改性的基于乙烯的聚合物組合物及其制備方法
【專利說明】
[0001] 相關(guān)申請(qǐng)的參考
[0002] 本申請(qǐng)要求了 2012年9月25日提交的美國臨時(shí)申請(qǐng)No. 61/705, 348的權(quán)益。
技術(shù)領(lǐng)域
[0003] 本發(fā)明的各種實(shí)施方式涉及聚合物組合物，其包含烯烴類熱塑性彈性體和基于乙 烯的熱塑性聚合物。本發(fā)明的其它方面涉及線材或纜線涂料，其包含這種聚合物組合物。
【背景技術(shù)】
[0004] 纜線例如電力或通信纜線，典型地包括芯，所述芯包含導(dǎo)電元件例如金屬絲或玻 璃纖維，且包括一個(gè)或多個(gè)外層用于屏蔽和防護(hù)的目的。具有主要保護(hù)目的這些層的最外 層，通常稱為外皮或護(hù)套。纜線類型包括光纖纜線、電話纜線、同軸纜線、射頻纜線、網(wǎng)絡(luò)纜 線、信號(hào)線和電力纜線。
[0005] 通常已知使用聚合物材料制造纜線護(hù)套。通常，用于制造纜線護(hù)套的聚合物材料 在寬范圍的加工溫度應(yīng)該具有良好的加工性（例如，良好的擠出性質(zhì)）。此外，這種纜線護(hù) 套應(yīng)該通常具有良好的機(jī)械性質(zhì)，例如良好的耐環(huán)境應(yīng)力開裂性（"ESCR")、良好的機(jī)械強(qiáng) 度和良好的表面光潔度。在一些應(yīng)用中，需要纜線護(hù)套的撓性增強(qiáng)。在達(dá)到最終用戶前的 最后100英寸內(nèi)的撓性可較為重要。
[0006] 由于良好的耐候性、良好的撓性和低成本，聚氯乙烯（"PVC"）典型地用于護(hù)套。 在0° F(-17.8°C)至120° F(49°C)溫度范圍內(nèi)，PVC通常性能良好。在低于0° F的溫 度，PVC護(hù)套變得較為剛硬，使得它們難以操作和難以進(jìn)行良好連接?；蛘?，在較高溫度時(shí)， PVC可過于柔性或過軟，因此使得緊密連接更困難。在低溫纜線線路敷設(shè)期間，安裝者必須 加熱護(hù)套以能夠進(jìn)行連接工藝。因此，高溫纜線線路敷設(shè)可引起PVC不需要的延伸。因此， 需要改善線材和纜線涂料。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] -個(gè)實(shí)施方式為組合物，其包含：
[0008] (1)基于乙烯的熱塑性聚合物，其選自低密度聚乙烯（"LDPE"），線性-低密度聚 乙烯（"LLDPE"），極低密度的聚乙烯（"VLDPE"），和它們的兩種或更多種的組合；和
[0009] (2)烯烴類熱塑性彈性體，其選自乙烯-a - 丁烯共聚物，乙烯-a -己烯共聚物，乙 烯- a -辛烯共聚物，和它們的兩種或更多種的組合，
[0010] 其中所述組合物在-20°C的拉伸彈性（E'）為750兆帕（"MPa"）或更小，其中所 述聚合物組合物在60°C的E'為至少20MPa。
[0011] 另一實(shí)施方式為組合物，其包含：
[0012] 涂布導(dǎo)體，其包含：
[0013] (1)芯；和
[0014] (2)護(hù)套，所述護(hù)套至少部分圍繞所述芯，
[0015] 其中所述護(hù)套至少部分由聚合物組合物組成，所述聚合物組合物包含基于乙烯的 熱塑性聚合物和烯烴類熱塑性彈性體。
【具體實(shí)施方式】
[0016] 本發(fā)明的各種實(shí)施方式涉及用于線材或纜線涂料的聚合物組合物。這種聚合物組 合物包含基于乙烯的熱塑性聚合物和烯烴類熱塑性彈性體。
[0017] 聚合物組合物
[0018] 如上所述，本發(fā)明述及聚合物組合物的一種組分為基于乙烯的熱塑性聚合物。如 本發(fā)明所用的，"基于乙烯的"聚合物為由乙烯單體作為主要（即，大于50重量％ ("wt%")） 單體組分制備的聚合物，盡管也可以使用其它共聚單體。如本領(lǐng)域中已知的，"熱塑性"聚合 物典型地是加熱時(shí)變得較軟的未交聯(lián)聚合物。因此，在各種實(shí)施方式中，基于乙烯的熱塑性 聚合物是未交聯(lián)的。"聚合物"是指通過相同或不同類型單體反應(yīng)（即，聚合）制備的大分 子化合物。"聚合物"包括均聚物和互聚物。"互聚物"是指通過至少兩種不同單體聚合制 備的聚合物。該一般性術(shù)語包括共聚物（通常用于指由兩種不同單體制備的聚合物），和由 大于兩種不同單體（例如，三元聚合物（三種不同單體）和四元聚合物（四種不同單體）） 制備的聚合物。
[0019] 在各種實(shí)施方式中，基于乙烯的熱塑性聚合物可為乙烯均聚物。如本發(fā)明所用的， "均聚物"表示包含源自單一單體類型重復(fù)單元的聚合物，但不排除制備均聚物中所用殘留 量的其它組分，例如鏈轉(zhuǎn)移劑。
