JP2018536062A - 半導電性ポリエチレン組成物 - Google Patents
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Abstract
Description
a.プラストマー
b.少なくとも20wt%の量のカーボンブラック
を含み、
1000μm超の、方法において定義されるプラストマー中のゲルカウントは、100ゲル/kg未満である、
ケーブル用の半導電性ポリエチレン組成物に関する。
a.885〜920kg/m3の密度および15〜50g/10minのMFR2を有する第1のプラストマー画分、
b.840〜880kg/m3の密度および0.5〜10g/10minのMFR2を有する第2のプラストマー画分、
を含み、プラストマーの第1および第2の画分の量は、プラストマーの少なくとも10wt%の量で存在する。
a.890〜910kg/m3の密度および20〜40g/10minの範囲のMFR2を有する第1のプラストマー画分、
b.860〜875kg/m3の密度および0.5〜5g/10minの範囲のMFR2を有する第2のプラストマー画分、
を含み、プラストマーの第1および第2の画分の量は、プラストマーの少なくとも10wt%の量で存在する。
メルトフローレート
メルトフローレート(MFR:melt flow rate)は、ISO 1133に準拠して判定され、g/10min単位で表記される。MFRはポリマーの流動性の指標であり、故に加工性の指標である。メルトフローレートが大きいほど、ポリマーの粘度は低い。MFRは、他に記載がない場合、ポリエチレンでは190℃で判定される。MFRは、2.16kg(MFR2)または21.6kg(MFR21)などの異なる荷重で判定されてもよい。
ポリマーの密度はISO 1183に準拠して測定された。サンプル調製は、ISO 1872−2 表3Q(圧縮成形)に準拠して実行された。
ゲルカウントは、計測押出機、Dr Collin E25、25*25D(130/140/160/160/160℃の温度プロファイルに調整された5つの温度調節ゾーンを有する)、アダプターおよびスリットダイ(0.3*100mmの開口部を有する)からなるゲルカウント器具を用いて測定した。これに冷却ロールユニット(直径22cm、温度設定50℃)、ラインカメラ(TDI 灰色色調の画像の動的デジタル処理用の2048*96画素)および巻取ユニットを装着した。
ゲルサイズ
100μm〜300μm
300μm〜600μm
600μm〜1000μm
1000μm超
上記および下記の特許請求の範囲に示したほか、下記の例に示したような本発明の半導電性ポリマー組成物の表面平滑性特性の一般的な定義は、下記のようなサンプルおよび測定法を用いて判定された。
半導電性ポリエチレン組成物のペレット約4kgを採取し、20mmおよび25D押出機(供給会社コリン(Collin))のコリン製短軸スクリューを用い、押出機の入口から出発する様々な部分での温度設定:95/120/120/125℃に従いテープサンプルとして押し出して125℃の温度のポリマー溶融物を得た。当業者に知られているようにポリマー材料にもよるが、押出プレートの前の圧力は典型的には260barであり、滞留時間は1〜3分間に維持し、典型的なスクリュー速度は50rpmである。押出機ダイ開口部:50mm*1mm、テープの厚さ:0.5mm+/−10μm、テープの幅:20mm+/−2mm。
本試験は、得られた押出テープが高速かつ優れた解像度で大表面でも走査できる光学スキャナーの前を通過する光学検査に基づく。SSA機器は、十分にコンピュータ処理されており、動作中に統計的評価のため発見されたピップの位置および大きさに関する情報を自動的に記憶する。本明細書において「ピップ」は、高さが周囲のバックグラウンド粗さより少なくとも1桁高い比較的小さな節を意味する。ピップは独立しており、表面積あたりの数が限られている。
ハードウェア:画像プリプロセッサ(Image Pre Processor)を通したPC
ソフトウェア:NOPINIT
カメラ種類:2048画素のDalsa製の分光写真カメラ、ライン周波数5000のオンラインカメラ。
光源:強度制御赤色LED、
ピップ(粒子)の幅解像度:10μm、
ピップ(粒子)の高さ解像度:1.5μm。
− テープ表面(=ベースライン)から突出した粒子(article)の半分高さで150μmより大きな幅を有する、1m2あたりの前記粒子の数
で表される。
ポリマー中に存在する極性コモノマーの含有量(wt%およびmol%)およびポリマー組成物中(好ましくはポリマー中)に存在するシラン基含有単位(好ましくはコモノマー)の含有量(wt%およびmol%):
VA=(I*VA−(IArBHT)/2)/1
MA=I1MA/3
BA=I4BA/2
VTMS=I1VTMS/9
BHT=IArBHT/2
