JP2022546937A - ポリエチレンコポリマーブレンド - Google Patents
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Abstract
(A)エチレン/不飽和カルボン酸エステルバイポリマーおよび(B)エチレン/不飽和カルボン酸エステル/一酸化炭素ターポリマーから本質的になるポリエチレンコポリマーブレンド。ポリエチレンコポリマーブレンドは、構成成分(A)および(B)ならびにさもなければブレンドの物理的性質を制限したであろう少なくとも1つの省略された材料によって定義される。(A)エチレン/不飽和カルボン酸エステルバイポリマーは、不飽和カルボン酸エステル、重量パーセント(重量%)での不飽和カルボン酸エステルコモノマー含有量、およびグラム/10分(g/10分)でのバイポリマーメルトインデックス(I2;190℃、2.16kg)の選択を含む特徴によって定義される。(B)エチレン/不飽和カルボン酸エステル/一酸化炭素ターポリマーは、不飽和カルボン酸エステル、重量%での不飽和カルボン酸エステルコモノマー含有量、重量%での一酸化炭素コモノマー含有量、およびg/10分でのターポリマーメルトインデックス(I2;190℃、2.16kg)の選択を含む特徴によって定義される。また、配合物、硬化ポリマー生成物、剥離可能な半導電性絶縁遮蔽層、被覆導体、それらの製造方法および使用方法。【選択図】なし
Description
ポリエチレンコポリマーブレンド、配合物、および関連する態様。
序論
この分野における、またはこの分野に関する特許および特許出願の刊行物には、US6,133,367、US6,316,120B1、US2006/0142458A1、およびUS2012/0031641A1が含まれる。
この分野における、またはこの分野に関する特許および特許出願の刊行物には、US6,133,367、US6,316,120B1、US2006/0142458A1、およびUS2012/0031641A1が含まれる。
US6,133,367は、Richard James Arhart(「Arhart」)に発行された。Arhartは、特定の割合の酢酸ビニルモノマーを有するコポリマーと特定の割合の酢酸ビニルを有するターポリマーとのブレンドに関するものであり、この組成物は、そのような組成物から調製されたワイヤおよびケーブルまたは他の製造品に耐熱性および難燃性を提供する(要約)。Arhartのブレンドは、成分を、アルミニウム三水和物、カーボンブラック、ステアリン酸、トリ(2-メトキシエトキシ)ビニルシラン、ポリマーヒンダードフェノール、ジラウリルチプロピオネート(dilaurylthipropionate)、N,N’-m-フェニレンジマレミド(N,N’-m-phenylenedimalemide)、およびa,a’-ビス(t-ブチルペルオキシ)ジイソプロピルベンゼン(一次架橋剤)から選択される他の賦形剤と組み合わせることによって調製される(要約)。このブレンドは、構成成分(a)および(b)ならびに賦形剤を含む(列2、行9~41)。このブレンドは、電力ケーブル用の半導電性遮蔽材の剥離性を提供するなど、様々な用途で有用である(列2、行47~65)。
したがって、Arhartの硬化性組成物は、耐熱性および難燃性ならびに強化された物理的性質のために、無機充填材とトリ(2-メトキシエトキシ)ビニルシランとの組み合わせを必要とする。Arhartの硬化組成物は、耐熱性および難燃性ならびに強化された物理的性質のために、構成成分(a)および/または(b)ならびに無機充填材とトリ(2-メトキシエトキシ)ビニルシランとの反応の反応生成物を必要とする。Arhartの物理的性質を表2および表4~6に示す。他のすべての条件が同じであれば、アルミニウム三水和物は、Arhartの組成物の伸び率を低下させ、ショアA硬度、引張強度、弾性率、メルトインデックス(I2)、パーセントLOI(限界酸素指数)、および低温脆性を増加させる。
典型的な被覆導体は、順次(最も内側の構成要素から開始して、外側の最も外側の構成要素に向かって)、導電性コア、半導電性遮蔽層、絶縁層、剥離可能な半導電性絶縁遮蔽層、および外側シースを含む。被覆導体を別の被覆導体または電気部品に接合するために(例えば、スプライシングを介して)、剥離可能な半導電性絶縁遮蔽層は、絶縁層を除去することなく、絶縁層から容易かつきれいに剥離される必要がある。無機充填材とオレフィン官能性加水分解性シランとの組み合わせの使用に由来する物理的性質に制限がなく、剥離性が向上した層を有する、ワイヤまたはケーブルなど被覆導体の必要性を発見した。例えば、ケーブルの性能を損なう低温脆性を増加させない。
本発明者らは、(A)エチレン/不飽和カルボン酸エステルバイポリマーおよび(B)エチレン/不飽和カルボン酸エステル/一酸化炭素ターポリマーから本質的になるそのようなポリエチレンコポリマーブレンドを発見した。ポリエチレンコポリマーブレンドは、構成成分(A)および(B)ならびにさもなければブレンドの物理的性質を制限するであろう少なくとも1つの省略された材料によって定義される。(A)エチレン/不飽和カルボン酸エステルバイポリマーは、不飽和カルボン酸エステル、重量パーセント(重量%)での不飽和カルボン酸エステルコモノマー含有量、およびグラム/10分(g/10分)でのバイポリマーメルトインデックス(I2;190℃、2.16kg)の選択を含む特徴によって定義される。(B)エチレン/不飽和カルボン酸エステル/一酸化炭素ターポリマーは、不飽和カルボン酸エステル、重量%での不飽和カルボン酸エステルコモノマー含有量、重量%での一酸化炭素コモノマー含有量、およびg/10分でのターポリマーメルトインデックス(I2;190℃、2.16kg)の選択を含む特徴によって定義される。
また、ポリエチレンコポリマーブレンドと、無機充填材および/またはオレフィン官能性加水分解性シランではない少なくとも1つの添加剤とから本質的になる、硬化性配合物が発見された。本明細書では簡単にするために、「無機充填材および/またはオレフィン官能性加水分解性シランではない添加剤」は、「特徴的な添加剤」に短縮される。
また、硬化性配合物を硬化させることによって製造された硬化生成物が発見された。硬化前に、硬化性配合物の少なくとも1つの特徴的な添加剤は、有機ペルオキシドを含んでもよい。
また、それを必要とするワイヤまたはケーブルなどの、それを必要とする被覆導体の剥離可能な半導電性絶縁遮蔽層が発見された。剥離可能な半導電性絶縁遮蔽層は、硬化性配合物の実施形態を硬化させることによって製造された硬化生成物の実施形態から本質的になり、硬化性配合物の少なくとも1つの特徴的な添加剤は、有機ペルオキシド、カーボンブラック、酸化防止剤、および任意選択で、加工助剤(スリップ添加剤)および紫外線の劣化効果に対して有効な安定剤のうちの0、1、またはそれ以上から本質的になる。
また、順次(最も内側の構成要素から開始して、外側の最も外側の構成要素に向かって)、導電性コア、半導電性遮蔽層、絶縁層、剥離可能な半導電性絶縁遮蔽層、および任意選択で、外側シースから本質的になる被覆導体が発見された。
関連する態様には、同じものを製造および使用する方法も含まれる。
(A)エチレン/不飽和カルボン酸エステルバイポリマーおよび(B)エチレン/不飽和カルボン酸エステル/一酸化炭素ターポリマーから本質的になるポリエチレンコポリマーブレンド。(A)エチレン/不飽和カルボン酸エステルバイポリマーは、不飽和カルボン酸エステル、重量パーセント(重量%)での不飽和カルボン酸エステルコモノマー含有量、およびグラム/10分(g/10分)でのバイポリマーメルトインデックス(I2;190℃、2.16kg)の選択を含む特徴によって定義される。(B)エチレン/不飽和カルボン酸エステル/一酸化炭素ターポリマーは、不飽和カルボン酸エステル、重量%での不飽和カルボン酸エステルコモノマー含有量、重量%での一酸化炭素コモノマー含有量、およびg/10分でのターポリマーメルトインデックス(I2;190℃、2.16kg)の選択を含む特徴によって定義される。
硬化性配合物は、ポリエチレンコポリマーブレンドと、無機充填材および/またはオレフィン官能性加水分解性シランではない少なくとも1つの添加剤(「特徴的な添加剤」)とから本質的になる。
硬化生成物は、硬化性配合物を硬化させることによって製造される。硬化前に、硬化性配合物の少なくとも1つの特徴的な添加剤は、有機ペルオキシドを含んでもよい。
それを必要とするワイヤまたはケーブルなどの、それを必要とする被覆導体の剥離可能な半導電性絶縁遮蔽層。剥離可能な半導電性絶縁遮蔽層は、硬化性配合物の実施形態を硬化させることによって製造された硬化生成物の実施形態から本質的になり、硬化性配合物の少なくとも1つの特徴的な添加剤は、有機ペルオキシド、カーボンブラック、酸化防止剤、および任意選択で、加工助剤(スリップ添加剤)および紫外線の劣化効果に対して有効な安定剤のうちの0、1、またはそれ以上から本質的になる。
