縮：在強制空氣爐(forced air oven)中、在一溫度(例如，150℃以均勻收縮，或者在120℃和180℃之間)下加熱一段時間(例如，3分鐘至5分鐘，一直到15分鐘，或者更長)，以加熱到熱可收縮管和粘接劑的可擠出混合物的熔化溫度以上。在又一實施例中，熱可收縮管組件100和/或熱收縮的熱可收縮管組件200具有一個或多個性質(zhì)，諸如，在持續(xù)4小時的224℃熱激件下不失效，在持續(xù)8小時的175℃的熱老化條件下不失效，以及在-40℃的低溫撓曲試驗下不失效。

在一實施例中，熱可收縮管組件100和/或熱收縮的熱可收縮管組件200是系統(tǒng)的一部分，所述系統(tǒng)包括任何合適的光學系統(tǒng)和/或電系統(tǒng)。合適的光學系統(tǒng)包括、但不限于，光學連接器、光纖接頭、光纖終端或者其組合。合適的電系統(tǒng)包括、但不限于，電連接器、電線接頭、電線終端或者其組合。

用于形成熱可收縮管組件100或熱收縮的熱可收縮管組件200的可擠出混合物是或者包括能夠熱收縮的任何熱可收縮材料。在一個實施例中，用于形成熱可收縮管的可擠出混合物包括高密度聚乙烯(HDPE)和/或低密度聚乙烯(LDPE)。在另一實施例中，用于形成粘接劑的可擠出混合物包括反應性聚乙烯和反應性丙烯共聚物。例如，在一個實施例中，可擠出混合物包括濃度(根據(jù)重量)在30％和50％之間、在30％和40％之間、在40％和50％之間、或者其任何合適的組合、子組合、范圍、或子范圍(具有附帶雜質(zhì))的反應性聚乙烯，以及濃度(根據(jù)重量)在50％和70％之間、在50％和60％之間、在60％和70％之間、或者其任何合適的組合、子組合、范圍、或子范圍(具有附帶雜質(zhì))的反應性丙烯共聚物。

在一個實施例中，用于形成熱可收縮管103的可擠出混合物包括任何合適濃度并且暴露于電離輻射的輻射助劑(radiation promoter)或交聯(lián)劑(crosslinker)，諸如三聚氰尿酸三烯丙酯、三烯丙基異三聚氰酸酯、多功能丙烯酸酯或者甲基丙烯酸酯。用于熱可收縮管的輻射助劑的合適濃度包括、但不限于，輻射助劑濃度(按照重量)從0.5％到5％，在1％和2％之間，以及在2％和3％之間。在一個實施例中，用于形成粘接劑101的可擠出混合物包括抗輻射添加劑，諸如受阻苯硫酚(hindered thiophenol)。用于粘接劑的抗輻射助劑的合適濃度包括、但不限于，抗輻射添加劑濃度(按照重量)從0.5％到5％在1％和5％之間，在2％和4％之間，或者其任何合適的組合、子組合、范圍、或子范圍。另外，在一個實施例中，其他添加劑，諸如穩(wěn)定劑、抗氧化劑、著色劑、潤滑劑、填充劑或者其他添加劑在可擠出混合物中。

在一個實施例中，可擠出混合物的組合物的適合性至少部分地基于：允許熱可收縮管組件100或熱收縮的熱可收縮管組件200具有4500psi和5500psi之間(例如，5174p si)的抗拉強度、1.00E+14ohm-cm和2.00E+16ohm-cm之間(例如1.49E+16ohm-cm)的體積電阻率、700％和800％之間(例如，750％)的極限伸長率、2400v/mil和2500v/mil之間(例如，2471v/mil)的介電強度、小于0.1wt.％的吸水性、或者其組合。

熱可收縮管103或熱收縮的熱可收縮管組件200具有任何合適的直徑。在一個實施例中，擴展的直徑為至少0.05英寸、至少0.07英寸、至少0.1英寸、至少0.5英寸、在0.05英寸和0.1英寸之間、在0.1英寸和1英寸之間、在1英寸和2英寸之間、在0.5英寸和3英寸之間、在0.05英寸和0.1英寸之間、在0.075英寸和0.085英寸之間、在0.080英寸和0.085英寸之間、或者其任何合適組合、子組合、范圍、或子范圍。

