CN116133869A - 可激光打印的聚合物组合物 - Google Patents

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M·埃斯吉尔
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Abstract

一种聚合物组合物包含：乙烯聚合物；基于该聚合物组合物的总重量，0.05wt％至0.25wt％的炭黑；和聚合物紫外光稳定剂，该聚合物紫外光稳定剂包含受阻胺部分并且具有如根据凝胶渗透色谱法测量的5,000g/mol至20,000g/mol的重均分子量。

Description

可激光打印的聚合物组合物
背景技术
技术领域
本公开涉及组合物，并且更具体地涉及可激光打印的聚合物组合物。
背景技术
激光束打印是用于标记聚合物组合物的方法。激光束打印是有用的，因为不需要打印油墨或聚合物组合物与打印机之间的物理接触。进一步地，激光束打印的过程是快速且简单的并且可以提供良好耐久性的标记。
不是每种聚合物组合物都可以进行激光打印。例如，聚合物组合物通常需要特定的添加剂和组合物以便使其可激光打印。使聚合物组合物可激光打印的要求可能与基于其最终用途的聚合物组合物的设计相冲突。例如，常规的电线和电缆护套可以包含浓度为约2重量％至3重量％的炭黑，以确保在2000小时的加速紫外线暴露后断裂伸长率的50％保持率。不幸的是，当进行激光打印时，约2重量％至3重量％的常规炭黑浓度导致对比度不足(即25％对比度或更低)。
其他人已经尝试通过用紫外(“UV”)光稳定剂代替炭黑来解决上述问题。例如，欧洲专利局专利公开号EP0710570A1(“‘570公开”)公开了一组UV光稳定剂，该UV光稳定剂允许低炭黑浓度并提供可激光打印的护套。‘570公开的所公开的UV光稳定剂是(a)琥珀酸二甲酯与4-羟基-2,2,6,6-四甲基-1-哌啶乙醇的聚合物、(b)2-(2'-羟基-5'-叔丁基苯基)-3-氯苯并三唑、(c)2-羟基-4-间辛氧基二苯甲酮、(d)N,N'-双(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)-1,6-己二胺与2,4,6-三氯-1,3,5-三嗪和2,4,4-三甲基-1,2-戊胺的聚合物、(e)2-(3',5'-二叔丁基-2'-羟基苯基)-5-氯苯并三唑、(f)双(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)癸二酸酯，和(g)7-(2H-萘并[1,2D]三唑-2-基)-3-苯基-2H-1-苯并吡喃-2-酮。‘770公开的所公开的UV光稳定剂本质上是小分子或低聚的。例如，UV光稳定剂(b)、(c)、(e)、(f)和(g)都是小分子，而(a)具有3100至4000的数均分子量(Mn)，并且(d)具有2000至3100的Mn，使得(a)和(d)是低聚的。如‘570公开的表5中所展示，使用低聚物UV光稳定剂(a)的实施例17A能够产生可以以小于2重量％但大于0.3重量％炭黑承受住加速UV光暴露的聚合物组合物。然而，‘570公开的表3展示了低聚物UV光稳定剂(a)在0.3重量％或更高的炭黑水平下未能达到高于25％的灰色对比度。这些结果表明，使用包含受阻胺部分的聚合物紫外光稳定剂需要在承受住加速UV光暴露的组合物与可激光打印的组合物之间进行折衷。
世界知识产权组织公开号WO2019068815A1(“‘815公开”)提供了在本领域中用于解决与激光打印电线和电缆护套相关的问题的另一尝试，并且该尝试使用了炭黑和低聚物受阻胺UV光稳定剂的协同共混物。‘815公开公开了在聚合物组合物中使用‘570公开的UV光稳定剂(a)和(d)的协同混合物，但需要至少0.25重量％的炭黑浓度以在加速UV暴露后保持聚合物组合物的机械性能。
鉴于组合技术不能通过添加低聚物受阻胺光稳定剂来获得使用小于0.25重量％炭黑的聚合物组合物，令人惊奇的是发现了一种聚合物组合物，该聚合物组合物包含0.05wt％至0.25wt％的炭黑和如根据凝胶渗透色谱法测量的重均分子量为5,000g/mol至20,000g/mol的聚合物紫外光稳定剂，该聚合物组合物是可激光打印的(即，大于25％的灰色对比度)并且在2000小时的加速紫外线暴露之后保持其断裂伸长率的50％或更多。
发明内容
