JP2023552258A

JP2023552258A - 着色可能な熱可塑性ポリマー組成物

Info

Publication number: JP2023552258A
Application number: JP2023518493A
Authority: JP
Inventors: ホー、チャオ; ミャオ、ウェンケ; シュー、シャンミン; ライ、ユーミン; エセギエ、モハメド; ミャオ、シャオション
Original assignee: ダウグローバルテクノロジーズエルエルシー
Priority date: 2020-09-29
Filing date: 2020-09-29
Publication date: 2023-12-15
Also published as: WO2022067546A1; US20230340239A1; CA3193700A1; CN116507673A; KR20230075486A; BR112023005714A2; EP4222208A1; MX2023003546A

Abstract

ポリマー組成物は、エチレン系ポリマーと、構造（Ｉ）［式中、Ｒ１及びＲ２は、独立して、置換基を有するか又は有さない直鎖状又は分岐状のアルキル、アルケニル、フェニル又はアリール基部分であり、Ｒ１及びＲ２のそれぞれは、１～１００の炭素数を有する］を有するフリーラジカルスカベンジャーと、を含み、更に熱可塑性である。

Description

本開示は、概してポリマー組成物に関し、より具体的には着色可能なポリマー組成物に関する。

序論
ポリマージャケット材料は、様々な電力ケーブル及び電気通信ケーブルのための保護の最外層として使用される。ジャケットは、設置及び／又は使用中にケーブルが耐え得る物理的損傷から保護するのに役立つ。ケーブルと他のケーブルを視覚的に区別しやすいように、ジャケットに色を付けることがある。屋外で使用されるケーブルに取り付けられたジャケットは、紫外線などの環境要因で風化が進行する。

フリーラジカルは、紫外線（「ＵＶ」）及び環境条件にさらされると、ポリマージャケット内で生成される。フリーラジカルはジャケットのポリマーを酸化し、ＵＶ曝露の増加に伴いジャケットの機械的特性が低下する。ケーブルには、特定の加速ＵＶ試験期間の後、ケーブルが所定の量の引張強度及び引張破断伸度を保持することを要求する、様々なＵＶ耐候性基準が存在する。

屋外又は高ＵＶ光曝露環境におけるフリーラジカルの影響を軽減するための従来のアプローチは、カーボンブラック及びヒンダードアミン光安定剤（「ＨＡＬＳ」）の両方を含めることである。カーボンブラックは、紫外線を吸収し、フリーラジカルの発生を防止するのに有効であるが、ジャケットに所望の色を付与する能力に強い影響を及ぼす。カーボンブラックに加えて、ＨＡＬＳをポリマージャケットに利用して、生成されたフリーラジカルを中和するが、時間の経過とともに不活性化する可能性がある。そのため、ＨＡＬＳのみを使用して着色可能なケーブルを作製しようとすると、フリーラジカルの生成が増加し、最終的にＨＡＬＳが失活するため、経時的に機械的特性が低下する。

架橋絶縁層などのポリオレフィンケーブルコーティングにおけるＨＡＬＳ以外のフリーラジカルスカベンジャーの使用が知られている。フリーラジカルスカベンジャーは、ポリマー押出中の架橋の開始を遅延させるためのスコーチ遅延剤として使用されることが多い。例えば、世界知的所有権機関公開番号２０１９０４６０８８Ａ１（「’０８８号公報」）では、ポリマー組成物の過酸化物ベースの架橋における使用のためのラジカルスカベンジャーとしてのアルファ－メチルスチレンダイマー（「ＡＭＳＤ」）の使用を開示している。’０８８公報で使用されているように、ＡＭＳＤは、ポリマーが熱硬化性樹脂に架橋され得るように、ポリマーが溶融し、過酸化物分解温度を超えている間に使用される。同様に、米国特許出願公開第２０１４００７９９５２（Ａ）号では、熱硬化性組成物の形成のためのスコーチ遅延剤として溶融ポリマーベースの系において有用であるとして、別のフリーラジカルスカベンジャーであるジフェニルエチレンの使用を強調している。

上記を考慮すると、着色可能であり、かつＵＶ耐候性基準に合格するケーブルを作製するために使用することができる、ジャケット層として有用なポリマー組成物を発見することは予想外であろう。