被覆導体は、順次(最も内側の構成要素から開始して、外側の最も外側の構成要素に向かって)、導電性コア(例えば、銅線または銅線の束)、半導電性遮蔽層、絶縁層、剥離可能な半導電性絶縁遮蔽層、および任意選択で、外側シース(耐候性層)から本質的になる。
関連する態様には、同じものを製造および使用する方法も含まれる。
バイポリマーとは、1種類のモノマー単位(例えば、エチレン単位)およびモノマー単位とは構造的に異なる1種類のコモノマー単位(例えば、不飽和カルボン酸エステルコモノマー単位)から本質的になる、異なる種類の構成単位を有する高分子を意味する。バイポリマーは、オレフィン連鎖移動剤を含まない重合プロセスによって、代替的に、最小量のオレフィン連鎖移動剤(例えば、プロペン)を含む重合プロセスによって作製することができる。バイポリマーがオレフィン連鎖移動剤を含まない重合プロセスによって作製される場合、構成単位は、1種類のモノマー単位(例えば、エチレン単位)およびモノマー単位とは構造的に異なる1種類のコモノマー単位(例えば、不飽和カルボン酸エステルコモノマー単位)からなる。バイポリマーが最小量のオレフィン連鎖移動剤を含む重合プロセスによって作製される場合、構成単位は、1種類のモノマー単位(例えば、エチレン単位)、1種類のコモノマー単位(例えば、不飽和カルボン酸エステルコモノマー単位)、および>0~2.0重量%、代替的に0.1~1.0重量%のオレフィン連鎖移動剤に由来するオレフィン単位(例えば、プロピレン単位)からなる。バイポリマーは、一酸化炭素コモノマー単位またはグラフト化単位などのあらゆる他の種類の構成単位を含まない。
ブレンドとは、化学反応または物質間に共有結合を形成することなく、ある物質が別の物質全体にランダムに分布することを特徴とする、少なくとも2つの物質の混合物を意味する。本発明のブレンドは、ニトリルブタジエンゴム(NBR)などのニトリルゴム(NR)を含まない。
一酸化炭素とは、分子式COおよび構造:C≡O:の化合物を意味する。
不飽和カルボン酸エステルのコモノマー含有量は、場合によっては、バイポリマーまたはターポリマーの総重量の割合としての、不飽和カルボン酸エステルに由来するコモノマー単位の重量である。
一酸化炭素のコモノマー含有量は、ターポリマーの総重量の割合としての、一酸化炭素に由来するコモノマー単位の重量である。
成分化合物、特徴、要素、ステップ、または性質に関して、それらの使用が、から本質的になる(consisting essentially of)か、または、から本質的になる(consists essentially of)、部分的に閉ざされた表現によって課せられる以下の制限を排除、否定、削除、除去または克服しないことを条件として、含む(comprises)および含む(comprising)ならびに類似の制限のない用語(例えば、含有する(contains)、含有する(containing)、有する(has)、および有する(having))が使用および修飾される。
構成成分(A)がエチレン/酢酸ビニル(EVA)コポリマーおよび構成成分であり、(B)がエチレン/酢酸ビニル/一酸化炭素(EVACO)ターポリマーである両方の場合、本発明のポリエチレンコポリマーブレンド、硬化性配合物、硬化生成物、剥離可能な半導電性絶縁遮蔽層、被覆導体の剥離可能な半導体絶縁シールド層、および方法は、材料(i)~(iii)のうちの少なくとも1つ、代替的に任意の2つ、代替的に各々、および任意選択で材料(iv)を含まないことを意味することから本質的になり(Consisting essentially of)およびから本質的になり(consists essentially of)、(i)無機充填材、(ii)オレフィン官能性加水分解性シラン、および(iii)反応物と無機充填材および/またはオレフィン官能性加水分解性シランとの反応の反応生成物、ならびに、任意選択で(iv)ニトリルブタジエンゴム(NBR)である。一括して、少なくとも1つの材料(i)~(iii)、および任意選択で、材料(iv)は、「省略された材料」である。いくつかの態様では、省略された材料は、材料(i)および(ii);代替的に(i)および(iii);代替的に(ii)および(iii);代替的に(i)~(iii);代替的に(i)、(ii)、および(iv);代替的に(i)、(iii)、および(iv);代替的に(ii)、(iii)、および(iv);代替的に(i)~(iv)である。他の実施形態では、構成成分(A)がエチレン/酢酸ビニル(EVA)コポリマーおよび構成成分(B)がエチレン/酢酸ビニル/一酸化炭素(EVACO)ターポリマーのどちらか一方だけである場合、本発明のポリエチレンコポリマーブレンド、硬化性配合物、硬化生成物、剥離可能な半導電性絶縁遮蔽層、被覆導体の剥離可能な半導電性絶縁遮蔽層、および方法は、材料を含まない。さらに他の実施形態では、各構成成分(A)および構成成分(B)について、本発明のポリエチレンコポリマーブレンド、硬化性配合物、硬化生成物、剥離可能な半導電性絶縁遮蔽層、被覆導体の剥離可能な半導電性絶縁遮蔽層、および方法は、省略された材料を含まない。
手段の欠如または不存在を含まない。したがって、省略された材料を含まない任意の実施形態は、さもなければ省略された材料によって制限されたであろう少なくとも1つの物理的性質に対する制限がない。少なくとも1つの物理的性質は、伸び率、ショアA硬度、引張強度、弾性率、メルトインデックス(I2)、パーセントLOI(限界酸素指数)、および低温脆性から選択される。伸び率は省略された材料によって減少せず、および/またはショアA硬度、引張強度、弾性率、メルトインデックス(I2)、パーセントLOI(限界酸素指数)、および低温脆性のうちの少なくとも1つは、省略された材料によって増加しない。
ターポリマーとは、1種類のモノマー単位(例えば、エチレン単位)と、第1のコモノマー単位(例えば、不飽和カルボン酸エステルコモノマー単位)および第2のコモノマー単位(例えば、一酸化炭素コモノマー単位)からなる2つの異なる種類のコモノマー単位とから本質的になる、異なる種類の構成単位を有する高分子を意味し、モノマー単位ならびに第1および第2のコモノマー単位は、互いに構造的に異なる。ターポリマーは、オレフィン連鎖移動剤を含まない重合プロセスによって、代替的に、最小量のオレフィン連鎖移動剤(例えば、プロペン)を含む重合プロセスによって作製することができる。ターポリマーがオレフィン連鎖移動剤を含まない重合プロセスによって作製される場合、構成単位は、1種類のモノマー単位(例えば、エチレン単位)と、第1のコモノマー単位(例えば、不飽和カルボン酸エステルコモノマー単位)および第2のコモノマー単位(例えば、一酸化炭素コモノマー単位)からなる2つの異なる種類のコモノマー単位とからなり、モノマー単位ならびに第1および第2のコモノマー単位は、互いに構造的に異なる。ターポリマーが最小量のオレフィン連鎖移動剤を含む重合プロセスによって作製される場合、構成単位は、1種類のモノマー単位(例えば、エチレン単位)、第1のコモノマー単位(例えば、不飽和カルボン酸エステルコモノマー単位)および第2のコモノマー単位(例えば、一酸化炭素コモノマー単位)からなる2つの異なる種類のコモノマー単位、ならびに>0~2.0重量%、代替的に0.1~1.0重量%のオレフィン連鎖移動剤に由来するオレフィン単位(例えば、プロピレン単位)からなる。ターポリマーは、スチレン系コモノマー単位およびグラフト化単位などのあらゆる他の種類の構成単位を含まない。
不飽和カルボン酸エステルとは、式(I)R1-C(=O)-O-R2(I)の化合物を意味し、式中、R1およびR2の一方はH2C=C(R)-(CH2)m-であり、R1およびR2のもう一方は(C1-C8)アルキルであり、式中、下付き文字mは0~8の整数であり、RはHまたはメチルであるか、または不飽和カルボン酸エステルは、不飽和(C4-C8)ジカルボン酸エステルのジ(C1-C8)アルキルジエステルである。