熱可收縮管103和/或熱收縮的熱可收縮管203通過粘接劑101和/或粘接劑201粘接至芯材105。粘接劑101和/或粘接劑201具有包括處于任何合適濃度的反應性丙烯共聚物(例如，馬來酸酐接枝的聚丙烯共聚物)和反應性聚乙烯(例如，馬來酸酐改性的線性低密度聚乙烯樹脂)的粘接劑組合物。反應性聚乙烯的合適濃度是(根據(jù)重量)：至少5％、至少40％、在30％和60％之間、在40％和60％之間、在30％和50％之間、或者其任何合適組合、子組合、范圍、或子范圍。反應性丙烯共聚物的合適濃度是(根據(jù)重量)：至少5％、至少50％、至少60％、在30％和70％之間、在40％和60％之間、在50％和70％之間、或者其任何合適組合、子組合、范圍、或子范圍。

在芯材105是玻璃纖維的實施例中，粘接劑101和/或粘接劑201具有在以下條件下粘接到玻璃纖維的性質(zhì)：70℃、至少5N的軸向載荷的條件下至少60秒時間；70℃、至少10N的軸向載荷的條件下至少80秒時間；70℃、至少12N的軸向載荷的條件下至少80秒時間；70℃、至少12.4N的軸向載荷的條件下至少87秒時間，或者其任何合適的組合、子組合、范圍、或子范圍。玻璃纖維的芯材105具有125微米的直徑。在芯材105是鋁的實施例中，粘接劑101和/或粘接劑201具有在以下條件下粘接鋁的性質(zhì)：70℃至少5N的軸向載荷，70℃至少10N的軸向載荷，70℃至少15N的軸向載荷，70℃至少15.4N的軸向載荷，或者其任何合適的組合、子組合、范圍、或子范圍。鋁的芯材105具有0.018英寸的直徑。

粘接劑101以任何合適的方式處理或準備。在一個實施例中，粘接劑101與熱可收縮管105共同擠出。在一個實施例中，粘接劑101與熱可收縮管103一起被輻射成，在30％伸長下的模量例如在50psi和300psi之間，在60psi和150psi之間，在85psi和105psi之間，或者其任何合適的組合、子組合、范圍、或子范圍，并且在130℃和170℃之間(例如，150℃)的溫度處。

例子

在第一例子中，根據(jù)本公開的實施例，使用以下粘接劑組合物來生產(chǎn)粘接劑：反應性聚乙烯，其為馬來酸酐改性的線性低密度聚乙烯樹脂(例如可從賓夕法尼亞州普魯士王村的艾柯瑪集團(Arkema Group)獲取的Orevac OE825)，其濃度(根據(jù)重量)為40％，以及反應性丙烯共聚物，其為馬來酸酐接枝的聚丙烯共聚物(例如可從賓夕法尼亞州普魯士王村的艾柯瑪集團獲取的Orevac 18732)，其濃度(根據(jù)重量)為60％。粘接劑與HDPE和LDPE可擠出混合物共同擠出，以形成定位為圍繞玻璃纖維(諸如玻璃纖維)的熱可收縮管。熱可收縮管被輻射至在150℃、30％伸長下的85到105psi的模量，并且產(chǎn)生圍繞粘接劑的熱收縮的熱可收縮管，所述粘接劑圍繞玻璃纖維，其全部限定管組件。粘接劑在70℃、在高達12.4N的力的條件下將玻璃纖維粘接至熱收縮的熱可收縮管持續(xù)87秒的時間，而不層離。

在第二例子、比較式例子中，用于產(chǎn)生粘接劑的粘接劑組合物具有馬來酸酐改性的線性低密度聚乙烯樹脂(例如，可從賓夕法尼亞州普魯士王村的艾柯瑪集團獲取的Orevac OE825)，其濃度(根據(jù)重量)為100％。粘接劑與HDPE和LDPE可擠出混合物共同擠出，以形成定位為圍繞玻璃纖維(諸如光纖)的熱可收縮管。熱可收縮管被輻射至在150℃、30％伸長下的85到105psi的模量，并且產(chǎn)生圍繞粘接劑的熱收縮的熱可收縮管，所述粘接劑圍繞玻璃纖維，其全部限定比較的管組件。粘接劑在70℃、3.3N的力的條件下不能將玻璃纖維粘接至熱收縮的熱可收縮管。

