BR112015014757B1 - Composição, tubo amortecedor e método para reduzir o comprimento de fibra excedente em um tubo amortecedor - Google Patents

Composição, tubo amortecedor e método para reduzir o comprimento de fibra excedente em um tubo amortecedor Download PDF

Info

Publication number
BR112015014757B1
BR112015014757B1 BR112015014757-7A BR112015014757A BR112015014757B1 BR 112015014757 B1 BR112015014757 B1 BR 112015014757B1 BR 112015014757 A BR112015014757 A BR 112015014757A BR 112015014757 B1 BR112015014757 B1 BR 112015014757B1
Authority
BR
Brazil
Prior art keywords
composition
hdpe
cyclohexanedicarboxylic acid
nucleating
acid
Prior art date
Application number
BR112015014757-7A
Other languages
English (en)
Other versions
BR112015014757A2 (pt
Inventor
Karl M. Seven
Chester J. Kmiec
Original Assignee
Dow Global Technologies Llc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Dow Global Technologies Llc filed Critical Dow Global Technologies Llc
Publication of BR112015014757A2 publication Critical patent/BR112015014757A2/pt
Publication of BR112015014757B1 publication Critical patent/BR112015014757B1/pt

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/18Oxygen-containing compounds, e.g. metal carbonyls
    • C08K3/24Acids; Salts thereof
    • C08K3/26Carbonates; Bicarbonates
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/18Oxygen-containing compounds, e.g. metal carbonyls
    • C08K3/20Oxides; Hydroxides
    • C08K3/22Oxides; Hydroxides of metals
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K5/00Use of organic ingredients
    • C08K5/04Oxygen-containing compounds
    • C08K5/09Carboxylic acids; Metal salts thereof; Anhydrides thereof
    • C08K5/092Polycarboxylic acids
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K5/00Use of organic ingredients
    • C08K5/04Oxygen-containing compounds
    • C08K5/09Carboxylic acids; Metal salts thereof; Anhydrides thereof
    • C08K5/098Metal salts of carboxylic acids
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K5/00Use of organic ingredients
    • C08K5/04Oxygen-containing compounds
    • C08K5/10Esters; Ether-esters
    • C08K5/12Esters; Ether-esters of cyclic polycarboxylic acids
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K5/00Use of organic ingredients
    • C08K5/49Phosphorus-containing compounds
    • C08K5/51Phosphorus bound to oxygen
    • C08K5/52Phosphorus bound to oxygen only
    • C08K5/521Esters of phosphoric acids, e.g. of H3PO4
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K5/00Use of organic ingredients
    • C08K5/49Phosphorus-containing compounds
    • C08K5/51Phosphorus bound to oxygen
    • C08K5/52Phosphorus bound to oxygen only
    • C08K5/521Esters of phosphoric acids, e.g. of H3PO4
    • C08K5/523Esters of phosphoric acids, e.g. of H3PO4 with hydroxyaryl compounds
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K5/00Use of organic ingredients
    • C08K5/49Phosphorus-containing compounds
    • C08K5/51Phosphorus bound to oxygen
    • C08K5/52Phosphorus bound to oxygen only
    • C08K5/527Cyclic esters
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/18Oxygen-containing compounds, e.g. metal carbonyls
    • C08K3/20Oxides; Hydroxides
    • C08K3/22Oxides; Hydroxides of metals
    • C08K2003/2237Oxides; Hydroxides of metals of titanium
    • C08K2003/2241Titanium dioxide
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/18Oxygen-containing compounds, e.g. metal carbonyls
    • C08K3/24Acids; Salts thereof
    • C08K3/26Carbonates; Bicarbonates
    • C08K2003/265Calcium, strontium or barium carbonate
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K2201/00Specific properties of additives
    • C08K2201/014Additives containing two or more different additives of the same subgroup in C08K
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L2203/00Applications
    • C08L2203/18Applications used for pipes
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L2205/00Polymer mixtures characterised by other features
    • C08L2205/02Polymer mixtures characterised by other features containing two or more polymers of the same C08L -group
    • C08L2205/025Polymer mixtures characterised by other features containing two or more polymers of the same C08L -group containing two or more polymers of the same hierarchy C08L, and differing only in parameters such as density, comonomer content, molecular weight, structure
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L2205/00Polymer mixtures characterised by other features
    • C08L2205/24Crystallisation aids
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L2207/00Properties characterising the ingredient of the composition
    • C08L2207/06Properties of polyethylene
    • C08L2207/062HDPE
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/44Mechanical structures for providing tensile strength and external protection for fibres, e.g. optical transmission cables
    • G02B6/4401Optical cables
    • G02B6/4429Means specially adapted for strengthening or protecting the cables
    • G02B6/443Protective covering
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/13Hollow or container type article [e.g., tube, vase, etc.]
    • Y10T428/1352Polymer or resin containing [i.e., natural or synthetic]
    • Y10T428/139Open-ended, self-supporting conduit, cylinder, or tube-type article

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Processes Of Treating Macromolecular Substances (AREA)
  • Extrusion Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)
  • Manufacture Of Macromolecular Shaped Articles (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)

Abstract

composição, tubo amortecedor e método para reduzir o comprimento de fibra excedente em um tubo amortecedor. a presente invenção se refere a uma composição compreendendo uma mistura de um polietileno de alta densidade (pead) e um componente nucleante, com aditivos opcionais, em quantidades eficazes para prover encolhimento reduzido da composição e componentes feitos a partir da composição.

