JP2020510710A - 変性高密度ポリエチレンを使用したポリオレフィン組成物の発泡プロセス - Google Patents

変性高密度ポリエチレンを使用したポリオレフィン組成物の発泡プロセス Download PDF

Info

Publication number
JP2020510710A
JP2020510710A JP2019537817A JP2019537817A JP2020510710A JP 2020510710 A JP2020510710 A JP 2020510710A JP 2019537817 A JP2019537817 A JP 2019537817A JP 2019537817 A JP2019537817 A JP 2019537817A JP 2020510710 A JP2020510710 A JP 2020510710A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
weight
hdpe
composition
peroxide
foam
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Granted
Application number
JP2019537817A
Other languages
English (en)
Other versions
JP6940613B2 (ja
Inventor
ジアウェン・ション
ギャンウェイ・サン
モハメド・エセギエ
ホンギュ・チェン
ジェフリー・エム・コーゲン
イー・ツァン
Original Assignee
ダウ グローバル テクノロジーズ エルエルシー
ダウ グローバル テクノロジーズ エルエルシー
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 ダウ グローバル テクノロジーズ エルエルシー, ダウ グローバル テクノロジーズ エルエルシー filed Critical ダウ グローバル テクノロジーズ エルエルシー
Publication of JP2020510710A publication Critical patent/JP2020510710A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP6940613B2 publication Critical patent/JP6940613B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L23/00Compositions of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L23/02Compositions of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Compositions of derivatives of such polymers not modified by chemical after-treatment
    • C08L23/04Homopolymers or copolymers of ethene
    • C08L23/06Polyethene
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08JWORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J9/00Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof
    • C08J9/0061Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof characterized by the use of several polymeric components
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08JWORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J9/00Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof
    • C08J9/04Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof using blowing gases generated by a previously added blowing agent
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08JWORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J9/00Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof
    • C08J9/04Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof using blowing gases generated by a previously added blowing agent
    • C08J9/12Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof using blowing gases generated by a previously added blowing agent by a physical blowing agent
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08JWORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J9/00Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof
    • C08J9/04Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof using blowing gases generated by a previously added blowing agent
    • C08J9/12Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof using blowing gases generated by a previously added blowing agent by a physical blowing agent
    • C08J9/122Hydrogen, oxygen, CO2, nitrogen or noble gases
    • 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
    • C08K5/0008Organic ingredients according to more than one of the "one dot" groups of C08K5/01 - C08K5/59
    • C08K5/0083Nucleating agents promoting the crystallisation of the polymer matrix
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L23/00Compositions of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L23/02Compositions of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Compositions of derivatives of such polymers not modified by chemical after-treatment
    • C08L23/04Homopolymers or copolymers of ethene
    • C08L23/08Copolymers of ethene
    • C08L23/0807Copolymers of ethene with unsaturated hydrocarbons only containing more than three carbon atoms
    • C08L23/0815Copolymers of ethene with aliphatic 1-olefins
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L23/00Compositions of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L23/26Compositions of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Compositions of derivatives of such polymers modified by chemical after-treatment
    • C08L23/30Compositions of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Compositions of derivatives of such polymers modified by chemical after-treatment by oxidation
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01BCABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
    • H01B3/00Insulators or insulating bodies characterised by the insulating materials; Selection of materials for their insulating or dielectric properties
    • H01B3/18Insulators or insulating bodies characterised by the insulating materials; Selection of materials for their insulating or dielectric properties mainly consisting of organic substances
    • H01B3/30Insulators or insulating bodies characterised by the insulating materials; Selection of materials for their insulating or dielectric properties mainly consisting of organic substances plastics; resins; waxes
    • H01B3/44Insulators or insulating bodies characterised by the insulating materials; Selection of materials for their insulating or dielectric properties mainly consisting of organic substances plastics; resins; waxes vinyl resins; acrylic resins
    • H01B3/441Insulators or insulating bodies characterised by the insulating materials; Selection of materials for their insulating or dielectric properties mainly consisting of organic substances plastics; resins; waxes vinyl resins; acrylic resins from alkenes
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01BCABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
    • H01B7/00Insulated conductors or cables characterised by their form
    • H01B7/17Protection against damage caused by external factors, e.g. sheaths or armouring
    • H01B7/28Protection against damage caused by moisture, corrosion, chemical attack or weather
    • H01B7/282Preventing penetration of fluid, e.g. water or humidity, into conductor or cable
    • H01B7/285Preventing penetration of fluid, e.g. water or humidity, into conductor or cable by completely or partially filling interstices in the cable
    • H01B7/2855Preventing penetration of fluid, e.g. water or humidity, into conductor or cable by completely or partially filling interstices in the cable using foamed plastic
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08JWORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J2201/00Foams characterised by the foaming process
    • C08J2201/02Foams characterised by the foaming process characterised by mechanical pre- or post-treatments
    • C08J2201/03Extrusion of the foamable blend
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08JWORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J2207/00Foams characterised by their intended use
    • C08J2207/06Electrical wire insulation
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08JWORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J2323/00Characterised by the use of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Derivatives of such polymers
    • C08J2323/02Characterised by the use of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Derivatives of such polymers not modified by chemical after treatment
    • C08J2323/04Homopolymers or copolymers of ethene
    • C08J2323/06Polyethene
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08JWORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J2323/00Characterised by the use of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Derivatives of such polymers
    • C08J2323/26Characterised by the use of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Derivatives of such polymers modified by chemical after-treatment
    • C08J2323/30Characterised by the use of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Derivatives of such polymers modified by chemical after-treatment by oxidation
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08JWORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J2423/00Characterised by the use of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Derivatives of such polymers
    • C08J2423/02Characterised by the use of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Derivatives of such polymers not modified by chemical after treatment
    • C08J2423/04Homopolymers or copolymers of ethene
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08JWORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J2423/00Characterised by the use of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Derivatives of such polymers
    • C08J2423/26Characterised by the use of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Derivatives of such polymers modified by chemical after-treatment
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08JWORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J2427/00Characterised by the use of homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by a halogen; Derivatives of such polymers
    • C08J2427/02Characterised by the use of homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by a halogen; Derivatives of such polymers not modified by chemical after-treatment
    • C08J2427/12Characterised by the use of homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by a halogen; Derivatives of such polymers not modified by chemical after-treatment containing fluorine atoms
    • C08J2427/18Homopolymers or copolymers of tetrafluoroethylene
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L2203/00Applications
    • C08L2203/14Applications used for foams
    • 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
    • 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
    • C08L2207/066LDPE (radical process)
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L2310/00Masterbatches

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
  • Manufacture Of Porous Articles, And Recovery And Treatment Of Waste Products (AREA)
  • Organic Insulating Materials (AREA)
  • Processes Of Treating Macromolecular Substances (AREA)
  • Extrusion Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)
  • Molding Of Porous Articles (AREA)
  • Communication Cables (AREA)

Abstract

本開示は、(A)高密度ポリエチレン(HDPE)と、(B)低密度ポリエチレン(LDPE)と、(C)過酸化物変性HDPEと、(D)核剤と、を含有する、発泡性組成物を提供する。本開示はまた、発泡体組成物の作製プロセスも提供する。さらに、本開示は、発泡性組成物から形成された発泡体、およびその発泡体を含有する絶縁層を有するケーブルも提供する。【選択図】なし