本申请的发明人已经令人惊讶地发现，使用包含受阻胺部分并且具有如根据凝胶渗透色谱法测量的5,000g/mol至20,000g/mol的重均分子量的聚合物紫外光稳定剂使得能够形成具有0.05重量％至0.25重量％炭黑的聚合物组合物，该聚合物组合物是可激光打印的(即，大于25％的灰色对比度)并且在2000小时的加速UV光暴露之后保持其断裂伸长率的50％或更多。不受理论的约束，据信与现有技术的低聚物UV光稳定剂相比，较高分子量的聚合物UV光稳定剂在聚合物组合物的制造和使用期间抵抗迁移和离析。聚合物UV光稳定剂的减少的迁移在延长暴露于UV光期间为稳定剂提供增强的保留。由于稳定剂的所增强的保留和所维持的分散，聚合物组合物能够在2000小时的加速UV光暴露之后保持其断裂伸长率的50％或更多。考虑到预计相等重量百分比的低聚物稳定剂将是成功的，而并非如现有技术所展示的那样，所以聚合物UV光稳定剂的成功使用是令人惊讶的。当UV光稳定剂保持分散并允许聚合物组合物保持其断裂伸长率时，可以使用较低载量的炭黑，这使得该聚合物组合物可激光打印。
该聚合物组合物具体地可用作电线和电缆的护套。
根据本公开的第一特征，一种聚合物组合物包含：乙烯聚合物；基于该聚合物组合物的总重量，0.05wt％至0.25wt％的炭黑；和聚合物紫外光稳定剂，该聚合物紫外光稳定剂包含受阻胺部分并且具有如根据凝胶渗透色谱法测量的5,000g/mol至20,000g/mol的重均分子量。
根据本公开的第二特征，基于该聚合物组合物的总重量，该聚合物组合物包含95wt％或更高的该乙烯聚合物。
根据本公开的第三特征，该乙烯聚合物具有如通过ASTM D792测量的0.919g/cc至0.950g/cc的密度。
根据本公开的第四特征，该聚合物组合物还包含低聚物紫外光稳定剂，该低聚物紫外光稳定剂具有如根据凝胶渗透色谱法测量的1,000g/mol至5,000g/mol的重均分子量。
根据本公开的第五特征，基于该聚合物组合物的总重量，该聚合物组合物包含0.25wt％至1.0wt％的该低聚物紫外光稳定剂。
根据本公开的第六特征，该低聚物紫外光稳定剂的化学文摘社登记号为136504-96-6或71878-19-8。
根据本公开的第七特征，基于该聚合物组合物的总重量，该聚合物组合物包含0.10wt％至0.25wt％的炭黑。
根据本公开的第八特征，基于该聚合物组合物的总重量，该聚合物组合物包含0.25wt％至2wt％的该聚合物紫外光稳定剂。
根据本公开的第九特征，该聚合物紫外光稳定剂具有如根据凝胶渗透色谱法测量的8,000g/mol至12,000g/mol的重均分子量，进一步地，其中该聚合物紫外光稳定剂的化学文摘社登记号为136504-96-6。
根据本公开的第十特征，一种涂覆导体包括导体和至少部分地设置在该导体周围的聚合物组合物。
具体实施方式
如本文所用，术语“和/或”当用于两个或更多个项目的列表中时，意指所列项目中的任一个可单独使用，或可使用所列项目中的两个或更多个的任何组合。例如，如果组合物被描述为包含组分A、B和/或C，则组合物可单独含有A；单独含有B；单独含有C；以组合含有A和B；以组合含有A和C；以组合含有B和C；或以组合含有A、B和C。
除非另有说明，否则所有范围包括端点。
测试方法是指截至本文件优先权日的最新测试方法，除非日期用测试方法编号表示为带连字符的两位数。对测试方法的引用包括对测试协会和测试方法编号两者的引用。测试方法组织通过以下缩写之一来引用：ASTM是指ASTM国际(以前称为美国试验与材料协会)；EN是指欧洲标准；DIN是指德国标准化学会；并且ISO是指国际标准化组织。当在本文中使用时，化学文摘社登记号是指到本文件的优先权日为止为该登记号指定的最近的化学品或化学组合物。
如本文所用，除非另外指明，否则术语重量百分比(“wt％”)表示组分占聚合物组合物总重量的重量百分比。术语摩尔百分比(“mol％”)表示组分占存在该组分的物品的总摩尔数的摩尔百分比。
除非本文另外提供，否则密度根据ASTM D792方法B测量。结果以克(g)/立方厘米(g/cc)记录。
除非本文另外提供，否则熔体指数(MI)根据ASTM D1238，条件190℃/2.16千克(kg)重量测量，并且以每10分钟洗脱的克数(g/10min)报告。
“聚合物”意指通过使单体(无论相同类型或不同类型)聚合而制备的聚合化合物。因此，通用术语聚合物涵盖术语均聚物、互聚物和共聚物。
聚合物组合物
本公开提供了一种聚合物组合物。该聚合物组合物包含乙烯聚合物、炭黑和聚合物紫外光稳定剂(“聚合物稳定剂”)。该聚合物组合物还可以包含低聚物紫外光稳定剂(“低聚物稳定剂”)。如将在下文更详细地解释的，该聚合物组合物可以用于形成涂覆导体的护套。