Description

Campo técnico
[0001] Em um aspecto, esta invenção se refere a uma composição composta de uma mistura extrudável de um polietileno de alta densidade (PEAD) e um componente nucleante, componentes protetores para cabos de fibras óticas feitas da composição, e métodos para reduzir o comprimento de fibras excedente e encolhimento pós-extrusão de tais componentes.
Técnica anterior
[0002] As fibras óticas transmitem eficientemente informações em altas velocidades e a longas distâncias. Estas fibras são delicadas e devem ser protegidas. Convencionalmente, uma ou mais fibras óticas são incorporadas a um cabo de fibras óticas que protege as fibras de danos mecânicos e/ou condições ambientais adversas, tais como exposição à umidade. Exemplos de componentes protetores incluem tubos amortecedores, tubos de núcleo e membros centrais ranhurados extrudados.
[0003] Uma construção típica de um cabo de fibras óticas de tubo amortecedor livre, um design de cabo ótico comum, é descrita no pedido de patente U.S. no 2006/0045439 (Brown, et al.; The Dow Chemical Company). Em suma, o cabo ótico é estruturado com tubos amortecedores posicionados radialmente ao redor de um membro de resistência central e enrolados segundo uma rotação helicoidal no comprimento axial. O arranjo dos tubos amortecedores segundo uma rotação helicoidal permite dobrar o cabo sem significativo estiramento do tubo ou das fibras óticas contidas neste. Os tubos amortecedores são tipicamente preenchidos com graxa de cabo ótico incorporando óleo de hidrocarboneto contornando as fibras óticas e eliminando espaços de ar. A graxa provê uma barreira contra a penetração de água, que poderá ser detrimental ao desempenho de transmissão ótica. Caso seja usado um número reduzido de tubos amortecedores, uma ou mais hastes de carga espumada poderão ser usadas como espaçadores de baixo custo para ocupar uma ou mais posições de tubos amortecedores de maneira a manter a geometria do cabo. Tipicamente, uma funcionalidade de bloqueio de água é incorporada ao centro do cabo por meio do uso de componentes tais como fios ou envoltórios de núcleo (“core wraps”) que incorporam polímeros superabsorventes intumescíveis por água. Os elementos são envolvidos com um invólucro, que é tipicamente composto de polietileno.
[0004] Elementos de design para cabos com tubos amortecedores soltos poderão variar, por exemplo, de acordo com o tamanho e os materiais de construção para o membro central de resistência e tensional, as dimensões e o número de tubos amortecedores, e o uso de blindagens metálicas e múltiplas camadas de material de envoltório. Outros componentes tais como tratamentos de bloqueio de água no membro de resistência de núcleo, ou cordas de abertura para auxiliar na remoção do invólucro para instalação também são elementos comuns. Outra variação é eliminar a graxa de tubo amortecedor e empregar funcionalidade bloqueadora de água super-absorvente tal como fios ou pós dentro dos tubos amortecedores.
[0005] O pedido de patente U.S. no 2006/0045439 também descreve um cabo ótico típico incorporando um tubo de núcleo (também conhecido como “tubo central”). Em suma, as fibras óticas são posicionadas próximo do centro do cabo dentro de um tubo de núcleo cilíndrico, central. As fibras óticas estão em feixes acamados em um material de preenchimento envolvido por um tubo de núcleo cilíndrico. Cordas de abertura, situadas na superfície do tubo de núcleo, são envolvidas por uma fita bloqueadora de água. Um cilindro de aço revestido corrugado envolve a fita de maneira a proteger os feixes de fitas óticas. Membros de resistência de fios provêm o cabo com resistência e rigidez. Os componentes são envolvidos por um invólucro, que é tipicamente composto de polietileno. No design descrito, todas as funções mecânicas são incorporadas ao sistema de bainha externo composto do tubo de núcleo, camadas de invólucro de poliolefina, membros de resistência compressiva, blindagens metálicas, envoltórios de núcleo, componentes bloqueadores de água e outros componentes. O tubo de núcleo é tipicamente maior em diâmetro que um tubo amortecedor de maneira a acomodar os feixes de fibras óticas ou componentes em fita contendo as fibras óticas. Um tubo de núcleo tipicamente contém uma graxa bloqueadora de água envolvendo os componentes de fibra ótica, apesar de que designs secos incorporando elementos poliméricos super- absorventes para bloqueio de água poderão ser usados. As características de materiais ótimas para um componente de tubo de núcleo são semelhantes àquelas de uma aplicação em tubos amortecedores.
[0006] O pedido de patente U.S. no 2006/0045439 adicionalmente descreve uma concretização de um cabo ótico que incorpora um tubo de núcleo ranhurado. Em suma, o tubo de núcleo ranhurado possui um membro central para evitar o entortamento e controlar o encolhimento do formato de perfil ranhurado extrudado. O tubo de núcleo ranhurado inclui ranhuras nas quais as fibras óticas são posicionadas. Uma haste de carga poderá opcionalmente ocupar uma ou mais ranhuras. O núcleo ranhurado é envolvido pela camada bloqueadora de água que poderá incluir uma ou mais cordas de abertura. A camada bloqueadora de água é envolvida por uma camada de um membro de resistência dielétrica, que por sua vez é envolvido por um invólucro tipicamente composto de polietileno.
[0007] Os cabos óticos são geralmente manufaturados usando materiais de alto módulo de maneira a prover o cabo e componentes protetores de cabo ótico (p.ex., tubos amortecedores, tubos de núcleo e tubos de núcleo ranhurados) com boa resistência ao esmagamento. Componentes protetores para cabos óticos extrudados são tipicamente preenchidos com graxas baseadas em hidrocarboneto (também referidas como “géis”) que provêem uma função bloqueadora de água. Estas graxas tipicamente contêm óleos de hidrocarboneto de baixo peso molecular que poderão ser absorvidos nos materiais de tubo poliméricos, adversamente afetando propriedades mecânicas tais como o módulo flexional e a resistência ao esmagamento reduzidos. Uma redução na resistência ao esmagamento poderá comprometer o desempenho do cabo ótico tornando as fibras óticas mais passíveis de tensões mecânicas resultando em um aumento na atenuação de sinal. Adicionalmente, sob condições de aplicação rigorosas, a perda da resistência ao esmagamento aumenta a possibilidade de uma falha catastrófica devido a danos mecânicos às fibras óticas. Portanto, uma absorção de óleo mínima com boa retenção do módulo flexional e resistência ao esmagamento, comumente referido como “compatibilidade de graxa”, é uma característica de desempenho importante para materiais poliméricos a serem usados para os componentes protetores para cabos óticos extrudados.
[0008] Diferentes materiais poliméricos exibiram diferentes características de absorção de graxa (gel). Por exemplo, tereftalato de polibutileno (PBT) exibiu apenas uma mudança mínima nas propriedades físicas em seguida ao condicionamento em graxa ótica, enquanto que polímeros de poliolefina exibiram mudanças maiores nas propriedades. Materiais de poliolefina mais cristalinos têm tipicamente exibido uma mudança muito reduzida nas propriedades comparativamente com materiais amorfos, e polipropileno modificado para impacto (IMPP) é muito passível de absorção de graxa.
[0009] Outro parâmetro de desempenho importante para componentes protetores para cabos óticos são características de encolhimento pós-extrusão. Quando fibras óticas contendo componentes protetores para cabos óticos extrudados são fabricados, é importante para o sinal de transmissão que as fibras óticas não apresentem frouxidão excessiva, referida como “comprimento de fibra excedente” ou EFL. O encolhimento rápido de um componente protetor de cabo ótico que ocorra durante o processamento da extrusão tipicamente não contribui para o EFL uma vez que as fibras óticas estão moderadamente tensionadas durante o processo. Entretanto, o encolhimento pós-extrusão de um componente protetor extrudado (p.ex., um tubo amortecedor) poderá resultar em EFL nas fibras óticas contidas ocasionando que as fibras se estendam para além das extremidades do componente protetor, conduzindo a tensões nas fibras óticas e atenuações do sinal.
[0010] Tal encolhimento poderá ocorrer tarde no processo de fabricação após a capabilidade de tensionamento das fibras ter sido suplantada por forças friccionais ou seguindo a manufatura do componente. Dois mecanismos primários para encolhimento de um componente protetor de cabo ótico extrudado são a recuperação de deformação por estiramento viscoelástico do fundido polimérico durante o processo de extrusão de conformação do tubo, e encolhimento por recozimento em estado estacionário resultante de uma re- cristalização contínua da matriz polimérica. Para prover um componente protetor de cabo ótico que exiba baixo encolhimento pós-extrusão e um baixo EFL, é desejável usar materiais que possam prover um rápido relaxamento de tensões de fundido viscoelásticas e minimizar subseqüente encolhimento por recozimento.
[0011] O tereftalato de polibutileno (PBT) é frequentemente usado em aplicações em tubos amortecedores devido a atributos de desempenho de alta rigidez e resistência à deformação (com módulo flexional >2.400 MPa) e baixo EFL causado por encolhimento pós-extrusão. Entretanto, o PBT é relativamente caro, especialmente com base no custo por volume, comparativamente com compostos baseados em poliolefinas.
[0012] Também tem havido o uso de materiais de poliolefinas de custo inferior, tais como polietileno de alta densidade (PEAD) e polipropileno modificado para impacto, em ambas as aplicações em tubos amortecedores e tubos de núcleo. Entretanto, devido ao PEAD ter um módulo mais baixo, uma resistência ao esmagamento mais baixa e um nível aumentado de encolhimento pós-extrusão comparativamente com materiais tais como polipropileno (PP) e PBT, um cuidado especial na fabricação é requerido para evitar altos níveis de EFL que são detrimentais ao desempenho de atenuação de sinais. Adicionalmente, apesar de o PEAD prover um nível mais alto de compatibilidade com graxa ótica comparativamente com IMPP, ambos IMPP e PEAD têm módulos e resistência ao esmagamento substancialmente mais baixos que o PBT, especialmente após exposição à graxa. Consequentemente, o uso de PEAD tem sido limitado para substituir o PBT ou PP em aplicações para tubos amortecedores.
[0013] Seria desejável prover um material baseado em PEAD que pudesse ser usado para fabricar componentes protetores para cabos óticos extrudados tendo encolhimento e EFL reduzidos para uso em cabos de fibras óticas.
Sumário da invenção