Description

本開示は、ポリエチレン発泡体に関する。一態様では、本開示は、電気通信絶縁体として有用なポリエチレン発泡体に関する一方で、別の態様では、本開示は、ポリエチレン発泡体を含む同軸の無線周波数ケーブルに関する。
高発泡ポリエチレンから作製される同軸/無線周波数ケーブルは、アンテナフィーダ、アンテナアレイのケーブル配線、機器の相互接続、移動通信システム、マイクロ波送信システム、放送送信システムおよび他の通信システムとして広く使用されている。移動通信システムの急速な発展は、最小の信号減衰および高周波数範囲(例えば、≧2.47GHz、または>5GHz、または>20GHz)におけるより広い帯域幅を有する高品質無線周波数ケーブルに対する消費者の需要を増大させた。高帯域幅に対する要求が高まるにつれて、ケーブルは、最小限の極性基または最小限の極性添加剤を含み、費用効果が高く、かつ良好な電気特性を有する、ポリマー樹脂、例えばポリオレフィンで作製される高発泡誘電体の使用を必要とする。
通常、高周波数ケーブルは、発泡絶縁体で囲まれた内部導体で作製される。絶縁体用のベース樹脂は、一般に、高密度ポリエチレン(HDPE)、高圧法低密度ポリエチレン(HPLDPE、または単にLDPE)、および核剤マスターバッチの混合物である。一般に、HDPE対LDPEの比は、HDPE70〜80%/LDPE30〜20%である。核剤マスターバッチは、典型的には約1〜3%で添加され、また、一般にLDPE樹脂をベースとする。HDPEの分子構造において分岐が少ないため、HDPEの誘電正接(Df)はLDPEよりも低く、したがってケーブル絶縁体用のベース樹脂の大部分は典型的にはHDPEである。さらに、これは高い耐破壊性などの望ましい機械特性を発泡体に提供する。対照的に、LDPEは、その分岐構造に起因してベース樹脂の全体的な溶融強度を高める。しかしながら、従来の発泡HDPE/LDPE絶縁体よりも、(i)より高い膨張比、(ii)より微細なセルサイズ、および/または(iii)より均一に分布したセル構造を有する発泡組成物が必要とされている。
また、ねじれやシールドを含む配線プロセスに耐えるために改良された耐破壊性を有する薄い壁(例えば、<0.4mm)を有する絶縁体もまた、必要とされている。
典型的な押出発泡装置で物理的発泡剤を用いて発泡され得る絶縁体もまた、必要とされている。
一実施形態では、本開示は、(A)高密度ポリエチレン(HDPE)と、(B)低密度ポリエチレン(LDPE)と、(C)過酸化物変性HDPEと、(D)核剤と、(E)任意に添加剤と、(F)任意に発泡剤と、を含む、発泡性組成物を提供する。
一実施形態では、本開示は、発泡体組成物の作製プロセスを提供し、このプロセスは、
(i)
(A)高密度ポリエチレン(HDPE)と、
(B)低密度ポリエチレン(LDPE)と、
(C)過酸化物変性HDPEと、
(D)核剤と、
(E)任意の添加剤と、を含む、組成物を形成する工程と、
(ii)典型的な押出条件下で、1MPa〜40MPaの圧力で、組成物を発泡剤と接触させる工程と、を含む。
一実施形態では、本開示は、発泡性組成物から形成された発泡体を提供する。別の実施形態では、本開示は、発泡体を含む絶縁層を含むケーブルを提供する。
実施例で使用される発泡押出機の概略図である。 実施例で使用される反応押出プロセスの概略図である。 実施例で報告される特定の発泡体のセルサイズを計算するために使用される一連の走査型電子顕微鏡(SEM)画像である。
定義
米国特許実務を目的として、参照する任意の特許、特許出願または公開物の内容は、特に、定義の開示(本開示において具体的に提供されるいかなる定義とも矛盾しない限りにおいて)および当該分野における一般的な知識に関して、その全体が参照により組み込まれる(またはその同等の米国版は参照によりそのように組み込まれる)。
本明細書において開示される数値範囲は、下限値および上限値を含む、下限値から上限値までの全ての値を含む。明確な値(例えば、1〜7)を含む範囲に関して、任意の2つの明確な値の間の任意の部分範囲が含まれる(例えば、1〜2、2〜6、5〜7、3〜7、5〜6など)。
「含む(comprising)」、「含む(including)」、「有する」という用語、およびそれらの派生語は、任意の追加の構成要素、工程、または手順が、本明細書で具体的に開示されているか否かに関わらず、それらの存在を除外するよう意図されない。疑義が生じないようにするために、「含む(comprising)」という用語の使用によって主張されるすべての組成物は、相反することが述べられていない限り、ポリマーであるかそうでないかにかかわらず、任意の追加の添加剤、アジュバント、または化合物を含み得る。対照的に、「本質的に〜からなる」という用語は、操作性に必須ではないものを除いて、あらゆる後続の記載の範囲から、任意の他の構成要素、工程、または手順を除外する。「からなる」という用語は、具体的に描写または列挙されていないあらゆる構成要素、工程、または手順を除外する。「または」という用語は、別途記載がない限り、列挙された部材を個々に、および任意の組み合わせで指す。単数形の使用には、複数形の使用が含まれ、逆の場合も同じである。
相反して述べられていないか、文脈から暗黙的であるか、または当該技術分野で習慣的でない限り、すべての部およびパーセントは重量に基づき、すべての試験方法は、本開示の出願日の時点で最新のものある。
「凝集体」および同様の用語は、全体を構成するために一緒にグループ化される2つ以上の粒子の集合体を指す。凝集体は、様々なサイズのものであり得る。凝集体は、それが作製される粒子よりも常に大きいが、特定の凝集体に会合されないいくつかの粒子は、その凝集体よりも大きくあり得る。本開示の実施では、凝集体は、典型的には、サイズが1ミクロン未満、または0.5ミクロン未満、または0.3ミクロン未満である。
「ブレンド」または「ポリオレフィンブレンド」とは、2種以上のポリオレフィンのよく混ざった物理的混合物(すなわち、反応なし)を指す。ブレンドは、相溶性であってもよく、またはそうでなくてもよい(分子レベルで相分離していなくてもよい)。ブレンドは、相分離していてもよく、またはしていなくてもよい。ブレンドは、透過電子分光法、光散乱、X線散乱、および当該技術分野で既知の他の方法から判定されたときに、1つ以上のドメイン構成を含有してもよく、または含有しなくてもよい。ブレンドは、マクロレベル(例えば、溶融ブレンド樹脂もしくは配合)またはミクロレベル(例えば、同じ反応器内での同時形成)で2つ以上のポリオレフィンを物理的に混合することによって達成され得る。
「ケーブル」は、保護ジャケットまたはシース内の少なくとも1つの導体、例えば、ワイヤ、光学ファイバなどである。典型的には、ケーブルは、一般的な保護ジャケットまたはシース内で共に結合した2つ以上のワイヤまたは2つ以上の光学ファイバである。組み合わせケーブルは、電気ワイヤおよび光学ファイバの両方を含有し得る。ジャケットまたはシース内部の個々のワイヤまたはファイバは、むき出しであってもよく、カバーされてもよく、または絶縁されてもよい。典型的なケーブル設計は、米国特許第5,246,783号、同第6,496,629号、および同第6,714,707号に例証される。ケーブルの非限定的な例は、無線周波数(RF)ケーブル(例えば、同軸ケーブル)である。
「組成物」という用語は、組成物を構成する材料の混合物、ならびに組成物の材料から形成された反応生成物および分解生成物を指す。
「導体」は、任意の電圧(DC、AC、または過渡的)でエネルギーを伝達するための細長い形状の要素(ワイヤ、ケーブル、光学ファイバ)である。導体は、典型的に、少なくとも1本の金属ワイヤまたは少なくとも1本の金属ケーブル(アルミニウムまたは銅など)であるが、光学ファイバであってもよい。導体は、単一のケーブルでも、一緒に束ねられた複数のケーブル(すなわち、ケーブルコアまたはコア)でもよい。
「エチレン系ポリマー」、「エチレンポリマー」、または「ポリエチレン」は、(ポリマーの総重量に基づき)50重量%以上の重合エチレンモノマーを含有するか、または大部分が重合エチレンモノマーであるポリマーであり、任意に少なくとも1種のコモノマーを含有してもよい。したがって、「ポリエチレン」という総称は、ポリエチレンホモポリマーおよびポリエチレンインターポリマーを含む。エチレン系ポリマーの非限定的な例としては、低密度ポリエチレン(LDPE)、直鎖状低密度ポリエチレン(LLDPE)、極低密度ポリエチレン(very low density polyethylene)(VLDPE)、超低密度ポリエチレン(ultra low density polyethylene)(ULDPE)、中密度ポリエチレン(MDPE)、および高密度ポリエチレン(HDPE)が挙げられる。
「エチレン/α−オレフィンポリマー」は、ポリマーの重量に基づき、50重量%以上の重合エチレンを含有するか、または大部分が重合エチレンであり、および1種以上のα−オレフィンコモノマーを含有するポリマーである。
「マスターバッチ」は、キャリヤー樹脂中の添加剤の濃縮混合物である。本開示の文脈において、マスターバッチは、ポリオレフィン樹脂中の核剤の濃縮混合物を含む。マスターバッチは、ポリオレフィンへの効率的な核剤の添加およびポリオレフィン中での分散を可能にする。マスターバッチの製造および使用は、プラスチックおよび発泡体物品の製造および生産における技術分野の当業者にとって周知である。
「核剤」、「核形成剤」は、ポリマー溶融体内でのバブル形成のための核形成部位または位置を提供する物質であり、典型的には小粒子である。核形成剤は、発泡ポリマーのセル構造を改良させるために使用される。
「オレフィンポリマー」、「オレフィン系ポリマー」、「オレフィン系インターポリマー」、「ポリオレフィン」などの用語は、単純オレフィンから誘導されるポリマーを指す。「ポリオレフィン」は、(ポリマーの総重量に基づき)50重量%以上の重合オレフィンモノマーを含有するか、または大部分が重合オレフィンモノマーであり、任意に少なくとも1種のコモノマーを含有してもよい。α−オレフィンモノマーの非限定的な例としては、C、またはC〜C、またはC、またはC、またはC10、またはC12、またはC16、またはC18、またはC20α−オレフィン、例えばエチレン、プロピレン、1−ブテン、1−ヘキセン、4−メチル−1−ペンテン、および1−オクテンなどが挙げられる。代表的なポリオレフィンとしては、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリブテン、ポリイソプレン、およびこれらの様々なインターポリマーが挙げられる。
「粒子」は、単位質量である。粒子は、様々なサイズのものであり得る。フッ素樹脂粒子、例えば、PTFE粒子は、フッ素樹脂の単位質量である。一緒にグループ化された、すなわち、互いに接触している2つ以上のフッ素樹脂粒子は、フッ素樹脂凝集体を形成する。本開示のフッ素樹脂粒子は、典型的には、サイズが1ミクロン未満、または0.5ミクロン未満、または0.3ミクロン未満である。
「ポリマー」は、同一の種類または異なる種類であるかに関わらず、重合モノマーによって調製される化合物であり、重合形態で、ポリマーを成す複数ならびに/または反復「単位」もしくは「構造単位」を提供する。「ポリマー」としては、ホモポリマー、コポリマー、ターポリマー、インターポリマーなどが挙げられる。「ポリマー」はまた、すべての形態のコポリマー、例えば、ランダム、ブロックなども包含する。「ホモポリマー」という用語は、1種類のモノマーのみから調製されるポリマーを指す。「インターポリマー」とは、少なくとも2種類のモノマーまたはコモノマーの重合によって調製されるポリマーである。インターポリマーとしては、(通常、2種の異なる種類のモノマーまたはコモノマーから調製されるポリマーを指す)コポリマー、(通常、3種の異なる種類のモノマーまたはコモノマーから調製されるポリマーを指す)ターポリマー、(通常、4種の異なる種類のモノマーまたはコモノマーから調製されるポリマーを指す)テトラポリマーなどが挙げられるが、これらに限定されない。「エチレン/α−オレフィンポリマー」という用語は、重合性エチレン、および1種以上の追加の重合性α−オレフィンモノマーから調製される、上記のようなコポリマーを示す。ポリマーはしばしば、1つ以上の特定のモノマー「から作製される」、特定のモノマーもしくはモノマーの種類「に基づく」、または特定のモノマー含有量「を含有する」などとして称されるものの、この文脈において、「モノマー」という用語は、非重合種ではなく、特定のモノマーの重合レムナントを指していることが理解されることに留意されたい。一般に、本明細書におけるポリマーは、対応するモノマーの重合形態である「単位」に基づくものと称される。
「ポリオレフィン組成物」は、少なくとも1種のポリオレフィンを含む組成物である。ポリオレフィン組成物は、ポリオレフィンブレンドを含む。
「シース」は、総称であり、ケーブルに関して使用されるとき、それは絶縁被覆または層、保護ジャケットなどを含む。
「ワイヤ」は、単一撚線の伝導性金属、例えば、銅もしくはアルミニウム)または単一撚線の光学ファイバである。
「非凝集粒子」は、同種の別の粒子に会合しない粒子である。非凝集粒子は、凝集体から解離した粒子および凝集体に会合されていない粒子の両方を含む。
本開示は、組成物、さらにはポリオレフィン組成物を提供する。一実施形態では、組成物は、発泡性組成物である。本組成物は、
(A)高密度ポリエチレン(HDPE)と、
(B)低密度ポリエチレン(LDPE)と、
(C)過酸化物変性HDPEと、
(D)核剤と、
(E)任意に添加剤と、
(F)任意に発泡剤と、を含む。
A.高密度ポリエチレン(HDPE)
本組成物は、高密度ポリエチレンを含む。「高密度ポリエチレン」(または「HDPE」)とは、少なくとも(≧)0.940g/cc、または少なくとも(≧)0.940g/cc〜0.980g/ccの密度を有するエチレン系ポリマーである。HDPEは、0.1g/10分〜25g/10分のメルトインデックス(190℃/2.16kg)を有する。HDPEは、過酸化物変性HDPEを含まない。言い換えれば、HDPEおよび過酸化物変性HDPEは、互いに異なる2つの別個の成分である。
HDPEは、エチレン、および任意に1種以上のC−C20またはC−C20α−オレフィンコモノマーを含み得る。コモノマー(複数可)は、線状または分岐状であり得る。適切なコモノマーの非限定的な例として、プロピレン、1−ブテン、1−ペンテン、4−メチル−1−ペンテン、1−ヘキセン、および1−オクテンが挙げられる。HDPEは、スラリー反応器、気相反応器、または溶液反応器中でチーグラーナッタ触媒、クロム系触媒、幾何拘束型触媒、またはメタロセン触媒のいずれかを用いて調製することができる。エチレン/C−C20α−オレフィンコポリマーは、エチレン/C−C20α−オレフィンコポリマーの総重量に基づき、その中に重合されている少なくとも50重量パーセントのエチレン、または少なくとも70重量パーセント、または少なくとも80重量パーセント、または少なくとも85重量パーセント、または少なくとも90重量パーセント、または少なくとも95重量パーセントの重合された形態のエチレンを含む。エチレン/C−C20α−オレフィンコポリマーの残部は、C−C20α−オレフィンコポリマーの単位から誘導される。
好適なHDPEの非限定的な例としては、それぞれThe Dow Chemical Company(Midland,Michigan,USA)から入手可能なELITE 5960G、HDPE KT 10000 UE、HDPE KS 10100 UE、HDPE 35057E、およびHDPE DGDA−6944 NT、ならびにNova Chemicals Corporation(Calgary,Alberta,Canada)から入手可能なSURPASS(登録商標)が挙げられる。
一実施形態では、HDPEは、0.950g/cc〜0.980g/ccの密度、および0.1g/10分〜10g/10分のメルトインデックス(190℃/2.16kg)を有するエチレン/α−オレフィンコポリマーである。一実施形態では、HDPEは、0.960g/cc〜0.980g/ccの密度、および0.1g/10分〜10g/10分のメルトインデックス(190℃/2.16kg)を有する。
一実施形態では、HDPEは、少なくとも(≧)0.940g/cc〜0.980g/ccの密度、および0.1g/10分〜25g/10分のメルトインデックス(190℃/2.16kg)を有するエチレンホモポリマーである。
本明細書での使用に好適なHDPEは、以下の特性、