式(I)のいくつかの態様では、下付き文字mは0である。いくつかの態様では、R1はH2C=C(R)-(CH2)m-であり、R2は(C1-C8)であり、代替的に、R1は(C1-C8)アルキルであり、R2は-(CH2)m)-C(R)=CH2である。いくつかの態様では、不飽和カルボン酸エステルは、酢酸ビニル、(C1-C8)アクリル酸アルキル、または(C1-C8)メタクリル酸アルキルであり;代替的に、不飽和カルボン酸エステルは、酢酸ビニルまたは(C1-C8)アクリル酸アルキルであり;代替的に、不飽和カルボン酸エステルは、酢酸ビニルまたは(C1-C4)アクリル酸アルキルであり;代替的に、不飽和カルボン酸エステルは、酢酸ビニルまたは(C2-C4)アクリル酸アルキルであり;代替的に、不飽和カルボン酸エステルは、酢酸ビニル、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、またはアクリル酸ブチルであり;代替的に、不飽和カルボン酸エステルは、酢酸ビニル、アクリル酸エチル、またはアクリル酸ブチルであり;代替的に、不飽和カルボン酸エステルは、酢酸ビニル、代替的にアクリル酸メチル、代替的にアクリル酸エチルであり;代替的に、アクリル酸ブチル、代替的に、メタクリル酸エチル;代替的に、メタクリル酸ブチルである。酢酸ビニルは、式(I)の化合物であり、式中、下付き文字mは0であり、RはHであり、R1はH3C-であり、R2は-C(H)=CH2である。アクリル酸エチルは、式(I)の化合物であり、式中、下付き文字mは0であり、RはHであり、R1はH2C=C(H)-であり、R2は-CH2CH3である。アクリル酸ブチルは、式(I)の化合物であり、式中、下付き文字mは0であり、RはHであり、R1はH2C=C(H)-であり、R2は-CH2CH2CH2CH3である。メタクリル酸エチルは、式(I)の化合物であり、式中、下付き文字mは0であり、Rはメチルであり、R1はH2C=C(CH3)-であり、R2は-CH2CH3である。メタクリル酸ブチルは、式(I)の化合物であり、式中、下付き文字mは0であり、Rはメチルであり、R1はH2C=C(CH3)-であり、R2は-CH2CH2CH2CH3である。
いくつかの実施形態は、参照を容易にするために番号が付けられている。
態様1.(A)および(B)の総重量に基づいて、46~85重量%の(A)エチレン/不飽和カルボン酸エステルバイポリマー(「構成成分(A)」)および54~15重量%の(B)エチレン/不飽和カルボン酸エステル/一酸化炭素ターポリマー(「構成成分(B)」)から本質的になるポリエチレンコポリマーブレンドであって、(A)エチレン/不飽和カルボン酸エステルバイポリマーは、エチレン/酢酸ビニル(EVA)バイポリマーまたはエチレン/アクリル酸エチル(EEA)バイポリマーであり、バイポリマーは、18~33重量%の不飽和カルボン酸エステルコモノマー含有量および5~35g/10分のメルトインデックス(I2;190℃、2.16kg)を有し、(B)エチレン/不飽和カルボン酸エステル/一酸化炭素ターポリマーは、エチレン/酢酸ビニル/一酸化炭素(EVACO)ターポリマーまたはエチレン/アクリル酸ブチル/一酸化炭素(EBACO)ターポリマーであり、ターポリマーは、19~32重量%の不飽和カルボン酸エステルコモノマー含有量、7~11重量%の一酸化炭素コモノマー含有量、および6~39g/10分のメルトインデックス(I2;190℃、2.16kg)を有する、ポリエチレンコポリマーブレンド。
態様2.特徴(a)~(d):(a)構成成分(A)はエチレン/酢酸ビニル(EVA)バイポリマーであり、構成成分(B)はエチレン/酢酸ビニル/一酸化炭素(EVACO)ターポリマーであり、ポリエチレンコポリマーブレンドは、材料(i)~(iii)のうちの少なくとも1つ、代替的に任意の2つ、代替的に各々を含まないこと;(b)構成成分(A)はEVAバイポリマーであり、構成成分(B)はエチレン/アクリル酸ブチル/一酸化炭素(EBACO)ターポリマーであること;(c)構成成分(A)はエチレン/アクリル酸エチル(EEA)バイポリマーであり、構成成分(B)はEVACOターポリマーであること;(b)構成成分(A)はEEAバイポリマーであり、構成成分(B)はEBACOターポリマーであること;ならびに(e)ポリエチレンコポリマーブレンドは、材料(i)~(iii)のうちの少なくとも1つ、代替的に任意の2つ、代替的に各々、および任意選択で材料(iv)を含まない、特徴(b)~(d)のうちのいずれか1つであること;のうちのいずれか1つの態様1に記載のポリエチレンコポリマーブレンド。いくつかの態様では、省略された材料は、前述のそれらの組み合わせのうちのいずれか1つである。
態様3.(A)および(B)の総重量に基づいて、46~85重量%(例えば、83重量%、75重量%、50重量%、83重量%、83重量%、77重量%、83重量%、または50重量%)の(A)エチレン/不飽和カルボン酸エステルバイポリマーおよび54~15重量%(例えば、それぞれ17重量%、25重量%、50重量%、17重量%、17重量%、23重量%、17重量%、または50重量%)の(B)エチレン/不飽和カルボン酸エステル/一酸化炭素ターポリマーから本質的になる、態様1または2に記載のポリエチレンコポリマーブレンドであって、(A)エチレン/不飽和カルボン酸エステルバイポリマーは、27~33重量%(例えば、32重量%)の不飽和カルボン酸エステルコモノマー含有量および25~35g/10分(例えば、30g/10分)のメルトインデックス(I2;190℃、2.16kg)を有するエチレン/酢酸ビニル(EVA)バイポリマーであるか、または(A)エチレン/不飽和カルボン酸エステルバイポリマーは、15~21重量%(例えば、18重量%)の不飽和カルボン酸エステルコモノマー含有量および5~9g/10分(例えば、6g/10分)のメルトインデックス(I2;190℃、2.16kg)を有するエチレン/アクリル酸エチル(EEA)バイポリマーであり、(B)エチレン/不飽和カルボン酸エステル/一酸化炭素ターポリマーは、19~25重量%、代替的に19~23重量%(例えば、24重量%または20.5重量%)の不飽和カルボン酸エステルコモノマー含有量、7~11重量%(例えば、それぞれ10重量%または8重量%)の一酸化炭素コモノマー含有量、および14~36g/10分(例えば、それぞれ35または15g/10分)のメルトインデックス(I2;190℃、2.16kg)を有するエチレン/酢酸ビニル/一酸化炭素(EVACO)ターポリマーであるか、または(B)エチレン/不飽和カルボン酸エステル/一酸化炭素ターポリマーは、25~32重量%(例えば、それぞれ30重量%または30重量%)の不飽和カルボン酸エステルコモノマー含有量、9~11重量%(例えば、それぞれ10重量%または10重量%)の一酸化炭素コモノマー含有量、および6~15g/10分(例えば、それぞれ8g/10分または12g/10分)のメルトインデックス(I2;190℃、2.16kg)を有するエチレン/アクリル酸ブチル/一酸化炭素(EBACO)ターポリマーである、態様1または2に記載のポリエチレンコポリマーブレンド。
態様4.ポリエチレンコポリマーブレンド(1)~(8):(1)32重量%の酢酸ビニルコモノマー含有量および30g/10分のメルトインデックス(I2)を有するEVAバイポリマーである、83重量%の構成成分(A)ならびに20~21重量%の酢酸ビニルコモノマー含有量および8重量%の一酸化炭素コモノマー含有量および15g/10分のメルトインデックス(I2)を有するEVACOターポリマーである、17重量%の構成成分(B);(2)32重量%の酢酸ビニルコモノマー含有量および30g/10分のメルトインデックス(I2)を有するEVAバイポリマーである、75重量%の構成成分(A)ならびに20~21重量%の酢酸ビニルコモノマー含有量および8重量%の一酸化炭素コモノマー含有量および15g/10分のメルトインデックス(I2)を有するEVACOターポリマーである、25重量%の構成成分(B);(3)32重量%の酢酸ビニルコモノマー含有量および30g/10分のメルトインデックス(I2)を有するEVAバイポリマーである、50重量%の構成成分(A)ならびに20~21重量%の酢酸ビニルコモノマー含有量および8重量%の一酸化炭素コモノマー含有量および15g/10分のメルトインデックス(I2)を有するEVACOターポリマーである、50重量%の構成成分(B);(4)32重量%の酢酸ビニルコモノマー含有量および30g/10分のメルトインデックス(I2)を有するEVAバイポリマーである、83重量%の構成成分(A)ならびに30重量%のアクリル酸ブチルコモノマー含有量および10重量%の一酸化炭素コモノマー含有量および8g/10分のメルトインデックス(I2)を有するEBACOターポリマーである、17重量%の構成成分(B);(5)32重量%の酢酸ビニルコモノマー含有量および30g/10分のメルトインデックス(I2)を有するEVAバイポリマーである、83重量%の構成成分(A)ならびに30重量%のアクリル酸ブチルコモノマー含有量および10重量%の一酸化炭素コモノマー含有量および12g/10分のメルトインデックス(I2)を有するEBACOターポリマーである、17重量%の構成成分(B);(6)32重量%の酢酸ビニルコモノマー含有量および30g/10分のメルトインデックス(I2)を有するEVAバイポリマーである、77重量%の構成成分(A)ならびに20~21重量%の酢酸ビニルコモノマー含有量および8重量%の一酸化炭素コモノマー含有量および15g/10分のメルトインデックス(I2)を有するEVACOターポリマーである、23重量%の構成成分(B);(7)18重量%のアクリル酸エチルコモノマー含有量および6g/10分のメルトインデックス(I2)を有するエチレン/アクリル酸エチル(EEA)バイポリマーである、83.2重量%の構成成分(A)ならびに30重量%のアクリル酸ブチルコモノマー含有量および10重量%の一酸化炭素コモノマー含有量および8g/10分のメルトインデックス(I2)を有するEBACOターポリマーである、16.8重量%の構成成分(B);ならびに(8)18重量%のアクリル酸エチルコモノマー含有量および6g/10分のメルトインデックス(I2)を有するエチレン/アクリル酸エチル(EEA)バイポリマーである、50重量%の構成成分(A)ならびに30重量%のアクリル酸ブチルコモノマー含有量および10重量%の一酸化炭素コモノマー含有量および8g/10分のメルトインデックス(I2)を有するEBACOターポリマーである、50重量%の構成成分(B);のうちのいずれか1つから選択される、態様3に記載のポリエチレンコポリマーブレンド。いくつかの態様では、ポリエチレンコポリマーブレンドが選択されるグループは、ブレンド(1)~(8)のうちの7つである。