[0014] Em uma concretização, a invenção é uma composição compreendendo: A. um polietileno de alta densidade (PEAD); e B. um componente nucleante consistindo essencialmente de: (1) um sal metálico de ácido ciclohexanodicarboxílico; e (2) um agente nucleante selecionado do grupo consistindo de carbonatos metálicos, óxidos metálicos, sais metálicos de ácidos mono- ou dicarboxílicos alifáticos ou aromáticos, ácidos graxos saturados C8 a C24, sílica cristalina (quartzo), benzoatos de alquila C1 a C18, dibenzilideno sorbitóis e derivados, 2,6-dinaftaleno dicarboxamidas, polivinilciclohexano, polipropilenos de alta cristalinidade (HCPPs), polipropilenos ramificados, e combinações destes.
[0015] Em concretizações, a composição poderá compreender 95 a 99,5% p/p do polietileno de alta densidade (PEAD), e 0,5 a 5% p/p do componente nucleante, com as percentagens em peso (% p/p) de A e B sendo baseadas no peso total dos componentes A + B.
[0016] Em concretizações, o componente nucleante da composição consiste essencialmente de 7 a 10% p/p do sal metálico do ácido ciclohexanodicarboxílico, e de 90 a 93% p/p do agente nucleante, com as percentagens em peso (% p/p) do sal metálico do ácido ciclohexanodicarboxílico e do agente nucleante sendo baseadas no peso total do componente nucleante.
[0017] Em concretizações, o polietileno de alta densidade (PEAD) é um PEAD unimodal.
[0018] Em concretizações, o encolhimento de 1 dia (a 21oC) da composição extrudada é de 15 a 30% menor que aquele de uma composição extrudada tendo a mesma formulação, porém sem o componente nucleante ou sem um ou ambos dentre o sal metálico do ácido ciclohexanodicarboxílico e o agente nucleante secundário.
[0019] Em um outro aspecto, a invenção provê um tubo amortecedor ou outro componente protetor (p.ex., um tubo de núcleo, um tubo de núcleo ranhurado, etc.) para um cabo de fibras óticas feito com a composição conforme divulgada aqui.
[0020] Em ainda outro aspecto, a invenção provê um método para reduzir o comprimento de fibra excedente em um tubo amortecedor ou outro componente protetor (p.ex., um tubo de núcleo, um tubo de núcleo ranhurado, etc.), o método compreendendo extrudar o tubo amortecedor ou outro componente protetor com composição conforme divulgada aqui.
Descrição detalhada da concretização preferida Definições
[0021] Salvo afirmação em contrário, implícito do contexto, ou costumeiro na técnica, todas as partes e percentagens são baseadas em peso. Para propósitos da prática patentária dos Estados Unidos, o conteúdo de qualquer patente, pedido ou publicação de patente é integralmente incorporado por referência (ou sua versão norte-americana é assim incorporada por referência), especialmente com relação à divulgação de definições, (até onde não sejam inconsistentes com quaisquer definições especificamente providas nesta divulgação) e conhecimento geral na técnica.
[0022] As faixas numéricas neste descritivo são aproximadas, e assim poderão incluir valores fora da faixa, salvo se indicado em contrário. Faixas numéricas incluem todos os valores desde e incluindo os valores inferior e superior, em incrementos de uma unidade, contanto que haja uma separação de pelo menos duas unidades entre qualquer valor inferior e qualquer valor superior. Como exemplo, caso uma propriedade composicional, física, ou outra, tal como, por exemplo, peso molecular, índice de fusão, etc., seja de 100 a 1.000, então se pretende que todos os valores individuais, tais como 100, 101, 102, etc., e sub-faixas, tais como 100 a 144, 155 a 170, 197 a 200, etc., estejam expressamente enumerados. Para faixas contendo valores que sejam menores que um ou contendo números fracionários maiores que um (p.ex., 0,9, 1,1, etc.), uma unidade é considerada como sendo 0,0001, 0,001, 0,01 ou 0,1, como apropriada. Para faixas contendo números de dígito simples menores que dez (p.ex., 1 a 5), uma unidade é tipicamente considerada como sendo 0,1. Estes são apenas exemplos do que é pretendido, e todas as possíveis combinações de valores numéricos entre o valor mais baixo e o valor mais alto enumerados, devem ser consideradas como tendo sido expressamente declaradas nesta divulgação. Faixas numéricas são providas nesta divulgação para, dentre outras coisas, as quantidades de componentes na composição e diversos parâmetros de processo.
[0023] “Fio”, e termos semelhantes, significam um único filamento de material condutor, p.ex., cobre ou alumínio, ou um único filamento de fibra ótica.
[0024] “Cabo”, “cabo de força” e termos semelhantes, significam pelo menos um fio ou fibra ótica dentro de uma cobertura, p.ex., uma capa de isolamento, ou um invólucro protetor externo. Tipicamente, um cabo compreende dois ou mais fios ou fibras óticas ligados entre si, tipicamente em uma cobertura de isolamento e/ou um invólucro protetor comum. Os fios ou fibras individuais dentro do invólucro poderão ser desencapados, cobertos ou isolados. Cabos em combinação poderão conter ambos fios elétricos e fibras óticas. Aplicações de isolamento elétrico são geralmente divididos em isolamento de baixa voltagem, que são aqueles para menos que 1 kV (mil volts), isolamento de média voltagem, que varia de 1 kV até 30 kV, isolamento de alta voltagem, que varia de 30 kV a 150 kV, e isolamento de extra alta voltagem que é para aplicações acima de 150 kV (conforme definido pela IEC, a International Electrotechnical Commission). Projetos de cabos típicos estão ilustrados nas patentes U.S. nos 5.246.783, 6.496.629, 6.714.707, e pedido de patente U.S. no 2006/0045439.
[0025] “Composição”, e termos semelhantes, significam uma mistura ou mescla de dois ou mais componentes.
[0026] “Interpolímero” e termos afins referem-se a polímeros preparados pela polimerização de pelo menos dois diferentes tipos de monômeros. O termo genérico interpolímero, portanto, inclui copolímeros (empregado para se referir a polímeros preparados a partir de dois diferentes tipos de monômeros), e polímeros preparados a partir de mais que dois diferentes tipos de monômeros, p.ex., terpolímeros, tetrapolímeros, etc..
[0027] “Compreendendo”, “incluindo”, “tendo” e seus derivados, não são pretendidos excluindo a presença de qualquer componente, etapa ou procedimento adicional, quer o mesmo esteja ou não divulgado. De maneira a evitar qualquer dúvida, todas as composições reivindicadas pelo uso do termo “compreendendo” poderão incluir qualquer aditivo, adjuvante, ou composto adicional, quer polimérico, ou não, salvo observação em contrário. Em contraste, o termo “consistindo essencialmente de” exclui da abrangência de qualquer apresentação posterior qualquer outro componente, etapa ou procedimento, exceto aqueles que não sejam essenciais à operabilidade. O termo “consistindo de” exclui qualquer apresentação posterior qualquer outro componente, etapa ou procedimento não especificamente delineado ou listado.
Panorama
[0028] Esta invenção é direcionada a componentes protetores para cabos óticos extrudados fabricados a partir de uma mistura extrudável de polietileno de alta densidade (PEAD) e um componente nucleante, com aditivos/cargas opcionais, presentes em quantidades eficazes para prover um balanço de módulo flexional, resistência ao impacto, resistência a graxas e encolhimento reduzido (baixo) do componente extrudado.
[0029] Em concretizações, a composição provê um componente extrudado tendo um módulo (secante a 2%) de pelo menos 500 MPa, um alongamento na ruptura de pelo menos 500%, e um encolhimento do componente extrudado de menos que 1,5% após 24 horas a 21oC.
[0030] Em concretizações, o encolhimento em 24 horas (a 21oC) da composição extrudada (PEAD + componente nucleante) é tipicamente de 15 a 30% menor, e mais tipicamente 20 a 25% menor, que aquele de uma composição de polímero de PEAD extrudada tendo a mesma formulação, porém sem o componente nucleante ou sem um ou mais dentre o sal metálico do ácido ciclohexanodicarboxílico e o(s) agente(s) nucleante(s) secundário(s).
Polietileno de Alta Densidade (PEAD)
[0031] A composição de mistura polimérica inclui um polímero de polietileno de alta densidade (PEAD). Conforme usado aqui, “polietileno de alta densidade” e polímero de “PEAD” se refere a um polímero ou copolímero de etileno tendo uma densidade de mais que 0,940 g/cm3.
[0032] O polímero de PEAD tipicamente tem uma densidade de 0,940 a 0,980, mais tipicamente pelo menos 0,942, mais tipicamente pelo menos 0,970, e mais tipicamente pelo menos 0,944, e tipicamente de 0,944 a 0,965, e mais tipicamente de 0,945 a 0,955, g/cm3, conforme medida de acordo com ASTM D-792. Em algumas concretizações, o polímero de PEAD é um copolímero de etileno tendo uma densidade de 0,940 g/cm3 a 0,958 g/cm3.
[0033] O polímero de PEAD tipicamente tem um índice de fusão (MI, I2) de 0,01 a 10, mais tipicamente de 0,5, e tipicamente de 0,6 a 1,0, e mais tipicamente de 0,7 a 0,9, g/10 minutos, conforme medido de acordo com ASTM D-1238, Condição 190oC/2,16 quilogramas (kg).
[0034] O polímero de PEAD tipicamente tem uma taxa de fluxo de fundido (MFR) de menos que ou igual a 1,6, mais tipicamente menos que 1,5, e tipicamente de 1,3 a 1,7, mais tipicamente de 1,4 a 1,6, g/10 minutos, conforme medida de acordo com ASTM D-1238, Condição 190oC/2,16 kg.
[0035] O polímero de PEAD é um polímero semi-cristalino, tipicamente com uma cristalinidade de 55 a 90%, conforme medida por calorimetria de varredura diferencial (DSC).
[0036] O peso molecular médio numérico, Mn, do PEAD geralmente varia de 50.000 a 250.000.
[0037] O polímero de PEAD compreende pelo menos 50, preferivelmente pelo menos 60 e mais preferivelmente pelo menos 80, % p/p, de unidades derivadas de monômero de etileno. As outras unidades do interpolímero etilênico são tipicamente derivadas de uma ou mais α-olefinas. A α-olefina é preferivelmente uma α-olefina C3-20 linear, ramificada, ou cíclica. Exemplos de α-olefinas C3-20 incluem propeno, 1- buteno, 4-metil-1-penteno, 1-hexeno, 1-octeno, 1-deceno, 1- dodeceno, 1-tetradeceno, 1-hexadeceno, e 1-octadeceno. As α- olefinas também poderão conter uma estrutura cíclica tal como de ciclohexano ou ciclopentano, resultando em uma α-olefina tal como 3-ciclohexil-1-propeno (alil ciclohexano) e vinil ciclohexano. Apesar de não serem α-olefinas no sentido clássico do termo, para os propósitos desta invenção certas olefinas cíclicas, tais como norborneno e olefinas correlatas, particularmente 5-etilideno-2-norborneno, são α- olefinas, e poderão ser usadas no lugar de algumas ou todas as α-olefinas descritas acima. Interpolímeros etilênicos ilustrativos incluem etileno/propileno, etileno/buteno, etileno/1-hexeno, etileno/1-octeno, e assemelhados. Ilustrativos de terpolímeros etilênicos incluem etileno/propileno/1-octeno, etileno/propileno/buteno, etileno/buteno/1-octeno, etileno/ propileno/dieno monômero (EPDM) e etileno/buteno/estireno.