(a)0.940g/cc、もしくは0.945g/cc、もしくは0.950g/cc、もしくは0.955g/cc、もしくは0.960g/cc〜0.965g/cc、もしくは0.970g/cc、もしくは0.975g/cc、もしくは0.980g/ccの密度、
(b)0.1g/10分、もしくは1.0g/10分、もしくは2.0g/10分、もしくは5.0g/10分、もしくは6.0g/10分〜8.0g/10分、もしくは10.0g/10分、もしくは15.0g/10分、もしくは18.0g/10分、もしくは20g/10分、もしくは25g/10分のメルトインデックス(190℃/2.16kg)、および/または
(c)(HDPEの総重量に基づき)50重量%、もしくは50重量%超、もしくは51重量%、もしくは55重量%、もしくは60重量%、もしくは65重量%、もしくは70重量%、もしくは75重量%〜80重量%、もしくは85重量%、もしくは90重量%、もしくは95重量%、もしくは98重量%、もしくは100重量%未満、もしくは100重量%の重合エチレンモノマーのエチレン含有量、のうちの1つ、いくつか、またはすべてを有し得る。
様々な実施形態では、HDPEは、特性(a)〜(c)のうちの少なくとも2つ、またはすべてを有する。
一実施形態では、HDPEは、0.940g/cc〜0.980g/cc、または0.950g/cc〜0.980g/cc、または0.965g/cc〜0.975g/ccの密度、および0.01g/10分〜25g/10分、または1g/10分〜20g/10分、または5g/10分〜15g/10分のメルトインデックス(190℃/2.16kg)を有する。
一実施形態では、組成物は、組成物の総重量に基づいて、50重量%、または55重量%、または60重量%〜69重量%、または70重量%、または75重量%、または80重量%、または85重量%、または90重量%、または95重量%のHDPEを含む。別の実施形態では、組成物は、組成物の総重量に基づいて、50重量%〜95重量%、または55重量%〜90重量%、または60重量%〜85重量%、または60重量%〜80重量%のHDPEを含む。
HDPEは、本明細書に開示される1つ以上の実施形態を含み得る。
B.低密度ポリエチレン(LDPE)
本組成物は、低密度ポリエチレンを含む。「低密度ポリエチレン」(または「LDPE」)は、0.910g/cc〜0.925g/cc、または0.935g/cc、または0.940g/cc未満の密度を有するエチレン系ポリマーである。
好適なLDPEの非限定的な例は、高圧法LDPEである。「高圧法LDPE」は、高圧下でのフリーラジカル重合によって生成される0.910g/cc〜0.940g/cc未満の密度を有する低密度エチレンホモポリマーである。高圧法LDPEは、フリーラジカル重合によって生成され得る。好適な高圧法LDPEの非限定的な例は、国際公開番号WO2012/177299に開示されており、その全体が本明細書に組み込まれる。
LDPEは、エチレン、任意に1種以上のC−C20、またはC−C10、またはC−C20、またはC−Cα−オレフィンコモノマー、ならびに任意にアクリル酸エチル、酢酸ビニル、およびビニルシランコモノマーのうちの1種以上を含み得る。LDPEコポリマーは、LDPEコポリマーの総重量に基づき、その中に重合されている少なくとも50重量パーセントのエチレン、または少なくとも70重量パーセント、または少なくとも80重量パーセント、または少なくとも85重量パーセント、または少なくとも90重量パーセント、または少なくとも95重量パーセントの重合された形態のエチレンを含む。LDPEコポリマーの残部は、C−C20α−オレフィン、アクリル酸エチル、酢酸ビニル、および/またはビニルシランコモノマーの単位から誘導される。
好適なLDPEの非限定的な例としては、TheDow Chemical Companyから入手可能なLDPE DFDB−1258 NTなどのDOW低密度ポリエチレン樹脂、ならびに一般に、Borealis、Basel、Sabic、およびその他から入手可能なものなどの重袋または農業用フィルムに使用するための任意の分画メルトフローインデックス(MFI)樹脂が挙げられる。
一実施形態では、高圧法LDPEなどのLDPEは、0.915g/cc〜0.925g/ccの密度、および0.15g/10分〜50g/10分のメルトインデックス(190℃/2.16kg)を有する。一実施形態では、LDPEは、0.920g/cc〜0.925g/ccの密度、および0.15g/10分〜10g/10分のメルトインデックス(190℃/2.16kg)を有する。
一実施形態では、LDPEは、0.915g/cc〜0.925g/ccの密度、および0.15g/10分〜50g/10分のメルトインデックス(190℃/2.16kg)を有するエチレンホモポリマーである。
本明細書での使用に好適なLDPEは、以下の特性、
(a)0.915g/cc、もしくは0.918g/cc、もしくは0.920g/cc〜0.922g/cc、もしくは0.925g/ccの密度、および/または
(b)0.15g/10分、もしくは1.0g/10分〜2g/10分、もしくは10g/10分、もしくは20g/10分、もしくは30g/10分、もしくは40g/10分、もしくは50g/10分のメルトインデックス(190℃/2.16kg)、および/または
(c)(LDPEの総重量に基づき)50重量%、もしくは50重量%超、もしくは51重量%、もしくは55重量%、もしくは60重量%、もしくは65重量%、もしくは70重量%、もしくは75重量%〜80重量%、もしくは85重量%、もしくは90重量%、もしくは95重量%、もしくは98重量%、もしくは100重量%未満、もしくは100重量%の重合エチレンモノマーのエチレン含有量、のうちの1つ、いくつか、またはすべてを有し得る。
様々な実施形態では、LDPEは、特性(a)〜(c)のうちの少なくとも2つ、またはすべてを有する。
一実施形態では、LDPEは、0.915g/cc〜0.925g/cc、または0.918g/cc〜0.922g/ccの密度、および0.15g/10分〜50g/10分、または1.0g/10分〜20g/10分のメルトインデックス(190℃/2.16kg)を有する。
一実施形態では、組成物は、組成物の総重量に基づいて、5重量%、または10重量%、または15重量%、または20重量%、または25重量%、または28重量%〜30重量%、または35重量%、または40重量%、または45重量%、または50重量%のLDPEを含む。さらなる実施形態では、組成物は、組成物の総重量に基づいて、5重量%〜50重量%、または5重量%〜30重量%、または15重量%〜30重量%のLDPEを含む。
LDPEは、本明細書に開示される1つ以上の実施形態を含み得る。
一実施形態では、本組成物に組み込む前に、HDPEとLDPEが組み合わされて、「HDPE/LDPEブレンド」を形成する。HDPE/LDPEブレンドは、過酸化物変性HDPEおよび核剤を含まない。一実施形態では、HDPE/LDPEブレンドは、HDPE/LDPEブレンドの総重量に基づいて、45重量%、または50重量%、または55重量%、または60重量%、または65重量%、または70重量%〜75重量%、または80重量%、または85重量%、または90重量%、または95重量%のHDPE、および相当量、または5重量%、または10重量%、または15重量%、または20重量%、または25重量%〜30重量%、または35重量%、または40重量%、または45重量%、または50重量%、または55重量%のLDPEを含有する。一実施形態では、HDPE/LDPEブレンドは、HDPEおよびLDPEからなる。別の実施形態では、少量、例えば0.1重量%、または1重量%〜2重量%、または3重量%、または4重量%、または5重量%の1種以上の他のポリマー、例えばポリプロピレンなどの1種以上の他のポリオレフィンが、HDPE/LDPEブレンド中に存在してもよい。
HDPE/LDPEブレンドは、本明細書に開示される1つ以上の実施形態を含み得る。
C.過酸化物変性HDPE
本組成物は、過酸化物変性HDPEを含む。「過酸化物変性HDPE」は、HDPEレオロジーが変化して、一般的な理解におけるように架橋されているわけではないが、熱硬化樹脂を形成するといったような方法で、過酸化物が、レオロジー調整剤として作用するように、過酸化物と溶融ブレンドされたHDPEである。言い換えれば、過酸化物変性HDPEは、依然として溶融加工可能である。好適な溶融ブレンドプロセスの非限定的な例は、押出プロセスである。HDPEは、本明細書で先に開示された任意のHDPEであってもよい。
好適な過酸化物の非限定的な例は、ジアルキルペルオキシドである。好適なジアルキルペルオキシドの非限定的な例としては、ジクミルペルオキシド、ジ−t−ブチルペルオキシド、t−ブチルクミルペルオキシド、2,5−ジメチル−2,5−ジ(tert−ブチルペルオキシ)−ヘキサン、2,5−ジメチル−2,5−ジ(tert−アミルペルオキシ)−ヘキサン、2,5−ジメチル−2,5−ジ(tert−ブチルペルオキシ)ヘキシン−3,2,5−ジメチル−2,5−ジ(tert−アミルペルオキシ)ヘキシン−3、α、α−ジ[(tert−ブチルペルオキシ)−イソプロピル]−ベンゼン、ジ−t−アミルペルオキシド(DTAP)、1,3,5−トリ−[(tert−ブチルペルオキシ)−イソプロピル]ベンゼン、1,3−ジメチル−3−(tert−ブチルペルオキシ)ブタノール、1,3−ジメチル−3−(tert−アミルペルオキシ)ブタノール、およびこれらの過酸化物の2種以上の混合物が挙げられる。一実施形態では、過酸化物は、ジ−t−アミルペルオキシド(DTAP)、2,5−ジメチル−2,5−ジ(tert−ブチルペルオキシ)−ヘキサン、ジクミルペルオキシド、およびこれらの組み合わせから選択される。別の実施形態では、過酸化物は、ジ−t−アミルペルオキシド(DTAP)である。
一実施形態では、過酸化物変性HDPEは、HDPEと過酸化物の混合量に基づいて、99重量%、または99.2重量%〜99.5重量%、または99.9重量%のHDPEと、0.05重量%、または0.1重量%、または0.5重量%〜0.8重量%、または1.0重量%の過酸化物との押出などの、溶融ブレンドによって形成される。一実施形態では、過酸化物変性HDPEが、0重量%、または0重量%〜0.01重量%未満の過酸化物を含有するように、溶融ブレンド中にすべてのまたは実質的にすべての過酸化物がHDPEと反応する。
一実施形態では、組成物は、組成物の総重量に基づいて、2重量%、または3重量%、または4重量%〜5重量%、または6重量%、または7重量%、または8重量%、または9重量%、または10重量%の過酸化物変性HDPEを含む。別の実施形態では、組成物は、組成物の総重量に基づいて、2重量%〜10重量%の過酸化物変性HDPEを含む。
過酸化物変性HDPEは、本明細書に開示される1つ以上の実施形態を含み得る。
D.核剤
本組成物は、核剤を含む。好適な核剤の非限定的な例としては、フッ素樹脂、窒化ホウ素、アルミナ、シリカ、ポリ(4−メチルペンテン)、ジルコニア、タルク、アゾジカルボンアミド(ADCA)、および4,4’−オキシビスベンゼンスルホニルヒドラジド(OBSH)が挙げられる。一実施形態では、核剤は、フッ素樹脂、窒化ホウ素、ADCA、シリカ、ポリ(4−メチルペンテン)、およびこれらの組み合わせから選択される。
フッ素樹脂は、フッ素含有モノマーのホモポリマーおよびコポリマーを含む種々のポリマーであってもよい。好適なフッ素樹脂の非限定的な例としては、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)、テトラフルオロエチレン−ペルフルオロアルキルビニルエーテルコポリマー(PFA)、エチレン−テトラフルオロエチレンコポリマー(ETFE)、テトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレンコポリマー(FEP)、テトラフルオロエチレン−エチレンコポリマー、ポリフッ化ビニリデン(PVdF)、ポリクロロトリフルオロエチレン(PCTFE)、クロロトリフルオロエチレン−エチレンコポリマー(ECTFE)などが挙げられる。一実施形態では、核剤は、PTFE、PFA、ETFE、およびこれらの組み合わせから選択されるフッ素樹脂である。別の実施形態では、核剤は、PTFEであるフッ素樹脂である。
一実施形態では、フッ素樹脂は、(懸濁重合とは対照的に)分散重合によって調製される。分散重合は、典型的にはサブミクロンサイズ、例えば0.1〜0.3ミクロンのフッ素樹脂粒子を生成し、これらの粒子は、多くの場合サイズが5ミクロン以上の凝集体に凝集する傾向がある。このプロセスの実施における一実施形態は、このようなフッ素樹脂凝集体のサイズをサブミクロンサイズの凝集体にかつ/または凝集体を形成する個々のサブミクロン粒子に粉砕する工程を含み、この粉砕は、フッ素樹脂核剤、HDPE、LDPE、および過酸化物変性HDPEの混合物を発泡する前に行われる。一実施形態では、フッ素樹脂核剤、HDPE、LDPE、および過酸化物変性HDPEは、フッ素樹脂凝集体が粉砕された後、混合、好ましくはバッチ混合される。
典型的には粉末のバルク形状におけるフッ素樹脂粒子の形状は、特に限定されないが、粒子は形状が主に球状であり、微細なセルおよび優れた均一な発泡を含む発泡体を生成することが好ましい。
フッ素樹脂粒子、特に1ミクロン未満のサイズの粒子は、凝集する傾向にある。一実施形態では、核剤は、少なくとも1種のフッ素樹脂(例えば、PTFE)である。いくつかの市販のフッ素樹脂粉末、特に分散重合によって作製されるものは、サイズ、例えば直径が、少なくとも5ミクロン(μm)の大きさの高濃度の凝集体を含む。典型的には、凝集体のサイズは、4〜50ミクロン、より典型的には5〜20ミクロン、およびさらにより典型的には5〜15ミクロンの範囲である。典型的には、これらの粉末中のサイズが少なくとも5μmの核剤粒子の量は、少なくとも80%、より典型的には少なくとも82%、さらにより典型的には少なくとも85%である。これらの粉末は、多くのポリオレフィン(例えば、HDPEおよび/またはLDPEなど)中で良好に分散しない。
凝集したフッ素樹脂粒子、すなわち凝集体は、本開示の実施(1ミクロン未満、好ましくは0.5ミクロン未満、より好ましくは0.3ミクロン未満のサイズ分布に従って)に使用され得るが、非凝集粒子の使用が好ましい。したがって、フッ素樹脂核剤は、典型的には、元々サイズがサブミクロンであったか、または1ミクロン超から1ミクロン未満まで粉砕されたかのいずれかの凝集体と混在され得る非凝集粒子である。本開示の実施は、いくらか(例えば、ポリオレフィンと混合される総粒子および/または総凝集体の10%、または9%、または8%、または7%、または6%、または5%、または4%、または3%、または2%、または1%未満)のサイズが1ミクロン超である粒子および/または凝集体の存在を許容し得るが、このような粒子および/または凝集体の量が少ないほど、HDPE、LDPE、および過酸化物変性HDPE中の粒子および凝集体の分散がより良好であり、発泡生成物中のセルサイズがより均一に分布される。
凝集粒子は、任意の従来の手段、例えば、粉砕、混合、または(典型的には比較的高速での)撹拌などによって互いに分離され得る。一実施形態では、1ミクロン以上、典型的には3、または4、または5ミクロン以上の凝集体を含むフッ素樹脂核剤は、核剤が、HDPE、LDPE、過酸化物変性HDPE、またはこれらの混合物と混合される前に、大部分の、好ましくは80%、82%、85%、90%、またはそれを超えるこのような凝集体を、サイズが1ミクロン未満の非凝集粒子またはサイズが1ミクロン未満の凝集体のいずれかに粉砕する任意の手順、処理などに供される。
一実施形態では、1ミクロン以上、典型的には3、または4、または5ミクロン以上の凝集体を含むフッ素樹脂核剤は、最初にポリオレフィンと混合されてマスターバッチを形成し、次いでマスターバッチは、大部分の、好ましくは80%、82%、85%、90%、またはそれを超えるこのような凝集体を、サイズが1ミクロン未満の非凝集粒子またはサイズが1ミクロン未満の凝集体のいずれかに粉砕する任意の手順、処理などに供される。典型的には、マスターバッチは、1重量%〜50重量%、より典型的には5重量%〜50重量%、さらにより典型的には10重量%〜20重量%の核剤、および50重量%〜99重量%、より典型的には70重量%〜95重量%、さらにより典型的には80重量%〜90重量%のポリオレフィンを含む。マスターバッチが、核剤粉砕手順、処理などに供された後、マスターバッチは、HDPE、LDPE、および過酸化物変性HDPEと混合され、発泡プロセスを開始する前に、非凝集粒子および凝集体を、HDPE、LDPE、および過酸化物変性HDPE中に均一に分散させるための条件下で、十分な時間にわたって発泡される。核剤を含有する好適なマスターバッチの非限定的な例は、フッ素樹脂核剤(例えば、PTFE)およびエテンホモポリマーを含有するマスターバッチである。