本開示は、着色可能であり、かつＵＶ耐候性基準に合格するケーブルを作製するために使用することができる、ジャケットとして有用なポリマー組成物を提供する。

本開示は、構造（Ｉ）を含む化合物をポリマー組成物に組み込むことにより、組成物がカーボンブラックを含まないにもかかわらず、ポリマー組成物に耐ＵＶ光性が提供されることを発見した結果である。構造（Ｉ）は、以下のとおりである。

式中、Ｒ_１及びＲ_２は、独立して、炭素数が１～１００の範囲である、置換基を有するか又は有さない直鎖状又は分岐状のアルキル、アルケニル、フェニル又はアリール基である。構造（Ｉ）を含む化合物の組み込みが耐紫外線性を提供し得るという発見は、少なくとも３つの理由から驚くべきものである。第１に、耐ＵＶ光性のために使用される環境構造（Ｉ）は、従来の構造（Ｉ）の使用環境とは全く異なる。例えば、構造（Ｉ）（すなわち、ＡＭＳＤ及びジフェニルエチレン）のスコーチ遅延剤の実施形態は、典型的には、１００℃を超える温度の溶融ポリマー環境で使用されるが、耐ＵＶ環境は固体状態であり、約－４０℃～５０℃の範囲の温度である。第２に、構造（Ｉ）の実施形態の従来の架橋環境において生成されるフリーラジカルは、耐ＵＶ光環境とは全く異なる供給源を有する。例えば、架橋環境は、典型的には、フリーラジカル発生剤として１つ以上の過酸化物を使用して架橋を開始するのに対し、耐ＵＶ環境では、ポリマー組成物の１つ以上の成分に衝突する紫外線からフリーラジカルを発生させる。第３に、耐ＵＶ性を提供するためにフリーラジカルスカベンジャーに加えてカーボンブラックを利用する必要性が実証されていることから、カーボンブラックを含まない構造（Ｉ）の使用で許容可能な耐ＵＶ性を提供できることは驚くべきことである。劇的に異なる使用環境（すなわち、熱可塑性固体対溶融架橋状態）及びフリーラジカル源を考慮すると、構造（Ｉ）の使用により、着色可能であり、かつＵＶ耐候性基準に合格するケーブルを作製するために使用できる、ジャケットとして有用なポリマー組成物を形成できることは、驚くべきことである。

本開示の第１の特徴によれば、ポリマー組成物は、エチレン系ポリマーと、構造（Ｉ）［式中、Ｒ_１及びＲ_２は、独立して、置換基を有する又は有さない直鎖状又は分岐状のアルキル、アルケニル、フェニル又はアリール基部分であり、Ｒ_１及びＲ_２のそれぞれは、１～１００の炭素数を有する］を有するフリーラジカルスカベンジャーと、を含み、更に熱可塑性である。

本開示の第２の特徴によれば、ポリマー組成物は、カーボンブラックを含まない。

本開示の第３の特徴によれば、ポリマー組成物は着色剤を更に含む。

本開示の第４の特徴によれば、エチレン系ポリマーは、ＡＳＴＭＤ７９２に従って測定される０．９１７ｇ／ｃｃ～０．９２６ｇ／ｃｃの密度を有する直鎖状低密度ポリエチレンと、ＡＳＴＭＤ７９２に従って測定される０．９４０ｇ／ｃｃ～０．９７０ｇ／ｃｃの密度を有する高密度ポリエチレンと、を含む。

本開示の第５の特徴によれば、ポリマー組成物は、ポリマー組成物の総重量に基づいて８０重量％～９５重量％の高密度ポリエチレンを含む。

本開示の第６の特徴によれば、ポリマー組成物は、ポリマー組成物の総重量に基づいて、５重量％～２０重量％の直鎖状低密度ポリエチレンを含む。

本開示の第７の特徴によれば、フリーラジカルスカベンジャーは、アルファ－メチルスチレンダイマーを含む。

本開示の第８の特徴によれば、フリーラジカルスカベンジャーはジフェニルエチレンを含む。

本開示の第９の特徴によれば、ポリマー組成物は、ポリマー組成物の総重量に基づいて、０．１重量％～１．０重量％のラジカルスカベンジャーを含む。

本開示の第１０の特徴によれば、被覆導体は、導体と、導体の周囲に少なくとも部分的に配置されたポリマー組成物と、を含む。

本明細書で使用される場合、「及び／又は」という用語は、２つ以上の項目の列挙で使用される場合、列挙された項目のうちのいずれか１つをそれ自体で用いることができるか、又は列挙された項目のうちの２つ以上の任意の組み合わせを用いることができることを意味する。例えば、組成物が成分Ａ、Ｂ、及び／又はＣを含有するものとして説明されている場合、組成物はＡを単独で、Ｂを単独で、Ｃを単独で、Ａ及びＢを組み合わせて、Ａ及びＣを組み合わせて、Ｂ及びＣを組み合わせて、又はＡ、Ｂ、及びＣを組み合わせて、含有することができる。