[0038] Os polímeros termoplásticos baseados em etileno usados na prática desta invenção são polímeros não funcionalizados, i.é, eles não contêm grupos funcionais, tais como hidroxila, amina, amida, etc. Assim, polímeros tais como etileno acetato de vinila, etileno acrilato de metila ou etila e assemelhados, não são polímeros termoplásticos baseados em etileno dentro do contexto desta invenção.
[0039] Os polímeros de PEAD usados na invenção são bem conhecidos na literatura e poderão ser preparados por técnicas conhecidas.
[0040] Em concretizações, o polímero de PEAD é um PEAD unimodal. Um “PEAD unimodal” é um polímero de PEAD tendo uma distribuição de peso molecular (MWD) (medida por cromatografia de permeação em gel (GPC)) na qual substancialmente não exista polímeros componentes múltiplos, isto é, não exista nenhum ombro, corcova ou cauda ou que sejam substancialmente discerníveis na curva de GPC, e o grau de separação seja zero ou substancialmente próximo de zero. A distribuição de peso molecular é refletida por uma razão de Mw/Mn de 10 a 18, preferivelmente de 12 a 16. Mw é o peso molecular médio ponderal, Mn é o peso molecular médio numérico, e a razão Mw/Mn pode ser referida como o índice de polidispersidade, que é uma medida da largura da distribuição de peso molecular.
[0041] Em concretizações, o polímero de PEAD é um PEAD unimodal tendo um peso molecular relativamente alto de 80.000 a 160.000 (medido por GPC).
[0042] Polímeros de PEAD unimodais podem ser produzidos usando um processo de polimerização em estágio único (reator único) convencional, tal como um processo em solução, pasta ou fase gasosa, usando um catalisador adequado tal como um catalisador do tipo de Ziegler-Natta ou Phillips ou um catalisador de metaloceno de sítio único, conforme descrito, por exemplo, na patente U.S. no 5.324.800. Resinas de PEAD unimodais são bem conhecidas e estão comercialmente disponíveis em diversos graus, por exemplo, sob as designações comerciais de DGDL-3364NT, comercialmente disponível da The Dow Chemical Company, e Petrothene LR765701, comercialmente disponível da LyondellBasell Industries.
[0043] A quantidade de polímero de PEAD presente na composição é tipicamente de pelo menos 95% p/p, tipicamente de 95 a 99,5% p/p, e mais tipicamente de 97 a 99% p/p, com base no peso total do polímero de PEAD e do componente nucleante (exclusive do peso de quaisquer aditivos e/ou cargas presentes). Todos os valores individuais e sub-faixas de 95 a 99,5% p/p ou de 97 a 99% p/p estarão incluídos aqui e divulgados aqui, por exemplo, de 96 a 99,5% p/p ou de 97 a 99% p/p, etc.
Componente Nucleante
[0044] O polímero de PEAD é misturado com um componente nucleante, que consiste essencialmente de um sal metálico de ácido ciclohexanodicarboxílico combinado com um ou mais dentre um segundo agente nucleante (intercambiavelmente chamado de “agente nucleante secundário”) de um grupo seleto de compostos conforme descritos aqui.
[0045] Conforme usados aqui, os termos “componente nucleante” e “agente nucleante” referem-se a um aditivo que forme núcleos em um fundido de polímero e aumente a taxa de nucleação, possibilitando uma cristalização mais rápida do polímero de maneira a auxiliar em enrijecer a composição durante o resfriamento. O componente nucleante é misturado (tipicamente misturado sob fusão) com o polímero de PEAD em um procedimento pós-reator.
[0046] Concretizações do componente sal metálico de ácido ciclohexanodicarboxílico compreendem um metal selecionado do grupo consistindo de cálcio, sódio, zinco, potássio, magnésio, e alumínio. Exemplos não limitativos de sais metálicos de ácido ciclohexanodicarboxílico incluem sal cálcico do ácido 1,2-ciclohexanodicarboxílico (1:1) ou (2:1), sal sódico do ácido 1,2-ciclohexanodicarboxílico (1:2)(1R,2S)-rel-, sal sódico do ácido 1,4- ciclohexanodicarboxílico (1:2)trans-, sal sódico do ácido 1,2-ciclohexanodicarboxílico (1:2), sal sódico do ácido 1,3- ciclohexanodicarboxílico (1:2), e sal sódico do ácido 1,4- ciclohexanodicarboxílico (1:2).
[0047] Os agentes nucleantes secundários incluem um ou mais carbonatos metálicos, óxidos metálicos, sais metálicos de ácidos mono- ou dicarboxílicos alifáticos, ácidos graxos saturados C8 a C24, sílica cristalina (quartzo), benzoatos de alquila C1-C18, dibenzilideno sorbitóis e derivados, 2,6- naftaleno dicarboxamidas, polivinilciclohexano, polipropilenos de alta cristalinidade (HCPPs), polipropilenos ramificados, e combinações destes.
[0048] Exemplos de carbonatos metálicos incluem carbonato de cálcio, carbonato de magnésio e calcário. Exemplos de óxidos metálicos incluem dióxido de titânio (TiO2) incluindo TiO2 rutilo, óxido de alumínio e óxido de zinco. Exemplos de sais metálicos de ácidos mono- ou dicarboxílicos incluem acetatos metálicos tais como acetato de sódio e acetato de potássio; estearatos metálicos tais como estearato de cálcio, estearato de sódio e estearato de zinco; benzoatos metálicos tais como benzoato de sódio, benzoato de cálcio, benzoato de potássio, benzoato de lítio, benzoato de zinco e benzoato de magnésio; benzoatos de alquila C1 a C18 tais como benzoato de p-ter-butila, pimelatos metálicos, tais como pimelato de cálcio, pimelato de bário, e pimelato de magnésio; e suberatos metálicos tais como suberatos de cálcio, suberato de magnésio, suberato de zinco, e suberato de sódio. Exemplos de ácidos graxos C6 a C24 saturados incluem ácido esteárico, ácido palmítico, ácido oléico, ácido capróico, e ácido beênico.
[0049] Exemplos de derivados de dibenzilideno sorbitol incluem, 1,3:2,4-di(benzilideno)sorbitol, 1,3:2,4-di(p- metilbenzilideno)sorbitol, e 1,3:2,4-di(p-etilbenzilideno) sorbitol.
[0050] Exemplos de 2,6-naftaleno dicarboxamidas incluem compostos de N,N’-di-cicloalquil-C5C8-2,6-naftaleno dicar- boxamida tais como N,N’-di-ciclohexil-2,6-naftaleno dicar- boxamida e N,N’-di-ciclooctil-2,6-naftaleno dicarboxamida.
[0051] Polipropilenos de alta cristalinidade (HCPPs), descritos, por exemplo, na patente U.S. no 7.361.720 (Pierini), são resinas de polipropileno que geralmente têm uma cristalinidade superior a 70%, uma taxa de fluxo de fundido (MFR) inferior a 7 g/10 minutos a 230oC/2,16 kg, uma distribuição de peso molecular (Mw/Mn) estreita de menos que 5, um módulo secante a 1% superior a 300.000 p.s.i., e baixos solúveis em xileno de menos que 2% p/p. HCPPs estão comercialmente disponíveis, por exemplo, sob a designação comercial de BorcleanMR HC300BF, comercialmente disponível da Borealis AG.
[0052] Polipropilenos ramificados incluem homopolímeros de e copolímeros de polipropileno. Exemplos comercialmente disponíveis de polipropilenos ramificados incluem DaployMR HMS-PP, comercialmente disponível da Borealis AG.
[0053] A quantidade de componente nucleante na composição é tipicamente de pelo menos 0,5% p/p, tipicamente de 0,5 a 5% p/p, mais tipicamente de 0,1 a 4% p/p, e ainda mais tipicamente de 0,5 a 2% p/p, com base no peso total do polímero de PEAD e o componente nucleante (exclusive do peso de quaisquer aditivos e/ou cargas presentes). Todos os valores individuais e sub-faixas de 0,5 a 5% p/p estarão incluídos aqui e divulgados aqui, por exemplo, de 1 a 5% p/p, ou de 2 a 4% p/p, etc.
[0054] O componente nucleante é tipicamente composto de 7 a 10% p/p do sal metálico de ácido ciclohexano dicarboxílico, e de 90 a 93% p/p de um ou mais agente(s) nucleante(s) secundário(s), as percentagens em peso (% p/p) sendo baseadas no peso total do componente nucleante.
Aditivos
[0055] A composição poderá opcionalmente conter aditivos incluindo, mas não limitados a, antioxidantes, adjuvantes de processamento, cargas, pigmentos ou colorantes, agentes de acoplamento, estabilizantes de ultravioleta (incluindo absorventes de UV), secativos, inibidores de chamusca, agentes antiestáticos, agentes de deslizamento, plastificantes, lubrificantes, agentes controladores de viscosidade, agentes anti-bloco, tensoativos, óleos extensores, expurgadores ácidos, desativadores de metal, agentes vulcanizantes, e assemelhados. Caso presentes, os aditivos são tipicamente usados em quantidades variando de 0,01% p/p ou menos a 10% ou mais, com base no peso total da composição. Os aditivos poderão ser adicionados puros ou como partes de um máster batch.
[0056] Exemplos de antioxidantes incluem, mas não estão limitados a, Naugard® Super Q (1,2-dihidro-2,2,4- trimetilquinolina polimerizada), comercialmente disponível da Chemtura Corporation.
[0057] Exemplos de adjuvantes de processamento incluem, mas não estão limitados a, amidas graxas, tais como estearamida, oleamida, erucamida, ou N,N’-etileno bis-estearamida; cera de polietileno; cera de polietileno oxidada; polímeros de óxido de etileno; copolímeros de óxido de etileno e óxido de propileno; ceras vegetais; ceras de petróleo; tensoativos não iônicos; e fluidos de silicone e polissiloxanos.
[0058] Exemplos de cargas incluem, mas não estão limitados a, diversos retardantes de chamas, argilas, sílica e silicatos precipitados, sílica pirogênica, sulfetos e sulfatos metálicos, tais como dissulfeto de molibdênio e sulfato de bário, boratos metálicos, tais como borato de bário e borato de zinco, anidridos metálicos, tais como anidrido de alumínio, minerais moídos, e negros-de-fumo. Caso presentes, as cargas são geralmente adicionadas em quantidades convencionais, p.ex., de 5% p/p ou menos a 50 ou mais % p/p, com base no peso da composição.
[0059] Em uma concretização preferida, a composição é composta de um PEAD unimodal, e o componente nucleante consiste essencialmente de um sal metálico de ácido ciclohexanodicarboxílico combinado com um ou mais dentre carbonato de cálcio, carbonato de magnésio, dióxido de titânio e estearato de cálcio.
Formulação
[0060] A composição polimérica da invenção poderá ser produzida por qualquer método adequado. Por exemplo, o agente nucleante e os aditivos poderão ser adicionados a um fundido contendo o polímero de PEAD. Tal formulação do PEAD e o componente nucleante poderá ser realizada por misturação, por exemplo, usando um misturador de batelada interno, tal como um misturador interno Banbury ou Bolling. Alternativamente, poderão ser usados misturadores de rosca simples ou dupla contínuos, tais como um misturador contínuo Farrel, um misturador de rosca dupla Werner and Pfleiderer, ou uma extrusora amassadeira contínua Buss. O componente nucleante poderá ser introduzido na composição de polímero de PEAD isoladamente ou na forma de um máster batch contendo o polímero de PEAD e opcionalmente um ou mais aditivos.
Artigos de Manufatura