在第三例子、對比式例子中，用于產(chǎn)生粘接劑的粘接劑組合物包括：通過高壓釜工藝聚合的乙烯、丙烯酸丁酯、馬來酸酐的隨機三元共聚物(例如，可從賓夕法尼亞州普魯士王村的艾柯瑪集團獲取的Lotader 3210)，其濃度(按照重量)為44％，乙烯、丙烯酸丁酯和丙烯酸共聚物(例如，可從德克薩斯州休斯敦的利安德巴塞爾(Lyondell Basell)獲得的Lucalen A2920)，其濃度(按照重量)為43％，脂環(huán)烴樹脂(例如，可從德克薩斯州休斯敦的?？松梨诨?ExxonMobil Chemical)獲得的Escorez 5340)，其濃度(按照重量)為10％，以及受阻苯硫酚抗氧化劑(例如，可從康乃迪克州明德(Middlebury)的Addivant獲得的Lowinox TBM6)，其濃度(按照重量)為3％。粘接劑與LDPE的可擠出混合物共同擠出，以形成定位為圍繞玻璃纖維(諸如光纖)的熱可收縮管。熱可收縮管被輻射至在150℃、30％伸長下的85到105psi的模量，并且產(chǎn)生圍繞粘接劑的熱收縮的熱可收縮管，所述粘接劑圍繞玻璃纖維，其全部限定比較的管組件。粘接劑在70℃、2.9N的力的條件下不能將玻璃纖維粘接至熱收縮的熱可收縮管。

在第四例子、對比例子中，用于產(chǎn)生粘接劑的粘接劑組合物包括，通過高壓釜處理聚合的乙烯、丙烯酸丁酯、馬來酸酐的隨機三元共聚物(例如，可從賓夕法尼亞州普魯士王村的艾柯瑪集團獲取的Lotader 3210)，其濃度(按照重量)為42％，乙烯、丙烯酸丁酯和丙烯酸共聚物(例如，可從德克薩斯州休斯敦的利安德巴塞爾(Lyondell Basell)獲得的Lucalen A2920)，其濃度(按照重量)為43％，脂環(huán)烴樹脂(例如，可從德克薩斯州休斯敦的埃克森美孚化工(ExxonMobil Chemical)獲得的Escorez 5340)，其濃度(按照重量)，其濃度為10％，受阻苯硫酚抗氧化劑(例如，可從康乃迪克州明德(Middlebury)的Addivant獲得的Lowinox TBM6)，其濃度(按照重量)為3％，以及乙烯基芐氯和乙烯二氨基丙基三甲氧基甲硅烷(ethylenediaminopropyltrimethoxysilane)的反應產(chǎn)物(例如，可從密歇根州Midland的道康寧(Dow Corning)獲得的Dow Corning Z-6032)，其濃度(按照重量)為2％。粘接劑與HDPE和LDPE可擠出混合物共同擠出，以形成定位為圍繞玻璃纖維(諸如光纖)的熱可收縮管。熱可收縮管被輻射至在150℃、30％伸長下的85到105psi的模量，并且產(chǎn)生圍繞粘接劑的熱收縮的熱可收縮管，所述粘接劑圍繞玻璃纖維，其全部限定比較的管組件。粘接劑在70℃、3.8N的力的條件下不能將玻璃纖維粘接至熱收縮的熱可收縮管。

在第五例子、對比式例子中，用于產(chǎn)生粘接劑的粘接劑組合物包括，通過高壓釜工藝聚合的乙烯、丙烯酸丁酯、馬來酸酐的隨機三元共聚物(例如，可從賓夕法尼亞州普魯士王村的艾柯瑪集團獲取的Lotader 3210)，其濃度(按照重量)為42％，乙烯、丙烯酸丁酯和丙烯酸共聚物(例如，可從德克薩斯州休斯敦的利安德巴塞爾(Lyondell Basell)獲得的Lucalen A2920)，其濃度(按照重量)為43％，脂環(huán)烴樹脂(例如，可從德克薩斯州休斯敦的埃克森美孚化工(ExxonMobil Chemical)獲得的Escorez 5340)，其濃度(按照重量)為10％，受阻苯硫酚抗氧化劑(例如，可從康乃迪克州明德(Middlebury)的Addivant獲得的Lowinox TBM6)，其濃度(按照重量)為3％，以及包括甲基丙烯酸酯反應性有機基和硅烷無機基的雙管能團硅烷(例如，可從密歇根州Midland的道康寧(Dow Corning)獲得的Dow Corning Z-6040)，其濃度(按照重量)為2％。粘接劑與LDPE的可擠出混合物共同擠出，以形成定位為圍繞玻璃纖維(諸如光纖)的熱可收縮管。熱可收縮管被輻射至在150℃、30％伸長下的85到105psi的模量，并且產(chǎn)生圍繞粘接劑的熱收縮的熱可收縮管，所述粘接劑圍繞玻璃纖維，其全部限定比較的管組件。粘接劑在70℃、4N的力的條件下不能將玻璃纖維粘接至熱收縮的熱可收縮管。

