JP2014519146A - 電気デバイスのためのポリマー組成物 - Google Patents

Abstract

【課題】電気デバイスのための低下された伝導度を有するポリマー組成物を提供する。
【解決手段】（ａ）ポリマーおよび（ｂ）イオン交換剤を含むポリマー組成物を、上記ポリマー組成物を含む電気または通信デバイスを製造するために、好ましくは電気または通信デバイスの絶縁体を製造するために使用する方法。
【選択図】なし

Description

本発明は、電気デバイスまたは通信デバイス、好ましくはケーブルの層、好ましくは電力ケーブルの層、より好ましくは直流（ＤＣ）電力ケーブルの層を製造するためのポリマー組成物、上記ポリマー組成物を含みそして任意的に架橋可能であり、その後架橋されるケーブル、好ましくは電力ケーブル、より好ましくは直流（ＤＣ）電力ケーブル、ならびに上記ケーブルの製造法に関する。

ポリオレフィンは、ポリマーが高い機械的および／または電気的要求を満たさなければならないところの要求の厳しいポリマー用途において広く使用されている。例えば電力ケーブル用途、特に中電圧（ＭＶ）および特に高電圧（ＨＶ）および超高電圧（ＥＨＶ）のケーブル用途では、ポリマー組成物の電気特性が特に重要である。さらに、重要な電気特性は、交流（ＡＣ）ケーブル用途と直流（ＤＣ）ケーブル用途との間の場合のように種々のケーブル用途において異なり得る。

典型的な電力ケーブルは、少なくとも内側半導電層、絶縁層および外側半導電層によってこの順に囲まれた導体を含む。ケーブルは通常、導体上に上記層を押し出すことによって製造される。

電力ケーブルは、任意の電圧レベル作動する、エネルギーを運ぶケーブルであると定義される。電力ケーブルに適用される電圧は、交流（ＡＣ）、直流（ＤＣ）または過渡（インパルス）であり得る。さらに、電力ケーブルは、典型的に、それらの作動電圧レベルに従って、例えば、低電圧（ＬＶ），中電圧（ＭＶ）、高電圧（ＨＶ）または超高電圧（ＥＨＶ）電力ケーブルと示され、これらの用語は周知である。ＥＨＶ電力ケーブルは、ＨＶ電力ケーブル用途のために典型的に使用されるよりもさらに高い電圧で作動する。ＬＶ電力ケーブルおよび場合によって中電圧（ＭＶ）電力ケーブルは通常、絶縁層で被覆された電気導体を含む。典型的に、ＭＶおよびＨＶ電力ケーブルは、少なくとも内側半導電層、絶縁層および外側半導電層によってこの順に囲まれた導体を含む。

電気伝導度
ＤＣ電力ケーブルでは、ＤＣ電気伝導度が、例えば高電圧直流（ＨＶＤＣ）ケーブル用絶縁性物質のための、重要な物性である。第一に、この特性の強い温度および電場依存性は、電場に影響を及ぼすであろう。第二の問題は、内側半導電層と外側半導電層との間を流れる漏えい電流によって絶縁体内に熱が発生することである。この漏えい電流は、電場および絶縁体の電気伝導度に依存する。絶縁性物質の高い伝導度は、高い応力／高い温度条件下で熱暴走をすら招き得る。従って、上記伝導度は、熱暴走を回避するのに十分低くなければならない。

したがって、ＨＶＤＣケーブルでは、絶縁体が、漏えい電流によって加熱される。特定のケーブル設計の場合には、上記加熱が絶縁体の伝導度ｘ（電場）^２に比例する。すなわち、電圧が増加すると、はるかにより多くの熱が発生するであろう。

特開平２−１８８１１号公報は、２〜２０重量％の高密度ポリエチレンと低密度ポリエチレンとのブレンドを含むＤＣケーブルのための絶縁層を開示している。ブレンドが、改善されたＤＣ絶縁破壊およびインパルス特性を付与することが述べられている。上記ブレンドは、２〜３重量％の架橋剤と混合される。ケーブルの種類および層構造は特定されていない。

国際公開第０１３７２８９号パンフレットは、ＬＶ、ＭＶおよびＨＶのＡＣケーブルならびに電気通信ケーブルにおけるケーブル層物質のための特定の熱可塑性プロピレンホモポリマーまたはコポリマーを開示している。上記物質のＤＣ用途への適用性は開示されていない。

特開平２−１８８１１号公報 国際公開第０１３７２８９号パンフレット

電力ケーブル、特に直流（ＤＣ）電力ケーブルの電圧を増加するための高い要求があり、したがって、低下された伝導度を有する代替のポリマー組成物を見出すための連続した要求がある。そのようなポリマー組成物はまた、好ましくは、要求が高い電力ケーブル態様のために要求される良好な機械的特性を有するべきである。

本発明およびその更なる目的および利点は、下記に詳細に記載され、そして定義される。

発明の記載
本発明は、
（ａ）ポリマー、および
（ｂ）イオン交換剤
を含む上記、下記または特許請求の範囲で定義されるポリマー組成物を、上記ポリマー組成物を含む電気デバイスまたは通信デバイスを製造するために、好ましくは電気デバイスまたは通信デバイスの絶縁体を製造するために使用する方法を提供する。そのようなデバイスは、例えば、ケーブル、ケーブル用途における末端ジョイントなどのジョイント、キャパシタ膜などである。

図１は、イオン交換剤としての好ましいアニオン交換剤のラメラ構造を示す模式的部分図である。 図２は、「測定法」に記載されたＤＣ伝導度法において使用される測定装置の模式図である。

図１は、イオン交換剤（ｂ）としての好ましいアニオン交換剤のラメラ構造を一般的に示すための、２つのラメラおよびそれらの間の中間層の模式的部分図である。安定なラメラ層は連続層として示され、丸形の種は、中間層の交換可能なアニオンを示す。

図２は、「測定法」に記載されたＤＣ伝導度法において使用される測定装置の模式図を示す。１は高電圧への連結、２は測定電極、３は電位計／ピコ電流計、４は真鍮電極、５は試験サンプル、および６はＳｉゴムである。

予期せぬことに、（ａ）ポリマーを（ｂ）イオン交換剤と共に含むポリマー組成物は、有利な電気特性を有する。即ち、本発明のポリマー組成物は、驚いたことに、低下された、すなわち低い電気ＤＣ伝導度を有する。本明細書で交換可能に使用される「低下された」または「低い」電気ＤＣ伝導度は、下記の「測定法」に記載されたＤＣ伝導度の測定から得られた値が低い、すなわち低下されたことを意味する。何ら理論に縛られることなく、イオン交換剤（ｂ）は、電気ＤＣ伝導度を悪くする（増加させる）イオン種、例えば、ポリマー（ａ）に存在し得るアニオン種、例えば塩素を捕獲すると考えられる。

したがって、ポリマー組成物は、電気用途および通信用途、好ましくはワイヤおよびケーブル用途、特に電力ケーブル層のために非常に望ましい。さらに、低い電気ＤＣ伝導度は、ケーブル層、例えば電力ケーブルの、特にＤＣ電力ケーブルの絶縁層における望ましくない熱形成を最小にするために有益である。さらにおよび予期せぬことに、ポリマー組成物は、架橋剤、例えばパーオキシドによって架橋されることなく、低い電気伝導度を有する。さらに、予期せぬことに、架橋されていないポリマー組成物は、例えば、電力ケーブルの、好ましくはＤＣ電力ケーブルの総、好ましくは絶縁層のために望ましい機械的特性をなおも満たし得る。

したがって、好ましい使用は、
（ｉ）（ａ）ポリマー、および
（ｂ）イオン交換剤
を含む、上記、下記または特許請求の範囲で定義されたポリマー組成物を含む、好ましくは上記組成物からなる少なくとも１の層によって囲まれた導体を含むケーブル（Ａ）、または
（ｉｉ）内側半導電層、絶縁層および外側半導電層によって囲まれた導体を含むケーブル（Ｂ）であって、少なくとも上記絶縁層が、
（ａ）ポリマー、および
（ｂ）イオン交換剤
を含む、上記、下記または特許請求の範囲で定義されたポリマー組成物を含む、好ましくは上記組成物からなるところのケーブル
から選択されるケーブルを製造するためである。

本発明のポリマー組成物はまた、以下において短く「ポリマー組成物」と呼ばれる。上記で定義されたその成分はまた、以下において短く「ポリマー（ａ）」、または好ましい「ポリマー（ａ）」としての「ポリオレフィン（ａ）」、および「イオン交換剤（ｂ）」とそれぞれ呼ばれる。

ポリマー（ａ）は好ましくは、ポリオレフィン（ポリオレフィン（ａ）とも言う）、より好ましくはオレフィン重合触媒の存在下で製造されたポリオレフィンまたは高圧法（ＨＰ）での重合によって製造されたポリエチレン（低密度ポリエチレン、ＬＤＰＥ、とも言う）である。

「オレフィン重合触媒の存在下で製造されたポリオレフィン」はまた、しばしば「低圧ポリオレフィン」と呼ばれて、ＬＤＰＥから明確に区別される。両方の表現は、ポリオレフィン分野において周知である。さらに、「低密度ポリエチレン」、ＬＤＰＥ、はしたがって高圧法（ＨＰ）で製造されたポリエチレンである。典型的に、高圧法でのエチレンと任意的なさらなるコモノマーとの重合は、開始剤の存在下で行われる。ＬＤＰＥポリマーの意味は周知であり、文献に記載されている。用語ＬＤＰＥは低密度ポリエチレンの略号であるが、上記用語は、密度範囲に限定されないと理解され、低、中およびより高い密度を有するＬＤＰＥ様のＨＰポリエチレンをカバーする。用語ＬＤＰＥは、オレフィン重合触媒の存在下で製造されたＰＥと比較される、典型的な特徴、例えば異なる分岐構造、を有するＨＰポリエチレンの性質のみを記載し、区別する。

例えば、オレフィン重合触媒の存在下で製造されたポリオレフィンは典型的に、触媒残渣、例えばアニオン種、典型的にはハロゲン、しばしば塩素を含む。従って、酸スカベンジャーが、製造されたポリオレフィンに添加されて、例えば処理装置を、望ましくない残渣、例えば塩素に基づく残渣から形成される塩酸により引き起こされる腐食に対して保護している。従来技術では、慣用的に使用される酸スカベンジャーが、ポリマーの電気ＤＣ伝導度を増加することが分かっている。上記増加は、電力ケーブルの層物質のためにあまり望ましくなく、かつＭＶおよび特にＨＶレベルで、より特にはＨＶおよびＥＨＶ直流（ＤＣ）ケーブル用途で作動する電力ケーブルにおける、オレフィン重合触媒によって製造されたポリオレフィンの使用を制限する。本発明のポリマー組成物のイオン交換剤（ｂ）は、望ましくないイオン触媒残渣を有効に捕獲し、そしてオレフィン重合触媒によって製造されたポリオレフィンの電気ＤＣ伝導度を著しく低下させる。その結果、電気ＤＣ伝導度に対する望ましくない効果を有する慣用の酸スカベンジャーの使用が回避され得る。本発明はしたがってまた、オレフィン触媒によって製造されたポリオレフィンのために、および特にそのケーブル用途での使用のために非常に有利である。

したがって、本発明の好ましい実施態様では、ポリマー（ａ）がより好ましくは、オレフィン重合触媒の存在下で製造された（重合された）ポリエチレン、またはオレフィン重合触媒の存在下で製造されたＣ３〜２０αオレフィンのホモポリマーもしくはコポリマーであり、後者は好ましくは、ポリプロピレンのホモポリマーもしくはコポリマーまたはブタンのホモポリマーもしくはコポリマーである。最も好ましくは、ポリオレフィン（ａ）が、オレフィン重合触媒の存在下で製造されたポリエチレンまたはオレフィン重合触媒の存在下で製造されたポリプロピレンであり、さらにより好ましくはオレフィン重合触媒の存在下で製造されたポリエチレンである。

好ましいポリオレフィン（ａ）ならびにそのさらなる特性および好ましい実施態様は、下記にさらに記載される。

ポリマー組成物のイオン交換剤（ｂ）について：
本発明のポリマー組成物のイオン交換剤（ｂ）は、ポリマー組成物にそのままで、すなわち単品（neat）として添加され、または添加剤製造者によって供給された添加剤組成物として添加され得る。添加剤組成物は、例えば担体物質、例えば担体ポリマー、および任意的に更なる添加剤を含み得る。さらに、そのようなイオン交換剤（ｂ）またはその添加剤組成物は、ポリマー組成物にそのままで、例えば添加剤製造者によって供給されたままで添加され得、または更なる担体物質中で、例えばポリマー担体中で、例えばいわゆるマスターバッチ（ＭＢ）で添加され得る。下記および特許請求の範囲に与えられるイオン交換剤（ｂ）の量は、ポリマー組成物の総重量（量）（１００重量％）に基づいて、上記イオン交換剤（ｂ）自体の、すなわち単品としての重量（量）である。