一実施形態では、1ミクロン以上、典型的には3、または4、または5ミクロン以上の凝集体を含むフッ素樹脂核剤は、最初にHDPE、LDPE、過酸化物変性HDPE、またはこれらの組み合わせと発泡プロセスの実施に所望の量で混合され、次いで混合物は、十分な時間にわたって、(1)大部分の、好ましくは80%、82%、85%、90%、またはそれを超えるこのような凝集体を、サイズが1ミクロン未満の非凝集粒子またはサイズが1ミクロン未満の凝集体のいずれかに粉砕する、かつ(2)発泡プロセスを開始する前に、これらの非凝集粒子および粉砕凝集体を、HDPE、LDPE、および/または過酸化物変性HDPE中に実質的に均一に分散させる、任意の手順、処理などに供される。
核剤、具体的には上記の粒径分布のPTFEは、任意の従来の手段によって、HDPE、LDPE、過酸化物変性HDPE、またはこれらの組み合わせに添加され得る。核剤は、そのままで、1つ以上の他の添加剤、例えば、酸化防止剤、セル安定剤などと組み合わせて、またはマスターバッチの一部として添加され得る。核剤は、HDPE、LDPE、および/または過酸化物変性HDPEと混合されて、HDPE、LDPE、および/または過酸化物変性HDPE中に本質的に均質な核剤の分散を達成する。この目的のために、例えばBUSS(商標)ニーダーの使用を通してのバッチ混合は、典型的には押出機内での混合よりも好ましい。核剤が、最初に、押出機内でHDPE、LDPE、および/または過酸化物変性HDPEと混合される場合、その次には、発泡用に発泡剤を注入する前に、典型的には、核剤が、HDPE、LDPE、および/または過酸化物変性HDPEに添加される。
一実施形態では、核剤は、LDPEと均質に配合されて、有核LDPEを生成し、有核LDPEは、HDPEおよび過酸化物変性HDPEと共に発泡押出機に供給される。
一実施形態では、核剤は、HDPEと均質に配合されて、有核HDPEを生成し、有核HDPEは、LDPEおよび過酸化物変性HDPEと共に発泡押出機に供給される。
一実施形態では、核剤は、過酸化物変性HDPEと均質に配合されて、有核過酸化物変性HDPEを生成し、有核過酸化物変性HDPEは、LDPEおよびHDPEと共に発泡押出機に供給される。
一実施形態では、核剤は、LDPE、HDPE、および過酸化物変性HDPEと共に発泡押出機に供給される。別の実施形態では、核剤、LDPE、HDPE、および過酸化物変性HDPEは、同時に発泡押出機に供給される。核剤は、マスターバッチの一部であっても、そうでなくてもよい。
粒径は、当該技術分野において既知である任意の方法によって決定され得る。一実施形態において、フッ素樹脂粉末の粒径および比率(数基準による%)の決定は、以下のように決定され得る。約35〜40kHzの超音波処理下で約2分間の分散処理によって得られたフッ素樹脂粉末と、エタノールとを含む分散体であって、フッ素樹脂粉末が、分散体のレーザー透過(出力光対入射光の比率)を70〜95%にする量で含有される、分散体を、相対屈折(決定は、フッ素樹脂粉末の回析比(約0.99)対エタノールの回析比の比に基づいて、またはその比に最も近い(例えば、1.02)上述の粒径分析器の測定に従って行われる)および流動型セル測定モード下でマイクロトラック粒径分析器に供して、個々の粒子の粒径(D、D、D...)および各粒径を有する粒子の数(N、N、N...)を、レーザーの光学回析に基づいて決定する。この場合、個々の粒子の粒径(D)は、様々な形状を有する粒子が対応する球の直径の観点から測定されるマイクロトラック粒径分析器によって自動的に測定される。したがって、粒径Dの比率(数基準による%)は、これらの粒子の数(N)対粒子全体の数(ΣN)のパーセンテージによって表される。0.1〜0.5μmの粒径を有する粒子の比率は、0.1〜0.5μmの粒径を有する粒子の数対既存の粒子の総数(ΣN)のパーセンテージによって表される。同様に、5μm以上の粒径を有する粒子の比率は、5μm以上の粒径を有する粒子の数対既存の粒子の総数(ΣN)のパーセンテージによって表される。一方、本発明の核剤の平均粒径は、以下の式に従って、既存の粒子の総数(ΣN)、およびそれぞれの粒子の粒径の三乗の積と既存の粒子の総数との合計(ΣND)を使用して計算され得る。
平均粒径(μm)=(ΣND/ΣN)1/3
粒径の計算は、米国特許第6,121,335号に更に例証される。
一実施形態では、組成物は、組成物の総重量に基づいて、0.1重量%、または0.15重量%、または1.0重量%〜1.5重量%、または2.0重量%、または3.0重量%、または4.0重量%、または5重量%の核剤を含む。別の実施形態では、組成物は、組成物の総重量に基づいて、0.1重量%、または1.5重量%〜5重量%、または1.0重量%〜3.0重量%の核剤を含む。
一実施形態では、組成物は、組成物の総重量に基づいて、0.1重量%、または0.15重量%、または1.0重量%〜1.5重量%、または2.0重量%、または3.0重量%、または4.0重量%、または5重量%の核剤マスターバッチを含む。別の実施形態では、組成物は、組成物の総重量に基づいて、0.1重量%、または1.5重量%〜5重量%、または1.0重量%〜3.0重量%の核剤マスターバッチを含む。
核剤は、本明細書に開示される1つ以上の実施形態を含み得る。
E.添加剤
一実施形態において、組成物は、1種以上の添加剤を含む。代表的な添加剤としては、加工助剤、潤滑剤、安定剤(酸化防止剤)、発泡助剤、界面活性剤、流動助剤、粘度制御剤、着色剤、銅害防止剤などが挙げられるが、これらに限定されない。これらの添加剤は、加工前または加工中のいずれかでHDPE、LDPE、および/または過酸化物変性HDPEに添加され得る。組成物中の任意の特定の添加剤の量は、組成物の総重量に基づいて、典型的には0.01〜1重量%、より典型的には0.01〜0.5重量%、およびさらにより典型的には0.01〜0.3重量%であり、組成物中の添加剤の総量は、存在する場合、典型的には0.01〜5重量%、より典型的には0.01〜2重量%、およびさらにより典型的には0.01〜1重量%である。
F.発泡剤
一実施形態では、組成物は、発泡剤を含む。発泡剤は、押出温度、発泡条件、および発泡体形成法などにとって好適な1つ以上のものである。最終形態の絶縁発泡体層が押出形成と同時に形成される場合、例えば、窒素、炭素ガス(例えば、CO、COなど)、ヘリウム、およびアルゴンなどの不活性気体、メタン、プロパン、ブタン、およびペンタンなどの炭化水素、例えば、ジクロロジフルオロメタン、ジクロロモノフルオロメタン、モノクロロジフルオロメタン、トリクロロモノフルオロメタン、モノクロロペンタフルオロエタン、およびトリクロロトリフルオロエタンなどのハロゲン化炭化水素が使用される。使用される発泡剤の量は、変動し得る。一実施形態では、発泡剤は、発泡されるポリマー組成物(HDPE、LDPE、および過酸化物変性HDPEを含む)100重量部当たり、0.001〜0.1重量部、または0.005〜0.05重量部の量で存在する。発泡剤は、発泡される有機ポリマーと事前に混合されてもよく、または押出機のバレル上に形成されている発泡剤供給口から押出機内に供給されてもよい。
G.組成物
本開示は、組成物を提供する。一実施形態では、組成物は、発泡性組成物である。組成物は、(A)高密度ポリエチレン(HDPE)、(B)低密度ポリエチレン(LDPE)、(C)過酸化物変性HDPE、(D)核剤、(E)任意に添加剤、および(F)任意に発泡剤を含む。
一実施形態では、組成物、さらに発泡性組成物は、
(A)50重量%、または55重量%、または60重量%〜69重量%、または70重量%、または75重量%、または80重量%、または85重量%、または90重量%、または95重量%のHDPE、
(B)5重量%、または10重量%、または15重量%、または20重量%、または25重量%、または28重量%〜30重量%、または35重量%、または40重量%、または45重量%、または50重量%のLDPE、
(C)2重量%、または3重量%、または4重量%〜5重量%、または6重量%、または7重量%、または8重量%、または9重量%、または10重量%の過酸化物変性HDPE(例えば、DTAP−変性HDPE)、
(D)0.1重量%、または0.15重量%、または1.0重量%〜1.5重量%、または2.0重量%、または3.0重量%、または4.0重量%、または5重量%の核剤または核剤マスターバッチ、
(E)0重量%、または0.01重量%、または0.05重量%〜1重量%、または2重量%、または3重量%、または4重量%、または5重量%の添加剤、および
(F)任意に発泡剤、を含む。
核剤は、マスターバッチの一部であっても、そうでなくてもよい。一実施形態では、過酸化物変性HDPEは、HDPEと過酸化物の混合量に基づいて、99重量%、または99.2重量%〜99.5重量%、または99.9重量%のHDPEと、0.05重量%、または0.1重量%、または0.5重量%〜0.8重量%、または1.0重量%の過酸化物とを含有する組成物から形成される。
本明細書に開示される組成物の各々における成分の合計は、100重量パーセント(重量%)をもたらすと理解される。
本組成物は、少なくとも4種の異なる成分、(A)HDPE、(B)LDPE、(C)過酸化物変性HDPE、および(D)核剤を含む。したがって、1種の成分が2種の成分として機能し得ない。例えば、(C)過酸化物変性HDPEは、(A)HDPEと同じHDPEから形成され得るが、(C)過酸化物変性HDPEは、(A)HDPEとは異なる。なぜなら(C)過酸化物変性HDPEは、過酸化物と溶融ブレンドされてレオロジー調整されているが、一方(A)HDPEはそうではない。(A)HDPEは、過酸化物でレオロジー調整されておらず、本組成物中に含まれる前後で熱可塑性のままである。(C)過酸化物変性HDPEは、(A)HDPEと同じかまたは異なるHDPEから形成され得る。一実施形態では、(C)過酸化物変性HDPEは、(A)HDPEと同じHDPEから形成される。
一実施形態では、組成物は、別個の成分として過酸化物を含まない。別個の成分として過酸化物を含まない組成物は、(C)過酸化物変性HDPEの生成からの過酸化物の残量を含有しても含有しなくてもよい。一実施形態では、組成物は、過酸化物を含まない(すなわち、組成物の総重量に基づいて、0重量%の過酸化物を含有する)。
様々な実施形態では、組成物は、ペレットの形態である。組成物がペレットの形態である場合、組成物は、発泡剤を含まない。ペレットは、2.0mm、または2.3mm〜3.0mm、または3.5mmの直径、および2.0mm、または2.3mm〜3.0mm、または3.5mmの長さを有し得る。一実施形態では、組成物は、2.3mm〜3.0mmの直径、2.3mm〜3.0mmの長さを有するペレットの形態である。
一実施形態では、組成物は、2.0、または2.1、または2.2〜2.3、または2.4の(2.47GHzでの)誘電率(DC)を有する。
一実施形態では、組成物は、0.000200未満、または0.000150未満、または0.000110未満、または0.000105未満、または0.000100未満の(2.47GHzでの)誘電正接(DF)を有する。別の実施形態では、組成物は、0.0000500、または0.0000800、または0.0000850、または0.0000900、または0.0000950〜0.0001000、または0.000105、または0.000110、または0.000150、または0.000200の(2.47GHzでの)誘電正接を有する。別の実施形態では、組成物は、0.0000500〜0.000200、または0.0000500〜0.000150、または0.0000800〜0.000110の(2.47GHzでの)誘電正接を有する。
一実施形態では、組成物は、(≧)370mN以上の溶融強度を有する。別の実施形態では、組成物は、370mN、または380mN、または400mN〜420mN、または430mN、または440mN、または450mN、または500mNの溶融強度を有する。別の実施形態では、組成物は、370mN〜500mN、または370mN〜450mN、または370mN〜420mNの溶融強度を有する。
一実施形態では、組成物は、以下の特性、
(i)2.0、もしくは2.1、もしくは2.2〜2.3、もしくは2.4の(2.47GHzでの)誘電率(DC)、
(ii)0.0000500、もしくは0.0000800、もしくは0.0000850、もしくは0.0000900、もしくは0.0000950〜0.0001000、もしくは0.000105、もしくは0.000110、もしくは0.000150、もしくは0.000200の(2.47GHzでの)誘電正接(DF)、および/または
(iii)370mN、もしくは380mN、もしくは400mN〜420mN、もしくは430mN、もしくは440mN、もしくは450mN、もしくは500mNの溶融強度、のうちの1つ、いくつか、またはすべてを有する。
一実施形態では、組成物は、特性(i)〜(iii)のうちの少なくとも2つ、またはすべてを有する。
組成物は、本明細書に開示される1つ以上の実施形態を含み得る。
H.発泡プロセス
一実施形態では、組成物は、発泡する。
組成物は、既知の方法および既知の装置を使用して発泡させることができる。一実施形態では、発泡体は、例えば組成物が高圧力ゾーンにある間に、発泡剤を注入し、次いで組成物を低圧力ゾーンに押し出すことなどの、発泡押出条件下で作動する押出機を使用して、HDPE、LDPE、過酸化物変性HDPE、および核剤を含有する組成物を押し出すことによって生成される。発泡プロセスは、C.P.Park in Polyolefin Foam,Chapter9,Handbook of Polymer Foams and Technology,edited by D.Klempner and K.C.Frisch,Hanser Publishers(1991)にさらに記載されている。
一実施形態では、典型的な押出発泡プロセスは、カナダ特許第2 523 861 C号、Low Loss Foam Composition and Cable Having Low Loss Foam Layerにおいて記載されているように、雰囲気ガス(例えば、CO)などの発泡剤を使用して、発泡ケーブル絶縁体を生成する。ポリマー溶融物中への発泡気体の溶解は、例えば、H.Zhang(下記)および他の研究において報告されているヘンリーの法則によって左右される。可溶性は、飽和圧力と、それ自体が温度の関数であるヘンリーの法則定数との関数である(Zhang_Hongtao_201011_MASc_thesis.pdf;Foam Extrusionも参照されたい:Principles and Practice by Shau−Tarng Lee,editor)。MuCell(登録商標)マイクロセル発泡体注入成形技術は、商業的に実施される発泡プロセスの一例であり、それは一般に、米国特許第6,284,810号に記載されている。
発泡押出中の適切な圧力制御の重要性に関する上記のことを考慮して、好適なプロセスは、商業的にMuCell(登録商標)プロセスと称されるものであり、このプロセスでは、米国特許第6,284,810号に報告される通り、効果的な核形成のための特定のハードウェア設計を介して適切な圧力が構築される。この公開物に開示される方法は、「補助核形成剤」の不在下で、発泡気体の自己核形成のための高圧降下(dP/dt)にのみ依存する(4欄、25〜30行目)。
一実施形態では、発泡体は、例えば組成物が高圧力ゾーンにある間に、二酸化炭素(CO)発泡剤を注入し、次いで組成物を低圧力ゾーンに押し出すことなどの、発泡押出条件下で作動する押出機を使用して、HDPE、LDPE、過酸化物変性HDPE、および核剤を含有する組成物を押し出すことによって生成される。そこでCO圧力は、1MPa〜5MPa、または12MPa、または40MPaの範囲である。
一実施形態では、発泡体組成物は、30%超、または40%超、または50%超、または60%超、または70%超、または75%超、または80%超の発泡倍率を有する。別の実施形態では、発泡体組成物は、30%、または33%、または40%、または45%、または46%、または50%、または55%、または60%、または65%、または70%、または75%、または80%〜85%、または90%、または95%、または100%の発泡倍率を有する。一実施形態では、発泡体組成物は、30%〜100%、または45%〜100%、または70%〜100%の発泡倍率を有する。