乙烯聚合物
聚合物组合物包含乙烯聚合物。该乙烯聚合物可以包含如使用核磁共振(NMR)或傅里叶变换红外(FTIR)光谱法测量的50mol％或更大、60mol％或更大、70mol％或更大、80mol％或更大、85mol％或更大、90mol％或更大、或91mol％或更大、或92mol％或更大、或93mol％或更大、或94mol％或更大、或95mol％或更大、或96mol％或更大、或97mol％或更大、或97.5mol％或更大、或98mol％或更大、或99mol％或更大，而同时100mol％或更小、99.5mol％或更小、或99mol％或更小、或98mol％或更小、或97mol％或更小、或96mol％或更小、或95mol％或更小、或94mol％或更小、或93mol％或更小、或92mol％或更小、或91mol％或更小、或90mol％或更小、或
85mol％或更小、或80mol％或更小、或70mol％或更小、或60mol％或更小的乙烯。乙烯聚合物的其他单元可以包括C3至C4α-烯烃、或C6α-烯烃、或C8α-烯烃、或C10α-烯烃、或C12α-烯烃、或C16α-烯烃、或C18α-烯烃、或C20α-烯烃，诸如丙烯、1-丁烯、1-己烯、4-甲基-1-戊烯和1-辛烯。乙烯聚合物的其他单元可以衍生自一种或多种可聚合单体，这些可聚合单体包括但不限于极性单体，诸如不饱和酯。不饱和酯可为丙烯酸烷基酯、甲基丙烯酸烷基酯或羧酸乙烯基酯。烷基可具有1至8个碳原子，或1至4个碳原子。羧酸酯基团可具有2至8个碳原子，或2至5个碳原子。丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯的示例包括但不限于丙烯酸乙酯、丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸叔丁酯、丙烯酸正丁酯、甲基丙烯酸正丁酯和丙烯酸2-乙基己酯。羧酸乙烯酯的示例包括但不限于乙酸乙烯酯、丙酸乙烯酯和丁酸乙烯酯。如使用核磁共振(NMR)或傅立叶变换红外(FTIR)光谱法所测量的，基于乙烯聚合物的总重量，乙烯聚合物可以具有40wt％或更少、或35wt％或更少、或30wt％或更少、或25wt％或更少、或20wt％或更少、15wt％、或10wt％、或5wt％或更少、或3wt％或更少、或1wt％或更少、或0wt％的极性单体含量。
如根据ASTM D792所测量的，乙烯聚合物的密度可以为0.900g/cc或更大、或0.904g/cc或更大、或0.910g/cc或更大、或0.915g/cc或更大、或0.919g/cc或更大、或0.920g/cc或更大、或0.921g/cc或更大、或0.922g/cc或更大、或0.925g/cc或更大、或0.926g/cc或更大、或0.930g/cc或更大、或0.935g/cc或更大、或0.940g/cc或更大、或0.945g/cc或更大，而同时0.950g/cc或更小、或0.940g/cc或更小、或0.935g/cc或更小、或0.930g/cc或更小、或0.925g/cc或更小、或0.920g/cc或更小、或0.919g/cc或更小、或0.915g/cc或更小、或0.910g/cc或更小、或0.905g/cc或更小。
如根据ASTM D1238所测量的，乙烯聚合物的熔体指数可以为0.1g/10min或更大、或0.3g/10min或更大、或0.5g/10min或更大、或1.0g/10min或更大、或1.5g/10min或更大、或2.0g/10min或更大、或2.5g/10min或更大、或3.0g/10min或更大、或3.5g/10min或更大、或4.0g/10min或更大、或4.5g/10min或更大、或10.0g/10min或更大、或18g/10min或更大，而同时，30.0g/10min或更小、或25.0g/10min或更小、或20.0g/10min或更小、或18.0g/10min或更小、或15.0g/10min或更小、或10.0g/10min或更小、或5.0g/10min或更小、或4.5g/10min或更小、或4.0g/10min或更小、或3.5g/10min或更小、或3.0g/10min或更小、或2.5g/10min或更小、或2.0g/10min或更小、或1.5g/10min或更小、或1.0g/10min或更小、或0.5g/10min或更小。