本発明のポリマー組成物のイオン交換剤（ｂ）は、好ましくは無機イオン交換剤、より好ましくは無機アニオン交換剤である。さらに好ましくはアニオン交換剤（ｂ）が、アニオンをハロゲンと交換する（すなわちハロゲンを捕獲する）ことができ、好ましくはアニオンを少なくとも塩素に基づく種と交換することができる。さらに好ましくは、イオン交換剤（ｂ）がラメラ構造を有する。

イオン交換剤（ｂ）の好ましい実施態様は、ラメラ状のアニオン交換剤、好ましくはアニオン中間層を有するラメラ状のアニオン交換剤である。好ましいラメラ状のイオン交換剤（ｂ）は、安定なホスト格子を形成する複数のラメラ層を有し、交換可能なアニオン中間層が上記複数のラメラの間にある。ここで、アニオン中間層は、上記中間層が、ラメラ層に弱く結合しかつポリマー組成物のポリマー（ａ）中に存在するアニオン種と交換可能なアニオンを含有することを意味する。図１は、好ましいイオン交換剤（ｂ）としてのアニオン交換剤のラメラ構造（２のラメラとそれらの間の中間層を示す模式的部分図）を一般的に示す。この好ましい実施態様では、ラメラ状のアニオン交換剤（ｂ）の中間層が好ましくは、ポリマー組成物中に、例えばポリマー（ａ）中に存在するアニオン種と交換可能なＣＯ_３ ^２−アニオンを含有する。さらに、この好ましい実施態様では、安定なラメラが好ましくは、例えばＭｇ、Ａｌ、Ｆｅ、Ｃｒ、Ｃｕ、ＮｉまたはＭｎカチオンのいずれかから選択される、より好ましくは少なくともＭｇ^２+カチオンに基づく種から選択される、より好ましくはＭｇ^２+およびＡｌ^３+カチオンに基づく種から選択されるカチオン種を含有する。

この好ましい実施態様では、最も好ましいイオン交換剤（ｂ）が、ハイドロタルサイト型のラメラ状のアニオン交換剤、好ましくは、交換可能なＣＯ_３ ^２−アニオンを含むアニオン中間層を有する合成ハイドロタルサイト型のラメラ状のアニオン交換剤、さらにより好ましくは一般式Ｍｇ_ｘＲ_y ^（３＋）（ＯＨ）_ｚ（ＣＯ_３）_ｋ・ｎＨ_２Ｏ（Ｒ^（３＋）＝Ａｌ、ＣｒまたはＦｅ、好ましくはＡｌである）を有する合成ハイドロタルサイト型のラメラ状のアニオン交換剤である。上記一般式において、好ましくはｘが４〜６であり、ｙが２であり、ｚが６〜１８であり、ｋが１であり、ｎが３〜４である。上記比は、例えば結晶水などの量に依存して変わり得ることが明らかである。非制限的例として、一般式Ｍｇ_６Ｒ_２ ^（３＋）（ＯＨ）_１６ＣＯ_３・４Ｈ_２Ｏ（Ｒ^（３＋）＝Ａｌ、ＣｒまたはＦｅ、好ましくはＡｌである）が挙げられ得る。

さらに、この好ましい実施態様では、イオン交換剤（ｂ）、好ましくは上記、下記または特許請求の範囲において特定されたハイドロタルサイトが、周知のように改変され得る、例えば表面処理され得る。

本発明に適するイオン交換剤（ｂ）は、例えば市販されている。好ましいイオン交換剤（ｂ）のうち、市販されている合成ハイドロタルサイト（ＩＵＰＡＣ名：ジアルミニウムヘキサマグネシウムカーボネートヘキサデカヒドロキシド、ＣＡＳ番号１１０９７−５９−９）が挙げられ得、例えばKisuma ChemicalsからＤＨＴ−４Ｖの商品名で供給されている。

本発明のポリマー組成物中のポリマー（ａ）、好ましくはポリオレフィン（ａ）の量は典型的に、ポリマー組成物に存在するポリマー成分の総重量の少なくとも５０重量％、好ましくは少なくとも６０重量％、より好ましくは少なくとも７０重量％、より好ましくは少なくとも７５重量％、より好ましくは８０〜１００重量％、より好ましくは８５〜１００重量％である。好ましいポリマー組成物は、唯一のポリマー成分としてポリマー（ａ）、好ましくはポリオレフィン（ａ）から成る。上記表現は、ポリマー組成物が更なるポリマー成分を含まず、唯一のポリマー成分としてポリマー（ａ）、好ましくはポリオレフィン（ａ）を含むことを意味する。しかし、ポリマー組成物は、ポリマー（ａ）およびイオン交換剤（ｂ）を除く更なる成分、例えば、イオン交換剤（ｂ）として、担体ポリマーとの混合物で、すなわちいわゆるマスターバッチで任意的に添加され得る更なる添加剤を含み得ることが理解されるべきである。

イオン交換剤（ｂ）、好ましくは上記、下記または特許請求の範囲において定義されたハイドロタルサイトの量は、所望の最終用途（例えば所望の伝導度レベル）に当然依存し、当業者によって適応され得る。好ましくは、ポリマー組成物は、上記、下記または特許請求の範囲で定義されたイオン交換剤（ｂ）、好ましくはハイドロタルサイトを、それ自体を、すなわち単品として、ポリマー組成物の総重量に基づいて、１重量％未満、好ましくは０．８重量％未満、好ましくは０．０００００１〜０．７重量％、好ましくは０．０００００５〜０．６重量％、より好ましくは０．０００００５〜０．５重量％、より好ましくは０．００００１〜０．１重量％、より好ましくは０．００００１〜０．０８重量％、より好ましくは０．００００５〜０．０７重量％、より好ましくは０．０００１〜０．０６５重量％、より好ましくは０．０００１〜０．０６重量％、より好ましくは０．０００３〜０．０５５重量％、より好ましくは０．０００５〜０．０５重量％、より好ましくは０．００１〜０．０５重量％、より好ましくは０．００１５〜０．０５重量％、より好ましくは０．００２０〜０．０５重量％、より好ましくは０．００３０〜０．０５重量％、より好ましくは０．００３５〜０．０５重量％、より好ましくは０．００４０〜０．０５重量％、より好ましくは０．００４５〜０．０５重量％、より好ましくは０．００５〜０．０５重量％、の量で含む。

ポリマー組成物は好ましくは、「測定法」に記載されたＤＣ伝導度法にしたがって測定されたとき、５０ｆＳ／ｍ以下、より好ましくは＜０．０１（ＤＣ伝導度測定によって検出できない、より低い値）〜４０ｆＳ／ｍ、より好ましくは＜０．０１〜３０ｆＳ／ｍ、より好ましくは＜０．０１〜２０ｆＳ／ｍ、より好ましくは＜０．０１〜１０ｆＳ／ｍ、より好ましくは＜０．０１〜８．００ｆＳ／ｍ、より好ましくは＜０．０１〜６．００ｆＳ／ｍ、より好ましくは＜０．０１〜５．００ｆＳ／ｍ、好ましくは＜０．０１〜４．００ｆＳ／ｍ、より好ましくは＜０．０１〜３．５ｆＳ／ｍ、より好ましくは＜０．０１〜３．０ｆＳ／ｍ、さらにより好ましくは＜０．０１〜２．５ｆＳ／ｍ、さらにより好ましくは＜０．０１〜２．０ｆＳ／ｍ、さらにより好ましくは＜０．０１〜１．０ｆＳ／ｍ、さらにより好ましくは＜０．０１〜０．５ｆＳ／ｍの電気伝導度を有する。

ポリマー組成物は、架橋され得または架橋されず、好ましくは架橋されない。

したがって、ポリマー組成物が架橋剤を含まない実施態様では、「測定法」に記載された電気ＤＣ伝導度が、架橋されていない（すなわち、架橋剤を含まず、架橋剤で架橋されていない）上記ポリマー組成物のサンプルから測定される。ポリマー組成物が架橋可能でありかつ架橋剤を含む実施態様では、電気伝導度が、架橋されたポリマー組成物のサンプルから測定される（すなわち、ポリマー組成物のサンプルが最初に、ポリマー組成物中に最初に存在する架橋剤を使用してサンプルを作製する間に架橋され、次いで電気伝導度が、得られた架橋されたサンプルから測定される）。架橋されていないまたは架橋されたポリマー組成物サンプルからの伝導度の測定は、「測定法」に記載されている。架橋剤の量は、存在するならば、好ましくは下記に示す範囲内で、変わり得る。

ここで、「架橋された」は、少なくともポリマー（ａ）が、架橋の目的のためにポリマー組成物に添加された架橋剤の存在下で架橋されることを意味する。本明細書の上記、下記または特許請求の範囲で使用される「架橋剤なしで」、「架橋されない」または「架橋されていない」は、架橋剤が、ポリマー組成物に組成物の架橋のために添加されないことを意味する（熱可塑性としても知られる）。同様に、「架橋剤を含まない」は、ポリマー組成物が、組成物を架橋するために添加される架橋剤を含まないことを意味する。

「架橋可能な」は、ポリマー組成物が、その最終用途での使用の前に架橋剤を使用して架橋され得ることを意味する。架橋可能なポリマー組成物は、架橋剤をさらに含む。さらに、架橋されるならば、ポリマー組成物またはポリマー（ａ）は、最も好ましくは、フリーラジカル発生剤によるラジカル反応によって架橋される。架橋されたポリマー組成物は、当該分野で周知のように、典型的な網目構造、特にポリマー間の架橋（橋）を有する。当業者に明らかなように、架橋されたポリマー組成物は、本明細書に記載されまたは本明細書から明らかなように、架橋の前または後にポリマー組成物またはポリマー（ａ）に存在する特徴を有し得、そして本明細書においてそのように定義される。例えば、ポリマー組成物における架橋剤の量またはポリマー（ａ）の組成特性、例えばＭＦＲまたは密度は、特に断らない限り、架橋前に定義される。「架橋された」は、架橋工程が、架橋されたポリマー組成物にさらなる技術的特徴を付与し（プロダクトバイプロセス）、それが従来技術に対してさらなる相違をなすことを意味する。

したがって、架橋されるならば、ポリマー（ａ）は最も好ましくは、上記、下記または特許請求の範囲で定義されるＬＤＰＥポリマーであるポリオレフィン（ａ）である。さらに、架橋されるならば、ポリマー組成物が架橋剤を含み、架橋剤は好ましくは、０〜１１０ミリモルの−Ｏ−Ｏ−／ポリマー組成物ｋｇ、好ましくは０〜９０ミリモルの−Ｏ−Ｏ−／ポリマー組成物ｋｇ（ポリマー組成物に基づいて０〜２．４重量％のジクミルパーオキシドに相当する）、より好ましくは０〜７５ミリモルの−Ｏ−Ｏ−／ポリマー組成物ｋｇの量のパーオキシドである。

単位「ミリモル−Ｏ−Ｏ−／ポリマー組成物ｋｇ」は、本明細書において、架橋前のポリマー組成物を用いて測定されるとき、ポリマー組成物１ｋｇ当たりのパーオキシド官能基の含量（ミリモル）を意味する。例えば、３５ミリモルの−Ｏ−Ｏ−／ポリマー組成物ｋｇは、ポリマー組成物の総重量（１００重量％）に基づいて周知のジクミルパーオキシド０．９５重量％に相当する。