在第六例子、對比式例子中，用于產(chǎn)生粘接劑的粘接劑組合物包括，乙烯、丙烯酸乙酯、馬來酸酐的隨機三元共聚物(例如，可從賓夕法尼亞州普魯士王村的艾柯瑪集團獲取的Lotader 8200)，其濃度(按照重量)為80％，乙烯-醋酸乙烯酯/酸三元共聚物樹脂(例如，可從特拉華州威明頓的杜邦公司(DuPont)獲得的Elvax 4310)，其濃度(按照重量)為12％，從芳香族和脂肪族原料混合物配方制造的熱塑性烴類樹脂(例如，可從賓夕法尼亞州匹茲堡的Neville Chemical獲得的Nevpene 9500)，其濃度(按照重量)為5％，以及受阻苯硫酚抗氧化劑(例如，可從康乃迪克州明德(Middlebury)的Addivant獲得的Lowinox TBM6)，其濃度(按照重量)為3％。粘接劑與LDPE的可擠出混合物共同擠出，以形成定位為圍繞玻璃纖維(諸如光纖)的熱可收縮管。熱可收縮管被輻射至在150℃、30％伸長下的85到105psi的模量，并且產(chǎn)生圍繞粘接劑的熱收縮的熱可收縮管，所述粘接劑圍繞玻璃纖維，其全部限定比較的管組件。粘接劑在70℃、1.6N的力的條件下不能將玻璃纖維粘接至熱收縮的熱可收縮管。

在第七例子、對比式例子中，用于產(chǎn)生粘接劑的粘接劑組合物包括：乙烯、丙烯酸丁酯和丙烯酸共聚物(例如，可從德克薩斯州休斯敦的利安德巴塞爾(Lyondell Basell)獲得的Lucalen A2920)，其濃度(按照重量)為97％，以及受阻苯硫酚抗氧化劑(例如，可從康乃迪克州明德(Middlebury)的Addivant獲得的Lowinox TBM6)，其濃度(按照重量)為3％。粘接劑與LDPE的可擠出混合物共同擠出，以形成定位為圍繞玻璃纖維(諸如光纖)的熱可收縮管。熱可收縮管被輻射至在150℃、30％伸長下的85到105psi的模量，并且產(chǎn)生圍繞粘接劑的熱收縮的熱可收縮管，所述粘接劑圍繞玻璃纖維，其全部限定比較的管組件。粘接劑在70℃、2.8N的力的條件下不能將玻璃纖維粘接至熱收縮的熱可收縮管。

在第八例子、對比式例子中，用于產(chǎn)生粘接劑的粘接劑組合物包括，乙烯-醋酸乙烯酯/酸三元共聚物樹脂(例如，可從特拉華州威明頓的杜邦公司(DuPont)獲得的Elvax 4310)，其濃度(按照重量)為92％，從芳香族和脂肪族原料混合物配方制造的熱塑性烴類樹脂(例如，可從賓夕法尼亞州匹茲堡的Neville Chemical獲得的Nevpene 9500)，其濃度(按照重量)為5％，以及受阻苯硫酚抗氧化劑(例如，可從康乃迪克州明德(Middlebury)的Addivant獲得的Lowinox TBM6)，其濃度(按照重量)為3％。粘接劑與LDPE的可擠出混合物共同擠出，以形成定位為圍繞玻璃纖維(諸如光纖)的熱可收縮管。熱可收縮管被輻射至在150℃、30％伸長下的85到105psi的模量，并且產(chǎn)生圍繞粘接劑的熱收縮的熱可收縮管，所述粘接劑圍繞玻璃纖維，其全部限定比較的管組件。粘接劑在70℃、1.6N的力的條件下不能將玻璃纖維粘接至熱收縮的熱可收縮管。

在第九例子、對比式例子中，用于產(chǎn)生粘接劑的粘接劑組合物包括，聚酰胺熱熔粘接劑(例如，可從康乃迪克州洛基山的漢高(Henkel)獲得的Macromelt 6238)，其濃度(根據(jù)質(zhì)量)為100％。粘接劑與HDPE和LDPE可擠出混合物共同擠出，以形成定位為圍繞玻璃纖維(諸如光纖)的熱可收縮管。熱可收縮管被輻射至在150℃、30％伸長下的85到105psi的模量，并且產(chǎn)生圍繞粘接劑的熱收縮的熱可收縮管，所述粘接劑圍繞玻璃纖維，其全部限定比較的管組件。粘接劑在70℃、4N的力的條件下不能將玻璃纖維粘接至熱收縮的熱可收縮管。