態様5.態様1~4のいずれか1つに記載のポリエチレンコポリマーブレンドと、添加剤(C)~(I):(C)酸化防止剤、(D)カーボンブラック、(E)有機ペルオキシド、(F)ヒンダードアミン光安定剤(HALS)などの紫外線の影響に対して配合物を安定化するための安定剤(UV安定剤)、(G)加工助剤、(H)添加剤(C)~(G)のうちの任意の4つ、および(I)添加剤(C)~(G)の各々、からなる群から選択される、無機充填材および/またはオレフィン官能性加水分解性シランではない少なくとも1つの添加剤(「特徴的な添加剤」)とから本質的になる、硬化性配合物。
態様6.少なくとも1つの特徴的な添加剤は、(C)酸化防止剤および(D)カーボンブラック、ならびに任意選択で(E)有機ペルオキシド、任意選択で(F)紫外線の影響に対して配合物を安定化するための安定剤(UV安定剤)、および任意選択で(G)加工助剤を含む、態様5に記載の硬化性配合物。いくつかの態様では、(E)が含まれる。
態様7.態様5または6に記載の硬化性配合物を製造する方法であって、(A)エチレン/不飽和カルボン酸エステルおよび(B)エチレン/不飽和カルボン酸エステル/一酸化炭素ターポリマーの溶融物ならびに少なくとも1つの特徴的な添加剤を、(A)および(B)の溶融物ならびに少なくとも1つの特徴的な添加剤から本質的になる溶融混合物を得るために混合することと、溶融混合物を、硬化性配合物を製造するために押し出すことと、から本質的になる、方法。
態様8.硬化ポリマー生成物を製造する方法であって、態様5または6に記載の硬化性配合物を、硬化ポリマー生成物を得るために硬化すること(照射することまたは(E)有機ペルオキシドを用いて加熱すること)から本質的になる、方法。
態様9.態様8に記載の方法によって製造された、硬化ポリマー生成物。例としては、基板、テープ、フィルム、ラミネートの層、フォーム、パイプへのコーティングがある。
態様10.態様6に記載の硬化性配合物を(E)有機ペルオキシドを用いて硬化することによって製造された硬化ポリマー生成物の成形形態から本質的になる、剥離可能な半導電性絶縁遮蔽層。
態様11.順次(最も内側の構成要素から開始して、外側の最も外側の構成要素に向かって)、導電性コア(例えば、銅線または銅線の束)、半導電性遮蔽層、絶縁層、態様10に記載の硬化ポリマー生成物から製造した剥離可能な半導電性絶縁遮蔽層、および任意選択で、外側シース(金属シースまたはスリーブなどの耐候性層)から本質的になる、被覆導体。導電性コアは、直鎖形状(例えば、ワイヤのような)であり得、長さならびに直鎖形状の長さだけ互いに離隔された近位端および遠位端を有し、ポリマー層は、近位端および遠位端を除いて導電性コアを取り囲み得る。絶縁層は導電性充填材(例えば、カーボンブラック)を含まないが、剥離可能な半導電性絶縁遮蔽層は半導電有効量の導電性充填材(例えば、カーボンブラック)を含有する。被覆導体は、1つ以上の追加のポリマー層からさらに本質的になり得、これは、独立して、硬化ポリマー生成物を含んでも、含まなくてもよい。
態様12.電気を伝導する方法であって、態様11に記載の被覆導体の導電性コア全体に電圧を印加して、導電性コアを通る電気の流れを発生させることから本質的になる、方法。導電性コアは、長さ、および長さだけ離隔した近位端および遠位端を有し得、電気は、導電性コアの長さを近位端から遠位端に、またはその逆に流れることができる。
態様13.絶縁層と、絶縁層と直接物理的に接触している剥離可能な絶縁遮蔽層とから本質的になる絶縁ラミネートであって、絶縁層は、カーボンブラックを含まない硬化ポリエチレンを含み、剥離可能な絶縁遮蔽層は、態様1~4のいずれか1つに記載のポリエチレンコポリマーブレンドと、(C)酸化防止剤と、(D)カーボンブラックと、(E)有機ペルオキシドとから本質的になる硬化性配合物を硬化させた硬化生成物から本質的になる、絶縁ラミネート。剥離可能な絶縁遮蔽層中の(D)カーボンブラックの量は、半導電有効量未満(例えば、剥離可能な絶縁遮蔽層の総重量に基づいて1~30重量%)であってもよく、代替的に半導電有効量(例えば、剥離可能な絶縁遮蔽層の総重量に基づいて、30~50重量%、代替的に33~39重量%)であってもよい。
態様1~12において「から本質的になる(consisting essentially of)」または「から本質的になる(consists essentially of)」によって示されるように、ポリエチレンコポリマーブレンド、硬化性配合物、硬化生成物、剥離可能な半導電性絶縁遮蔽層、被覆導体の剥離可能な半導電性絶縁遮蔽層、および方法は、材料(i)~(iii)のうちの少なくとも1つ、代替的に任意の2つ、代替的に各々、および任意選択で材料(iv)を含まず、(i)無機充填材、(ii)オレフィン官能性加水分解性シラン、および(iii)反応物と無機充填材および/またはオレフィン官能性加水分解性シランとの反応の反応生成物、ならびに、任意選択で(iv)ニトリルブタジエンゴム(NBR)(一括して、「省略された材料」)である。いくつかの態様では、省略された材料は、材料(i)および(ii);代替的に(i)および(iii);代替的に(ii)および(iii);代替的に(i)~(iii);代替的に(i)、(ii)、および(iv);代替的に(i)、(iii)、および(iv);代替的に(ii)、(iii)、および(iv);代替的に(i)~(iv)である。
硬化性配合物中の、特徴的な添加剤を含めすべての構成成分の総重量は100.00重量%である。
硬化性配合物は、上記の方法または後の実施例で例示される方法に従って製造することができる。配合物は、連続的な(モノリシック)または分割された固体形態で作製され得る。配合物は、配合物を固体(例えば、成形またはペレット)として与えるように、押し出し、ペレット化、および/または成形することができる。
硬化性配合物は、1液型配合物、代替的に多液型配合物、例えば、2液型配合物として製造され得る。2液型配合物は、第1および第2の部分を含み得、第1の部分は、本質的に(加水分解性シリル基)官能性ポリエチレンコポリマーおよび任意選択で任意の1つ以上の添加剤(C)~(I)からなり、第2の部分は、本質的に、(B)縮合硬化触媒または担体樹脂((A)ではない(I)ポリマーの例として)および(B)を含む触媒マスターバッチ、およびA)HSG-FPコポリマーの任意の追加部分、および任意で1つ以上の添加剤(C)~(I)から本質的になる。
本発明の態様(ブレンド、配合物、生成物、層、物品、方法)は、水を含まなくてもよい(無水)。構成成分(A)および(B)、代替的に本発明のブレンド、配合物、生成物、層、および物品は、ポスト共重合の反応器の修飾がなくてもよい(例えば、ポスト反応器のグラフト化官能基がなくてもよい)。
(A)エチレン/不飽和カルボン酸エステルバイポリマーは、前述のとおり、エチレン/酢酸ビニル(EVA)バイポリマーまたはエチレン/アクリル酸エチル(EEA)バイポリマーであり得る。構成成分(A)は、高分子か、またはそれらの集合体であり、エチレン(モノマー)および少なくとも1つの不飽和カルボン酸エステルコモノマーの反応器コポリマーである。(A)は、場合によっては、上述の不飽和カルボン酸エステルコモノマー含有量に基づいて、67~82重量%のエチレン構成単位を有するランダムコポリマーである。いくつかの態様では、構成成分(A)は、プロピレンに由来する0~2重量%のプロピレン構成単位をさらに有し得る。(A)は、シリコン含有基を含まなくてもよい。態様1~4のうちのいずれか1つにおいて、構成成分(A)は、後述する本発明の実施例(A)1および(A)2から選択されてもよい。