そのようなポリマー組成物は、任意的に架橋されるならば、１の種類のパーオキシドまたは２以上の異なる種類のパーオキシドを含み得る。後者の場合には、上記、下記または特許請求の範囲で定義された−Ｏ−Ｏ−／ポリマー組成物ｋｇの量（ミリモル）が、各パーオキシドの−Ｏ−Ｏ−／ポリマー組成物ｋｇの量の合計である。適する有機パーオキシドの非制限的例として、ジ−ｔ−アミルパーオキシド、２，５−ジ（ｔ−ブチルパーオキシ）−２，５−ジメチル−３−ヘキシン、２，５−ジ（ｔ−ブチルパーオキシ）−２，５−ジメチルヘキサン、ｔ−ブチルクミルパーオキシド、ジ（ｔ−ブチル）パーオキシド、ジクミルパーオキシド、ブチル−４，４−ビス（ｔ−ブチルパーオキシ）バレレート、１，１−ビス（ｔ−ブチルパーオキシ）−３，３，５−トリメチルシクロヘキサン、ｔ−ブチルパーオキシベンゾエート、ジベンゾイルパーオキシド、ビス（ｔ−ブチルパーオキシイソプロピル）ベンゼン、２，５−ジメチル−２，５−ジ（ベンゾイルパーオキシ）ヘキサン、１，１−ジ（ｔ−ブチルパーオキシ）シクロヘキサン、１，１−ジ（ｔ−アミルパーオキシ）シクロヘキサン、またはそれらの任意の混合物が挙げられ得る。好ましくは、パーオキシドが、２，５−ジ（ｔ−ブチルパーオキシ）−２，５−ジメチルヘキサン、ジ（ｔ−ブチルパーオキシイソプロピル）ベンゼン、ジクミルパーオキシド、ｔ−ブチルクミルパーオキシド、ジ（ｔ−ブチル）パーオキシド、またはそれらの混合物から選択される。最も好ましくは、パーオキシドがジクミルパーオキシドである。

しかし、上述したように、架橋されていないポリマー組成物の電気伝導度は、驚くほど低い。

さらに、本発明のポリマー組成物は、ポリマー（ａ）、イオン交換剤（ｂ）および任意的なパーオキシドに加えて、更なる成分、例えばポリマー成分および／または添加剤、好ましくは添加剤、例えば、ポリマー分野で知られている、酸化防止剤、スコーチ遅延剤（ＳＲ）、架橋ブースター、安定剤、加工助剤、難燃剤、水トリー遅延剤、さらなる酸またはイオンスカベンジャー、無機フィラーおよび電圧安定剤のいずれかを含み得る。ポリマー組成物は、好ましくは、Ｗ＆Ｃ用途のために慣用的に使用される添加剤、例えば１以上の酸化防止剤および任意的に１以上のスコーチ遅延剤、好ましくは少なくとも１以上の酸化防止剤を含む。添加剤の使用される量は、慣用のものであり、当業者に周知である。

酸化防止剤の非制限的例として、例えば、立体障害を有するまたは半立体障害を有するフェノール、芳香族アミン、脂肪族系の立体障害を有するアミン、有機ホスファイトまたはホスホナイト、チオ化合物、およびそれらの混合物が挙げられ得る。

最も好ましくは、ポリマー組成物が、ケーブル、好ましくは電力ケーブル、より好ましくはＤＣ電力ケーブルにおいて使用される。さらに、ポリマー組成物は、ＤＣ電力ケーブルのために非常に有利な層物質である。上記ＤＣ電力ケーブルは、例えば低電圧（ＬＶ）、中電圧（ＭＶ）、高電圧（ＨＶ）または超高電圧（ＥＨＶ）ＤＣケーブルであり得、これらの用語は、周知のように、作動電圧のレベルを示す。ポリマー組成物は、１０ｋＶ超の電圧で作動するＤＣ電力ケーブル、例えばＨＶＤＣケーブルのためのさらにより好ましい層物質である。ＨＶＤＣケーブルに関して、作動電圧は、本明細書において、接地と高電圧ケーブルの導体との間の電気電圧として定義される。

本発明はさらに、
（ｉ）（ａ）ポリマー、および
（ｂ）イオン交換剤
を含む、上記、下記または特許請求の範囲で定義されたポリマー組成物を含む、好ましくは上記組成物からなる少なくとも１の層によって囲まれた導体を含むケーブル（Ａ）；または
（ｉｉ）内側半導電層、絶縁層および外側半導電層によって囲まれた導体を含むケーブル（Ｂ）であって、少なくとも絶縁層が、
（ａ）ポリマー、および
（ｂ）イオン交換剤
を含む、上記、下記または特許請求の範囲で定義されたポリマー組成物を含む、好ましくは上記組成物からなるところのケーブル
から選択されるケーブルを提供する。

好ましくは、上記、下記または特許請求の範囲で定義された本発明のポリマー組成物を含む、好ましくは上記ポリマー組成物からなる、上記、下記または特許請求の範囲で定義されたケーブル（Ａ）または（Ｂ）の層が、架橋されまたは架橋されておらず、好ましくは架橋されていない。

本発明の最も好ましいケーブルは、上記、下記または特許請求の範囲で定義されたケーブル（Ｂ）、好ましくは電力ケーブル（Ｂ）、より好ましくはＤＣ電力ケーブル（Ｂ）である。さらにより好ましくは、ポリマー組成物が、４０ｋＶ以上の電圧、さらには５０ｋＶ以上の電圧で作動するＨＶＤＣ電力ケーブル（Ｂ）の層において使用される。より好ましくは、ポリマー組成物が、６０ｋＶ以上の電圧で作動するＨＶＤＣ電力ケーブル（Ｂ）の層において使用される。本発明はまた、非常に要求の高いケーブル用途において非常に適し、７０ｋＶより高い電圧で作動するＨＶＤＣ電力ケーブルの層において使用され得る。上限は制限されない。実際の上限は、９００ｋＶまでであり得る。本発明は、７５〜４００ｋＶ、好ましくは７５〜３５０ｋＶで作動するＨＶＤＣ電力ケーブル（Ｂ）用途での使用に有利である。本発明はまた、４００〜８５０ｋＶで作動する要求の高い超ＨＶＤＣ電力ケーブル（Ｂ）用途ですら有利であることがわかった。

下記または特許請求の範囲で使用されるＨＶＤＣ電力ケーブル（Ｂ）は、本明細書において、好ましくは上記で定義された電圧で作動する、ＨＶＤＣ電力ケーブル（Ｂ）、または、好ましくは上記で定義された電圧で作動する、超ＨＶＤＣ電力ケーブル（Ｂ）を意味する。すなわち、上記用語は、ＨＶＤＣケーブルおよびＥＨＶＤＣケーブル用途の両方のための作動領域を独立してカバーする。

さらに好ましくは、少なくとも、上記、下記または特許請求の範囲で定義された本発明のポリマー組成物を含む、好ましくは上記ポリマー組成物から成る、上記、下記または特許請求の範囲で定義された、ケーブル（Ｂ）、好ましくは電力ケーブル（Ｂ）、より好ましくはＤＣ電力ケーブル（Ｂ）の層が架橋されていない。

本発明のケーブルおよびそのさらなる特性および好ましい実施態様、ならびに上記ケーブルの製造法は、下記にさらに記載される。

したがって、本発明はまた、
（ａ）ポリマー、および
（ｂ）イオン交換剤
を含む上記、下記または特許請求の範囲で定義された本発明のポリマー組成物を使用して少なくとも１の層、好ましくは絶縁層を製造することにより、ＤＣ電力ケーブル（Ａ）または（Ｂ）、好ましくはＤＣ電力ケーブル（Ｂ）、より好ましくはＨＶＤＣ電力ケーブル（Ｂ）のポリマー組成物の電気伝導度を低下させるための、すなわち低い電気伝導度を提供するための方法に向けられる。

したがって、最も好ましい実施態様では、ポリマー組成物が架橋されない。

すなわち、ポリマー組成物が架橋剤を含まないのが好ましい。この実施態様では、架橋されていないポリマー組成物が、非常に有利な低い電気伝導度を有し、上記、下記または特許請求の範囲で定義された、ケーブル（Ａ）または（Ｂ）、好ましくはＤＣ電力ケーブル（Ａ）または（Ｂ）、より好ましくはＤＣ電力ケーブル（Ｂ）の層、好ましくは絶縁層における使用のために架橋される必要がない。この実施態様では、ケーブルの層における架橋剤の使用に関する従来の欠点が回避され得る。もちろん、上記実施態様は、ケーブルの製造法を簡単にすることができる。好ましい架橋されていないポリマー組成物は、第二の実施態様に従うポリマー組成物である。

ポリマー組成物およびその好ましいサブ群が、上記、下記または特許請求の範囲で定義された、ケーブル（Ａ）または（Ｂ）、好ましくはＤＣ電力ケーブル（Ａ）または（Ｂ）、より好ましくはＤＣ電力ケーブル（Ｂ）、より好ましくはＨＶＤＣ電力ケーブル（Ｂ）の絶縁層を製造するために使用されるのが好ましい。好ましくは、ポリマー組成物が、カーボンブラックを回避する、すなわちカーボンブラックを含まない。また好ましくは、ポリマー組成物が、「難燃剤」として作用するために慣用的に使用されるような量の難燃剤、例えば難燃剤量の金属水酸化物含有添加剤を回避する、すなわち上記添加剤を含まない。

本発明のポリマー組成物に適するポリマー（ａ）およびイオン交換剤（ｂ）の下記の好ましい実施態様、特性およびサブ群は、それらが任意の順序でまたは組合せで使用されてポリマー組成物および上記ポリマー組成物を使用して製造されるケーブルの好ましい実施態様をさらに定義することができるように独立して一般化され得る。さらに、与えられたポリマー（ａ）の記載は、任意的な架橋の前のポリマーに当てはまることが明らかである。

ポリマー（ａ）
ポリマー（ａ）は好ましくは、ポリオレフィン（本明細書では短くポリオレフィン（ａ）ともいう）、より好ましくはオレフィン重合触媒の存在で製造された（重合された）ポリオレフィンまたは高圧法での重合により製造されたポリエチレン（本明細書では低密度ポリエチレン、ＬＤＰＥ、とも言う）である。

ポリマー（ａ）として適する好ましいポリオレフィン（ａ）は、ケーブルの層、好ましくは絶縁層で使用され得る任意のポリオレフィン、例えば任意の慣用のポリオレフィンであり得る。

適するポリオレフィン（ａ）は、例えばそのようなものとして周知であり、例えば市販のものを使用することができ、あるいは、化学文献に記載されている公知の重合法に従ってまたは上記方法と同様にして製造され得る。

ポリオレフィン（ａ）がＬＤＰＥであるならば、ＬＤＰＥポリマーは、エチレンの低密度ホモポリマー（本明細書においてＬＤＰＥホモポリマーと言う）またはエチレンと１以上のコモノマーとの低密度コポリマー（本明細書においてＬＤＰＥコポリマーと言う）であり得る。ＬＤＰＥコポリマーの１以上のコモノマーは好ましくは、上記または下記で定義される、極性コモノマー、非極性コモノマーまたは極性コモノマーと非極性コモノマーとの混合物から選択される。さらに、上記第二のポリオレフィン（ｂ）としての上記ＬＤＰＥホモポリマーまたはＬＤＰＥコポリマーは任意的に不飽和であり得る。

周知のように、「コモノマー」は、共重合可能なコモノマー単位を意味する。

好ましいポリオレフィン（ａ）がＬＤＰＥコポリマーであるならば、それは好ましくは、０．００１〜５０重量％、より好ましくは０．０５〜４０重量％、さらにより好ましくは３５重量％未満、さらにより好ましくは３０重量％未満、より好ましくは２５重量％未満の１以上のコモノマーを含む。

ポリオレフィン（ａ）としてのＬＤＰＥポリマーは好ましくは、フリーラジカル開始重合によって高圧で製造される（高圧（ＨＰ）ラジカル重合と言う）。ＨＰ反応器は、例えば周知の管状反応器またはオートクレーブ反応器、またはそれらの混合、好ましくは管状反応器であり得る。高圧（ＨＰ）重合および、所望の最終用途に依存するポリオレフィンの他の特性をさらに適応させるためのプロセス条件の調整は周知であり、文献に記載されており、そして当業者によって容易に使用され得る。適する重合温度は４００℃までであり、好ましくは８０〜３５０℃である。圧力は７０ＭＰａからであり、好ましくは１００〜４００ＭＰａであり、より好ましくは１００〜３５０ＭＰａである。圧力は、少なくとも圧縮工程および／または管状反応器の後に測定され得る。温度は、全工程中のいくつかの時点で測定され得る。

エチレン（コ）ポリマーの高圧ラジカル重合による製造のさらなる詳細は、特に、the Encyclopedia of Polymer Science and Engineering,Vol.6 (1986), pp 383-410およびEncyclopedia of Materials:Science and Technology, 2001 Elsevier Science Ltd.: “Polyethylene:High-pressure, R. Klimesch, D. Littmannand F.-O. Mahling pp. 7181-7184に見られ得る。