[0020] 在一個(gè)實(shí)施方式中，基于乙烯的熱塑性聚合物可為乙烯/a-烯烴（"a-烯 徑"）互聚物，其具有a -稀徑含量為至少lwt%，至少5wt%，至少10wt%，至少15wt%， 至少20wt%，或至少25wt%，基于整個(gè)互聚物的重量。這些互聚物的a-烯烴含量可小于 50wt%，小于45wt%，小于40wt%，或小于35wt%，基于互聚物的重量。
[0021] 在使用a_烯烴時(shí)，a_烯烴可為C3_2(l(即，具有3至20碳原子）線性、支化或環(huán)狀 a_稀徑。C3_2(la-稀徑的實(shí)例包括丙稀，1-丁稀，4_甲基-1-戊稀，1_己稀，1_辛稀，1_癸 烯，1-十二烯，1-十四烯，1-十六烯，和1-十八烯。a -烯烴也可具有環(huán)狀結(jié)構(gòu)例如環(huán)己烷 或環(huán)戊烷，得到a-烯烴例如3-環(huán)己基-1-丙烯（烯丙基環(huán)己烷）和乙烯基環(huán)己烷。說明 性乙稀/ a-稀徑互聚物包括乙稀/丙稀，乙稀/ 丁稀，乙稀/I-己稀，乙稀/I-辛稀，乙稀 /苯乙烯，乙烯/丙烯/I-辛烯，乙烯/丙烯/ 丁烯，和乙烯/ 丁烯/I-辛烯互聚物。
[0022] 在各種實(shí)施方式中，基于乙烯的熱塑性聚合物可單獨(dú)使用或與一種或多種基于 乙烯的熱塑性聚合物組合使用（例如，兩種或更多種基于乙烯的熱塑性聚合物的共混物， 所述兩種或更多種基于乙烯的熱塑性聚合物在單體組成和含量、制備的催化方法等方面 彼此不同）。如果使用基于乙烯的熱塑性聚合物的共混物，則聚合物可通過任何反應(yīng)器中 (in-reactor)或反應(yīng)器后（post-reactor)工藝共混。
[0023] 在各種實(shí)施方式中，基于乙烯的熱塑性聚合物可選自低密度聚乙烯（"LDPE")，線 性-低密度聚乙烯（"LLDPE"），極低密度的聚乙烯（"VLDPE"），和它們的兩種或更多種的 組合。
[0024] 在一個(gè)實(shí)施方式中，基于乙烯的熱塑性聚合物可為LDPE。LDPE通常為高度支化乙 烯均聚物，且可經(jīng)由高壓過程制備。適用于本發(fā)明LDPE的密度可為0. 910至0. 930g/cm3， 0. 917至0. 925g/cm3,或0. 919至0. 924g/cm3。本發(fā)明提供的聚合物密度根據(jù)ASTM國際 ("ASTM"）方法D792確定。適用于本發(fā)明LDPE的熔融指數(shù)（12)可為0. 1至8. 0g/10min。 本發(fā)明提供的熔融指數(shù)根據(jù)ASTM方法D1238確定。除非另有說明，熔融指數(shù)在190°C和 2. 16Kg(也已知為12)確定。通常，LDPE具有寬的分子量分布（"MWD")，導(dǎo)致高的多分散指 數(shù)重均分子量與數(shù)均分子量之比）。適用于本發(fā)明LDPE的PDI可為4. 0至12. 0。 本發(fā)明提供的PDI通過凝膠滲透色譜法確定。
[0025] 可使用的商購可得LDPE的實(shí)例包括DFDA-1253NT ;Dow? LDPE132i ;Dow? LDPE 133A;Dow? LDPE 501i;和 Dow? LDPE 535i，所有購自 The Dow Chemical Company, Midland, MI, USA。
[0026] 在一個(gè)實(shí)施方式中，基于乙烯的熱塑性聚合物可為LLDPE。LLDPE通常為基于乙烯 的聚合物，其具有非均相分布的共聚單體（例如，a _烯烴單體），特征在于短鏈支化。例如， LLDPE可為乙烯與a-烯烴單體（例如上述那些a-烯烴單體）的共聚物。適用于本發(fā)明 LLDPE 的密度可為 0? 917 至 0? 941g/cm3,0. 918 至 0? 930g/cm3,或 0? 918 至 0? 922g/cm3。適 用于本發(fā)明LLDPE的熔融指數(shù)（12)可為0. 2至1. 5g/10min，0. 3至1. 0g/10min，或0. 5至 0. 8g/10min。適用于本發(fā)明LLDPE的PDI可為2. 5至16。
[0027] 可使用的商購可得LLDPE的實(shí)例包括DFDA-7530NT和DFDA-7540NT，二者均購自 The Dow Chemical Company, Midland, MI, USA。
[0028] 在一個(gè)實(shí)施方式中，基于乙烯的熱塑性聚合物可為VLDPE。VLDPE在本領(lǐng)域中也可 以已知為超低密度聚乙烯或ULDPE。VLDPE通常為基于乙烯的聚合物，其具有非均相分布的 共聚單體（例如，a-烯烴單體），特征在于短鏈支化。例如，VLDPE可為乙烯與a-烯烴單 體（例如一種或多種上述那些a-烯烴單體）的共聚物。適用于本發(fā)明VLDPE的密度可為 0. 880至0. 910g/cm3,或0. 883至0. 886g/cm3。適用于本發(fā)明VLDPE的熔融指數(shù)（12)可為 0? 5 至 2. 5g/10min，0? 55 至 1. 0g/10min，或 0? 60 至 0? 90g/10min。適用于本