一実施形態では、発泡体組成物は、400μm未満、または390μm未満、または380μm未満、または375μm未満、または370μm未満、または360μm未満、または350μm未満、または340μm未満、または330μm未満、または320μm未満、または310μm未満、または300μm未満、または290μm未満、または280μm未満、または270未満μm、または260μm未満、または250μm未満、または240μm未満、または230μm未満、または220μm未満の平均セルサイズを有する。別の実施形態では、発泡体組成物は、100μm、または150μm、または200μm〜220μm、または230μm、または240μm、または250μm、または260μm、または270μm、または280μm、または290μm、または300μm、または310μm、または320μm、または330μm、または340μm、または350μm、または360μm、または370μm、または375μm、または380μm、または390μm、または400μmの平均セルサイズを有する。一実施形態では、発泡体組成物は、100μm〜400μm、または200μm〜370μm、または200μm〜365μmの平均セルサイズを有する。
様々な実施形態では、発泡体組成物は、
(A)50重量%、または55重量%、または60重量%〜69重量%、または70重量%、または75重量%、または80重量%、または85重量%、または90重量%、または95重量%のHDPE、
(B)5重量%、または10重量%、または15重量%、または20重量%、または25重量%、または28重量%〜30重量%、または35重量%、または40重量%、または45重量%、または50重量%のLDPE、
(C)2重量%、または3重量%、または4重量%〜5重量%、または6重量%、または7重量%、または8重量%、または9重量%、または10重量%の過酸化物変性HDPE(例えば、DTAP−変性HDPE)、
(D)0.1重量%、または0.15重量%、または1.0重量%〜1.5重量%、または2.0重量%、または3.0重量%、または4.0重量%、または5重量%の核剤または核剤マスターバッチ、
(E)0重量%、または0.01重量%、または0.05重量%〜1重量%、または2重量%、または3重量%、または4重量%、または5重量%の添加剤、を含み、
1つ以上の実施形態では、発泡体組成物は、以下の特性、
(i)30%、もしくは33%、もしくは40%、もしくは45%、もしくは46%、もしくは50%、もしくは55%、もしくは60%、もしくは65%、もしくは70%、もしくは75%、もしくは80%〜85%、もしくは90%、もしくは95%、もしくは100%の発泡倍率、
(ii)100μm、もしくは150μm、もしくは200μm〜220μm、もしくは230μm、もしくは240μm、もしくは250μm、もしくは260μm、もしくは270μm、もしくは280μm、もしくは290μm、もしくは300μm、もしくは310μm、もしくは320μm、もしくは330μm、もしくは340μm、もしくは350μm、もしくは360μm、もしくは370μm、もしくは375μm、もしくは380μm、もしくは390μm、もしくは400μmの平均セルサイズ、
(iii)未発泡組成物から形成された固体プラーク上(すなわち、発泡前の発泡体組成物から形成された固体プラーク上)で測定される場合、2.0、もしくは2.1、もしくは2.2〜2.3、もしくは2.4の(2.47GHzでの)誘電率(DC)、
(iv)未発泡組成物から形成された固体プラーク上で測定される場合、0.0000500、もしくは0.0000800、もしくは0.0000850、もしくは0.0000900、もしくは0.0000950〜0.0001000、もしくは0.000105、もしくは0.000110、もしくは0.000150、もしくは0.000200の(2.47GHzでの)誘電正接(DF)、および/または
(v)未発泡組成物から形成された固体プラーク上で測定される場合、370mN、もしくは380mN、もしくは400mN〜420mN、もしくは430mN、もしくは440mN、もしくは450mN、もしくは500mNの溶融強度、のうちの1つ、いくつか、またはすべてを有し得る。
一実施形態では、過酸化物変性HDPEは、HDPEと過酸化物の混合量に基づいて、99重量%、または99.2重量%〜99.5重量%、または99.9重量%のHDPEと、0.05重量%、または0.1重量%、または0.5重量%〜0.8重量%、または1.0重量%の過酸化物とを含有する組成物から形成される。一実施形態では、発泡体組成物は、別個の成分として過酸化物を含まない。
様々な実施形態では、発泡体組成物は、特性(i)〜(v)のうちの少なくとも2つ、または少なくとも3つ、または少なくとも4つ、またはすべてを有する。
いかなる特定の理論にも拘束されることを望むものではないが、出願人は、過酸化物変性HDPEのHDPE、LDPE、および核剤への添加によって、本組成物の発泡が改善されて、HDPE、LDPE、核剤、および同じ過酸化物を同量で含有する(しかし過酸化物変性HDPEを含有しない)発泡体組成物と比較して、同等の膨張レベル(すなわち、発泡レベル)での縮小セルサイズを有する発泡体組成物をもたらすと考える。
いかなる特定の理論にも拘束されることを望むものではないが、出願人は、高い溶融強度(すなわち、≧370mN)を有する本発泡体組成物が、高いモジュラスを有し、したがって特にLLDPEから作製される類似の発泡体組成物と比較して高い発泡体耐破壊性を示すと考える。
I.プロセス
本開示はまた、発泡体組成物の作製プロセスも提供する。一実施形態では、プロセスは、
(i)(A)HDPE、(B)LDPE、(C)過酸化物変性HDPE、(D)核剤、および(E)任意の添加剤を含む組成物を形成する工程と、
(ii)典型的な押出条件下で、1MPa〜5MPa、または12MPa、または40MPaの圧力で、組成物を発泡剤と接触させる工程と、を含む。
組成物は、本明細書に開示される任意の組成物であってもよい。一実施形態では、組成物は、別個の成分として過酸化物を含まない。
一実施形態では、プロセスは、
(i)
(A)50重量%、または55重量%、または60重量%〜69重量%、または70重量%、または75重量%、または80重量%、または85重量%、または90重量%、または95重量%のHDPE、
(B)5重量%、または10重量%、または15重量%、または20重量%、または25重量%、または28重量%〜30重量%、または35重量%、または40重量%、または45重量%、または50重量%のLDPE、
(C)2重量%、または3重量%、または4重量%〜5重量%、または6重量%、または7重量%、または8重量%、または9重量%、または10重量%の過酸化物変性HDPE(例えば、DTAP−変性HDPE)、
(D)0.1重量%、または0.15重量%、または1.0重量%〜1.5重量%、または2.0重量%、または3.0重量%、または4.0重量%、または5重量%の核剤または核剤マスターバッチ、
(E)0重量%、または0.01重量%、または0.05重量%〜1重量%、または2重量%、または3重量%、または4重量%、または5重量%の添加剤、を含む組成物を形成する工程と、
(ii)典型的な押出条件下で、1MPa〜5MPa、または12MPa、または40MPaの圧力で、組成物をCOである発泡剤と接触させる工程と、を含む。
一実施形態では、組成物は、HDPE、LDPE、過酸化物変性HDPE、核剤、および任意の添加剤を同時に発泡押出機に供給することによって形成される。
一実施形態では、組成物は、HDPEとLDPEとを配合して、HDPE/LDPEブレンドを生成し、HDPE/LDPEブレンド、過酸化物変性HDPE、核剤、および任意の添加剤を発泡押出機に供給することによって形成される。
一実施形態では、組成物は、HDPEと過酸化物変性HDPEとを配合して、HDPE/過酸化物変性HDPEブレンドを生成し、HDPE/過酸化物変性HDPEブレンド、LDPE、核剤、および任意の添加剤を発泡押出機に供給することによって形成される。
一実施形態では、組成物は、核形成剤とLDPEとを配合して、有核LDPEを形成し、有核LDPE、HDPE、過酸化物変性HDPE、および任意の添加剤を発泡押出機に供給することによって形成される。
一実施形態では、組成物は、核形成剤とHDPEとを配合して、有核HDPEを形成し、有核HDPE、LDPE、過酸化物変性HDPE、および任意の添加剤を発泡押出機に供給することによって形成される。
一実施形態では、組成物は、核形成剤と過酸化物変性HDPEとを配合して、有核過酸化物変性HDPEを形成し、有核過酸化物変性HDPE、LDPE、HDPE、および任意の添加剤を発泡押出機に供給することによって形成される。
一実施形態では、組成物は、核形成剤と過酸化物変性HDPEおよびHDPEとを配合して、有核過酸化物変性HDPE/有核HDPEブレンドを形成し、有核過酸化物変性HDPE/有核HDPEブレンド、LDPE、および任意の添加剤を発泡押出機に供給することによって形成される。
一実施形態では、プロセスは、組成物をペレット化することを含む。さらなる実施形態では、プロセスは、ペレット化組成物を発泡押出機に供給することを含む。
一実施形態では、プロセスは、発泡体組成物を生成することを含む。典型的には、圧力降下が溶存ガスによる発泡をもたらすので、組成物は押出ダイを出るときに発泡する。一実施形態では、プロセスは、発泡体組成物を導体上に押し出すことを含む。「上に」という用語は、発泡体組成物と導体との間の直接接触または間接接触を含む。一実施形態では、プロセスは、絶縁層などのシースを形成するために発泡体組成物を導体上に押し出すことを含む。一実施形態では、絶縁層は、0.1mm、または0.2mm〜0.3mm、または0.4mm、または0.8mm、または1.0mmの厚さを有する。別の実施形態では、絶縁層は、0.1mm〜2.0mm、または3.0mm、または4.0mm、または5.0mm、または10.0mmの厚さを有する。一実施形態では、プロセスは、発泡体組成物を生成することと、同時に発泡体組成物を導体上に押し出して被覆導体を形成することとを含む。発泡体組成物の形成および導体上への押し出しを同時に行うことで、有利なことに、300m/分(m/分)、または500m/分、または1000m/分、または1500m/分〜2000m/分、または2500m/分の生成ライン速度が可能になる。一実施形態では、プロセスは、(≧)1500m/分以上のライン速度で被覆導体を形成することを含む。
様々な実施形態では、発泡体組成物の作製プロセスは、
(i)
(A)50重量%、または55重量%、または60重量%〜69重量%、または70重量%、または75重量%、または80重量%、または85重量%、または90重量%、または95重量%のHDPE、
(B)5重量%、または10重量%、または15重量%、または20重量%、または25重量%、または28重量%〜30重量%、または35重量%、または40重量%、または45重量%、または50重量%のLDPE、
(C)2重量%、または3重量%、または4重量%〜5重量%、または6重量%、または7重量%、または8重量%、または9重量%、または10重量%の過酸化物変性HDPE(例えば、DTAP−変性HDPE)、
(D)0.1重量%、または0.15重量%、または1.0重量%〜1.5重量%、または2.0重量%、または3.0重量%、または4.0重量%、または5重量%の核剤または核剤マスターバッチ、
(E)0重量%、または0.01重量%、または0.05重量%〜1重量%、または2重量%、または3重量%、または4重量%、または5重量%の添加剤を含む、組成物を形成する工程と、
(ii)組成物をペレット化すル工程と、
(iii)ペレット化組成物を発泡押出機に供給する工程と、
(iv)発泡押出機内の典型的な押出条件下で、1MPa〜5MPa、または12MPa、または40MPaの圧力で、ペレット化組成物またはその溶融体をCOなどの発泡剤と接触させる工程と、
(v)任意に、0.1mm、または0.2mm〜0.3mm、または0.4mm、または0.8mm、または1.0mm、または2.0mm、または3.0mm、または4.0mm、または5.0mm、または10.0mmの厚さを有する絶縁層などの、シースを形成するための、発泡体組成物を導体上に押し出す工程と、を含み、
1つ以上の実施形態では、絶縁層は、以下の特性、
(a)30%、もしくは33%、もしくは40%、もしくは45%、もしくは46%、もしくは50%、もしくは55%、もしくは60%、もしくは65%、もしくは70%、もしくは75%、もしくは80%〜85%、もしくは90%、もしくは95%、もしくは100%の発泡倍率、
(b)100μm、もしくは150μm、もしくは200μm〜220μm、もしくは230μm、もしくは240μm、もしくは250μm、もしくは260μm、もしくは270μm、もしくは280μm、もしくは290μm、もしくは300μm、もしくは310μm、もしくは320μm、もしくは330μm、もしくは340μm、もしくは350μm、もしくは360μm、もしくは370μm、375μm、もしくは380μm、もしくは390μm、もしくは400μmの平均セルサイズ、
(c)未発泡組成物から形成された固体プラーク上で測定される場合、2.0、もしくは2.1、もしくは2.2〜2.3、もしくは2.4の(2.47GHzでの)誘電率(DC)、
(d)未発泡組成物から形成された固体プラーク上で測定される場合、0.0000500、もしくは0.0000800、もしくは0.0000850、もしくは0.0000900、もしくは0.0000950〜0.0001000、もしくは0.000105、もしくは0.000110、もしくは0.000150、もしくは0.000200の(2.47GHzでの)誘電正接(DF)、および/または
(e)未発泡組成物から形成された固体プラーク上で測定される場合、370mN、もしくは380mN、もしくは400mN〜420mN、もしくは430mN、もしくは440mN、もしくは450mN、もしくは500mNの溶融強度、のうちの1つ、いくつか、またはすべてを有し得る。
様々な実施形態では、絶縁層は、特性(a)〜(e)のうちの少なくとも2つ、または少なくとも3つ、または少なくとも4つ、またはすべてを有する。
本開示はまた、上記のプロセスによって作製される発泡体組成物も提供する。
本開示はまた、上記のプロセスによって作製される発泡体組成物を含む絶縁層を有するケーブル(例えば、同軸ケーブル)も提供する。
配合
ブレンド組成物の配合は、当業者に既知の標準的な手段によって行うことができる。配合装置の例は、HAAKE(商標)、BANBURY(商標)、BOLLING(商標)内部混合機などの内部バッチ混合機である。あるいは、FARREL(商標)連続混合機、WERNERおよびPFLEIDERER(商標)二軸スクリュー混合機、またはBUSS(商標)混錬連続押出機などの、連続単軸または二軸スクリュー混合機を使用してもよい。利用される混合機の種類、および混合機の操作条件は、粘度、体積抵抗率、および押出表面の滑らかさなどの組成物の特性に影響を及ぼし得る。
ブレンドの配合温度は、典型的には170℃〜200℃、より典型的には180℃〜190℃である。最終組成物の様々な成分は、任意の順序で、または同時に添加され、互いに配合され得る。
プロセスは、本明細書に開示される1つ以上の実施形態を含み得る。
J.被覆導体
本開示はまた、被覆導体を提供する。被覆導体は、導体および導体上の被覆を含み、被覆は、本発泡体組成物を含む。発泡体組成物は、本明細書に開示される任意の発泡体組成物であってもよい。一実施形態では、発泡体組成物は、別個の成分として過酸化物を含まない。
一実施形態では、被覆は、導体用の絶縁シースである。被覆は、導体上にある。被覆は、絶縁層などの1つ以上の内層であり得る。被覆は、導体を全体的にまたは部分的に覆うか、またはそうでなければ取り囲むかもしくは包むことができる。被覆は、導体を囲む唯一の構成要素であり得る。あるいは、被覆は、導体を包む多層ジャケットまたはシースのうちの1層であってもよい。一実施形態では、被覆は、導体と直接接触する。別の一実施形態では、被覆は、導体を囲む絶縁層と直接接触する。一実施形態では、被覆は、0.1mm、または0.2mm〜0.3mm、または0.4mm、または0.8mm、または1.0mm、または2.0mm、または3.0mm、または4.0mm、または5.0mm、または10.0の厚さを有する。一実施形態では、被覆導体は、無線周波数ケーブル(例えば、同軸ケーブル)などのケーブルである。別の実施形態では、ケーブルは、2.47GHz超、または2.5GHz超、または20GHz超の動作周波数を有する。別の実施形態では、ケーブルは、1GHz、または2GHz、または2.47GHz、または2.5GHz、または5GHz、または10GHz、または15GHz、または20GHz〜30GHz、または40GHz、または50GHz、または60GHz、または70GHz、または80GHz、または90GHz、または100GHz、または200GHz、または300GHz、または500GHz、または1000GHz、または2000GHz、または3000GHzの動作周波数を有する。