より好ましくは、ポリオレフィン（ａ）が「低圧ポリエチレン」、すなわちオレフィン重合触媒の存在下で製造された（重合された）ポリエチレン、またはオレフィン重合触媒の存在下で製造されたＣ３〜２０αオレフィンのホモポリマーまたはコポリマーであり、後者は、好ましくは、ポリプロピレンのホモポリマーまたはコポリマー、またはブタンのホモポリマーまたはコポリマーである。最も好ましいポリオレフィン（ａ）は、オレフィン重合触媒の存在下で製造されたポリエチレンまたはオレフィン重合触媒の存在下で製造されたポリプロピレンであり、さらにより好ましくはオレフィン重合触媒の存在下で製造されたポリエチレンである。

「オレフィン重合触媒」は、本明細書において、慣用の配位触媒を意味する。好ましくは、チーグラーナッタ触媒、シングルサイト触媒（メタロセン触媒および非メタロセン触媒を含む）、またはクロム触媒、またはそれらの任意の混合物から選択される。

用語「ポリエチレン」（ＰＥ)は、エチレンのホモポリマーまたはエチレンと１以上のコモノマーとのコポリマーを意味する。「ポリプロピレン」（ＰＰ）は、プロピレンホモポリマー、プロピレンと１以上のコモノマーとのランダムコポリマー、またはプロピレンと１以上のコモノマーとのヘテロ相コポリマーを意味する。

低圧ＰＥまたはＰＰは、分子量分布（ＭＷＤ=Ｍｗ／Ｍｎ）に関して単峰性または多峰性であり得る。一般に、少なくとも２のポリマー画分を含むポリマーは、異なる重合条件で製造されて、上記画分のための異なる（重量平均）分子量および分子量分布を生じ、「多峰性」と呼ばれる。接頭語「多」は、ポリマーに存在する異なるポリマー画分の数に関係する。すなわち、例えば、多峰性ポリマーは、２の画分からなるいわゆる「二峰性」ポリマーを包含する。分子量分布曲線の形状、すなわち多峰性ポリマーのポリマー重量画分のその分子量の関数としてのグラフの外観が、２以上の極大を示し、または典型的には、個々の画分のための曲線と比較して明瞭に広がっている。例えば、ポリマーが、直列に結合された反応器を使用し、各反応器において異なる条件を使用して逐次の多段工程で製造されるならば、異なる反応器で製造されるポリマー画分は各々、それら自体の分子量分布および重量平均分子量を有するであろう。そのようなポリマーの分子量分布曲線が記録されると、これらの画分からの個々の曲線は、典型的に、全体として得られるポリマー生成物のための広げられた分子量分布曲線を一緒に形成する。

用語「多峰性」は、本明細書では、特に断らない限り、少なくとも分子量分布（ＭＷＤ=Ｍｗ／Ｍｎ）に関する多峰性であり、二峰性ポリマーを包含する。

本発明で使用され得る多峰性の低圧ＰＥまたはＰＰは、より低い重量平均分子量（ＬＭＷ)成分（Ａ）およびより高い重量平均分子量（ＨＭＷ)成分（Ｂ）を含む。上記ＬＭＷ成分は、上記ＨＭＷ成分より低い分子量を有する。

もちろん、多峰性の低圧ＰＥまたはＰＰは、ＭＷＤに関する多峰性に加えて、またはその代わりに、密度およびコモノマー含量に関して多峰性であり得る。すなわち、ＬＭＷおよびＨＭＷ成分は、異なるコモノマー含量または密度、またはその両方を有し得る。

好ましくは、低圧ＰＥおよびＰＰが独立して、少なくとも２．０、好ましくは少なくとも２．５、好ましくは少なくとも２．９、好ましくは３〜３０、より好ましくは３．３〜２５、さらにより好ましくは３．５〜２０、好ましくは３．５〜１５のＭＷＤを有する。単峰性のＰＥまたはＰＰは、典型的に３．０〜１０．０のＭＷＤを有する。

低圧ＰＥまたはＰＰは、それぞれ、エチレンまたはプロピレン（ランダムまたはヘテロ相）と１以上のコモノマーとのコポリマーであり得る。本明細書で使用されるコモノマーは、それぞれ、エチレンまたはプロピレンと共重合し得る、エチレンまたはプロピレン以外のモノマー単位を意味する。「ランダムコポリマー」では、当該コポリマーにおけるコモノマーが、コポリマー鎖内にランダムに、すなわちコモノマー単位の統計的挿入により、分布している。上記「プロピレンのヘテロ相コポリマー」は、プロピレンホモポリマーまたはプロピレンコポリマーであり得るマトリックス相および、当該マトリックス相に分散している、プロピレンコポリマーのエラストマー相（ゴム部分としても知られる）を含む。

好ましくは、低圧ＰＥまたはＰＰコポリマーが、ポリオレフィン（ａ）として使用されるならば、典型的には二元コポリマーであり得、すなわち例えばＰＥコポリマーがエチレンと１のコモノマーを含み、または三元ポリマーであり得、すなわち、ＰＥコポリマーがエチレンおよび２または３のコモノマーを含む。

ポリオレフィン（ａ）が低圧ＰＥホモポリマーまたはコポリマーであるのが好ましい。低圧ＰＥコポリマーは、ポリオレフィン（ａ）として使用されるならば、好ましくは、エチレンと１以上のオレフィンコモノマー、好ましくは少なくとも１のＣ３〜２０αオレフィン、より好ましくは少なくとも１のＣ４〜１２αオレフィン、より好ましくは少なくとも１のＣ４〜８αオレフィン、例えば１−ブテン、１−ヘキセンまたは１−オクテン、とのコポリマーである。ＰＥコポリマーに存在するコモノマーの量は、０．１〜１５モル％、典型的に０．２５〜１０モル％である。

１の好ましい実施態様では、ポリオレフィン（ａ）が、超低密度エチレンコポリマー（ＶＬＤＰＥ）、直鎖状低密度エチレンコポリマー（ＬＬＤＰＥ）、中密度エチレンコポリマー（ＭＤＰＥ）または高密度エチレンホモポリマーもしくはコポリマー（ＨＤＰＥ）から選択される低圧ＰＥである。これらの周知のタイプは、それらの密度領域に従って命名されている。用語ＶＬＤＰＥは、本明細書において、プラストマーおよびエラストマーとしても知られるＰＥを包含し、８５０〜９０９ｋｇ／ｍ^３の密度範囲をカバーする。ＬＬＤＰＥは、９０９〜９３０ｋｇ／ｍ^３の、好ましくは９１０〜９２９ｋｇ／ｍ^３の、より好ましくは９１５〜９２９ｋｇ／ｍ^３の密度を有する。ＭＤＰＥは、９３０〜９４５ｋｇ／ｍ^３の、好ましくは９３１〜９４５ｋｇ／ｍ^３の密度を有する。ＨＤＰＥは、９４５ｋｇ／ｍ^３より高い、好ましくは９４６ｋｇ／ｍ^３より高い、好ましくは９４６〜９７７ｋｇ／ｍ^３の、より好ましくは９４６〜９６５ｋｇ／ｍ^３の密度を有する。

ＬＬＤＰＥ、ＭＤＰＥまたはＨＤＰＥは、本発明のポリオレフィン（ａ）としての使用に好ましいタイプの低圧ＰＥである。そのようなＬＬＤＰＥ、ＭＤＰＥまたはＨＤＰＥは、単峰性または多峰性であり得る。多峰性は、機械的特性および加工特性、例えば熱応力亀裂（ＴＳＣＲ）に寄与する。

本発明のポリマー組成物のポリマー（ａ）として最も好ましいポリオレフィン（ａ）は、単峰性または多峰性のＨＤＰＥまたは単峰性または多峰性のＭＤＰＥポリマーであり、好ましくは、単峰性または多峰性であり得るＨＤＰＥホモポリマーである。

低圧ＰＥは好ましくは、１２００ｇ／１０分までの、例えば１０００ｇ／１０分までの、好ましくは５００ｇ／１０分までの、好ましくは４００ｇ／１０分までの、好ましくは３００ｇ／１０分までの、好ましくは２００ｇ／１０分までの、好ましくは１５０ｇ／１０分までの、好ましくは０．０１〜１００ｇ／１０分の、好ましくは０．０１〜５０ｇ／１０分の、好ましくは０．０１〜４０．０ｇ／１０分の、好ましくは０．０５〜３０．０ｇ／１０分の、好ましくは０．１〜２０．０ｇ／１０分の、より好ましくは０．２〜１５．０ｇ／１０分のＭＦＲ_２を有する。

ポリオレフィン（ａ）として適する低圧ＰＥおよびＰＰは、そのようなものとして周知であり、例えば市販のものを使用することができ、あるいは、文献に十分記載されている慣用の重合法に従ってまたは上記方法と同様に製造され得る。

オレフィン重合触媒は、周知の配位触媒から選択され得、好ましくは、チーグラーナッタ触媒、シングルサイト触媒（周知のメタロセン触媒および非メタロセン触媒を含む）、またはクロム触媒、またはそれらの任意の混合物から選択される。触媒系が助触媒を含むことは当業者に明らかである。低圧ＰＥのために適するチーグラーナッタ触媒は、例えば欧州特許第０８１０２３５号明細書または欧州特許第０６８８７９４号明細書に記載されており、これらは引用することにより本明細書に組み入れられる。ＰＰのための適するチーグラーナッタ触媒は、例えば国際公開０３０００７５４号パンフレットまたは欧州特許第１４８４３４５号明細書に記載されており、これらは引用することにより本明細書に組み入れられる。知られているように、ＰＰ触媒は典型的に、内部または外部ドナーを含み得る。周知のように、触媒的に活性な触媒成分、例えばチーグラーナッタ触媒の触媒的に活性な成分は通常、活性剤と組み合わされる。さらに、触媒系は、担体、例えば、シリカに基づくまたはＭｇに基づく担体のような外部担体、に担持されていてもいなくてもよい。

単峰性の低圧ＰＥおよびＰＰ、好ましくはＰＥは、周知の、文献に記載されたやり方で単一の反応器中で一段重合により製造され得る。多峰性（例えば二峰性）の低圧ＰＥまたはＰＰ、好ましくはＰＥは、例えば、２以上の別個のポリマー成分を一緒に機械的にブレンドすることにより、または好ましくは上記成分の重合中にインシチューでブレンドすることにより、製造され得る。機械的ブレンドおよびインシチューでのブレンドは共に、当該分野で周知である。したがって、好ましいインシチューでのブレンドは、例えば多段の、すなわち２段以上の重合において異なる重合条件下で、または１段重合において２以上の異なる重合触媒（マルチサイトまたはデュアルサイト触媒を包含する）の使用によって、または多段重合と２以上の異なる重合触媒との組合せの使用によって、ポリマー成分を重合することを意味する。多段重合法では、ポリマーが、少なくとも２の重合工程を含む方法で重合される。各重合工程は、１の反応器における少なくとも２の別個の重合ゾーンで、または少なくとも２の別個の反応器で行われ得る。好ましくは、多段重合法が、少なくとも２のカスケード重合ゾーンで行われる。重合ゾーンは、平行に連結され得、または好ましくは、重合ゾーンがカスケード方式で作動する。重合ゾーンは、バルク、スラリー、溶液または気相条件で、またはそれらの任意の組合せで操作し得る。好ましい多段法では、第一の重合工程が、少なくとも１のスラリー反応器、例えばループ反応器で行われ、第二の重合工程が、１以上の気相反応器で行われる。１の好ましい多段法は、欧州特許第５１７８６８号明細書に記載されている。上記ポリオレフィン（ａ）として適するポリプロピレンに関して、その製造法は、例えばNello Pasquini （Ed.） Polypropylene Handbook, Hanser, Munich,2005, 15-141頁がまた参照される。

一般に、低圧ＰＥおよびＰＰの重合における温度は典型的に、５０〜１１５℃、好ましくは６０〜１１０℃である。圧力は、１〜１５０バール、好ましくは１０〜１００バールである。重合条件の精密な制御は、異なる種類の触媒を使用し、および異なるコモノマーおよび／または水素供給量を使用して行われ得る。

予備重合は、当該分野で周知であるように、実際の重合工程に先行し得る。

プロピレンのヘテロ相コポリマーの場合には、プロピレンホモポリマーまたはランダムコポリマーのマトリックスが、例えば上述した１段法でまたは多段法で製造され得、そしてプロピレンコポリマーのエラストマー（ゴム）部分が、例えば別個の反応器で、例えば先の工程で製造されたマトリックスポリマーの存在下での気相反応器で、インシチュー重合として製造され得る。あるいは、周知のように、プロピレンのエラストマーコポリマー部分がマトリックス相物質に機械的に配合され得る。