(B)エチレン/不飽和カルボン酸エステル/一酸化炭素ターポリマーは、前述のとおり、エチレン/酢酸ビニル/一酸化炭素(EVACO)ターポリマーまたはエチレン/アクリル酸ブチル/一酸化炭素(EBACO)ターポリマーであり得る。構成成分(B)は、高分子か、またはそれらの集合体であり、エチレン(モノマー)、少なくとも1つの不飽和カルボン酸エステルコモノマー、および二酸化炭素コモノマーの反応器コポリマーである。(B)は、場合によっては、上述の不飽和カルボン酸エステルコモノマーおよび二酸化炭素コモノマー含有量に基づいて、54~74重量%のエチレン構成単位を有するランダムコポリマーである。いくつかの態様では、構成成分(B)は、プロピレンに由来する0~2重量%のプロピレン構成単位をさらに有し得る。(B)は、シリコン含有基を含まなくてもよい。態様1~4のうちのいずれか1つにおいて、構成成分(B)は、後述する本発明の実施例(B)1、(B)2、(B)3、および(B)4から、代替的に(B)1、(B)2、および(B)3から、代替的に(B)1、(B)2、および(B)3のうちの任意の2つから選択されてもよい。
いくつかの実施形態では、構成成分(A)は、本発明の実施例(A)1および(A)2から選択されてもよく、構成成分(B)は、本発明の実施例(B)1、(B)2、および(B)3から、代替的に(B)1、(B)2、および(B)3のうちの任意の2つから、代替的に(B)1から、代替的に(B)2から、代替的に(B)3から選択されてもよい。いくつかのそのような実施形態では、構成成分(A)は(A)1、代替的に(A)2である。
任意の添加剤(C)酸化防止剤:酸化を抑制する有機分子、またはそのような分子の集合体。(C)酸化防止剤は(F)安定剤とは組成が異なり、配合物に(C)および(F)の両方が含まれている場合、(C)として使用される化合物は(F)として使用される化合物とは異なることを意味する。(C)酸化防止剤は、硬化性配合物および/または硬化ポリマー生成物に酸化防止特性を付与するように機能する。好適な(C)の例は、ビス(4-(1-メチル-1-フェニルエチル)フェニル)アミン(例えば、NAUGARD 445)、2,2’-メチレン-ビス(4-メチル-6-t-ブチルフェノール)(例えば、VANOX MBPC)、2,2’-チオビス(2-t-ブチル-5-メチルフェノール(CAS番号90-66-4、4,4’-チオビス(2-t-ブチル-5-メチルフェノール)(4,4’-チオビス(6-tert-ブチル-m-クレゾールとしても知られる)、CAS番号96-69-5、市販のLOWINOX TBM-6)、2,2’-チオビス(6-t-ブチル-4-メチルフェノール(CAS番号90-66-4、市販のLOWINOX TBP-6)、トリス[(4-tert-ブチル-3-ヒドロキシ-2,6-ジメチルフェニル)メチル]-1,3,5-トリアジン-2,4,6-トリオン(例えば、CYANOX 1790)、(3-(3,5-ビス(1,1-ジメチルエチル)-4-ヒドロキシフェニル)プロピオン酸ペンタエリスリトールテトラキス(例えば、IRGANOX 1010、CAS番号6683-19-8)、3,5-ビス(1,1-ジメチルエチル)-4-ヒドロキシベンゼンプロパン酸2,2’-チオジエタンジイルエステル(例えば、IRGANOX 1035、CAS番号41484-35-9)、チオジプロピオン酸ジステアリル(「DSTDP」)、チオジプロピオン酸ジラウリル(例えば、IRGANOX PS 800)、3-(3,5-ジ-t-ブチル-4-ヒドロキシフェニル)プロピオン酸ステアリル(例えば、IRGANOX 1076)、2,4-ビス(ドデシルチオメチル)-6-メチルフェノール(IRGANOX 1726)、4,6-ビス(オクチルチオメチル)-o-クレゾール(例えば、IRGANOX 1520)、および2’,3-ビス[[3-[3,5-ジ-tert-ブチル-4-ヒドロキシフェニル]プロピオニル]]プロピオノヒドラジド(IRGANOX 1024)である。(C)は、4,4’-チオビス(2-t-ブチル-5-メチルフェノール)(4,4’-チオビス(6-tert-ブチル-m-クレゾール)としても知られる)、2,2’-チオビス(6-t-ブチル-4-メチルフェノール、トリス[(4-tert-ブチル-3-ヒドロキシ-2,6-ジメチルフェニル)メチル]-1,3,5-トリアジン-2,4,6-トリオン、チオジプロピオン酸ジステアリル、もしくはチオジプロピオン酸ジラウリル、またはそれらの任意の2つ以上の組み合わせであり得る。組み合わせは、トリス[(4-tert-ブチル-3-ヒドロキシ-2,6-ジメチルフェニル)メチル]-1,3,5-トリアジン-2,4,6-トリオンとジステアリルチオジプロピオネートであってもよい。配合物および/または硬化ポリマー生成物は、(C)を含まなくてもよい。(C)酸化防止剤は、存在する場合、湿気硬化性ポリオレフィン配合物および/または生成物の総重量の0.01~1.5重量%、代替的に0.1~1.0重量%であり得る。
任意の添加剤(D)カーボンブラック。カーボンブラックは、ポリ(1-ブテン-コ-エチレン)コポリマー(マスターバッチの総重量の95重量%以上~100重量%未満)、およびカーボンブラック(マスターバッチの総重量の0重量%超~5重量%以下の製剤であるカーボンブラックマスターバッチとして提供され得る。カーボンブラックは、表面積対体積比が高いが、活性炭のそれよりも低い、微結晶化形態の準結晶炭素である。カーボンブラックの例は、ファーネスカーボンブラック、アセチレンカーボンブラック、導電性カーボン(例えば、カーボンファイバー、カーボンナノチューブ、グラフェン、グラファイト、および膨張グラファイト小板)である。硬化性配合物および/または硬化ポリマー生成物は、(D)を含まなくてもよい。存在する場合(D)は配合の0.1~45重量%、代替的には33~37重量%である。
任意の添加剤(E):有機ペルオキシド:1つまたは2つのC-O-O-C基を含有し、-O-O-Hを欠く化合物。(E)有機モノペルオキシドは、式RO-O-O-ROのものであり、式中、各ROは、独立して、(C1-C20)アルキル基または(C6-C20)アリール基である。各(C1-C20)アルキル基は独立して、非置換であるか、または1もしくは2つの(C6-C12)アリール基で置換されている。各(C6-C20)アリール基は、非置換であるか、または1~4つの(C1-C10)アルキル基で置換されている。(E)有機ジペルオキシドは、式RO-O-O-R-O-O-ROであり、式中、Rは、(C2-C10)アルキレン、(C3-C10)シクロアルキレン、またはフェニレンなどの二価炭化水素基であり、各ROは、上で定義されたとおりである。(E)有機ペルオキシドは、ビス(1,1-ジメチルエチル)ペルオキシド;ビス(1,1-ジメチルプロピル)ペルオキシド;2,5-ジメチル-2,5-ビス(1,1-ジメチルエチルペルオキシ)ヘキサン;2,5-ジメチル-2,5-ビス(1,1-ジメチルエチルペルオキシ)ヘキシン;4,4-ビス(1,1-ジメチルエチルペルオキシ)吉草酸;ブチルエステル;1,1-ビス(1,1-ジメチルエチルペルオキシ)-3,3,5-トリメチルシクロヘキサン;ベンゾイルペルオキシド;過安息香酸tert-ブチル;ジ-tert-アミルペルオキシド(「DTAP」);ビス(アルファ-t-ブチル-ペルオキシイソプロピル)ベンゼン(「BIPB」);イソプロピルクミルt-ブチルペルオキシド;t-ブチルクミルペルオキシド;ジ-t-ブチルペルオキシド;2,5-ビス(t-ブチルペルオキシ)-2,5-ジメチルヘキサン;2,5-ビス(t-ブチルペルオキシ)-2,5-ジメチルヘキシン-3,1,1-ビス(t-ブチルペルオキシ)-3,3,5-トリメチルシクロヘキサン;イソプロピルクミルクミルペルオキシド;4,4-ジ(tert-ブチルペルオキシ)吉草酸ブチル;またはジ(イソプロピルクミル)ペルオキシド;またはジクミルペルオキシドであってもよい。(E)有機ペルオキシドは、ビス(t-ブチルペルオキシイソプロピル)ベンゼン(例えば、LUPEROX D446B)であってもよい。(E)有機ペルオキシドは、ジクミルペルオキシドであってもよい。2つ以上の(E)有機ペルオキシドのブレンド、例えば、t-ブチルクミルペルオキシドとビス(t-ブチルペルオキシイソプロピル)ベンゼンとの20:80(重量/重量)ブレンド(例えば、Arkemaから市販されているLUPEROX D446B)が使用されてもよい。いくつかの態様では、少なくとも1つ、代替的に各(E)有機ペルオキシドが、1つの-O-O-基を含有する。いくつかの態様では、ポリオレフィンとポリ(2-アルキル-2-オキサゾリン)との配合物および架橋ポリオレフィン生成物は、(E)を含まない。存在する場合、本発明の配合物は、少なくとも1つの(E)有機ペルオキシドを含有し、(E)有機ペルオキシドの総量は、本発明の配合物の0.05~3重量%、代替的に0.1~3.0重量%、代替的に0.5~2.5重量%、代替的に1.0~2.0重量%であり得る。(C)酸化防止剤対すべての(E)有機ペルオキシドの重量/重量比は、存在する場合、>0~2未満((C)/(E)(重量/重量)は>0~>2)である。