[0061] Um cabo de fibras óticas é tipicamente fabricado em uma série de etapas incluindo inicialmente manufaturar as fibras de transmissão ótica, que poderão ter sobre as mesmas um revestimento protetor, e montar as fibras em configurações de feixes ou cabos em fita ou incorporando as fibras diretamente à fabricação do cabo. Tipicamente, a composição polimérica é preparada em um reator-extrusor equipado com uma matriz revestidora de cabos e após os componentes da composição serem formulados, a composição é extrudada sobre o cabo à medida que o cabo é puxado através da matriz. Tipicamente para tubos amortecedores e de núcleo, uma ou mais fibras ou conjuntos de fibras óticas e graxa são alimentados posteriormente a uma cruzeta de fios e cabos e saem da cruzeta dentro de um componente tubular fundido que é então resfriado e solidificado, p.ex., em um sistema de água.
[0062] As condições de processamento são otimizadas de maneira a proverem um componente sem nenhum ou com um mínimo de encolhimento pós-extrusão de maneira tal que não ocorra uma frouxidão excessiva dos componentes da fibra ótica. O componente extrudado, juntamente com outros componentes tais como componentes centrais, blindagens, envoltórios, etc., são então processados em uma ou mais etapas subsequentes de maneira a produzirem a construção do cabo, tipicamente incluindo a aplicação de um invólucro polimérico.
[0063] A incorporação dos agentes nucleantes descritos e o uso de polietileno de peso molecular mais alto, respectivamente, maximizam a cristalização inicial do material extrudado e aumentam as velocidades de relaxamento viscoelástico do fundido de maneira a minimizar o subsequente encolhimento de recozimento do material extrudado. As composições da invenção provêem um balanço melhorado de resistência ao esmagamento, boa compatibilidade de cargas, e desempenho de impacto a frio comparativamente com outros materiais de poliolefinas tais como polipropileno. As composições também provêem componentes extrudados que exibem desempenho de absorção de graxas melhorado comparativamente com polipropileno modificado para impacto (IMPP) convencional quando géis/graxas de custo mais baixo tais como LA444 (comercialmente disponível do Stewart Group), são usados.
[0064] A invenção é descrita mais detalhadamente por meio dos exemplos a seguir. Salvo observação em contrário, todas as partes e percentagens são em peso.
Concretizações específicas Materiais
[0065] Os seguintes materiais foram usados nos exemplos. DFNA-4580 NT é um PEAD unimodal de fase gasosa Unipol com uma densidade de 0,945 g/cm3 e um índice de fusão (MI, I2) de 0,8 g/10 min (109oC, 2,16 kg), comercialmente disponível da The Dow Chemical Company. DGDL-3364 NT é um PEAD unimodal de fase gasosa Unipol de alto peso molecular, com uma densidade de 0,945 g/cm3 e um índice de fusão (MI, I2) de 0,80 g/10 min (109oC, 2,16 kg), e uma resistência tensional de 22,1 MPa (3.400 psi), comercialmente disponível da The Dow Chemical Company. DGDA-7590 NT é um PEAD bimodal de fase gasosa Unipol com uma densidade de 0,949 g/cm3, um índice de fusão (MI, I2) de 0,80 g/10 min (190oC/2,16 kg), resistência tensional (limite elástico) de 24,8 MPa (3.600 psi)(ASTM D638), e um módulo flexional (secante a 2%) de 1.030 MPa (ASTM D790), comercialmente disponível da The Dow Chemical Company. DMDA-1250 NT é um PEAD bimodal de fase gasosa Unipol com uma densidade de 0,955 g/cm3, um índice de fusão (MI, I2) de 1,5 g/10 min (190oC/2,16 kg), resistência tensional (limite elástico) de 23,5 MPa (3.410 psi)(ASTM D638), e um módulo flexional (secante a 2%) de 1.680 MPa (ASTM D790), comercialmente disponível como CONTINUUMMR DMDA-1250 NT 7 da The Dow Chemical Company. HPN-20E é um sal cálcico de ácido 1,2- ciclohexanodicarboxílico com estearato de zinco (agente nucleante), comercialmente disponível sob a designação comercial de Hyperform® HPN-20E da Milliken Chemicals, Spartanburg, S.C. NA-27 é uma mistura de composto de éster de fosfato, comercialmente disponível da Adeka Corporation. da Adeka Corporation. NA-11 é um sal sódico de fosfato de 2,2-metilenobis(4,6-di- ter-butilfenil)fosfato (agente nucleante), comercialmente disponível da Adeka Corporation. G-2T é um carbonato de cálcio (CaCO3) em partículas de tamanho fino, comercialmente disponível sob a designação comercial de Hubercarb®G2T da Huber Engineered Materials. R-104 é um dióxido de titânio (TiO2) rutilo, comercialmente ® disponível da DuPont sob a designação comercial de Ti-Pure R-104. ® AG609 é um talco, comercialmente disponível como MICROTUFF AG609 da Specialty Minerals, Inc., Bethlehem, PA.
Exemplo 1
[0066] Misturas de um PEAD unimodal comercial (DGDL-3364 NT) e agente nucleante HPN-20 (sal cálcico de ácido 1,2- ciclohexano dicarboxílico) foram formuladas conforme mostrado na tabela 1, extrudadas sobre fios, e testadas para encolhimento.
[0067] Uma composição de mistura foi preparada introduzindo o polímero de PEAD (DGDL-3364 NT) e sal cálcico de ácido 1,2- ciclohexanodicarboxílico (HPN-20) como agente nucleante em uma cuba de misturação Brabender. A temperatura de fusão estava em 185oC, as zonas 1 e 2 estavam em 185oC e 180oC, as RPM da rosca eram de 50 com um tempo de fluxo de 5 min. Após misturar enquanto ainda quente (cerca de 150oC), a composição foi comprimida até uma espessura de 7,5 mm entre placas de um molde de compressão. O material foi então cortado em filamentos que foram alimentados a uma unidade pelotizadora Berlyn e pelotizadas. Corpos de ensaio foram então preparados extrudando o material através de uma matriz de revestimento de fios sobre um fio AWG 14. As amostras de fios tinham um diâmetro externo de cerca de 2,9 mm e uma espessura de parede de 0,635 mm. As amostras de fios foram submetidas a 21oC durante 24 horas.
[0068] O encolhimento das amostras extrudadas foi medido após envelhecimento à temperatura ambiente e pelo menos cinco (5) amostras foram medidas para cada material. Um corpo de ensaio com 5 pés finais foi preparado usando um canal e V de aço de maneira a manter as amostras retas e uma régua foi usada para a medição do comprimento. O condutor foi então estirado e removido e o tubo de polímero resultante foi envelhecido durante um (1) dia à temperatura ambiente, e então sete (7) dias à temperatura ambiente. Os comprimentos das amostras foram medidos em períodos de 1 dia e novamente em 7 dias. Os corpos de ensaio envelhecidos foram colocado no canal em V e a mudança no comprimento sendo medida usando um instrumento de calibração com resolução de + 0,00005 pol. O valor de encolhimento médio foi reportado. Os dados de encolhimento da amostra de ensaio (S1) foi comparada com os dados da amostra de controle de PEAD (C1) de maneira a determinar o melhoramento percentual (%) provido pelo agente nucleante HPN-20. Tabela 1
Figure img0001
[0069] Os resultados na tabela 1 mostram uma redução no encolhimento de cerca de 15% do corpo de ensaio de PEAD nucleado com HPN-20 (S1) comparativamente com o corpo de ensaio de controle (C1) preparado apenas com o PEAD.
Exemplo 2
[0070] Misturas de PEAD unimodal (DGDL-3364 NT) e agentes nucleantes listados na tabela 2 (HPN-20, NA-27, NA-11 e G-2T) foram preparadas e testadas para encolhimento conforme descrito no exemplo 1. Tabela 2
Figure img0002
[0071] Os resultados mostram uma redução favorável do encolhimento para as amostras S2 e S5 usando os agentes nucleantes tipos HPN-20 e G-2T (CaCO3), porém resultados pobres para as amostras S3 e S4 usando os agentes nucleantes tipos NA-27 (mistura de composto de éster de fosfato) e NA-11 (sal sódico de fosfato).
Exemplo 3
[0072] Misturas de PEAD unimodal (DGDL-3364 NT) e dois polímeros de PEAD bimodais (DGDA-7590 NT, DMDA-1250 NT) com os agentes nucleantes listados (HPN-20, NA-27, NA-11, G-2T) conforme mostrado na tabela 3, foram preparadas e testadas para encolhimento conforme descrito no exemplo 1. Tabela 3
Figure img0003
[0073] Os resultados da tabela 3 mostram resultados de encolhimento melhorados com as misturas da resina de PEAD unimodal e os agentes nucleantes HPN-20 e G-2T (CaCO3)(S6, S9) comparativamente com as resinas de PEAD bimodais S10, S11).
[0074] As misturas de PEAD unimodal na amostra S6 (com HPN- 20) e amostra S9 (com G-2T) mostraram um melhoramento no encolhimento de +15% e + 13,6%, respectivamente, comparativamente com a resina de PEAD unimodal isoladamente (C3). Por comparação, as misturas de PEAD bimodal na amostra S10 (com HPN-20) e amostra S11 (com G-2T) tiveram resultados comparativamente desfavoráveis, i.é, +1,3% e -20,5% de melhoramento no encolhimento comparativamente com as respectivas resinas de PEAD bimodais isoladamente (C4, C5). Em S11, a mudança % é com relação aos resultados de C5. O % de mudança de C5 é com relação aos resultados de C3.
Exemplo 4
[0075] Misturas de PEAD unimodal (DGDL-3364 NT) e agentes nucleantes HPN-20 e/ou G-2T (CaCO3) conforme mostrado na tabela 4, foram preparadas e testadas para encolhimento conforme descrito no exemplo 1. Tabela 4
Figure img0004
[0076] Os resultados na tabela 4 indicam um melhoramento no encolhimento da mistura de PEAD unimodal da amostra S13 que combinada com o agente nucleante HPN-20 (sal cálcico do ácido 1,2-ciclohexanodicarboxílico) com G-2T (CaCO3) comparativamente com as misturas de PEAD multimodal com ou HPN-20 ou G-2T usados isoladamente (S12, S14).
Exemplo 5
[0077] Misturas do PEAD unimodal (DGDL-3364 NT) e os agentes nucleantes conforme mostrado na tabela 5, foram preparadas e testadas para encolhimento conforme descrito no exemplo 1. Tabela 5
Figure img0005
[0078] Os resultados mostrados na tabela 5 indicam um melhoramento significativo no encolhimento de +21,0% da mistura de polímero de PEAD unimodal combinado com os agentes nucleantes HPN-20 (sal cálcico do ácido 1,2-ciclohexano dicarboxílico) e G-2T (CaCO3) (S17) comparativamente com misturas de PEAD com G-2T (CaCO3) com outros agentes nucleantes (R-104 (S15); e R-104/NA-11 (S16)).
[0079] A tabela 6 mostra um experimento repetido com o polímero de PEAD nucleado DGDL-3364 NT com os valores calculados para encolhimento % no comprimento. Dois diferentes ensaios de envelhecimento foram contemplados nos exemplos. O ensaio de PE90 envolveu aquecer as amostras até 95oC durante 4 horas e medindo o encolhimento de acordo com o método acima. O ensaio de envelhecimento cíclico submeteu as amostras a cinco ciclos de 40oC a 100oC de maneira a grosso modo simular extremos de temperatura potenciais a que o tubo amortecedor poderia ser exposto no ambiente exterior. Tabela 6
Figure img0006
[0080] Os resultados na tabela 6 mostram que ambos os valores de encolhimento (PE90 e envelhecimento cíclico) tenderam semelhantemente para o controle (C8) em cada amostra. A amostra nucleada (S19) com ambos o HPN2-0 e G-2T desempenharam significativamente melhor que o controle (C8) e que a amostra (S18) com apenas com HPN-20.
[0081] É especificamente pretendido que a presente invenção não seja limitada às concretizações e ilustrações contidas aqui, mas incluam formas modificadas de tais concretizações incluindo porções das concretizações e combinações de elementos de diferentes concretizações na medida em que caiam dentro da abrangência das reivindicações a seguir.