得られた低圧ＰＥまたはＰＰ、好ましくはＰＥ、の重合生成物は、更なる使用のために、公知のやり方でそして任意的に添加剤と共に配合され、そしてペレット化され得る。

本発明のポリマー組成物の最終使用および最終用途
本発明のポリマー組成物は最も好ましくは、上記、下記または特許請求の範囲で定義されたケーブル、好ましくは電力ケーブル、より好ましくは直流（ＤＣ）電力ケーブルの層を製造するために使用される。

本発明はさらに、
（ｉ）（ａ）ポリマー、および
（ｂ）イオン交換剤
を含む、上記、下記または特許請求の範囲で定義されたポリマー組成物を含む、好ましくは上記ポリマー組成物からなる少なくとも１の層によって囲まれた導体を含むケーブル（Ａ）；または
（ｉｉ）内側半導電層、絶縁層および外側半導電層によって囲まれた導体を含むケーブル（Ｂ）であって、少なくとも上記絶縁層が、
（ａ）ポリマー、および
（ｂ）イオン交換剤
を含む、上記、下記または特許請求の範囲で定義されたポリマー組成物を含む、好ましくは上記ポリマー組成物からなるところのケーブル
から選択されるケーブル、好ましくは直流（ＤＣ）電力ケーブルを提供する。

好ましくは、ケーブル（Ａ）が電力ケーブル（Ａ）、より好ましくはＤＣ電力ケーブル（Ａ）であり、ケーブル（Ａ）の上記少なくとも１の層が絶縁層である。

上記、下記または特許請求の範囲で定義された本発明のポリマー組成物を含む、好ましくは上記ポリマー組成物から成る、上記、下記または特許請求の範囲で定義された、上記ケーブル（Ａ）またはケーブル（Ｂ）の層は、架橋されまたは架橋されていない。より好ましくは、上記ケーブルが
（ｉ）任意的に架橋可能であり、上記少なくとも１の層が架橋されていないケーブル（Ａ）
であり、より好ましくは、ケーブルが、
（ｉｉ）任意的に架橋可能であり、少なくとも上記絶縁層が架橋されていないケーブル（Ｂ）
である。

好ましいケーブルは、上記、下記または特許請求の範囲で定義された、ケーブル（Ｂ）、好ましくは電力ケーブル（Ｂ）、より好ましくはＤＣ電力ケーブル（Ｂ）、さらにより好ましくはＨＶ直流（ＤＣ）電力ケーブル（Ｂ）である。

したがって、電力ケーブルの内側半導電層は、第一の半導電性組成物を含み、好ましくは上記第一の半導電性組成物から成り、絶縁層が絶縁性組成物を含み、好ましくは上記絶縁性組成物から成り、外側半導電層が、第二の半導電性組成物を含み、好ましくは上記第二の半導電性組成物から成る。すなわち、組成物の１、好ましくは少なくとも絶縁性組成物が、本発明のポリマー組成物を含み、より好ましくは上記ポリマー組成物から成る。

第一および第二の半導電性組成物は、互いに異なっていても同じでもよく、ポリマー、好ましくはポリオレフィンまたはポリオレフィンの混合物、および導電性フィラー、好ましくはカーボンブラックを含み得る。適するポリオレフィンは、例えば低圧法で製造されたポリエチレンまたはＨＰ法で製造されたポリエチレン（ＬＤＰＥ）である。ポリマー（ａ）、好ましくはポリオレフィン（ａ）に関して上記に示した一般的なポリマーの説明は、半導電層のための適するポリマーのためにも当てはまる。カーボンブラックは、ＤＣ電力ケーブルの半導電層、好ましくはＤＣ電力ケーブルの半導電層に使用される任意の慣用的なカーボンブラックであり得る。好ましくはカーボンブラックが下記特性の１以上を有する。ａ）ＡＳＴＭ Ｄ３８４９−９５ａ、散乱法Ｄに従う数平均粒径として定義される一次粒径が少なくとも５ｎｍである、ｂ）ＡＳＴＭ Ｄ１５１０に従うヨウ素価が少なくとも３０ｍｇ／ｇである、ｃ）ＡＳＴＭ Ｄ２４１４にしたがって測定される油吸収値が少なくとも３０ｍｌ／１００ｇである。カーボンブラックの非制限的例は、例えばアセチレンカーボンブラック、ファーネスカーボンブラックおよびケッチェンカーボンブラックであり、好ましくはファーネスカーボンブラックおよびアセチレンカーボンブラックである。好ましくは、第一および第二の半導電性ポリマー組成物が、半導電性組成物の重量に基づいて１０〜５０重量％のカーボンブラックを含む。

従って、本発明の最も好ましい実施態様はＨＶＤＣケーブル（Ｂ）であり、ここで、内側半導電層が第一の半導電性組成物を含み、絶縁層が絶縁性組成物を含み、外側半導電層が第二の半導電性組成物を含み、絶縁層の絶縁性組成物が、
（ａ）ポリマー、好ましくはポリオレフィン（ａ）、より好ましくは低圧ポリエチレン、および
（ｂ）イオン交換剤
を含む上記、下記または特許請求の範囲で定義されたポリマー組成物を含み、好ましくは上記ポリマー組成物から成る。

この実施態様では、少なくとも、絶縁層の絶縁性組成物が、
（ａ）ポリマー、好ましくはポリオレフィン（ａ）、より好ましくは低圧ポリエチレン、および
（ｂ）イオン交換剤
を含む上記、下記または特許請求の範囲で定義されたポリマー組成物を含む、好ましくは上記ポリマー組成物から成り、上記ポリマー組成物が架橋されていない。さらに好ましくは、この実施態様において、内側半導電層が、架橋されていない第一の半導電性組成物を含み、好ましくは上記第一の半導電性組成物から成る。さらに、この実施態様において、外側半導電層が、架橋されていないまたは架橋された第二の半導電性組成物を含み、好ましくは上記第二の半導電性組成物から成る。より好ましくは、この実施態様において、絶縁層が、上記または特許請求の範囲で定義された架橋されていないポリマー（ａ）、好ましくは架橋されていないポリオレフィン（ａ）、より好ましくは架橋されていない低圧ポリエチレン、および上記、下記または特許請求の範囲で定義されたイオン交換剤（ｂ）を含む本発明のポリマー組成物を含み、好ましくは、上記ポリマー組成物から成る。さらに好ましくは、この実施態様において、内側半導電層の第一の半導電性組成物が架橋されておらず、絶縁層が、上記または特許請求の範囲で定義された、架橋されていない、ポリオレフィン（ａ）としての低圧ポリエチレン、および上記、下記または特許請求の範囲で定義されたイオン交換剤（ｂ）を含む本発明のポリマー組成物を含み、好ましくは、上記ポリマー組成物から成る。さらに好ましくは、この実施態様において外側半導電層が、所望の最終用途に応じて架橋されていないまたは架橋された第二の半導電性組成物を、好ましくは架橋された第二の半導電性組成物を含み、好ましくは上記第二の半導電性組成物から成る。

すでに述べたように、本明細書の上記および下記で使用される「架橋剤なしで」、「架橋されない」または「架橋されていない」は、架橋剤が、ポリマー組成物に上記組成物の架橋のために添加されないことを意味する。同様に、「架橋剤を含まない」は、ポリマー組成物が、ポリマー組成物を架橋するためにポリマー組成物に添加された架橋剤を何ら含まないことを意味する。例えば、架橋されていないポリオレフィン（ａ）は、架橋剤を含まない。

もちろん、ポリマー組成物のための、またはそのポリマー（ａ）、好ましくはポリオレフィン（ａ）、より好ましくは低圧ポリエチレンおよびイオン交換剤（ｂ）成分のための上記または下記で定義された特性、さらなる特性、変形および実施態様のさらなる好ましいサブ群は、本発明のケーブル（Ａ）および（Ｂ）、好ましくはＤＣ電力ケーブル（Ｂ）、より好ましくはＨＶＤＣ電力ケーブル（Ｂ）に同様に当てはまる。

用語「導体」は、本明細書の上記および下記において、導体が１以上のワイヤを含むことを意味する。さらに、ケーブルは、１以上のそのような導体を含み得る。好ましくは、導体が電気導体であり、１以上の金属ワイヤを含む。

周知のように、本発明のケーブルは任意的に、さらなる層、例えば絶縁層または存在するならば外側半導電層を囲む層、例えばスクリーン、ジャケット層、他の保護層またはそれらの任意の組合せを含み得る。

本発明はまた、下記から選択されるケーブルを製造するための方法を提供する。
（ｉ）ケーブル（Ａ）の製造法において、
上記、下記または特許請求の範囲で定義された、
（ａ）ポリマー、好ましくはポリオレフィン（ａ）、より好ましくはオレフィン重合触媒の存在下で製造されたポリエチレン、および
（ｂ）イオン交換剤
を含むポリマー組成物を含み、好ましくは上記ポリマー組成物から成る少なくとも１の層を、好ましくは（共）押出により、導体に施与すること、および
任意的に、得られたケーブル（Ａ）の上記少なくとも１の層を架橋剤の存在下で架橋条件で架橋すること、好ましくは、得られたケーブル（Ａ）の上記少なくとも１の層のポリマー組成物を架橋しない、
を含む方法、または
（ｉｉ）ケーブル（Ｂ）、好ましくは電力ケーブル（Ｂ）、より好ましくはＤＣ電力ケーブル（Ｂ）、さらにより好ましくはＨＶＤＣ電力ケーブル（Ｂ）の製造法において、
第一の半導電性組成物を含む内側半導電層、絶縁性組成物を含む絶縁層、および第二の半導電性組成物を含む外側半導電層をこの順に、好ましくは（共）押出によって、導体上に施与すること、ここで、少なくとも１の層の組成物、好ましくは絶縁層の絶縁性組成物が、上記、下記または特許請求の範囲で定義された、
（ａ）ポリマー、好ましくはポリオレフィン（ａ）、より好ましくはオレフィン重合触媒の存在下で製造されたポリエチレン、および
（ｂ）イオン交換剤
を含むポリマー組成物を含み、好ましくは上記ポリマー組成物から成る、および
任意的に、得られたケーブルの１以上の層のポリマー組成物を架橋剤の存在下で架橋条件で架橋すること、好ましくは、上記、下記または特許請求の範囲で定義された、
（ａ）ポリマー、好ましくはポリオレフィン（ａ）、より好ましくはオレフィン重合触媒の存在下で製造されたポリエチレン、および
（ｂ）イオン交換剤
を含むポリマー組成物を含み、好ましくは上記ポリマー組成物から成る、得られた層の少なくともポリマー組成物を架橋しない、より好ましくは、上記、下記または特許請求の範囲で定義された、
（ａ）ポリマー、好ましくはポリオレフィン（ａ）、より好ましくはオレフィン重合触媒の存在下で製造されたポリエチレン、および
（ｂ）イオン交換剤
を含むポリマー組成物を好ましくは含み、より好ましくは上記ポリマー組成物から成る、得られた絶縁層の少なくとも絶縁性組成物を架橋しない、
を含む方法。

最も好ましい方法は、ＨＶＤＣケーブル（Ｂ）を製造するためのものであり、ここで、上記方法は、
第一の半導電性組成物を含む内側半導電層、上記、下記または特許請求の範囲で定義された、
（ａ）ポリマー、好ましくはポリオレフィン（ａ）、より好ましくはオレフィン重合触媒の存在下で製造されたポリエチレン、および
（ｂ）イオン交換剤
を含むポリマー組成物を含む、好ましくは上記ポリマー組成物から成る絶縁層、および第二の半導電性組成物を含む外側半導電層をこの順に、好ましくは（共）押出によって、導体上に施与すること、および
任意的に、内側半導電層の第一の半導電性組成物および外側半導電層の第二の半導電性組成物の１または両方を架橋し、かつ絶縁層の絶縁性組成物を架橋しないこと、好ましくは少なくとも内側半導電層の第一の半導電性組成物および絶縁層の絶縁性組成物を架橋しない
を含む。さらに好ましくは、外側半導電層の第二の半導電性組成物が、架橋されずまたは架橋され、より好ましくは架橋され、かつ絶縁層の本発明のポリマー組成物を架橋しない。また好ましくは、内側半導電層の第一の半導電性組成物が架橋されない。