任意の添加剤(F)紫外線に対して硬化性配合物を安定化するための安定剤(UV安定剤)。(F)安定剤は(C)酸化防止剤とは組成が異なり、製剤に(C)および(F)の両方が含まれている場合、(C)として使用される化合物は(F)として使用される化合物とは異なることを意味する。例としては、ヒンダードアミン光安定剤(HALS)、ベンゾフェノン、またはベンゾトリアゾールがある。(F)UV安定剤は、少なくとも1つの立体的にかさばる有機基に結合し、劣化または分解の阻害剤として機能する塩基性窒素原子を含有する分子、またはそのような分子の集合体であり得る。HALSは、立体障害のあるアミノ官能基を有し、酸化的劣化を抑制し、有機ペルオキシドを含有する配合物の実施形態の保存期間を増加することもできる化合物である。好適な(F)の例は、ブタン二酸ジメチルエステル、4-ヒドロキシ-2,2,6,6-テトラメチル-1-ピペリジン-エタノールを含むポリマー(CAS番号65447-77-0、市販のLOWILITE 62)、およびN,N’-ビスホルミル-N、N’-ビス(2,2,6,6-テトラメチル-4-ピペリジニル)-ヘキサメチレンジアミン(CAS番号124172-53-8、市販のUvinul 4050H)である。配合物および生成物は(F)を含まなくてもよい。存在する場合、(F)UV安定剤は、配合物の0.001~1.5重量%、代替的には0.002~1.0重量%、代替的には0.05~0.1重量%であり得る。
任意の添加剤(G)加工助剤:押出機およびダイなどの製造装置でのポリマー溶融物の付着を減らし、材料の溶融破壊を減らす分子。(G)は、フルオロポリマー、ポリオルガノシロキサン流体、脂肪族カルボン酸の金属塩、N,N’-エチレンビスステアリン酸アミドなどの脂肪族カルボキサミド、ワックス、エチレンオキシド(コ)ポリマー、および非イオン性界面活性剤であり得る。製剤および製品は(G)を含まなくてもよい。存在する場合、(G)処理助剤は、配合物の0.05から5重量%であり得る。
構成成分(A)がEEAバイポリマーおよび/または構成成分(B)がEBACOターポリマーである場合、ポリエチレンコポリマーブレンド、硬化性配合物硬化生成物、剥離可能な半導電性絶縁遮蔽層、および方法は、難燃剤からさらに本質的になり得る。難燃剤は、以下に説明するように、鉱物系難燃剤(例えば、アルミニウム三水和物)または非鉱物系難燃剤であってもよい。
構成成分(A)がEVAバイポリマーであり、構成成分(B)がEVACOターポリマーである場合、代替的に構成成分(A)がEVAバイポリマーであるか、または構成成分(B)がEVACOターポリマーである場合、ポリエチレンコポリマーブレンド、硬化性配合物硬化生成物、剥離可能な半導電性絶縁遮蔽層、および方法は、鉱物系難燃剤を含まなくてもよい(アルミニウム三水和物を含まなくてもよい)が、任意選択で、非鉱物系難燃剤からさらに本質的になり得る。
非鉱物系難燃剤は、有機ハロゲン化合物、(有機)リン化合物、ハロゲン化シリコーン、またはそれらの任意の2つ以上の組み合わせであり得る。
ポリエチレンコポリマーブレンド、硬化性配合物硬化生成物、剥離可能な半導電性絶縁遮蔽層は、任意選択で、難燃剤相乗剤(例えば、三酸化アンチモン)からさらに本質的になり得る。
存在する場合、難燃剤は、配合物の0.1~80.0重量%、代替的に1~50.0重量%、代替的に5~30.0重量%であり得る。
特徴的な添加剤は、配合物、生成物、または方法を含む、それを必要とする実施形態に少なくとも1つの特徴または特性を付与するのに有用であり得る。特性または特性は、溶融混合、押し出し、成形、温水、および絶縁(電力ケーブル)を含む操作または用途のように、実施形態が高温にさらされる場合など、実施形態の性能を改善し得る。
代替的に、異なる実施形態に先行する。ASTMとは、標準化機構であるASTM International(West Conshohocken,Pennsylvania,USA)を意味する。いずれの比較例も例示の目的でのみ使用されており、先行技術ではない。含まないまたは欠いているは、完全に存在しないこと、代替的に検出不可能であることを意味する。ISOとは、国際標準化機構、Chemin de Blandonnet 8、CP 401-1214 Vernier、Geneva,Switzerlandである。IUPACとは、国際純正応用化学連合(IUPAC Secretariat(Research Triangle Park,North Carolina,USA))である。し得る(may)は、必須ではなく、選択の許容を付与する。動作可能(Operative)は、機能的に可能または有効であることを意味する。任意選択の(任意選択で)(Optional(ly))は、存在しない(または除外される)こと、代替的に存在する(または含まれる)ことを意味する。PASは公開された仕様(Deutsches Institut fur Normunng e.V.(DIN,German Institute for Standardization))である。特性は、標準的な試験法および条件を使用して測定され得る範囲は、端点、部分範囲、およびそれらの中に包含される整数値および/または小数値を含むが、整数の範囲は小数値を含まない。室温:23℃。±1℃。
絶縁ラミネートの調製方法:架橋絶縁層および硬化絶縁遮蔽層を含有する硬化絶縁ラミネートの調製であって、架橋絶縁層は、硬化LDPE配合物1(後述)の架橋生成物から構成され、硬化絶縁遮蔽層は、本発明または比較の硬化ポリマー生成物から構成される。LDPE配合物1を140℃で圧縮成形することにより、各々3.2mm(125ミル)の厚さを有する未硬化の絶縁層プラークを別個に調製する。また、本発明または比較の硬化性組成物を140℃でそれぞれ圧縮成形することにより、厚さ0.76mm(30ミル)の未硬化の本発明または比較の絶縁遮蔽プラークを別個に調製する。滑らかな表面側を上にして、未硬化の絶縁プラーク(LDPE配合物1から製造)の1つを3.2mm(125ミル)のプラテンに配置する。未硬化の絶縁プラークの一方の端の約2.5cm(1インチ)を、配向ポリエステルフィルム(例えば、MYLAR)のストリップで覆う。滑らかな表面側を下にして、未硬化の絶縁遮蔽プラーク(本発明または比較の硬化性組成物から製造)の1つを、未硬化の絶縁プラーク上に配置して、未硬化の接着プラーク「サンドイッチ」を形成する。未硬化の接着プラーク「サンドイッチ」を120℃に設定したプレス機に移し、6.9メガパスカル(MPa、1000ポンド/平方インチ(psi))の圧力で3分間圧縮する。圧力を138MPa(10トン/平方インチ)に上げ、温度を190℃に上げ、約25分間加圧し続けて、硬化LDPE配合物1(後述)の架橋生成物から構成される絶縁層および本発明または比較の硬化ポリマー生成物から構成される絶縁遮蔽層をそれぞれ含有する硬化絶縁ラミネートを得た。
脆性破壊試験方法:ASTM D746-14、衝撃によるプラスチックおよびエラストマーの脆性温度の標準試験方法に従って、マイナス40℃(-40℃)で低温脆性を測定する。
密度:ASTM D792-13、変位によるプラスチックの密度および比重(相対密度)の標準試験方法、方法B(水以外の液体中、例えば、液体2-プロパノール中で固体プラスチックを試験するため)に従って測定される。1立方センチメートルのグラムの単位(g/cm3)。
メルトインデックス(「I2」):以前は「条件E」として知られていた190℃/2.16kgの条件を使用して、ASTM D1238-13に従って測定される。10分当たりのグラムの単位(g/10分)。
ピーク剥離力試験方法:前述の絶縁ラミネートの調製方法に従って調製した絶縁ラミネートのストリップ力を測定する。絶縁ラミネートを5つの試験片に切断する。各試験片は、絶縁遮蔽層を通る幅1.27cm(0.5インチ)の切断ストリップを含有する。「プラークサンドイッチ」を回転可能なホイールに取り付け、Instron 4201機に設定された議論を呼びそうな(contentious)90°剥離で上部グリップクランプの絶縁遮蔽ストリップをグリップする。50.8cm(20インチ)/分の速度で剥離試験を実施し、ピーク剥離力をニュートン/センチメートル(N/cm)で記録する。
2点プローブを備えたKeithley 2700 Integra Seriesデジタルマルチメーターを使用して、低抵抗率(<108オームcm(Ω・cm))を有する試料の抵抗率を測定する。銀塗料(導電性銀#4817N)を塗布して、試料と電極との間の接触抵抗を最小化する。ここで、試料は、圧縮成形プラークの調製方法によって調製された、1.905~1.203mm(75ミル~80ミル)の厚さ、101.6mmの長さ、50.8mmの幅を有する圧縮成形プラーク試料である。
LDPE配合物1:99重量%のベースポリマーおよび1重量%の添加物パッケージを含む硬化性(架橋されていない)低密度ポリエチレン配合物であって、ベースポリマーは、0.92g/cm3の密度および1.8g/10分のメルトインデックス(I2)を有する低密度ポリエチレンホモポリマーであり、添加剤パッケージは、有機ペルオキシド、少なくとも1つのツリー遅延剤(tree retardant)、および少なくとも1つの酸化防止剤を含む。
本発明(A)1:32重量%の酢酸ビニルコモノマー含有量および30g/10分のメルトインデックス(I2)を有するEVAバイポリマー。The Dow Chemical Companyから。