様々な実施形態では、(同軸ケーブルなどの)被覆導体は、
(i)導体と、
(ii)導体上の被覆であって、
(A)50重量%、または55重量%、または60重量%〜69重量%、または70重量%、または75重量%、または80重量%、または85重量%、または90重量%、または95重量%のHDPE、
(B)5重量%、または10重量%、または15重量%、または20重量%、または25重量%、または28重量%〜30重量%、または35重量%、または40重量%、または45重量%、または50重量%のLDPE、
(C)2重量%、または3重量%、または4重量%〜5重量%、または6重量%、または7重量%、または8重量%、または9重量%、または10重量%の過酸化物変性HDPE(例えば、DTAP−変性HDPE)、
(D)0.1重量%、または0.15重量%、または1.0重量%〜1.5重量%、または2.0重量%、または3.0重量%、または4.0重量%、または5重量%の核剤または核剤マスターバッチ、
(E)任意に、0重量%、または0.01重量%、または0.05重量%〜1重量%、または2重量%、または3重量%、または4重量%、または5重量%の添加剤、および
(F)任意に発泡剤を、含む組成物から形成される発泡体組成物を含む被覆と、を含み、
1つ以上の実施形態では、被覆(絶縁層など)は、以下の特性、
(a)30%、もしくは33%、もしくは40%、もしくは45%、もしくは46%、もしくは50%、もしくは55%、もしくは60%、もしくは65%、もしくは70%、もしくは75%、もしくは80%〜85%、もしくは90%、もしくは95%、もしくは100%の発泡倍率、
(b)100μm、もしくは150μm、もしくは200μm〜220μm、もしくは230μm、もしくは240μm、もしくは250μm、もしくは260μm、もしくは270μm、もしくは280μm、もしくは290μm、もしくは300μm、もしくは310μm、もしくは320μm、もしくは330μm、もしくは340μm、もしくは350μm、もしくは360μm、もしくは370μm、もしくは375μm、もしくは380μm、もしくは390μm、もしくは400μmの平均セルサイズ、
(e)未発泡組成物から形成された固体プラーク上で測定される場合、2.0、もしくは2.1、もしくは2.2〜2.3、もしくは2.4の(2.47GHzでの)誘電率(DC)、
(d)未発泡組成物から形成された固体プラーク上で測定される場合、0.0000500、もしくは0.0000800、もしくは0.0000850、もしくは0.0000900、もしくは0.0000950〜0.0001000、もしくは0.000105、もしくは0.000110、もしくは0.000150、もしくは0.000200の(2.47GHzでの)誘電正接(DF)、
(e)未発泡組成物から形成された固体プラーク上で測定される場合、370mN、もしくは380mN、もしくは400mN〜420mN、もしくは430mN、もしくは440mN、もしくは450mN、もしくは500mNの溶融強度、および/または、
(f)0.1mm、もしくは0.2mm〜0.3mm、もしくは0.4mm、もしくは0.8mm、もしくは1.0mm、もしくは2.0mm、もしくは3.0mm、もしくは4.0mm、もしくは5.0mm、もしくは10.0mmの厚さ、のうちの1つ、いくつか、またはすべてを有し得る。
1つ以上の実施形態では、被覆導体は、1GHz、または2GHz、または2.47GHz、または2.5GHz、または5GHz、または10GHz、または15GHz、または20GHz〜30GHz、または40GHz、または50GHz、または60GHz、または70GHz、または80GHz、または90GHz、または100GHz、または200GHz、または300GHz、または500GHz、または1000GHz、または2000GHz、または3000GHzの動作周波数を有するケーブルである。
様々な実施形態では、被覆は、特性(a)〜(f)のうちの少なくとも2つ、または少なくとも3つ、または少なくとも4つ、またはすべてを有する。
被覆導体は、本明細書に開示される1つ以上の実施形態を含み得る。
限定するものではなく、例として、本開示の実施例が提供される。
1.試験方法
LDPE、HDPE、および核剤の密度は、ASTM D792、方法Bに準拠して測定される。結果は、1立方センチメートル当たりのグラム(g)(g/ccまたはg/cm)で記録される。
発泡体密度は、シンカーを使用して水中でポリマー発泡体を秤量することを含むASTM D 792−00に準拠して測定される。結果は、g/ccで記録される。
メルトインデックス(MI)は、ASTM D1238に準拠して、条件190℃/2.16キログラム(kg)重量で測定され、Iとしても知られている。結果は、g/10分で報告される。
セルサイズは、液体窒素を利用して発泡体組成物を破砕し、次いで破砕された発泡体組成物をイリジウムで被覆することによって測定される。走査型電子顕微鏡(SEM)画像は、異なる倍率で得られる。平均セルサイズは、Media CyberneticsからのImage−Pro Plus 6.0のソフトウェアによるSEM写真の分析を通して得られる。
誘電正接(DF)および誘電率(DC)は、ASTM D150に準拠して測定される。DFおよびDC試験は、50ミル(1.3mm)の圧縮成形プレート上で、2.47GHzの周波数で高周波分割ポスト誘電体共振器上で行われる。測定の前に、プレートは、乾燥室内で室温〜室温(21〜24℃)で24時間コンディショニングされる。
溶融強度
溶融強度測定は、Gottfert Rheotester2000細管レオメーターに取り付けられたGottfert Rheotens 71.97(Gottfert Inc.,Rock Hill,SC)で行われる。ポリマー溶融物は、平坦な入口角(180度)、2.0mmの細管直径、および15のアスペクト比(細管長/細管直径)を有する細管ダイを通して押し出しする。
試料を190℃で10分間平衡化した後、ピストンは、0.200mm/秒の一定のピストン速度で作動する。標準試験温度は、190℃である。試料は、6.0mm/秒の加速度で、ダイの100mm下に位置する一連の加速ニップに対して一軸的に延伸させる。引張力を、ニップロールの巻き取り速度の関数として記録する。溶融強度は、撚線が破断する前のプラトー力(mN)として報告される。溶融強度測定には、以下の条件、プランジャー速度=0.200mm/秒、開始速度=30mm/秒、車輪加速度=6.0mm/秒、細管直径=2.0mm、細管長さ=30mm、バレル直径=12mm、および車輪間隙=0.3mm、が使用される。
発泡倍率
発泡体密度は、シンカーを使用して水中でポリマー発泡体を秤量することを含むASTM D792−00に準拠して測定される。密度は、3回測定され、平均化される(Dave)。発泡体組成物の膨張比は、以下の式に従って計算される。
PEは、固体配合ポリエチレン樹脂(すなわち、未発泡)の密度である。DPEは、約0.952g/ccである。
2.材料
実施例で使用される材料を、以下の表1に示す。
3.プロトコル
a.過酸化物変性HDPEの調製
HDPE(DGDA−6944 NT)(3.98kg)およびDTAP(20グラム)(すなわち、0.5重量%のDTAP過酸化物)を、Leistritz同時回転噛合二軸スクリュー押出機に供給する。DTAPは、(i)押出機に供給する前に、HDPEペレットと乾式ブレンドされ得る、(ii)押出機に供給する前に、HDPEペレットに浸漬され得る、(iii)HDPEペレットを粉末に粉砕することによって、形成されるHDPE粉末と乾式ブレンドされ得る、または(iv)HDPE供給材料の下流で押出機に直接注入され得る。
押出機の主要なパラメータは以下の通りである。押出機直径(D)=27mm、長さ対直径の比(L/D)=40/1、スクリューフライト深さ=4.5mm、および最大シャフトトルク=106N・m。押出機のスクリュー構成を図2に示す。反応押出プロセス温度プロファイルは、冷却/80/140/160/190/ 190/190/190/190/190/190/200/200である。押出機回転速度は、毎分250回転(RPM)であり、押出量は20kg/時である。ポリマー溶融体中の揮発性成分の濃度を最小にするために、真空システムを使用してプロセス中のバレルゾーン11で残留揮発性成分を溶融体から除去する。4穴ダイを備えた水中ペレタイザーを使用して、DTAP−変性HDPEをペレット化する。4.0kgのDTAP−変性HDPEペレットを形成する。
i.レオロジー調整試験
2つの追加のDTAP−変性HDPE樹脂を、0.7重量%のDTAPおよび1重量%のDTAPそれぞれとのブレンドから形成されることを除いて、(0.5重量%のDTAPとのブレンドから形成される上記のDTAP−変性HDPEと比較して)上記のプロセスを使用して調製する。ゲル分析を、4日間のキシレン抽出によって、3種のDTAP−変性HDPE樹脂について行う。結果を表1Aに示す。結果は、HDPEがレオロジー調整されて、DTAP−変性HDPEを形成することを実証する。
b.実施例の調製
DTAP−変性HDPEペレット(0.5重量%のDTAPとのブレンドから形成される)、HDPE(DGDA−6944 NT)、LDPE(DFDB−1258 NT)、および核形成剤マスターバッチ(MB−1)を乾式ブレンドし、次いで物理的発泡押出機に供給する。発泡体組成物を押出機ダイの出口で形成する。表2は、実施例の組成物に含まれる各成分の量を重量パーセント(重量%)で示す。
図1は、発泡押出機の一般的な説明を示す。示されるように、過酸化物変性HDPE、HDPE、LDPE、核形成剤マスターバッチ、および任意の添加剤が、発泡押出機(10)に供給される(12)。押出発泡押出機は、IE−1、IE−2、IE−3、およびIE−4用に歯車ポンプ、IE−5、IE−6、IE−7、IE−8、IE−9、およびIE−10用にラム型ポンプを備えたCOガス注入システム(14)を備えた単軸スクリュー押出機(D=50mm、L/D=45、最大押出量10kg/時)である。COを押出機に沿って中央部で押出機に注入する。CO発泡剤は、押出機内で5MPaの圧力であり、液体COの流量は、1.0ml/分である。最大ガス注入圧力は、12MPaであり、液体COの流量は、0〜20ml/分の範囲で調整され得る。均一の温度およびメルトフローフィールドを達成するためにスタティックミキサーを押出機の端部に向かって配置する。6mm/2mmのL/D比を有する撚線ダイが押出機の端部に設置される。押出条件は、次のプロファイルを使用する、140℃/170℃(ガス注入)/180℃/170℃/147℃(スタティックミキサー)、および25RPMスクリュー速度。過酸化物変性HDPE、HDPE、LDPE、核形成剤マスターバッチ、および任意の添加剤は、発泡押出機(10)内で発泡剤と接触し、押出機ダイ(16)を通って出て、発泡体組成物(18)を形成する。
c.比較試料の調製
成分を物理的発泡押出機に供給し、CO発泡剤と接触させ、押し出す。押出発泡押出機は、CS−0用に歯車ポンプ、CS−1、CS−2、CS−3、およびCS−4用にラム型ポンプを備えたCOガス注入システムを備えた単軸スクリュー押出機(D=50mm、L/D=45、最大押出量10kg/時)である。COを押出機に沿って中央部で押出機に注入する。CO発泡剤は、押出機内で5MPaの圧力であり、液体COの流量は、1.0ml/分である。最大ガス注入圧力は、12MPaであり、液体COの流量は、0〜20ml/分の範囲で調整され得る。均一の温度およびメルトフローフィールドを達成するためにスタティックミキサーを押出機の端部に向かって配置する。6mm/2mmのL/D比を有する撚線ダイが押出機の端部に設置される。押出条件は、次のプロファイルを使用する、140℃/170℃(ガス注入)/180℃/170℃/147℃(スタティックミキサー)、および25RPMスクリュー速度。発泡体組成物を押出機ダイの出口で形成する。表2は、比較試料の組成物に含まれる各成分の量を重量パーセントで示す。
比較試料CS−0およびCS−4は、対照試料である。CS−0を歯車ポンプを備えたガス注入システムを使用して生成する。CS−4をラム型ポンプ(ピストン)を備えたガス注入システムを使用して生成する。歯車ポンプ(CS−0)とラム型ポンプ(CS−4)との間のガス注入変動を較正し比較する。ラム型ポンプ(CS−4)は、同じ注入流量(すなわち、1ml/分)で、歯車ポンプ(CS−0)よりもわずかに多いCO液を注入する。この差は、CS−0とCS−4との間の発泡倍率およびセルサイズの変動に反映されるが、表2に示されているように同様の電気的特性である。
d.ポリエチレンプレートの調製
実施例組成物および比較試料組成物をそれぞれペレット化する。ペレットを、ホットプレート圧縮成形機、例えばGuangzhou NO.1 Rubber & Plastic Equipment Co.,Ltd製Platent Vulcanizing Press内の金型に配置し、170℃で予熱し5分間保持して、次いで圧縮圧力に10分間供する。得られたプレートを室温(21〜24℃)になるまで冷却し、電気特性試験のために保管する。報告された誘電正接(DF)および誘電率(DC)の値は、組成物から作製される固体(すなわち、非発泡)プラーク上で行われた3回の測定値の平均値である。結果を表2に示す。
e.セルサイズ分析
発泡体実施例組成物および比較試料組成物を、液体窒素を利用して破砕し、次いでイリジウムで被覆する。走査型電子顕微鏡(SEM)画像(図3)は、異なる倍率で得られる。平均セルサイズは、Media CyberneticsからのImage−Pro Plus 6.0のソフトウェアによるSEM写真の分析を通して得られる。結果を表2に示す。
f.発泡倍率
発泡体密度は、シンカーを使用して水中でポリマー発泡体を秤量することを含むASTM D792−00に準拠して測定される。報告された密度は、3回の測定値の平均値である(Dave)。発泡体組成物の膨張比が計算される。結果を表2に示す。
g.結果
表2は、実施例の組成物に含まれる各成分の量を重量パーセントで示し、各組成物の測定された特性を示す。
HDPE、LDPE、過酸化物変性HDPE、および核剤を含有する本発泡体組成物(IE−1〜IE−10)は、対照試料CS−0およびCS−4(これらは過酸化物変性HDPEを含まず、別個の成分として過酸化物を含有しない)によって示される誘電正接に匹敵する低い誘電正接(DF)(すなわち、≦0.000110)を維持する。さらに、HDPE、LDPE、過酸化物変性HDPE、および核剤を含有する(CO発泡剤で発泡されている)本発泡体組成物(IE−1〜IE−10)は、有利なことに、(押出機に添加する前に、HDPEの一部と溶融ブレンドして、過酸化物変性HDPEを形成するのではなく)過酸化物が別個の成分として押出機に直接添加される比較発泡体組成物(CS−1およびCS−2)より低い誘電正接を示す。
図3に示されるSEM画像(および表2に示される平均セルサイズ値)は、HDPE、LDPE、過酸化物変性HDPE、および核剤を含有する本発泡体組成物(IE−1〜IE−4)が、(i)過酸化物変性HDPEを含まず、別個の成分として過酸化物を含有しない対照試料(CS−0)、および(ii)(押出機に添加する前に、HDPEの一部と溶融ブレンドして、過酸化物変性HDPEを形成するのではなく)過酸化物が別個の成分として押出機に直接添加される比較試料(CS−1およびCS−2)の両方よりも小さいセルサイズを示すことを実証する。HDPE、過酸化物変性HDPE、および核剤を含有する(しかしLDPEを含まない)比較試料は、小さいセルサイズを示すが、それは30%未満の発泡倍率を有する。対照的に、本発泡体組成物は、有利なことに、30%を超える発泡倍率を有し、小さいセルサイズ(すなわち、≦375μm)を示し、同時に低い誘電正接(DF)(すなわち、≦0.000110)も示し、IE−1〜IE−10が、同軸ケーブルなどの被覆導体の作製に好適であることを示す。
本開示は、本明細書に含まれる実施形態および例示に限定されず、実施形態の一部、および異なる実施形態の要素の組み合わせを含むこれらの実施形態の修正された形態を、以下の特許請求の範囲内にあるものとして含むことが明確に意図される。