より好ましくは、任意的に架橋可能なケーブル、好ましくは電力ケーブル、好ましくは電力ケーブル、より好ましくはＤＣ電力ケーブル（Ｂ）、さらにより好ましくはＨＶＤＣ電力ケーブル（Ｂ）が製造され、ここで、上記方法は、
（ａ）内側半導電層のための、ポリマー、カーボンブラックおよび任意的に更なる成分を含む、任意的に架橋可能な、第一の半導電性組成物を用意しそして混合する、好ましくは押出機で溶融混合すること、
絶縁層のための、上記、下記または特許請求の範囲で定義された、
（ａ）ポリマー、好ましくはポリオレフィン（ａ）、より好ましくは低圧ポリエチレン、および
（ｂ）イオン交換剤
を含む本発明の任意的に架橋可能なポリマー組成物を用意しそして混合する、好ましくは押出機中で溶融混合すること、
外側半導電層のための、ポリマー、カーボンブラックおよび任意的に更なる成分を含む、任意的に架橋可能な第二の半導電性組成物を用意しそして混合する、好ましくは押出機中で溶融混合すること、
（ｂ）内側半導電層を形成するための、工程（ａ）で得られた第一の半導電性組成物の溶融混合物、
絶縁層を形成するための、工程（ａ）で得られた本発明のポリマー組成物の溶融混合物、および
外側半導電層を形成するための、工程（ａ）で得られた第二の半導電性組成物の溶融混合物
を導体上に、好ましくは共押出によって、施与すること、および
（ｃ）任意的に、得られたケーブルの内側半導電層の第一の半導電性組成物および外側半導電層の第二の半導電性組成物の１または両方を架橋条件で架橋し、そして任意的に絶縁層のポリマー組成物を架橋すること、より好ましくは少なくとも絶縁層のポリマー組成物を架橋しない、
を含む。好ましくは、工程（ｃ）において、外側半導電層の第二の半導電性組成物が架橋されずまたは架橋され、より好ましくは架橋され、かつ絶縁層のポリマー組成物を架橋しない。また好ましくは、工程（ｃ）において、外側半導電層の第二の半導電性組成物が架橋されずまたは架橋され、より好ましくは架橋され、かつ絶縁層のポリマー組成物および内側半導電層の第一の半導電性組成物を架橋しない。

本明細書において用語「（共）押出」は、周知であるように、２以上の層の場合には、上記層が別個の工程で押し出され得、または上記層の少なくとも２または全てが、同じ押出工程で共押出され得ることを意味する。用語「（共）押出」はまた、本明細書において、層の全部または一部が、１以上の押出ヘッドを使用して同時に形成されることを意味する。

周知のように、ポリマー組成物またはその成分の溶融混合は、層を形成するために適用される。溶融混合は、得られた混合物の少なくとも主要なポリマー成分の融点より上で混合することを意味し、例えば、それに限定されないが、ポリマー成分の融点または軟化点より少なくとも１０〜１５℃上の温度で行われる。混合工程（ａ）は、ケーブル押出機で行われ得る。溶融混合工程は、ケーブル製造ラインのケーブル押出機に結合しかつ先行して配置された別個のミキサー、例えばニーダー、における別個の混合工程を含み得る。先行する別個のミキサーにおける混合は成分の外部加熱（外部源による加熱）を伴ってまたは伴わないで混合することにより行われ得る。

周知のように、本発明のポリマー組成物および任意的なおよび好ましい第一および第二の半導電性組成物は、ケーブル製造プロセスの前またはその製造プロセスの間に製造され得る。さらに、本発明のポリマー組成物および任意的なおよび好ましい第一および第二の半導電性組成物は各々独立して、ケーブル製造プロセスの（溶融）混合工程ａ）へ導入する前に最終組成物の成分の一部または全部を含み得る。

好ましくは、本発明のポリマー組成物および任意的に、任意的な第一および第二の半導電性組成物は、粉末、顆粒またはペレットの形状でケーブル製造プロセスに供給される。本明細書においてペレットは、（反応器から直接得られた）反応器で作られたポリマーから、反応器後の変形によって固体ポリマー粒子に形成された任意のポリマー生成物を一般的に意味する。周知の反応器後の変形は、ポリマー生成物および任意的な添加剤の溶融混合物をペレット化装置においてペレット化して固体ペレットにすることである。ペレットは、任意の大きさおよび形状を有し得る。さらに、ポリマー（ａ）、好ましくはポリオレフィン（ａ）、より好ましくは低圧ポリエチレン、およびイオン交換剤（ｂ）は、同じ粉末、顆粒またはペレット生成物で一緒にされ得、したがって、ポリマー（ａ）、好ましくはポリオレフィン（ａ）、より好ましくは低圧ポリエチレン、およびイオン交換剤（ｂ）の固体ポリマー混合物を含む。あるいは、上記、下記または特許請求の範囲で定義された、ポリマー（ａ）、好ましくはポリオレフィン（ａ）、より好ましくは低圧ポリエチレン、およびイオン交換剤（ｂ）が別個に提供され、そしてケーブル製造プロセス中に一緒にされる。

好ましくは、ポリマー組成物のポリマー（ａ）、好ましくはポリオレフィン（ａ）、より好ましくは低圧ポリエチレン、およびイオン交換剤（ｂ）は、混合工程（ａ）に提供される前に、予備混合され得、例えば一緒に溶融混合されそしてペレット化され得る。

上記、下記または特許請求の範囲で定義された、ポリマー（ａ）、好ましくはポリオレフィン（ａ）、より好ましくは低圧ポリエチレン、およびイオン交換剤（ｂ）を含むポリマー組成物はまた、任意的な更なる成分、例えばパーオキシドまたは更なる添加剤を含み得る。本発明のポリマー組成物の任意的な更なる成分、例えばパーオキシドまたは更なる添加剤、ならびに第一または第二の半導電性組成物の成分の一部または全部がそれぞれ、ケーブル製造プロセス中にポリオレフィンに添加される場合には、上記添加は、混合工程（ａ）中の任意の段階で、例えばケーブル押出機に先行する任意的な別個のミキサーでまたはケーブル押出機の任意の時点で、行われ得る。任意的なパーオキシドおよび任意的な添加剤の添加は、それ自体を、好ましくは液体形状で、または周知のマスターバッチで、混合工程（ａ）中の任意の段階で、同時にまたは別々になされ得る。

（溶融）混合工程（ａ）から得られたポリマー組成物の溶融混合物は、唯一のポリマー成分として本発明のポリマー（ａ）、好ましくはポリオレフィン（ａ）、より好ましくは低圧ポリエチレンから成るのが好ましい。任意的なおよび好ましい添加剤は、そのまま、または担体ポリマーとの混合物として、すなわちいわゆるマスターバッチの形状でポリマー組成物に添加され得る。

架橋可能なＤＣ電力ケーブル（Ｂ）が製造されるならば、絶縁層が、上記、下記または特許請求の範囲で定義された本発明のポリマー組成物を含み、好ましくは上記ポリマー組成物から成る。好ましくは、絶縁層が架橋されず、架橋剤を含まない。次いで、内側または外側半導電層の１または両方が架橋され得る。

任意的な架橋剤は、架橋工程ｃ）に導入される前に任意的な第一および第二の半導電性組成物にすでに存在し得、または架橋工程中に導入され得る。

任意的な架橋は、高められた温度で行われ得、上記温度は、周知のように、架橋剤の種類に依存して選択される。例えば、１５０℃より上の温度、例えば１６０〜３５０℃が典型的であるが、それに限定されない。

プロセス温度およびデバイスは周知であり、例えば慣用のミキサーおよび押出機、例えば単軸または二軸押出機、が本発明の方法に適する。

本発明はさらに、１以上の層によって、好ましくは少なくとも絶縁層によって、より好ましくは少なくとも内側半導電層、絶縁層および外側半導電層によってこの順に囲まれた導体を含む、任意的に架橋されたＤＣ電力ケーブル（Ｂ）、好ましくは架橋されたＨＶＤＣを提供し、ここで、少なくとも絶縁層が上記または特許請求の範囲で定義された本発明の架橋されていないポリマー組成物を含み、かつ内側半導電性組成物および外側半導電性組成物の１または両方が任意的に架橋される。好ましくは、外側半導電層の第二の半導電性組成物が、所望の最終用途に応じて、架橋されずまたは架橋され、好ましくは架橋され、かつ本発明のポリマー組成物が架橋されていない。より好ましくは、内側半導電層の第一の半導電性組成物が架橋されていない。

本発明の好ましいＤＣ電力ケーブルは、上記、下記または特許請求の範囲で定義されたＨＶＤＣ電力ケーブル（Ｂ）である。好ましくはＨＶＤＣ電力ケーブルが、所望の最終ケーブル用途に応じて、ＨＶＤＣケーブルまたは超ＨＶＤＣケーブルのために上記で定義された電圧で作動する。

ＤＣ電力ケーブル（Ｂ）、より好ましくはＨＶＤＣ電力ケーブル（Ｂ）の絶縁層の厚さは典型的に、ケーブルの絶縁層の断面で測定されたとき、２ｍｍ以上、好ましくは少なくとも３ｍｍ、好ましくは少なくとも５〜１００ｍｍ、より好ましくは５〜５０ｍｍ、および慣用的に５〜４０ｍｍ、例えば５〜３５ｍｍである。内側および外側半導電層の厚さは典型的に、絶縁層の厚さより小さく、ＨＶＤＣ電力ケーブル（Ｂ）では、例えば０．１ｍｍ超、例えば０．３〜２０ｍｍであり、０．３〜１０ｍｍの内側半導電層および外側半導電層である。内側半導電層の厚さは、好ましくは０．３〜５．０ｍｍ、好ましくは０．５〜３．０ｍｍ、好ましくは０．８〜２．０ｍｍである。外側半導電層の厚さは、好ましくは０．３〜１０ｍｍ、例えば０．３〜５ｍｍ、好ましくは０．５〜３．０ｍｍ、好ましくは０．８〜３．０ｍｍである。ＤＣケーブル（Ｂ）の層の厚さが最終用途のケーブルの意図される電圧レベルに依存し、それに従って選択され得ることは当業者に明らかであり、当業者の範囲内である。

測定法
説明および実験部分において特に断らない限り、下記方法が特性の決定のために使用された。
ｗｔ％は重量％である。

メルトフローレート
メルトフローレート（ＭＦＲ）は、ＩＳＯ１１３３に従って測定され、ｇ／１０分で示される。ＭＦＲは、ポリマーの流動性、したがって加工性、の指標である。メルトフローレートが高いほど、ポリマーの粘度が低い。ＭＦＲはポリエチレンの場合には１９０℃で測定され、ポリプロピレンの場合には２３０℃で測定される。ＭＦＲは、種々の荷重、例えば２．１６ｋｇ（ＭＦＲ_２）または２１．６ｋｇ（ＭＦＲ_２１）、で測定され得る。

分子量
Ｍｚ、Ｍｗ、ＭｎおよびＭＷＤが、下記方法にしたがって、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー（ＧＰＣ）によって測定される。

重量平均分子量Ｍｗおよび分子量分布（ＭＷＤ＝Ｍｗ／Ｍｎ、ここでＭｎは数平均分子量であり、Ｍｗは重量平均分子量であり、Ｍｚはｚ−平均分子量である）は、ＩＳＯ１６０１４−４：２００３およびＡＳＴＭ Ｄ６４７４−９９に従って測定される。屈折率検出器およびオンライン粘度計を備えたWaters GPCV2000計器がTosoh Bioscienceからの２ｘＧＭＨＸＬ−ＨＴおよび１ｘＧ７０００ＨＸＬ−ＨＴ ＴＳＫゲルカラムならびに溶媒としての１，２，４−トリクロロベンゼン（ＴＣＢ、２５０ｍｇ／Ｌの２，６−ジ−ｔ−ブチル−４−メチルフェノールで安定化された）とともに１４０℃および１ｍＬ／分の一定の流速で使用された。分析ごとに２０９．５μＬのサンプル溶液が注入された。カラムセットが、普遍的較正（ＩＳＯ１６０１４−２：２００３に従う）を使用して、少なくとも１５の狭いＭＷＤポリスチレン（ＰＳ）標準を用いて１ｋｇ／モル〜１２０００ｋｇ／モルの範囲で較正された。ＡＳＴＭ Ｄ６４７４−９９に示されたMark Houwink 定数が使用された。全てのサンプルが、０．５〜４．０ｍｇのポリマーを４ｍＬ（１４０℃）の安定化されたＴＣＢ（移動相と同じ）に溶解し、連続的に静かに攪拌しながら１６０℃の最高温度で最長３時間保持することにより調製された後、ＧＰＣ装置中にサンプリングされた。