本発明(A)2:18重量%のアクリル酸エチルコモノマー含有量および6g/10分のメルトインデックス(I2)を有するEEAバイポリマー。The Dow Chemical Companyから。
本発明(B)1:20.5重量%の酢酸ビニルコモノマー含有量および8重量%の一酸化炭素コモノマー含有量ならびに15g/10分のメルトインデックス(I2)を有するEVACOターポリマー。The Dow Chemical Companyから。
本発明(B)2:30重量%のアクリル酸ブチルコモノマー含有量および10重量%の一酸化炭素コモノマー含有量ならびに8g/10分のメルトインデックス(I2)を有するEBACOターポリマー。The Dow Chemical Companyから。
本発明(B)3:30重量%のアクリル酸ブチルコモノマー含有量および10重量%の一酸化炭素コモノマー含有量ならびに12g/10分のメルトインデックス(I2)を有するEBACOターポリマー。The Dow Chemical Companyから。
本発明(B)4:24重量%の酢酸ビニルコモノマー含有量および10重量%の一酸化炭素含有量ならびに35g/10分のメルトインデックス(I2)を有するEVACOターポリマー。The Dow Chemical Companyから。
比較(B)5:30重量%のアクリル酸ブチルコモノマー含有量および13重量%の一酸化炭素コモノマー含有量ならびに12g/10分のメルトインデックス(I2)を有するEBACOターポリマー。The Dow Chemical Companyから。
本発明(C)1:酸化防止剤ブチル化ヒドロキシトルエン(BHT)。
本発明(C)2:酸化防止剤オクタデシル3-(3,5-ジ-tert-ブチル-4-ヒドロキシフェニル)プロパノエート。NAUGARD 76。
本発明(D)1:カーボンブラックCSX-614。
本発明(E)1:有機ペルオキシドビス(t-ブチルペルオキシイソプロピル)ベンゼン。LUPEROX D446B。
本発明(F)1:ヒンダードアミン安定剤ビス(4-(1-メチル-1-フェニルエチル)フェニル)アミン。NAUGARD 445。
本発明(G)1:加工助剤N,N’-エチレンビスステアリン酸アミド。Kenamide W40。
本発明の実施例1A~8A(IE1A~IE8A):(予測的)表1に示すように、構成成分(A)1または(A)2を、構成成分(B)1、(B)2、または(B)3と、140℃で40回転/分(rpm)で5分間、ローラーブレードを備えたブラベンダーミキサーボール中で混合することによってポリエチレンコポリマーブレンドを調製して、ポリエチレンコポリマーブレンドIE1A~IE8Aをそれぞれ得る。各ブレンドを別個に1本のストランドに押し出し、周囲条件でストランドをペレット化する。
本発明の実施例1B~8B(IE1B~IE8B):表1に示すすべての構成成分を、140℃で40回転/分(rpm)で5分間、ローラーブレードを備えたブラベンダーミキサーボール中で混合することによって硬化性配合物を調製して、硬化性配合物IE1B~IE8Bを得る。硬化性配合物を別個に1本のストランドに押し出し、周囲条件でストランドをペレット化して、配合物をペレットとして得る。
本発明の実施例1C~8C(IE1C~IE8C):本発明の実施例1B~8Bの硬化性配合物のペレットを、構成成分(E)とともに、100gペレット当たり0.7g(E)1の重量/重量比で、45℃で一晩、別個に浸漬して、硬化性配合物IE1C~IE8Cのペレットを得る。浸漬後、IE1C~IE8Cの浸漬ペレットを使用して、ピーク剥離力試験用の絶縁ラミネートならびに体積抵抗率および脆性試験用の架橋プラークを作製する。
本発明の実施例1D~8D(IE1D~IE8D):硬化ポリマー生成物。硬化絶縁遮蔽層がそれぞれ本発明の実施例1C~8Cの硬化性配合物の1つを硬化させた硬化ポリマー生成物である、硬化絶縁ラミネートを絶縁ラミネートの調製方法に従って調製する。前述のピーク剥離力試験方法に従って、絶縁ラミネートのストリップ力を測定する。
比較例1A~2A(CE1AおよびCE2A):(予測的)比較のポリマーブレンドを調製する。本発明の(B)1の代わりに比較(B)5を使用することを除いて、本発明の実施例1Aおよび3Aの手順をそれぞれ繰り返して、比較のポリエチレンコポリマーブレンドCE1AおよびCE2Aをペレットとしてそれぞれ得る。
比較例1B~2B(CE1BおよびCE2B):本発明の(B)1の代わりに比較(B)5を使用することを除いて、本発明の実施例1Bおよび3Bの手順をそれぞれ繰り返して、比較の硬化性配合物CE1BおよびCE2Bをそれぞれ得る。
比較例1C~2C(CE1CおよびCE2C):IE1BおよびIE3Bの代わりに比較例CE1BおよびCE2Bをそれぞれ使用することを除いて、本発明の実施例1Cおよび3Cの手順をそれぞれ繰り返して、比較の硬化性配合物CE1CおよびCE2Cをそれぞれ得る。
比較例1D~2D(CE1DおよびCE2D):比較の硬化ポリマー生成物。IE1CおよびIE3Cの代わりに比較例CE1CおよびCE2Cをそれぞれ使用することを除いて、本発明の実施例1Dおよび3Dの手順をそれぞれ繰り返して、比較の硬化ポリマー生成物CE1DおよびCE2Dをそれぞれ得る。
室温での体積抵抗率測定には架橋プラークを使用し、試験手順はASTM D991従っており、-40℃での脆性試験についてはASTM D746に従っている。試験した10個の試験片のうちの破壊の数を記録する。
表4の本発明のデータを表8の比較データと比較すると、本発明のポリエチレンコポリマーブレンド、硬化性配合物および硬化ポリマー生成物は、23℃でのlog(体積抵抗率)が大幅に改善(減少)され、全体的に40℃での10個の試験片のうちの脆性破壊が改善(減少)され、ピーク剥離力が同等または改善(減少)された。比較のブレンド、配合物、および生成物は、13重量%の一酸化炭素コモノマー含有量を有するエチレン/不飽和カルボン酸エステル/一酸化炭素ターポリマーをベースとしているが、本発明のブレンド、配合物、および生成物は、7~11重量%の一酸化炭素コモノマー含有量を有するエチレン/不飽和カルボン酸エステル/一酸化炭素ターポリマーをベースとしている。
本発明の実施例2A~2D(IE2A~IE2D)(予測的):構成成分(B1)の代わりに構成成分(B)4を使用することを除いて、IE1A、IE1B、IE1C、およびIE1Dを繰り返して、発明の実施例IE2A、IE2B、IE2C、およびIE2Dをそれぞれ得る。IE2A、IE2B、およびIE2Cは、(B)1の代わりに(B)4が使用されることを除いて、表1~3にIE1A、IE1B、およびIE1Cについて記載された組成をそれぞれ有する。IE2Dは、絶縁遮蔽層が、硬化生成物がIE1Cの代わりにIE2Cから作製されることを除いて、IE1Dについて記載された方法によって作製された硬化生成物で作製される硬化絶縁ラミネートである。
Claims (13)
- (A)および(B)の総重量に基づいて、46~85重量%の(A)エチレン/不飽和カルボン酸エステルバイポリマー(「構成成分(A)」)および54~15重量%の(B)エチレン/不飽和カルボン酸エステル/一酸化炭素ターポリマー(「構成成分(B)」)から本質的になるポリエチレンコポリマーブレンドであって、前記(A)エチレン/不飽和カルボン酸エステルバイポリマーが、エチレン/酢酸ビニル(EVA)バイポリマーまたはエチレン/アクリル酸エチル(EEA)バイポリマーであり、前記バイポリマーが、18~33重量%の不飽和カルボン酸エステルコモノマー含有量および5~35g/10分のメルトインデックス(I2;190℃、2.16kg)を有し、前記(B)エチレン/不飽和カルボン酸エステル/一酸化炭素ターポリマーが、エチレン/酢酸ビニル/一酸化炭素(EVACO)ターポリマーまたはエチレン/アクリル酸ブチル/一酸化炭素(EBACO)ターポリマーであり、前記ターポリマーが、19~32重量%の不飽和カルボン酸エステルコモノマー含有量、7~11重量%の一酸化炭素コモノマー含有量、および6~39g/10分のメルトインデックス(I2;190℃、2.16kg)を有し、前記ポリエチレンコポリマーブレンドが、材料(i)~(iii)のうちの少なくとも1つ、および任意選択で材料(iv)を含まず、(i)無機充填材、(ii)オレフィン官能性加水分解性シラン、および(iii)反応物と前記無機充填材および/または前記オレフィン官能性加水分解性シランとの反応の反応生成物、ならびに任意選択で(iv)ニトリルブタジエンゴムである、ポリエチレンコポリマーブレンド。