Claims (10)

  1. (A)高密度ポリエチレン(HDPE)と、
    (B)低密度ポリエチレン(LDPE)と、
    (C)過酸化物変性HDPEと、
    (D)核剤と、
    (E)任意に添加剤と、
    (F)任意に発泡剤と、を含む、発泡性組成物。
  2. (A)50重量%〜95重量%のHDPEと、
    (B)5重量%〜50重量%のLDPEと、
    (C)2重量%〜10重量%の過酸化物変性HDPEと、
    (D)0.1重量%〜5重量%の核剤と、
    (F)前記発泡剤と、を含む、請求項1に記載の発泡性組成物。
  3. 請求項1または2に記載の発泡性組成物から形成された発泡体。
  4. 発泡性組成物の作製プロセスであって、
    (i)
    (A)高密度ポリエチレン(HDPE)と、
    (B)低密度ポリエチレン(LDPE)と、
    (C)過酸化物変性HDPEと、
    (D)核剤と、
    (E)任意の添加剤と、を含む、組成物を形成する工程と、
    (ii)典型的な押出条件下で、1MPa〜40MPaの圧力で、前記組成物を発泡剤と接触させる工程と、を含む、プロセス。
  5. 前記組成物が、
    (A)50重量%〜95重量%のHDPEと、
    (B)5重量%〜50重量%のLDPEと、
    (C)2重量%〜10重量%の過酸化物変性HDPEと、
    (D)0.1重量%〜5重量%の核剤と、を含む、請求項4に記載のプロセス。
  6. 前記過酸化物変性HDPEが、ジ−t−アミルペルオキシド変性HDPEである、請求項4または5に記載のプロセス。
  7. 請求項4、5、または6のいずれか一項に記載のプロセスによって作製された発泡体。
  8. 前記発泡体が、前記発泡体から形成された固体プラーク上で測定される場合、0.0000500〜0.000110の(2.47GHzでの)誘電正接(DF)を有する、請求項7に記載の発泡体。
  9. 前記発泡体が、30%〜100%の発泡倍率、および100μm〜375μmの平均セルサイズを有する、請求項7または8に記載の発泡体。
  10. 請求項7、8、または9のいずれか一項に記載の発泡体を含む絶縁層を含むケーブル。
JP2019537817A 2017-02-07 2017-02-07 変性高密度ポリエチレンを使用したポリオレフィン組成物の発泡プロセス Active JP6940613B2 (ja)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/CN2017/073036 WO2018145243A1 (en) 2017-02-07 2017-02-07 Process for foaming polyolefin compositions using a modified high density polyethylene