コモノマー含量
ａ）ポリプロピレンのランダムコポリマーにおけるコモノマー含量
定量的フーリエ変換赤外分光法（ＦＴIＲ）を使用してコモノマーの量を定量した。較正は、定量的核磁気共鳴（ＮＭＲ）分光法によって決定されたコモノマー含量に対する補正によって行われた。定量的^１３Ｃ−ＮＭＲ分光法から得られた結果に基づく較正手順が、文献に十分記載されている慣用的なやり方で行われた。コモノマーの量（Ｎ）が、重量％（ｗｔ％）として、
Ｎ＝ｋｌ（Ａ／Ｒ）＋ｋ２
（Ａは、コモノマーバンドの定義された最大吸光度であり、Ｒは参照ピークのピーク高さとして定義される最大吸光度であり、ｋ１およびｋ２は較正によって得られた線形定数である）によって決定された。エチレン含量の定量に使用されるバンドは、エチレン含量がランダム（７３０ｃｍ^−１）かブロック様（ヘテロ相ＰＰコポリマーのように）（７２０ｃｍ^−１）かどうかに依存して選択される。４３２４ｃｍ^−１での吸光度が参照バンドとして使用された。

ｂ）ＮＭＲ分光法による直鎖状低密度ポリエチレンおよび低密度ポリエチレンにおけるα−オレフィン含量の定量
コモノマー含量は、基本的割り当ての後、定量的１３Ｃ核磁気共鳴（ＮＭR）分光法によって決定された（J. Randall JMS - Rev. Macromol. Chem. Phys., C29(2&3), 201-317(1989)）。実験パラメータが、この特定の仕事のための定量的スペクトルの測定を確実にするために調整された。

特に溶液状態のＮＭＲ分光法が、Bruker AvanceIII 400分光計を使用して用いられた。ヒートブロックおよび回転管オーブンを使用して１４０℃で１０ｍｍサンプル管において約０．２００ｇのポリマーを２．５ｍｌの重水素化テトラクロロエテンに溶解することにより均一なサンプルを調製した。ＮＯＥ（powergated）を伴うプロトンデカップリングされた１３Ｃ単パルスＮＭＲスペクトルが下記の取得パラメータを使用して記録された：９０°のフリップ角、４個のダミースキャン、４０９６積算回数（transients）１．６ｓのアクイジションタイム、２０ｋＨｚのスペクトル幅、１２５℃の温度、２元準位（bilevel）ＷＡＬＴＺプロトンデカップリングスキームおよび３．０ｓの緩和遅延。得られたＦＩＤは、下記のプロセッシングパラメータを使用して処理された：３２ｋデータポイントへのゼロ充填（zero-filling）および、ガウス窓関数を使用するアポダイゼーション；自動ゼロ次および一次位相補正および、関係領域に限定された５次多項式を使用する自動基線補正。

従来周知の方法に基づいて代表的位置のシグナルの積分の簡単な較正された比を使用して量が計算された。

ｂ）低密度ポリエチレンの極性コモノマーのコモノマー含量
（１）＞６重量％の極性コモノマー単位を含有するポリマー
コモノマー含量（重量％）が、定量的核磁気共鳴（ＮＭＲ）分光法によって較正されるフーリエ変換赤外分光法（ＦＴIＲ）に基づいて公知のやり方で決定された。下記に、エチレンエチルアクリレート、エチレンブチルアクリレートおよびエチレンメチルアクリレートの極性コモノマー含量の決定を例示する。ポリマーのフィルムサンプルが、ＦＴＩＲ測定のために作製された。０．５〜０．７ｍｍ厚さがエチレンブチルアクリレートおよびエチレンエチルアクリレートのために使用され、０．１０ｍｍフィルム厚さが＞６重量％の量のエチレンメチルアクリレ-トのために使用された。フィルムが、Specacフィルムプレスを使用して、１５０℃で約５トンで１〜２分間プレスされ、次いで制御されないやり方で冷水を用いて冷却された。得られたフィルムサンプルの正確な厚さが測定された。

ＦＴＩＲによる分析の後、吸光度モードにおける基線が、分析されるべきピークのために引かれた。コモノマーのための吸光度ピークが、ポリエチレンの吸光度ピークによって正規化された（例えば、３４５０ｃｍ^−１でのブチルアクリレートまたはエチルアクリレートのためのピーク高さを、２０２０ｃｍ^−１でのポリエチレンのピーク高さで割った）。ＮＭＲ分光法の較正手法が、文献に十分記載され、下記で説明される慣用のやり方で行われた。

メチルアクリレートの含量の決定のために、０．１０ｍｍ厚さのフィルムサンプルが作製された。分析後、３４５５ｃｍ^−１でのメチルアクリレートのためのピークの最大吸光度から２４７５ｃｍ^−１での基線の吸光度が差し引かれた（Ａ_{メチルアクリレート}−Ａ_２４７５）。次いで、２６６０ｃｍ^−１でのポリエチレンのピークのための最大吸光度から、２４７５ｃｍ^−１での基線の吸光度が差し引かれた（Ａ_２６６０−Ａ_２４７５）。次いで、文献に十分記載されている慣用のやり方で、（Ａ_{メチルアクリレート}−Ａ_２４７５）と（Ａ_２６６０−Ａ_２４７５）との比が計算された。重量％は、計算によってモル％に変換され得る。それは、文献に十分記載されている。

ＮＭＲ分光法によるポリマー中のコポリマー含量の定量
コノモマー含量が、基本的割り当ての後、定量的核磁気共鳴（ＮＭＲ）分光法によって決定された（例えば、”NMR Spectra of Polymers and Polymer Additives（ポリマーおよびポリマー添加剤のＮＭＲスペクトル）”, A. J. Brandolini and D. D. Hills, 2000,Marcel Dekker, Inc. New York）。実験パラメータが、この特定の仕事のための定量的スペクトルの測定を確実にするために調整された（例えば、”200 and More NMR Experiments: A Practical Course”, S. Berger and S. Braun, 2004, Wiley-VCH, Weinheim）。従来公知のやり方で代表的位置のシグナルの積分の簡単な補正された比を使用して量が計算された。

（２）６重量％以下の極性コモノマー単位を含有するポリマー
コモノマー含量（重量％）が、定量的核磁気共鳴（ＮＭＲ）分光法によって較正されるフーリエ変換赤外分光法（ＦＴIＲ）に基づいて公知のやり方で決定された。下記に、エチレンブチルアクリレートおよびエチレンメチルアクリレートの極性コモノマー含量の決定を例示する。ＦＴＩＲ測定のために、０．０５〜０．１２ｍｍ厚さのフィルムサンプルが、上記方法１）に記載されたように作製された。得られたフィルムサンプルの正確な厚さが測定された。

ＦＴＩＲによる分析の後、吸光度モードにおける基線が、分析されるべきピークのために引かれた。コモノマーのためのピーク（例えば、１１６４ｃｍ^−１でのメチルアクリレートおよび１１６５ｃｍ^−１でのブチルアクリレート）の最大吸光度から、１８５０ｃｍ^−１での基線の吸光度が差し引かれた（Ａ_{極性コモノマー}−Ａ_１８５０）。次いで、２６６０ｃｍ^−１でのポリエチレンのピークのための最大吸光度から、１８５０ｃｍ^−１での基線の吸光度が差し引かれた（Ａ_２６６０−Ａ_１８５０）。次いで、（Ａ_{極性コモノマー}−Ａ_１８５０）と（Ａ_２６６０−Ａ_１８５０）との比が計算された。ＮＭＲ分光法の較正手法が、文献に十分記載された慣用のやり方で、上記方法１）に記載されたように行われた。重量％は、計算によってモル％に変換され得る。それは、文献に十分記載されている。

下記に、その量に依存して、上記方法（１）または（２）から得られた極性コモノマー含量が、本明細書および特許請求の範囲における定義において使用されるミクロモルまたはミリモル／ｇ極性コモノマーにどのようにして変換され得るかを例示する。

ミリモル（ｍｍｏｌ）およびミクロモルの計算は、下記のようになされた。

例えば、１ｇのポリ（エチレン−コ−ブチルアクリレート）ポリマーが２０重量％のブチルアクリレートを含むならば、この物質は、０．２０／Ｍ_{ブチルアクリレート}（１２８ｇ／モル）＝１．５６ｘ１０^−３モル（１５６３ミクロモル）を含む。

極性コポリマーにおける極性コモノマー単位の含量Ｃ_{極性コモノマー}は、ミリモル／ｇ（コポリマー）で表わされる。例えば、２０重量％のブチルアクリレートコモノマー単位を含む極性ポリ（エチレン−コ−ブチルアクリレート）ポリマーは、１．５６ミリモル／ｇのＣ_{極性コモノマー}を有する。使用された分子量は、Ｍ_{ブチルアクリレート}＝１２８ｇ／モル、Ｍ_{エチルアクリレート}＝１００ｇ／モル、Ｍ_{メチルアクリレート}＝８６ｇ／モルである。

密度
低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）：密度は、ＩＳＯ１１８３−２に従って測定された。サンプルの作製は、ＩＳＯ１８７２−２表３Ｑ（圧縮成形）に従って行われた。
低圧法ポリエチレン：ポリマーの密度は、ＩＳＯ１１８３／１８７２−２Ｂに従って測定された。

ＤＣ伝導度の測定法
電気伝導度は、７０℃および３０ｋＶ／ｍｍの平均電場で、ポリマー組成物から成る脱ガスされていないまたは脱ガスされた１ｍｍのプレートサンプルから測定された。

プレートサンプルの作製
プレート（plaque）が、試験ポリマー組成物のペレットから圧縮成形される。最終のプレートは、１ｍｍの厚さおよび２００ｘ２００ｍｍを有する。

プレートが、１３０℃で１２分間圧縮成形され、その間、圧力は２ＭＰａから２０ＭＰａに徐々に高められる。その後、温度が高められ、５分後に１８０℃に達する。温度は次いで、１８０℃で１５分間一定に保たれる。最後に、圧力が開放されるときに室温に達するまで、温度が１５℃／分の冷却速度を使用して低下される。プレートは、揮発性物質の損失を防ぐために、圧力の開放後直ちに厚さの変化に関して制御され、その後、伝導度測定のための試験セルに取り付けられる（非脱ガス決定のために使用される）。

プレートが脱ガスされるべきならば、それは、換気されたオーブンに大気圧で７０℃で２０時間置かれる。その後、プレートは、プレートと周囲との間の揮発性物質の更なる交換を防ぐために、金属製ホイルで再び包まれる。

測定手順
試験サンプルに電圧をかけるために、高電圧源が、上方電極に連結される。サンプルを通って得られた電流が電位計を用いて測定される。測定セルは、真鍮電極を有する３電極系である。真鍮電極は、高められた温度での測定を容易にしかつ試験サンプルの均一の温度を付与するために、オーブンに置かれる。測定電極の直径は１００ｍｍである。電極の丸い端部からのフラッシュオーバーを回避するために、シリコーンゴムのスカート部が真鍮電極端部と試験サンプルとの間に置かれる。

適用された電圧は３０ｋＶＤＣであり、これは、３０ｋＶ／ｍｍの平均電場を意味する。温度は７０℃であった。プレートを通る電流が、２４時間続く実験全体にわたって記録された。２４時間後の電流が、絶縁体の伝導度を計算するために使用された。測定機構の模式図が図２に示される。１は高電圧への連結であり、２は測定電極であり、３は電位計であり、４は真鍮電極であり、５は試験サンプルであり、６はＳｉゴムである。

実験
本発明のポリマー組成物の成分
ＨＤＰＥ：慣用のＺＮ触媒を使用して気相反応器で製造された慣用の単峰性高密度ポリエチレン（低圧ＨＤＰＥ）、密度９６３ｋｇ／ｍ^３、ＭＦＲ_２：８ｇ／１０分

イオン交換剤（ｂ）：合成ハイドロタルサイト（ＩＵＰAC名：ジアルミニウムヘキサマグネシウムカーボーネートヘキサデカヒドロキシド、ＣＡＳ番号１１０９７−５９−９）、ＤＨＴ−４Ｖの商品名でKisuma Chemicalsによって供給

酸化防止剤（ＡＯ）：Ｉｒａｎｏｘ Ｂ５６１は市販の抗酸化剤ブレンドであり、２０％のＩｒｇａｎｏｘ １０１０（ＣＡＳ番号６６８３−１９−８）および８０％のＩｒｇａｆｏｓ １６８（ＣＡＳ番号３１５７０−０４−４）から成る。