E=(1/4)*[Ibulk−5*VA−3*MA−10*BA−3*VTMS−21*BHT]
fM=M/(E+VA+MA+BA+VTMS)
M[mol%]=100*fM
M[wt%]=100*(fM*MW)/((fVA*86.09)+(fMA*86.09)+(fBA*128.17)+(fVTMS*148.23)+((1−fVA−fMA−fBA−fVTMS)*28.05))
J.Randall,Macromol.Sci.,Rev.Macromol.Chem.Phys.1989,C29,201。
Engage 8402は、DOWから市販されている、シングルサイト触媒により溶液重合されたポリエチレンプラストマーである。Engage 8402は、30g/10minのMFR2(190℃/2.16kg)および902kg/m3の密度を有する超低密度ポリエチレン(コモノマーとして1−オクテン)である。
半導電性ポリエチレン組成物の例はすべて、Busskneader MKで配合した。配合は、
i)ベース樹脂およびTMQをミキサー装置に導入し、ポリマー成分および添加剤を、ポリマー溶融物が得られるように高温で混合するステップ;
ii)ポリマー溶融物にカーボンブラックを加え、ポリマー溶融物をさらに混合するステップ
により行った。
ケーブルの構成は、50mm2の撚りAl導体および5.5mm厚の絶縁体である。内部および外部半導電層は、それぞれ0.9mmおよび0.8mmの厚さを有する。ケーブル線は1+2系であり、よって押出ヘッドの1つは内部セミコン(セミコンはケーブルの半導電層の略語として使用する)用、およびもう1つは絶縁体+外部セミコン用である。ケーブルの製造中の押出機のスクリーンパック前の溶融した半導電性組成物の圧力に注意されたい。45mmのMaillefer製押出機で75/105/110/120/130/130/130℃プロファイルの温度プロファイル、1.6m/minのライン速度にて材料を押し出した。
Claims (15)
- a.プラストマー、
b.少なくとも20wt%の量のカーボンブラック
を含み、
方法において定義される、1000μmを超えるゲルの前記プラストマー中のゲルカウントは100ゲル/kg未満である、
ケーブル用の半導電性ポリエチレン組成物。 - プラストマーを含む請求項1に記載の半導電性ポリエチレン組成物であって、方法において定義される、600μmを超えるゲルの前記プラストマー中の前記ゲルカウントが500ゲル/kg未満である、半導電性ポリエチレン組成物。
- プラストマーを含む請求項1または2に記載の半導電性ポリエチレン組成物であって、方法において定義される、300μmを超えるゲルの前記プラストマー中の前記ゲルカウントが2000ゲル/kg未満である、半導電性ポリエチレン組成物。
- 前記プラストマーは5〜25g/10minの範囲のMFR2を有する、請求項1〜3のいずれか一項に記載の半導電性ポリエチレン組成物。
- 前記プラストマーは少なくとも2つの画分を含む、請求項1〜4のいずれか一項に記載の半導電性ポリエチレン組成物。
- 前記プラストマーは、
a.885〜920kg/m3の範囲の密度および15〜50g/10minの範囲のMFR2を有する第1の画分、
b.840〜880kg/m3の範囲の密度および0.5〜10g/10minの範囲のMFR2を有する第2の画分、
を含み、
前記プラストマーの第1および第2の画分の量は前記プラストマーの少なくとも10wt%の量で存在する、
請求項5に記載の半導電性ポリエチレン組成物。 - 前記半導電性ポリエチレン組成物はエチレン極性コポリマーを含む、請求項1〜6のいずれか一項に記載の半導電性ポリエチレン組成物。
- 前記プラストマーとエチレン極性コポリマーのMFR2の比は0.5〜4である、請求項1〜7のいずれか一項に記載の半導電性ポリエチレン組成物。
- 前記プラストマーおよびエチレン極性コポリマーのMFR2は15g/10min未満異なる、請求項1〜8のいずれか一項に記載の半導電性ポリエチレン組成物。
- エチレン極性コポリマーは5〜50g/10minの範囲のMFR2を有する、請求項1〜9のいずれか一項に記載の半導電性ポリエチレン組成物。
- 前記ポリエチレン組成物は30〜45wt%の量のカーボンブラックを含む、請求項1〜10のいずれか一項に記載の半導電性ポリエチレン組成物。
- 前記半導電性ポリエチレン組成物は、方法において定義される、0.150mm超であるピップ5未満/m2を有する、請求項1〜11のいずれか一項に記載の半導電性ポリエチレン組成物。
- 請求項1〜12のいずれか一項に記載の半導電性ポリエチレン組成物を含む少なくとも1つの半導電層を含むケーブル。
- 前記少なくとも1つの半導電層は内部半導電層である、請求項13に記載のケーブル。
- 前記ケーブルはDCケーブルである、請求項13または14に記載のケーブル。
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