聚合物组合物包含80wt％至99wt％的乙烯聚合物。例如，基于聚合物组合物的总重量，聚合物组合物可以包含80wt％或更多、或82wt％或更多、或84wt％或更多、或86wt％或更多、或88wt％或更多、或90wt％或更多、或92wt％或更多、或94wt％或更多、或95wt％或更多、或96wt％或更多、或98wt％或更多，而同时99wt％或更少、或98wt％或更少、或96wt％或更少、或95wt％或更少、或94wt％或更少、或92wt％或更少、或90wt％或更少、或88wt％或更少、或86wt％或更少、或84wt％或更少、或82wt％或更少的乙烯聚合物。
炭黑
聚合物组合物包含炭黑。炭黑的化学文摘社(“CAS”)登记号为1333-86-4。基于聚合物组合物的总重量，聚合物组合物可以包含量为0.05wt％至0.25wt％的炭黑。例如，基于聚合组合物的总重量，聚合物组合物可以包含0.05wt％或更多、或0.06wt％或更多、或0.07wt％或更多、或0.08wt％或更多、或0.09wt％或更多、或0.10wt％或更多、或0.11wt％或更多、或0.12wt％或更多、或0.13wt％或更多、或0.14wt％或更多、或0.15wt％或更多、或0.16wt％或更多、或0.17wt％或更多、或0.18wt％或更多、或0.19wt％或更多、或0.20wt％或更多、或0.21wt％或更多、或0.22wt％或更多、或0.23wt％或更多、或0.24wt％或更多，而同时0.25wt％或更少、或0.24wt％或更少、或0.23wt％或更少、或0.22wt％或更少、或0.21wt％或更少、或0.20wt％或更少、或0.19wt％或更少、或0.18wt％或更少、或0.17wt％或更少、或0.16wt％或更少、或0.15wt％或更少、或0.14wt％或更少、或0.13wt％或更少、或0.12wt％或更少、或0.11wt％或更少、或0.10wt％或更少、或0.09wt％或更少、或0.08wt％或更少、或0.07wt％或更少、或0.06wt％或更少的炭黑。
炭黑可以具有如使用激光衍射光谱法测量的介于约10nm至约300nm、或10nm至100nm、或15nm至50nm之间的平均粒度。炭黑可以作为净组分或纯组分添加到聚合物组合物中，或者可以作为与一种或多种其他组分(例如，树脂、抗氧化剂和/或加工助剂)组合的母料的一部分添加。
聚合物紫外光稳定剂
聚合物组合物包含聚合物紫外光稳定剂。聚合物稳定剂包含一个或多个受阻胺部分。如本文所使用的，受阻胺部分是存在于芳香族环上，使得氮原子的孤对电子共轭到该芳香族环中的胺部分。包含受阻胺部分的聚合物稳定剂的示例的化学文摘社(“CAS”)登记号为136504-96-6并且被描述为N1,N1'-1,2-乙烷二基双-1,3-丙二胺与2,4,6-三氯-1,3,5-三嗪的聚合物与N-丁基-2,2,6,6-四甲基-4-哌啶胺的反应产物。聚合物稳定剂的商业示例由美国南卡罗来纳州乔治城的美国3V西格玛公司(3V Sigma USA,Georgetown,SouthCarolina,USA)以商品名UVASORBTM HA10出售。如根据凝胶渗透色谱法所测量的，聚合物稳定剂的重均分子量为5,000克每摩尔(g/mol)至20,000g/mol。例如，如根据凝胶渗透色谱法所测量的，聚合物稳定剂的重均分子量可以为5,000g/mol或更大、或6,000g/mol或更大、或7,000g/mol或更大、或8,000g/mol或更大、或9,000g/mol或更大、或10,000g/mol或更大、或11,000g/mol或更大、或12,000g/mol或更大、或13,000g/mol或更大、或14,000g/mol或更大、或15,000g/mol或更大、或16,000g/mol或更大、或17,000g/mol或更大、或18,000g/mol或更大、或19,000g/mol或更大，而同时20,000g/mol或更小、或19,000g/mol或更小、或18,000g/mol或更小、或17,000g/mol或更小、或16,000g/mol或更小、或15,000g/mol或更小、或14,000g/mol或更小、或13,000g/mol或更小、或12,000g/mol或更小、或11,000g/mol或更小、或10,000g/mol或更小、或9,000g/mol或更小、或8,000g/mol或更小、或7,000g/mol或更小、或6,000g/mol或更小。
基于聚合物组合物的总重量，聚合物组合物可以包含量为0.25wt％至2.00wt％的聚合物稳定剂。例如，基于聚合物组合物的总重量，聚合物组合物可以包含0.25wt％或更大、或0.50wt％或更大、或0.