Claims (9)

1. Composição, caracterizadapelo fato de compreender: A. um polietileno de alta densidade (PEAD) tendo uma densidade maior que 0,94 g/cm3; e B. um componente nucleante consistindo essencialmente de: (1) um sal metálico de ácido ciclohexanodicarboxílico; e (2) um agente nucleante selecionado do grupo consistindo de carbonatos metálicos, óxidos metálicos, sais metálicos de ácidos mono- ou dicarboxílicos alifáticos ou aromáticos, ácidos graxos saturados C8 a C24, sílica cristalina (quartzo), benzoatos de alquila C1 a C18, dibenzilideno sorbitóis e derivados, 2,6-dinaftaleno dicarboxamidas, polivinilciclohexano, polipropilenos de alta cristalinidade (HCPPs), polipropilenos ramificados, e combinações destes; sendo que a composição compreende de 95 a 99,5% em peso do polietileno de alta densidade (PEAD), e 0,5 a 5% em peso do componente nucleante, sendo que as porcentagens em peso (% p/p) de A e B são baseadas sob o peso total dos componentes A + B.
2. Composição, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de o componente nucleante consistir essencialmente de 7 a 10% p/p do sal metálico de ácido ciclohexanodicarboxílico, e 90 a 93% p/p do agente nucleante; sendo que as percentagens em peso (% p/p) do sal metálico de ácido ciclohexanodicarboxílico e do agente nucleante são baseados no peso total do componente nucleante.
3. Composição, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de o sal metálico de ácido ciclohexanodicarboxílico ser selecionado do grupo consistindo de sal cálcico do ácido 1,2-ciclohexanodicarboxílico (1:1) ou (2:1), sal sódico do ácido 1,2-ciclohexanodicarboxílico (1:2)(1R,2S)-rel-, sal sódico do ácido 1,4-ciclohexanodicarboxílico (1:2)trans-, sal sódico do ácido 1,2-ciclohexanodicarboxílico (1:2), sal sódico do ácido 1,3-ciclohexanodicarboxílico (1:2), e sal sódico do ácido 1,4-ciclohexanodicarboxílico (1:2).
4. Composição, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de o agente nucleante ser selecionado do grupo consistindo de carbonato de cálcio, carbonato de magnésio, calcário, dióxido de titânio, óxido de alumínio, óxido de zinco, ácido esteárico, ácido palmítico, ácido oléico, ácido capróico, ácido beênico, benzoato de p-ter-butila, dibenzilideno sorbitol, 1,3:2,4-di(benzilideno)sorbitol, 1,3:2,4-di(p-metilbenzilideno) sorbitol, e 1,3:2,4-di(p- etilbenzilideno) sorbitol.
5. Composição, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de o agente nucleante ser um sal metálico de ácido mono- ou dicarboxílico alifático ou aromático selecionado do grupo consistindo de acetatos metálicos, estearatos metálicos, benzoatos metálicos, pimelatos metálicos, e suberatos metálicos.
6. Composição, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de o polietileno de alta densidade (PEAD) ser um PEAD unimodal.
7. Composição, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de um encolhimento de 1 dia (a 21oC) da composição extrudada ser de 15 a 30% menor que aquele de uma composição extrudada tendo a mesma formulação, porém sem o componente nucleante ou sem um dentre o componente sal metálico de ácido ciclohexanodicarboxílico ou o agente nucleante secundário.
8. Tubo amortecedor, para um cabo de fibras óticas, caracterizado pelo fato de ser feito a partir da composição conforme definida na reivindicação 1.
9. Método para reduzir o comprimento de fibra excedente em um tubo amortecedor, caracterizado pelo fato de compreender extrudar o tubo amortecedor a partir da composição conforme definida na reivindicação 1.
BR112015014757-7A 2012-12-21 2013-12-03 Composição, tubo amortecedor e método para reduzir o comprimento de fibra excedente em um tubo amortecedor BR112015014757B1 (pt)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US201261740638P 2012-12-21 2012-12-21
US61/740,638 2012-12-21
PCT/US2013/072788 WO2014099350A1 (en) 2012-12-21 2013-12-03 Hdpe-based buffer tubes with improved excess fiber length in fiber optic cables