本発明の参照組成物の成分
ＨＤＰＥ：慣用のＺＮ触媒を使用して気相反応器で製造された慣用の単峰性高密度ポリエチレン（低圧ＨＤＰＥ）、密度９６３ｋｇ／ｍ^３、ＭＦＲ_２：８ｇ／１０分
酸スカベンジャー（ＣａＳｔ）：ステアリン酸カルシウム、ＣＡＳ番号１５９２−２３−０、市販品
酸スカベンジャー（ＺｎＳｔ）：ステアリン酸亜鉛、ＣＡＳ番号５５７−０５−１、市販品
酸化防止剤（ＡＯ）：Ｉｒａｎｏｘ Ｂ５６１は市販の抗酸化剤ブレンドであり、２０重量％のＩｒｇａｎｏｘ １０１０（ＣＡＳ番号６６８３−１９−８）および８０重量％のＩｒｇａｆｏｓ １６８（ＣＡＳ番号３１５７０−０４−４）から成る。

組成物の配合：
ポリマーペレットが、添加剤と一緒にパイロット規模の押出機（Prism TSE 24TC）に添加された。得られた混合物が、下記表に示された条件で溶融混合され、そして慣用のやり方でペレットに押し出された。

ケーブルの製造：本発明のポリマー組成物を使用して、電力ケーブルの絶縁層が製造された。

電力ケーブル押出
３層を有するケーブルが、内側および外側層としての市販の半導電性組成物を使用して作られた。真ん中の絶縁層は、本発明のポリマー組成物で形成された。ケーブルの構造は、５０ｍｍ^２の撚り合わせたＡｌ導体および５．５ｍｍ厚さの絶縁体であった。内側および外側半導電層は、それぞれ１ｍｍおよび１ｍｍの厚さを有した。ケーブルラインは、カテナリーNokia Maillefer １＋２系であった。即ち、内側半導電層のための１の押出ヘッドおよび絶縁体＋外側半導電層のための別の押出ヘッドであった。架橋されていないケーブルが水中で冷却された。

ケーブルが架橋されるならば、架橋は、窒素下で硫化管中で行われ、その後水中で冷却された。

得られたケーブルは低い伝導度を有し、本発明のポリマー組成物の、電力ケーブル、例えばＨＶＤＣ電力ケーブル用途におけるケーブル層としての、好ましくは絶縁層としての適用性を示す。

Claims (15)

1. （ａ）ポリマー、
   （ｂ）イオン交換剤
   を含むポリマー組成物を、上記ポリマー組成物を含む電気デバイスまたは通信デバイスを製造するために、好ましくは電気デバイスまたは通信デバイスの絶縁体を製造するために、使用する方法。
2. （ｉ）（ａ）ポリマー、および
   （ｂ）イオン交換剤
   を含むポリマー組成物を含む、好ましくは上記ポリマー組成物からなる、少なくとも１の層によって囲まれた導体を含むケーブル（Ａ）；または
   （ｉｉ）内側半導電層、絶縁層および外側半導電層によって囲まれた導体を含むケーブル（Ｂ）であって、少なくとも該絶縁層が、
   （ａ）ポリマー、および
   （ｂ）イオン交換剤
   を含むポリマー組成物を含む、好ましくは上記ポリマー組成物からなる、ケーブル、
   から選択されるケーブルを製造するための、請求項１に記載の方法。
3. イオン交換剤（ｂ）が、無機イオン交換剤、より好ましくは無機アニオン交換剤であり、より好ましくはアニオン交換剤（ｂ）が、アニオンをハロゲンと交換する（すなわちハロゲンを捕獲する）、好ましくは少なくとも塩素に基づく種と交換することができ、さらに好ましくは、イオン交換剤（ｂ）がラメラ構造を有し、さらに好ましくは、ラメラ状のアニオン交換剤、好ましくはアニオン中間層を有するラメラ状のアニオン交換剤であり、さらに好ましくは、ラメラ状のアニオン交換剤の該中間層が、ポリマー組成物中に存在するアニオン種と交換可能なＣＯ_３ ^２−アニオンを含有する、請求項１または２に記載の方法。
4. イオン交換剤（ｂ）が、交換可能なＣＯ_３ ^２−アニオンを含むアニオン中間層を有する、ハイドロタルサイト型の、好ましくは合成ハイドロタルサイト型のアニオン交換剤である、請求項１〜３のいずれか１項に記載の方法。
5. ポリマー組成物がイオン交換剤（ｂ）自体を、すなわち単品として、ポリマー組成物の総重量に基づいて、１重量％未満、好ましくは０．８重量％未満、好ましくは０．０００００１〜０．７重量％の量で含む、請求項１〜４のいずれか１項に記載の方法。
6. ポリマー（ａ）が、オレフィン重合触媒の存在下で製造されたポリオレフィン（ａ）または高圧法で製造されたポリエチレン（ＬＤＰＥ）であり、より好ましくはオレフィン重合触媒の存在下で製造されたポリエチレンでありかつエチレンホモポリマーまたはエチレンと１以上のコモノマーとのコポリマーから選択され；またはオレフィン重合触媒の存在下で製造された、Ｃ３〜２０α−オレフィンのホモポリマーまたはコポリマーであり、好ましくはプロピレンホモポリマー、プロピレンと１以上のコモノマーとのランダムコポリマー、プロピレンと１以上のコモノマーとのヘテロ相コポリマー、またはブタンのホモポリマーもしくはコポリマーから選択され；さらにより好ましくは、ポリオレフィン（ａ）が、オレフィン重合触媒の存在下で製造されたポリエチレンまたはオレフィン重合触媒の存在下で製造されたポリプロピレンであり、さらにより好ましくはポリオレフィン（ａ）がオレフィン重合触媒の存在下で製造されたポリエチレンでありかつエチレンホモポリマーまたはエチレンと１以上のコモノマーとのコポリマーから選択される、請求項１〜５のいずれか１項に記載の方法。
7. ポリマー（ａ）が、オレフィン重合触媒の存在下で製造されたポリエチレンであり、かつ超低密度ポリエチレン（ＶＬＤＰＥ）コポリマー、直鎖状低密度ポリエチレン（ＬＬＤＰＥ）コポリマー、中密度ポリエチレン（ＭＤＰＥ）コポリマーまたは高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）ホモポリマーもしくはコポリマーから選択され、ここで各種類のポリエチレンは分子量分布に関して単峰性または多峰性であり得；より好ましくはポリオレフィン（ａ）が単峰性もしくは多峰性のＭＤＰＥコポリマーまたは単峰性もしくは多峰性のＨＤＰＥポリマーから選択され、より好ましくはポリオレフィン（ａ）が分子量分布に関して単峰性もしくは多峰性であるＨＤＰＥポリマーから選択される、請求項１〜６のいずれか１項に記載の方法。
8. ポリマー組成物がポリマー組成物に存在するポリマー成分の総重量の少なくとも５０重量％、好ましくは少なくとも６０重量％、より好ましくは少なくとも７０重量％、より好ましくは少なくとも７５重量％の量のポリマー（ａ）を含む、請求項１〜７のいずれか１項に記載の方法。
9. （ｉ）（ａ）ポリマー、および
   （ｂ）イオン交換剤
   を含む請求項１〜８のいずれか１項で定義されたポリマー組成物を含む少なくとも１の層によって囲まれた導体を含むケーブル（Ａ）；または
   （ｉｉ）内側半導電層、絶縁層および外側半導電層によってこの順に囲まれた導体を含むケーブル（Ｂ）であって、少なくとも該絶縁層が、
   （ａ）ポリマー、および
   （ｂ）イオン交換剤
   を含む請求項１〜８のいずれか１項で定義されたポリマー組成物を含むところのケーブル、
   から選択されるケーブル。
10. ケーブル（Ａ）が電力ケーブル（Ａ）、より好ましくはＤＣ電力ケーブル（Ａ）であり、ケーブル（Ａ）の上記少なくとも１の層が絶縁層である、請求項９に記載のケーブル。
11. （ｉ）任意的に架橋可能であり、好ましくは上記少なくとも１の層が架橋されていないケーブル（Ａ）である；より好ましくは、
    （ｉｉ）任意的に架橋可能であり、少なくとも上記絶縁層が架橋されていないケーブル（Ｂ）である、
    請求項９または１０に記載のケーブル。
12. ケーブル（Ｂ）であり、好ましくは電力ケーブル（Ｂ）であり、より好ましくはＤＣ電力ケーブ（Ｂ）であり、さらにより好ましくはＨＶＤＣ電力ケーブル（Ｂ）である、請求項９または１１に記載のケーブル。
13. （ｉ）ケーブル（Ａ）の製造法において、
    （ａ）ポリマー、好ましくはポリオレフィン（ａ）、より好ましくはオレフィン重合触媒の存在下で製造されたポリエチレン、および
    （ｂ）イオン交換剤
    を含む請求項１〜８のいずれか１項で定義されたポリマー組成物を含む、好ましくは上記ポリマー組成物から成る、少なくとも１の層を、好ましくは（共）押出により、導体に施与すること、および
    任意的に、得られたケーブル（Ａ）の該少なくとも１の層を架橋剤の存在下で架橋条件で架橋すること、好ましくは、得られたケーブル（Ａ）の該少なくとも１の層のポリマー組成物を架橋しない、
    を含む方法；または
    （ｉｉ）ケーブル（Ｂ）、好ましくは電力ケーブル（Ｂ）、より好ましくはＤＣ電力ケーブル（Ｂ）、さらにより好ましくはＨＶＤＣ電力ケーブル（Ｂ）の製造法において、
    第一の半導電性組成物を含む内側半導電層、絶縁性組成物を含む絶縁層、および第二の半導電性組成物を含む外側半導電層をこの順に、好ましくは（共）押出によって、導体上に施与すること、ここで、少なくとも１の層の組成物、好ましくは上記絶縁層の絶縁性組成物が、
    （ａ）ポリマー、好ましくはポリオレフィン（ａ）、より好ましくはオレフィン重合触媒の存在下で製造されたポリエチレン、および
    （ｂ）イオン交換剤
    を含む請求項１〜８のいずれか１項で定義されたポリマー組成物を含む、好ましくは上記ポリマー組成物から成る、および
    任意的に、得られたケーブルの１以上の層のポリマー組成物を架橋剤の存在下で架橋条件で架橋すること、ここで好ましくは、
    （ａ）ポリマー、好ましくはポリオレフィン（ａ）、より好ましくはオレフィン重合触媒の存在下で製造されたポリエチレン、および
    （ｂ）イオン交換剤
    を含む請求項１〜８のいずれか１項で定義されたポリマー組成物を含む、好ましくは上記ポリマー組成物から成る、上記得られた層の少なくともポリマー組成物を架橋しない、より好ましくは、
    （ａ）ポリマー、好ましくはポリオレフィン（ａ）、より好ましくはオレフィン重合触媒の存在下で製造されたポリエチレン、および
    （ｂ）イオン交換剤
    を含む請求項１〜８のいずれか１項で定義されたポリマー組成物を好ましくは含む、より好ましくは上記ポリマー組成物から成る、上記得られた絶縁層の少なくとも絶縁性組成物を架橋しない、
    を含む方法、
    から選択される、ケーブルを製造する方法。
14. ＨＶＤＣケーブル（Ｂ）を製造するための、請求項１３に記載の方法において、
    第一の半導電性組成物を含む内側半導電層、
    （ａ）ポリマー、好ましくはポリオレフィン（ａ）、より好ましくはオレフィン重合触媒の存在下で製造されたポリエチレン、および
    （ｂ）イオン交換剤
    を含む請求項１〜８のいずれか１項で定義されたポリマー組成物を含む、好ましくは上記ポリマー組成物から成る絶縁層、および
    第二の半導電性組成物を含む外側半導電層をこの順に、好ましくは（共）押出によって、導体上に施与すること、および
    任意的に、内側半導電層の第一の半導電性組成物および外側半導電層の第二の半導電性組成物の１または両方を架橋し、かつ絶縁層の絶縁性組成物を架橋しない、好ましくは少なくとも内側半導電層の第一の半導電性組成物および絶縁層の絶縁性組成物を架橋しないこと、
    を含むところの方法。
15. （ａ）ポリマー、好ましくはポリオレフィン（ａ）、より好ましくはオレフィン重合触媒の存在下で製造されたポリエチレン、および
    （ｂ）イオン交換剤
    を含む請求項１〜８のいずれか１項で定義された本発明のポリマー組成物を使用して少なくとも１の層、好ましくは絶縁層を製造することにより、ＤＣ電力ケーブル（Ａ）または（Ｂ）、好ましくはＤＣ電力ケーブル（Ｂ）、より好ましくはＨＶＤＣ電力ケーブル（Ｂ）のポリマー組成物の電気伝導度を低下させるための、すなわち低い電気伝導度を提供するための方法。

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