75wt％或更大、或1.00wt％或更大、或1.25wt％或更大、或1.50wt％或更大、或1.75wt％或更大，而同时2.00wt％或更小、或1.75wt％或更小、或1.50wt％或更小、或1.25wt％或更小、或1.00wt％或更小、或0.75wt％或更小、或0.50wt％或更小的聚合物稳定剂。
低聚物紫外光稳定剂
聚合物组合物可以包含低聚物紫外光稳定剂。低聚物稳定剂可以包含一个或多个受阻胺部分。低聚物稳定剂的示例的CAS登记号为136504-96-6，并且被描述为N1,N1'-1,2-乙烷二基双-1,3-丙二胺与2,4,6-三氯-1,3,5-三嗪的聚合物与N-丁基-2,2,6,6-四甲基-4-哌啶胺的反应产物。这种低聚物稳定剂由美国南卡罗来纳州乔治城的美国3V西格玛公司以商品名UVASORBTM HA88出售。低聚物稳定剂的另一示例的CAS登记号为71878-19-8并且被描述为聚[[6-[(1,1,3,3-四甲基丁基)氨基]-1,3,5-三嗪-2,4-二基][(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)亚氨基]-1,6-己二基[(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)亚氨基]]。这种低聚物稳定剂由德国路德维希港的巴斯夫公司(BASF,Ludwigshafen,Germany)以商品名CHIMASSORBTM944LD出售。
如根据凝胶渗透色谱法测量的，低聚物稳定剂的重均分子量为1,000g/mol至5,000g/mol。例如，如根据凝胶渗透色谱法测量的，聚合物稳定剂的重均分子量可以为1,000g/mol或更大、或1,500g/mol或更大、或2,000g/mol或更大、或2,500g/mol或更大、或3,000g/mol或更大、或3,500g/mol或更大、或4,000g/mol或更大、或4,500g/mol或更大，而同时5,000g/mol或更小、或4,500g/mol或更小、或4,000g/mol或更小、或3,500g/mol或更小、或3,000g/mol或更小、或2,500g/mol或更小、或2,000g/mol或更小、或1,500g/mol或更小。
基于聚合物组合物的总重量，聚合物组合物可以包含量为0.25wt％至2.00wt％的低聚物稳定剂。例如，基于聚合物组合物的总重量，聚合物组合物可以包含0.25wt％或更多、或0.50wt％或更多、或0.75wt％或更多、或1.00wt％或更多、或1.25wt％或更多、或1.50wt％或更多、或1.75wt％或更多，而同时2.00wt％或更少、或1.75wt％或更少、或1.50wt％或更少、或1.25wt％或更少、或1.00wt％或更少、或0.75wt％或更少、或0.50wt％或更少的低聚物稳定剂。
添加剂
聚合物组合物可包含一种或多种添加剂。合适的添加剂的非限制性示例包括抗氧化剂、着色剂、腐蚀抑制剂、润滑剂、紫外线(UV)吸收剂或稳定剂、防粘连剂、阻燃剂、偶联剂、增容剂、增塑剂、填料、加工助剂以及它们的组合。可以将一种或多种添加剂与聚乙烯树脂组合以形成母料，使得可以将一部分或全部的添加剂以一种或多种母料的形式引入到聚合物组合物中。
聚合物组合物可包含抗氧化剂。合适的抗氧化剂的非限制性示例包含酚类抗氧化剂、硫类抗氧化剂、磷酸盐类抗氧化剂和肼类金属钝化剂。合适的酚类抗氧化剂包括高分子量受阻酚、甲基取代酚、具有伯或仲羰基取代基的酚以及多官能酚诸如含硫和含磷酚。代表性的受阻酚包括1,3,5-三甲基-2,4,6-三(3,5-二叔丁基-4-羟基苄基)苯；四-3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)-丙酸季戊四醇酯；3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸正十八烷醇酯；4,4'-亚甲基双(2,6-叔丁基-苯酚)；4,4'-硫代双(6-叔丁基邻甲酚)2,6-二叔丁基苯酚；6-(4-羟基苯氧基)-2,4-双(正辛基-硫代)-l,3,5-三嗪；3,5-二叔丁基-4-羟基苯甲酸(二正辛基硫代)乙酯；和六[3-(3,5-二叔丁基-4-羟基-苯基)-丙酸]山梨糖醇酯。