Publications (2)

Publication Number Publication Date
BR112015014757A2 BR112015014757A2 (pt) 2017-07-11
BR112015014757B1 true BR112015014757B1 (pt) 2021-06-15

Family

ID=49880991

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
BR112015014757-7A BR112015014757B1 (pt) 2012-12-21 2013-12-03 Composição, tubo amortecedor e método para reduzir o comprimento de fibra excedente em um tubo amortecedor

Country Status (9)

Country Link
US (1) US9969859B2 (pt)
EP (1) EP2935454B1 (pt)
JP (1) JP6467349B2 (pt)
KR (1) KR102157916B1 (pt)
CN (1) CN104884523B (pt)
BR (1) BR112015014757B1 (pt)
CA (1) CA2894505C (pt)
MX (1) MX370206B (pt)
WO (1) WO2014099350A1 (pt)

Families Citing this family (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2675843C1 (ru) 2013-12-18 2018-12-25 ДАУ ГЛОБАЛ ТЕКНОЛОДЖИЗ ЭлЭлСи Компоненты волоконно-оптического кабеля
CA2861669A1 (en) * 2014-09-02 2016-03-02 Nova Chemicals Corporation Recyclable, grease resistant packaging
AU2015321533B2 (en) * 2014-09-24 2019-01-17 The Chemours Company Fc, Llc Materials with enhanced protection of light sensitive entities
CN107258004A (zh) 2014-12-19 2017-10-17 陶氏环球技术有限责任公司 具有经设计的微观结构的电缆护套以及制备具有经设计的微观结构的电缆护套的方法
CA2971180C (en) 2014-12-19 2023-08-22 Dow Global Technologies Llc Cable jackets having designed microstructures and methods for making cable jackets having designed microstructures
CN104710676B (zh) * 2015-02-28 2017-05-31 河南联塑实业有限公司 一种pe‑rt管材料
JP6906517B2 (ja) * 2015-12-10 2021-07-21 ダウ グローバル テクノロジーズ エルエルシー 光ファイバーケーブルバッファチューブのための高弾性率オレフィン化合物
EP4372042A3 (en) * 2016-03-02 2024-08-07 Adeka Corporation Resin additive composition, thermoplastic resin composition, and molded article thereof
US10502913B2 (en) * 2016-03-07 2019-12-10 Dow Global Technologies Llc Polymeric compositions for optical fiber cable components
KR102118774B1 (ko) * 2017-09-12 2020-06-03 주식회사 엘지화학 고분자량 산화방지제의 정량분석방법
US11029478B2 (en) * 2017-10-04 2021-06-08 Sumitomo Electric Industries, Ltd. Polyethylene resin for use in spacer for optical fiber cable and spacer for optical fiber cable using the same
CN109836652A (zh) * 2017-11-28 2019-06-04 中国石油天然气股份有限公司 聚乙烯管材专用料原料、聚乙烯管材专用料、其制备方法及其应用
US11976177B2 (en) * 2020-07-01 2024-05-07 Celanese International Corporation Polymer composition and membranes made therefrom with improved mechanical strength
WO2022018288A2 (en) * 2020-07-23 2022-01-27 Borealis Ag Polymer composition for moulded article
JP7567410B2 (ja) 2020-12-02 2024-10-16 株式会社プロテリアル 収縮率推定装置、収縮率推定方法、プログラム、記録媒体および押出成形品の製造方法