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2020510710A true JP2020510710A (ja) 2020-04-09
JP6940613B2 JP6940613B2 (ja) 2021-09-29

Family

ID=63107731

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2019537817A Active JP6940613B2 (ja) 2017-02-07 2017-02-07 変性高密度ポリエチレンを使用したポリオレフィン組成物の発泡プロセス

Country Status (9)

Country Link
US (1) US11407873B2 (ja)
EP (1) EP3580274A4 (ja)
JP (1) JP6940613B2 (ja)
KR (1) KR20190112042A (ja)
CN (1) CN110225942B (ja)
BR (1) BR112019014319B1 (ja)
CA (1) CA3052507C (ja)
MX (1) MX2019008689A (ja)
WO (1) WO2018145243A1 (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115891586A (zh) * 2022-11-14 2023-04-04 中国第一汽车股份有限公司 一种空调吹面风道及车辆

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111175329B (zh) * 2020-01-16 2020-11-27 中国石油大学(北京) 一种液氮冷冻岩石微观结构原位观测方法
EP3964548A1 (en) * 2020-06-30 2022-03-09 Sumitomo Chemical Company Limited Ethylene-based polymer, method of producing ethylene-based polymer, and film

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS581531A (ja) * 1981-06-28 1983-01-06 Dainichi Nippon Cables Ltd 架橋発泡ポリオレフイン管状体の連続製造法
JP2000226463A (ja) * 1998-12-04 2000-08-15 Tosoh Corp ポリエチレン系樹脂組成物および発泡体
JP2011001496A (ja) * 2009-06-19 2011-01-06 Hitachi Cable Ltd 樹脂組成物および高周波同軸ケーブル
JP2012121995A (ja) * 2010-12-08 2012-06-28 Hitachi Cable Ltd 樹脂組成物及び発泡絶縁電線
WO2014064801A1 (ja) * 2012-10-25 2014-05-01 旭化成ケミカルズ株式会社 絶縁体用ポリエチレン系樹脂組成物およびそれを用いた高周波同軸ケーブル
WO2016082211A1 (en) * 2014-11-28 2016-06-02 Dow Global Technologies Llc Process for foaming polyolefin compositions using a fluororesin/azodicarbonamide mixture as a nucleating agent
JP2017537190A (ja) * 2014-11-28 2017-12-14 ダウ グローバル テクノロジーズ エルエルシー フッ素樹脂を核形成剤として使用してポリオレフィン組成物を発泡させるためのプロセス

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0598089A (ja) * 1991-04-26 1993-04-20 Tonen Chem Corp ポリエチレン組成物
US5246783A (en) 1991-08-15 1993-09-21 Exxon Chemical Patents Inc. Electrical devices comprising polymeric insulating or semiconducting members
KR0140723B1 (ko) * 1994-09-27 1998-07-01 정보영 통신선 절연용 발포성 폴리올레핀 조성물
CA2166450C (en) * 1995-01-20 2008-03-25 Ronald Salovey Chemically crosslinked ultrahigh molecular weight polyethylene for artificial human joints
EP0923443B1 (en) 1996-08-27 2002-11-27 Trexel Inc. Method and apparatus for polymer foam extrusion, in particular microcellular foam
JP3457543B2 (ja) 1998-08-31 2003-10-20 三菱電線工業株式会社 発泡用成核剤、発泡体、および発泡体の製造方法
US6496629B2 (en) 1999-05-28 2002-12-17 Tycom (Us) Inc. Undersea telecommunications cable
JP3461758B2 (ja) * 1999-07-19 2003-10-27 三菱電線工業株式会社 発泡用組成物および発泡同軸絶縁ケーブル
US6714707B2 (en) 2002-01-24 2004-03-30 Alcatel Optical cable housing an optical unit surrounded by a plurality of gel layers
MXPA05011367A (es) * 2003-04-24 2006-05-19 Nat Research Council Composicion de espuma de pequena perdida y cable que tiene una capa de espuma de pequena perdida.
AU2005339443B2 (en) * 2005-12-22 2013-11-21 Prysmian Cavi E Sistemi Energia S.R.L. Electric cable comprising a foamed polyolefine insulation and manufacturing process thereof
KR101015273B1 (ko) * 2010-01-07 2011-02-18 주수영 파이프 연결용 시트조성물, 이를 이용한 전기발포융착용 시트 및 지중매설관의 연결장치
RU2614767C2 (ru) 2011-05-04 2017-03-29 Бореалис Аг Полимерная композиция для электротехнических устройств
MX340104B (es) 2011-06-23 2016-06-27 Dow Global Technologies Llc Polietileno de baja densidad con factor de disipacion bajo y proceso para producir el mismo.
CN104893109A (zh) 2015-03-31 2015-09-09 德柔电缆(上海)有限公司 一种绝缘橡胶及其制造方法及该绝缘橡胶制造的缆线
CN106356136B (zh) * 2015-07-22 2017-12-08 深圳市穗榕同轴电缆科技有限公司 一种同轴电缆护套或绝缘层组合物及其制备方法

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS581531A (ja) * 1981-06-28 1983-01-06 Dainichi Nippon Cables Ltd 架橋発泡ポリオレフイン管状体の連続製造法
JP2000226463A (ja) * 1998-12-04 2000-08-15 Tosoh Corp ポリエチレン系樹脂組成物および発泡体
JP2011001496A (ja) * 2009-06-19 2011-01-06 Hitachi Cable Ltd 樹脂組成物および高周波同軸ケーブル
JP2012121995A (ja) * 2010-12-08 2012-06-28 Hitachi Cable Ltd 樹脂組成物及び発泡絶縁電線
WO2014064801A1 (ja) * 2012-10-25 2014-05-01 旭化成ケミカルズ株式会社 絶縁体用ポリエチレン系樹脂組成物およびそれを用いた高周波同軸ケーブル
WO2016082211A1 (en) * 2014-11-28 2016-06-02 Dow Global Technologies Llc Process for foaming polyolefin compositions using a fluororesin/azodicarbonamide mixture as a nucleating agent
JP2017537197A (ja) * 2014-11-28 2017-12-14 ダウ グローバル テクノロジーズ エルエルシー フッ素樹脂/アソジカルボンアミド混合物を核形成剤として使用してポリオレフィン組成物を発泡させるためのプロセス
JP2017537190A (ja) * 2014-11-28 2017-12-14 ダウ グローバル テクノロジーズ エルエルシー フッ素樹脂を核形成剤として使用してポリオレフィン組成物を発泡させるためのプロセス

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115891586A (zh) * 2022-11-14 2023-04-04 中国第一汽车股份有限公司 一种空调吹面风道及车辆

Also Published As

Publication number Publication date
EP3580274A4 (en) 2020-09-09
CN110225942B (zh) 2022-07-05
KR20190112042A (ko) 2019-10-02
WO2018145243A1 (en) 2018-08-16
CN110225942A (zh) 2019-09-10
BR112019014319B1 (pt) 2022-11-16
JP6940613B2 (ja) 2021-09-29
EP3580274A1 (en) 2019-12-18
CA3052507A1 (en) 2018-08-16
CA3052507C (en) 2024-02-20
BR112019014319A2 (pt) 2020-02-11
MX2019008689A (es) 2019-09-11
US11407873B2 (en) 2022-08-09
US20190352482A1 (en) 2019-11-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6585714B2 (ja) フッ素樹脂/アソジカルボンアミド混合物を核形成剤として使用してポリオレフィン組成物を発泡させるためのプロセス
EP3436519B1 (en) Process for foaming polyolefin compositions using a fluororesin/boron nitride mixture as a nucleating agent
US11261317B2 (en) Process for foaming polyolefin compositions using a fluororesin as a nucleating agent
JP6940613B2 (ja) 変性高密度ポリエチレンを使用したポリオレフィン組成物の発泡プロセス
JP6584505B2 (ja) フッ素樹脂/クエン酸混合物を核形成剤として使用してポリオレフィン組成物を発泡させるためのプロセス
JP6797261B2 (ja) フッ素樹脂/アソジカルボンアミド混合物を核形成剤として使用してポリオレフィン組成物を発泡させるためのプロセス
JP6890619B2 (ja) フッ素樹脂を核形成剤として使用してポリオレフィン組成物を発泡させるためのプロセス

Legal Events

Date Code Title Description
RD03 Notification of appointment of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7423

Effective date: 20190731

RD04 Notification of resignation of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424

Effective date: 20191017

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20200124

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20201118

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20201124

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20210224

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20210803

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20210902

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6940613

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

S802 Written request for registration of partial abandonment of right

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R311802

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350