聚合物组合物可以包含四(3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸)季戊四醇酯，其可以IrganoxTM 1010从巴斯夫公司(BASF)商购获得。合适的甲基取代的苯酚的非限制性示例是亚异丁基双(4,6-二甲基苯酚)。合适的基于肼的金属钝化剂的非限制性示例是草酰双(亚苄基酰肼)。基于聚合物组合物的总重量，聚合物组合物可以包含0wt％、或0.001wt％、或0.01wt％、或0.02wt％、或0.05wt％、或0.1wt％、或0.2wt％、或0.3wt％、或0.4wt％至0.5wt％、或0.6wt％、或0.7wt％、或0.8wt％、或1.0wt％、或2.0wt％、或2.5wt％、或3.0wt％的抗氧化剂。
组合物可包含加工助剂。合适的加工助剂的非限制性示例包括油、有机酸(诸如硬脂酸)和有机酸的金属盐(诸如硬脂酸锌)。在一个实施方案中，基于组合物的总重量，组合物包含0wt％、或0.01wt％、或0.02wt％、或0.05wt％、或0.07wt％、或0.1wt％、或0.2wt％、或0.3wt％、或0.4wt％至0.5wt％、或0.6wt％、或0.7wt％、或0.8wt％、或1.0wt％、或2.0wt％、或2.5wt％、或3.0wt％、或5.0wt％、或10.0wt％、或20.0wt％的加工助剂。
基于聚合物组合物的总重量，组合物可以包含0wt％或更多、或0.001wt％或更多、或0.002wt％或更多、或0.005wt％或更多、或0.006wt％或更多、或0.008wt％或更多、或0.009wt％或更多、或0.01wt％或更多、或0.2wt％或更多、或0.3wt％或更多、或0.4wt％或更多、或0.5wt％或更多、或1.0wt％或更多、或2.0wt％或更多、或3.0wt％或更多、或4.0wt％或更多、或5.0wt％或更多、或10.0wt％或更多、或15.0wt％或更多、或20.0wt％或更多、或30wt％或更多、或40wt％或更多、或50wt％或更多的添加剂。
涂覆导体
本公开还提供涂覆导体。涂覆导体包括导体和导体上的涂层，该涂层包含聚合物组合物。聚合物组合物至少部分地设置在导体周围以产生涂覆导体。导体可以包括导电金属或光学透明结构。
用于制备涂覆导体的方法包括在挤出机中将聚合物组合物混合并加热到至少聚合物组分的熔融温度以形成聚合物熔融共混物，并且然后将该聚合物熔融共混物涂覆到导体上。术语“到……上”包括聚合熔融共混物和导体之间直接接触或间接接触。聚合物熔融共混物处于可挤出状态。
聚合物组合物设置在导体上和/或围绕导体设置以形成涂层。涂层可以是一个或多个内层，诸如绝缘层。涂层可以完全或部分地覆盖或以其他方式包围或包覆导体。涂层可以是包围导体的唯一组件。替代性地，涂层可以是包裹导体的多层护套或外皮的一层。涂层可直接接触导体。涂层可直接接触包围导体的绝缘层。
实施例
测试方法
断裂伸长率：根据ASTM D638，使用国际标准化组织527型5a狗骨，使用INSTRU-METTM 4201拉力测试器，在5.08厘米每分钟下进行测定断裂伸长率的拉伸测试。通过将UV老化后样品的平均断裂伸长率除以未老化样品的断裂伸长率来确定伸长率的保持率百分比。表3的断裂伸长率数据以五个样品的平均断裂伸长率的形式报告，其中还报告了1个标准偏差。
灰色对比度：使用ImageJ软件(NIH)在以1064.6nm的光束波长、60kHz的频率、90％的强度和2000毫米/秒的标记速度产生的标记上计算灰色对比度百分比。