- 特徴(a)~(d):(a)構成成分(A)が前記エチレン/酢酸ビニル(EVA)バイポリマーであり、構成成分(B)が前記エチレン/酢酸ビニル/一酸化炭素(EVACO)ターポリマーであり、前記ポリエチレンコポリマーブレンドが、材料(i)~(iii)のうちの少なくとも1つ、代替的に任意の2つ、代替的に各々を含まないこと;(b)構成成分(A)がEVAバイポリマーであり、構成成分(B)が前記エチレン/アクリル酸ブチル/一酸化炭素(EBACO)ターポリマーであること;(c)構成成分(A)が前記エチレン/アクリル酸エチル(EEA)バイポリマーであり、構成成分(B)が前記EVACOターポリマーであること;(b)構成成分(A)が前記EEAバイポリマーであり、構成成分(B)が前記EBACOターポリマーであること;ならびに(e)前記ポリエチレンコポリマーブレンドが、材料(i)~(iii)のうちの少なくとも1つ、および任意選択で材料(iv)を含まない、特徴(b)~(d)のうちのいずれか1つであること;のうちのいずれか1つを有する、請求項1に記載のポリエチレンコポリマーブレンド。
- (A)および(B)の総重量に基づいて、46~85重量%の前記(A)エチレン/不飽和カルボン酸エステルバイポリマーおよび54~15重量%の前記(B)エチレン/不飽和カルボン酸エステル/一酸化炭素ターポリマーから本質的になり、前記(A)エチレン/不飽和カルボン酸エステルバイポリマーが、27~33重量%の不飽和カルボン酸エステルコモノマー含有量および25~35g/10分のメルトインデックス(I2;190℃、2.16kg)を有するエチレン/酢酸ビニル(EVA)バイポリマーであるか、または前記(A)エチレン/不飽和カルボン酸エステルバイポリマーが、15~21重量%の不飽和カルボン酸エステルコモノマー含有量および5~9g/10分のメルトインデックス(I2;190℃、2.16kg)を有するエチレン/アクリル酸エチル(EEA)バイポリマーであり、前記(B)エチレン/不飽和カルボン酸エステル/一酸化炭素ターポリマーが、19~25重量%の不飽和カルボン酸エステルコモノマー含有量、7~11重量%の一酸化炭素コモノマー含有量、および14~36g/10分のメルトインデックス(I2;190℃、2.16kg)を有するエチレン/酢酸ビニル/一酸化炭素(EVACO)ターポリマーであるか、または前記(B)エチレン/不飽和カルボン酸エステル/一酸化炭素ターポリマーが、25~32重量%の不飽和カルボン酸エステルコモノマー含有量、9~11重量%の一酸化炭素コモノマー含有量、および6~15g/10分のメルトインデックス(I2;190℃、2.16kg)を有するエチレン/アクリル酸ブチル/一酸化炭素(EBACO)ターポリマーである、請求項1または2に記載のポリエチレンコポリマーブレンド。
- ポリエチレンコポリマーブレンド(1)~(8):(1)32重量%の酢酸ビニルコモノマー含有量および30g/10分のメルトインデックス(I2)を有するEVAバイポリマーである、83重量%の構成成分(A)ならびに20~21重量%の酢酸ビニルコモノマー含有量および8重量%の一酸化炭素コモノマー含有量および15g/10分のメルトインデックス(I2)を有するEVACOターポリマーである、17重量%の構成成分(B);(2)32重量%の酢酸ビニルコモノマー含有量および30g/10分のメルトインデックス(I2)を有するEVAバイポリマーである、75重量%の構成成分(A)ならびに20~21重量%の酢酸ビニルコモノマー含有量および8重量%の一酸化炭素コモノマー含有量および15g/10分のメルトインデックス(I2)を有するEVACOターポリマーである、25重量%の構成成分(B);(3)32重量%の酢酸ビニルコモノマー含有量および30g/10分のメルトインデックス(I2)を有するEVAバイポリマーである、50重量%の構成成分(A)ならびに20~21重量%の酢酸ビニルコモノマー含有量および8重量%の一酸化炭素コモノマー含有量および15g/10分のメルトインデックス(I2)を有するEVACOターポリマーである、50重量%の構成成分(B);(4)32重量%の酢酸ビニルコモノマー含有量および30g/10分のメルトインデックス(I2)を有するEVAバイポリマーである、83重量%の構成成分(A)ならびに30重量%のアクリル酸ブチルコモノマー含有量および10重量%の一酸化炭素コモノマー含有量および8g/10分のメルトインデックス(I2)を有するEBACOターポリマーである、17重量%の構成成分(B);(5)32重量%の酢酸ビニルコモノマー含有量および30g/10分のメルトインデックス(I2)を有するEVAバイポリマーである、83重量%の構成成分(A)ならびに30重量%のアクリル酸ブチルコモノマー含有量および10重量%の一酸化炭素コモノマー含有量および12g/10分のメルトインデックス(I2)を有するEBACOターポリマーである、17重量%の構成成分(B);(6)32重量%の酢酸ビニルコモノマー含有量および30g/10分のメルトインデックス(I2)を有するEVAバイポリマーである、77重量%の構成成分(A)ならびに20~21重量%の酢酸ビニルコモノマー含有量および8重量%の一酸化炭素コモノマー含有量および15g/10分のメルトインデックス(I2)を有するEVACOターポリマーである、23重量%の構成成分(B);(7)18重量%のアクリル酸エチルコモノマー含有量および6g/10分のメルトインデックス(I2)を有するエチレン/アクリル酸エチル(EEA)バイポリマーである、83.2重量%の構成成分(A)ならびに30重量%のアクリル酸ブチルコモノマー含有量および10重量%の一酸化炭素コモノマー含有量および8g/10分のメルトインデックス(I2)を有するEBACOターポリマーである、16.8重量%の構成成分(B);ならびに(8)18重量%のアクリル酸エチルコモノマー含有量および6g/10分のメルトインデックス(I2)を有するエチレン/アクリル酸エチル(EEA)バイポリマーである、50重量%の構成成分(A)ならびに30重量%のアクリル酸ブチルコモノマー含有量および10重量%の一酸化炭素コモノマー含有量および8g/10分のメルトインデックス(I2)を有するEBACOターポリマーである、50重量%の構成成分(B);のうちのいずれか1つから選択される、請求項3に記載のポリエチレンコポリマーブレンド。
- 硬化性配合物であって、請求項1~4のいずれか一項に記載のポリエチレンコポリマーブレンドと、添加剤(C)~(I):(C)酸化防止剤、(D)カーボンブラック、(E)有機ペルオキシド、(F)紫外線の影響に対して前記配合物を安定化するための安定剤、(G)加工助剤、(H)添加剤(C)~(G)のうちの任意の4つ、および(I)添加剤(C)~(G)の各々、からなる群から選択される、無機充填材および/またはオレフィン官能性加水分解性シランではない少なくとも1つの添加剤(「特徴的な添加剤」)とから本質的になる、硬化性配合物。
- 前記少なくとも1つの特徴的な添加剤が、前記(C)酸化防止剤および(D)カーボンブラックを含み、任意選択で前記(E)有機ペルオキシド、任意選択で前記(F)紫外線の影響に対して前記配合物を安定化するための安定剤、および任意選択で前記(G)加工助剤を含む、請求項5に記載の硬化性配合物。
- 請求項5または6に記載の硬化性配合物を製造する方法であって、(A)エチレン/不飽和カルボン酸エステルおよび(B)エチレン/不飽和カルボン酸エステル/一酸化炭素ターポリマーの溶融物ならびに前記少なくとも1つの特徴的な添加剤を、(A)および(B)の前記溶融物ならびに前記少なくとも1つの特徴的な添加剤から本質的になる溶融混合物を得るために混合することと、前記溶融混合物を、前記硬化性配合物を製造するために押し出すことと、から本質的になる、方法。
- 硬化ポリマー生成物を製造する方法であって、請求項5または6に記載の硬化性配合物を、前記硬化ポリマー生成物を得るために硬化すること(照射することまたは(E)有機ペルオキシドを用いて加熱すること)から本質的になる、方法。
- 請求項8に記載の方法によって製造された、硬化ポリマー生成物。
- 請求項6に記載の硬化性配合物を(E)有機ペルオキシドを用いて硬化することによって製造された硬化ポリマー生成物の成形形態から本質的になる、剥離可能な半導電性絶縁遮蔽層。
- 順次、導電性コアと、半導電性遮蔽層と、絶縁層と、請求項10に記載の硬化ポリマー生成物から製造した剥離可能な半導電性絶縁遮蔽層と、任意選択で、外側シースとから本質的になる、被覆導体。
- 電気を伝導する方法であって、請求項11に記載の被覆導体の前記導電性コア全体に電圧を印加して、前記導電性コアを通る電気の流れを発生させることから本質的になる、方法。
- 絶縁層と、前記絶縁層と直接物理的に接触している剥離可能な絶縁遮蔽層とから本質的になる絶縁ラミネートであって、前記絶縁層が、カーボンブラックを含まない硬化ポリエチレンを含み、前記剥離可能な絶縁遮蔽層が、請求項1~4のいずれか一項に記載のポリエチレンコポリマーブレンドと、(C)酸化防止剤と、(D)カーボンブラックと、(E)有機ペルオキシドとから本質的になる硬化性配合物を硬化させた硬化生成物から本質的になる、絶縁ラミネート。
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