Family Cites Families (31)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5324800A (en) 1983-06-06 1994-06-28 Exxon Chemical Patents Inc. Process and catalyst for polyolefin density and molecular weight control
US5246783A (en) 1991-08-15 1993-09-21 Exxon Chemical Patents Inc. Electrical devices comprising polymeric insulating or semiconducting members
US5574816A (en) * 1995-01-24 1996-11-12 Alcatel Na Cable Sytems, Inc. Polypropylene-polyethylene copolymer buffer tubes for optical fiber cables and method for making the same
US6496629B2 (en) 1999-05-28 2002-12-17 Tycom (Us) Inc. Undersea telecommunications cable
ES2259952T3 (es) 2000-04-13 2006-11-01 Borealis Technology Oy Compuesto de polimero de hdpe.
EP1146078B1 (en) 2000-04-13 2009-12-23 Borealis Technology Oy Polymer composition for pipes
US6395795B1 (en) 2000-09-29 2002-05-28 Ausimont Usa, Inc. Titanium dioxide nucleating agent systems for foamable polymer compositions
US6405496B1 (en) 2000-10-10 2002-06-18 Jerry W. Stewart Multi-story multiple dwelling complex with semi-private garage to apartment entry and exit pathways
GB0026055D0 (en) 2000-10-25 2000-12-13 Ucb Sa Films,compositions and processes
US6714707B2 (en) 2002-01-24 2004-03-30 Alcatel Optical cable housing an optical unit surrounded by a plurality of gel layers
ATE459663T1 (de) 2002-10-07 2010-03-15 Dow Global Technologies Inc Hochkristallines polypropylen mit niedriger xylollöslichkeit
CA2497238A1 (en) * 2002-10-07 2004-04-22 Dow Global Technologies Inc. Optical cable components
US6922512B2 (en) 2002-10-17 2005-07-26 Alcatel Non-round filler rods and tubes with superabsorbent water swellable material for large cables
US6913829B2 (en) 2002-12-20 2005-07-05 Nyacol Nano Technologies, Inc. Polymer nucleating agents
US6931184B2 (en) 2003-05-30 2005-08-16 Corning Cable Systems Llc Dry tube fiber optic assemblies, cables, and manufacturing methods therefor
US6995202B2 (en) * 2003-11-07 2006-02-07 Milliken & Company Methods of nucleating thermoplastics using concentrates of saturated bicyclic dicarboxylate salts
EP1680464A1 (en) * 2003-11-07 2006-07-19 Milliken & Company Concentrates of saturated bicyclic dicarboxylate salts as polymer nucleation additives and methods of nucleating thermoplastics
US7078450B2 (en) * 2003-11-07 2006-07-18 Milliken & Company Concentrates of saturated bicyclic dicarboxylate salts to facilitate use thereof as polymer nucleation additives
US7442736B2 (en) 2005-06-09 2008-10-28 Acushnet Company Use of nucleating agents to increase the flexural modulus of ionomers
US7786203B2 (en) 2005-09-16 2010-08-31 Milliken & Company Polymer compositions comprising nucleating or clarifying agents and articles made using such compositions
CA2568454C (en) 2006-11-17 2014-01-28 Nova Chemicals Corporation Barrier film for food packaging
US20080139718A1 (en) * 2006-12-11 2008-06-12 Wouter Reyntjens Polymer additive compositions and methods
BRPI0713185B1 (pt) 2007-05-02 2018-08-28 Dow Global Technologies Inc composição de polietileno de alta densidade, método para produzir uma composição de polietileno de alta densidade, tampa de garrafa, método para produzir uma tampa de garrafa e composição de polietileno de alta densidade
EP2055739B1 (en) 2007-11-02 2010-01-13 Borealis Technology Oy ß-nucleated Propylene Copolymer
US7970247B2 (en) 2008-09-12 2011-06-28 Draka Comteq B.V. Buffer tubes for mid-span storage
WO2011050042A1 (en) 2009-10-21 2011-04-28 Milliken & Company Thermoplastic polymer composition
JP2011111579A (ja) * 2009-11-30 2011-06-09 Asahi Kasei Chemicals Corp ボトルキャップ用ポリエチレン樹脂組成物
ES2430856T3 (es) 2010-06-29 2013-11-22 Borealis Ag Composición de polietileno bimodal para artículos moldeados por inyección
JP2012085742A (ja) * 2010-10-18 2012-05-10 Hosokawa Yoko Co Ltd 輸液バッグ用積層体および輸液バッグ
JP2012131933A (ja) 2010-12-22 2012-07-12 Mitsubishi Plastics Inc ポリエチレン系シート及びそれを成形してなるptp包装用シート
US8796409B2 (en) * 2011-10-04 2014-08-05 Exxonmobil Chemical Patents Inc. Use of temperature and ethylene partial pressure to introduce long chain branching in high density polyethylene

Also Published As

Publication number Publication date
CA2894505C (en) 2021-01-26
US20150315355A1 (en) 2015-11-05
US9969859B2 (en) 2018-05-15
WO2014099350A1 (en) 2014-06-26
EP2935454B1 (en) 2018-02-21
JP6467349B2 (ja) 2019-02-13
CN104884523A (zh) 2015-09-02
KR102157916B1 (ko) 2020-09-18
BR112015014757A2 (pt) 2017-07-11
CN104884523B (zh) 2018-10-09
KR20150097524A (ko) 2015-08-26
MX2015008136A (es) 2015-09-23
CA2894505A1 (en) 2014-06-26
MX370206B (es) 2019-12-05
JP2016509616A (ja) 2016-03-31
EP2935454A1 (en) 2015-10-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
BR112015014757B1 (pt) Composição, tubo amortecedor e método para reduzir o comprimento de fibra excedente em um tubo amortecedor
JP3628874B2 (ja) 光ファイバーケーブル部品用に適したポリオレフィン物質
EP1552331B1 (en) Optical cable components
BR112015014756B1 (pt) composição, invólucro de cabo e método para reduzir o comprimento de fibra excedente em um invólucro de cabo
BR112018067699B1 (pt) Composição polimérica, componente protetor de cabo óptico extrudido e cabo de fibra óptica
CA2933637C (en) Optical fiber cable components
BR112016007837B1 (pt) Componente de proteção de cabo óptico extrudido e cabo de fibra óptica
JP7177826B2 (ja) 光ファイバケーブル構成要素のためのポリマー組成物
BR112020014990A2 (pt) Cabo de fibra óptica resistente a incêndio

Legal Events

Date Code Title Description
B06F Objections, documents and/or translations needed after an examination request according [chapter 6.6 patent gazette]
B06F Objections, documents and/or translations needed after an examination request according [chapter 6.6 patent gazette]
B06I Publication of requirement cancelled [chapter 6.9 patent gazette]

Free format text: ANULADA A PUBLICACAO CODIGO 6.6.1 NA RPI NO 2462 DE 13/03/2018 POR TER SIDO INDEVIDA.

B06U Preliminary requirement: requests with searches performed by other patent offices: procedure suspended [chapter 6.21 patent gazette]
B09A Decision: intention to grant [chapter 9.1 patent gazette]
B09X Republication of the decision to grant [chapter 9.1.3 patent gazette]
B16A Patent or certificate of addition of invention granted [chapter 16.1 patent gazette]

Free format text: PRAZO DE VALIDADE: 20 (VINTE) ANOS CONTADOS A PARTIR DE 03/12/2013, OBSERVADAS AS CONDICOES LEGAIS.