分子量：除非本文另有说明，否则分子量是重均分子量并通过凝胶渗透色谱法测定。在沃特世(Waters)模块色谱HPLC/SEC系统上进行凝胶渗透色谱法(GPC)。流动相是具有0.08摩尔二乙醇胺的四氢呋喃并且用氦气脱气。使用来自聚合物实验室(PolymerLaboratories)的两个中孔柱。在30℃的温度和0.6升每分钟的流速下执行GPC。使用的浓度大于10毫克每毫升，并且注射体积为50微升。进行GPC测量，持续40分钟的时间段。使用3次多项式，基于8种具有窄分子量分布(峰值分子量介于382g/mol与95000g/mol之间)的聚苯乙烯标准物进行GPC校准。
材料
在下面提供了用于实施例的材料。
树脂是密度为0.935g/cc并且熔体指数(MI，I2)为0.6g/10min(190℃/2.16kg)的UNIPOLTM气相单峰中密度聚乙烯。
CBMB是炭黑母料，该炭黑母料含45wt％的炭黑并且可从美国密歇根州米德兰市的陶氏化学公司(The Dow Chemical Company,Midland,MI,USA)获得。
HALS是CAS登记号为70624-18-9并且可以商品名CHIMASSORBTM 944从德国路德维希港的巴斯夫公司商购获得的受阻胺光稳定剂。
HA10是CAS登记号为136504-96-6并且如根据凝胶渗透色谱法测量的重均分子量为大约10,000的聚合物紫外光稳定剂。HA10可以商品名UVASORBTM HA10从美国南卡罗来纳州乔治城的美国3V西格玛公司商购获得。
HA88是CAS登记号为136504-96-6并且如根据凝胶渗透色谱法测量的重均分子量为大约3,000的低聚物紫外光稳定剂。HA88可以商品名UVASORBTM HA88从美国南卡罗来纳州乔治城的美国3V西格玛公司商购获得。
AO是聚(1,2-二氢-2,2,4-三甲基喹啉)，其CAS登记号为26780-96-1并且可以商品名NAUGARDTM Super Q稳定剂从美国康涅狄格州丹布利的亚帝凡特公司(Addivant,Danbury,Connecticut,USA)商购获得。
PA是可以商品名DYNAMARTM FX 5912从美国明尼苏达州圣保罗的3M公司(3M,SaintPaul,Minnesota,USA)商购获得的氟树脂加工助剂。
树脂2是密度为0.945g/cc并且熔体指数(MI，I2)为0.8g/10min(190℃/2.16kg)的UNIPOLTM气相单峰高密度聚乙烯。
样品制备
在预热至180℃的BRABENDERTM混合器上制备本发明实施例(“IE”)、比较实施例(“CE”)和测试样品(S)，并且使用辊式叶片以40转每分钟(“rpm”)混合。首先，添加所有树脂并使其熔化。然后添加稳定剂和加工助剂，并使它们熔化5分钟。然后将实施例和测试样品冷压，粗制粒，并在BRABENDERTM挤出机上挤出。挤出机的温度分布为150℃至180℃，40rpm，并且20/40/20的过滤网组。然后将线材制粒以形成粒料。
通过在预热至180℃的手扳压机上压缩模制粒料来制备板。将这些粒料放置于1.905毫米(mm)模具中。将这些样品加热至180℃，持续4分钟，然后在3.45MPa的压力下压制3分钟，随后在17.24MPa的压力下压制3分钟。将样品在压机中以15℃/分钟冷却，直至达到大约23℃，并且然后根据测试要求进行调节。将狗骨样本从压缩模制板上切下。
根据Telecordia GR-20对狗骨样品进行紫外线老化，其中具有多次循环：在70℃下以0.7W/(m2nm)照射20小时，随后在55℃下暗冷凝4小时。在1000小时和2000小时的增量时牵拉样品。
制备测试样品的压缩模制板(1.27mm×101.6mm×101.6mm)并根据表1的参数对这些压缩模制板进行激光标记。
表1
Figure BDA0004113752030000121
Figure BDA0004113752030000131
结果
表2提供了测试样品的组成和灰色对比度。测试样品的目的是展示灰色对比度随炭黑浓度的变化。表2的CBMB值提供了基于测试样品的总重量的CBMB的重量百分比并且在括号中提供了炭黑重量百分比。
表2
Figure BDA0004113752030000132
从表2中可以看出，测试样品1和测试样品2都具有足够低的炭黑水平以实现大于25％的灰色对比度。因此，测试样品1和测试样品2是可激光打印的。测试样品S3至测试样品S6显示出25％或更小的灰色对比度，这意味着炭黑重量百分比为0.38和更大的组合物不可激光打印。
表3提供了IE1至IE4和CE1至CE3的组合物。表3还提供了初始状态(即未加速UV老化)和在1000小时(“h”)或2000小时的加速UV暴露后的UV老化状态的机械测试数据。
表3
Figure BDA0004113752030000141
从表3中可以看出，IE1至IE4都具有足够低的炭黑浓度以能够进行激光打印，并且因此据信IE1至IE4是可激光打印的。进一步地，IE1至IE4在2000小时的加速紫外线暴露后均保持断裂伸长率的50％或更多。IE1展示了使用聚合物稳定剂而不使用另外的低聚物稳定剂可以允许形成在2000小时的加速紫外线暴露后保持其断裂伸长率的50％或更多的可激光打印的组合物。IE2至IE4各自展示了除了聚合物稳定剂之外，还可以使用与聚合物稳定剂相同或不同类型的低聚物稳定剂，并且仍然实现了在2000小时的加速紫外线暴露之后保持其断裂伸长率的50％或更多的可激光打印的组合物。具有2.55wt％炭黑的CE1在2000小时的加速紫外线暴露后意料之中地保持其断裂伸长率的50％或更多，但基于由表2所提供的理解，是不可激光打印的。CE2和CE3展示了在没有聚合物稳定剂的情况下，由于低炭黑水平，组合物可以是可激光打印的，但在2000小时的加速紫外线暴露后不能保持其断裂伸长率的50％或更多。

Claims (10)

1.一种聚合物组合物，所述聚合物组合物包含：
乙烯聚合物；
基于所述聚合物组合物的总重量，0.05wt％至0.25wt％的炭黑；以及
聚合物紫外光稳定剂，所述聚合物紫外光稳定剂包含受阻胺部分并且具有如根据凝胶渗透色谱法测量的5,000g/mol至20,000g/mol的重均分子量。
2.根据权利要求1所述的聚合物组合物，其中基于所述聚合物组合物的总重量，所述聚合物组合物包含95wt％或更高的所述乙烯聚合物。
3.根据权利要求1和2中任一项所述的聚合物组合物，其中所述乙烯聚合物具有如通过ASTM D792测量的0.919g/cc至0.950g/cc的密度。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的聚合物组合物，其中所述聚合物组合物还包含：
低聚物紫外光稳定剂，所述低聚物紫外光稳定剂具有如根据凝胶渗透色谱法测量的1,000g/mol至5,000g/mol的重均分子量。
5.根据权利要求4所述的聚合物组合物，其中基于所述聚合物组合物的总重量，所述聚合物组合物包含0.25wt％至1.0wt％的所述低聚物紫外光稳定剂。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的聚合物组合物，其中所述低聚物紫外光稳定剂的化学文摘社登记号为136504-96-6或71878-19-8。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的聚合物组合物，其中基于所述聚合物组合物的总重量，所述聚合物组合物包含0.10wt％至0.25wt％的炭黑。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的聚合物组合物，其中基于所述聚合物组合物的总重量，所述聚合物组合物包含0.25wt％至2wt％的所述聚合物紫外光稳定剂。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的聚合物组合物，其中所述聚合物紫外光稳定剂具有如根据凝胶渗透色谱法测量的8,000g/mol至12,000g/mol的重均分子量，进一步地，其中所述聚合物紫外光稳定剂的化学文摘社登记号为136504-96-6。
10.一种涂覆导体，所述涂覆导体包括：
导体；以及
根据权利要求1至9中任一项所述的聚合物组合物，所述聚合物组合物至少部分地设置在所述导体周围。
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