別途記載のない限り、全ての範囲は、終点を含む。

試験方法は、試験方法番号でハイフン付きの２桁の数字で日付が示されていない限り、この文書の優先日における最新の試験方法を指す。試験方法への言及は、試験の協会及び試験方法番号への参照の両方を含む。試験方法組織は、以下の略語のうちの１つによって参照され、ＡＳＴＭは、ＡＳＴＭインターナショナル（旧称、米国材料試験協会、ＡｍｅｒｉｃａｎＳｏｃｉｅｔｙｆｏｒＴｅｓｔｉｎｇａｎｄＭａｔｅｒｉａｌｓ）を指し、ＩＥＣは、国際電気標準会議（ＩｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌＥｌｅｃｔｒｏｔｅｃｈｎｉｃａｌＣｏｍｍｉｓｓｉｏｎ）を指し、ＥＮは、欧州規格（ＥｕｒｏｐｅａｎＮｏｒｍ）を指し、ＤＩＮは、ドイツ規格協会（ＤｅｕｔｓｃｈｅｓＩｎｓｔｉｔｕｔｆｕｒＮｏｒｍｕｎｇ）を指し、ＩＳＯは、国際標準化機構（ＩｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌＯｒｇａｎｉｚａｔｉｏｎｆｏｒＳｔａｎｄａｒｄｓ）を指す。

本明細書で使用される場合、重量パーセント（「重量％」）という用語は、別途明記しない限り、成分がポリマー組成物の総重量に占める重量のパーセンテージを示す。

本明細書において、メルトインデックス（Ｉ_２）値は、ＡＳＴＭ法Ｄ１２３８に従って、摂氏１９０度（℃）、２．１６キログラム（Ｋｇ）の質量で測定した値を指し、１０分当たりに溶出されるグラム単位（「ｇ／１０分」）で提供される。

本明細書における密度値は、２３℃でＡＳＴＭＤ７９２に従って測定された値を指し、グラム／立方センチメートル（「ｇ／ｃｃ」）の単位で提供される。

本明細書で使用される場合、ケミカルアブストラクトサービス登録番号（「ＣＡＳ＃」）とは、ケミカルアブストラクトサービスによって本文書の優先日の時点で化合物に割り当てられた最新の固有の数字識別子を指す。

ポリマー組成物
本発明のポリマー組成物は、エチレン系ポリマーと、フリーラジカルスカベンジャーと、を含む。ポリマー組成物は熱可塑性である。本明細書で使用するとき、用語「熱可塑性」は、熱を加えることによって軟化及び溶融することができ、熱軟化状態（例えば、熱成形による）又は液体状態（例えば、押出成形及び射出成形による）のいずれかで加工することができるポリマーのクラスを定義するために使用される。

エチレン系ポリマー
上記のように、ポリマー組成物の１つの成分は、エチレン系ポリマーである。本明細書で使用される場合、「エチレン系」ポリマーは、モノマーの５０重量％超がエチレンであるポリマーであるが、他のコモノマーを用いることもできる。「ポリマー」は、一緒に結合された同じ又は異なるタイプの複数のモノマーを含む高分子化合物を意味し、ホモポリマー及びインターポリマーを含む。「インターポリマー」は、一緒に結合された少なくとも２つの異なるモノマー型を含むポリマーを意味する。インターポリマーには、コポリマー（通常、２つの異なるモノマー型から調製されるポリマーを指すために用いられる）、及び３つ以上の異なるモノマー型から調製されるポリマー（例えば、ターポリマー（３つの異なるモノマー型）及びクォーターポリマー（４つの異なるモノマー型））が含まれる。エチレン系ポリマーは、エチレンホモポリマーであり得る。本明細書で使用するとき、「ホモポリマー」は、単一のモノマータイプに由来する繰り返し単位を含むポリマーを意味するが、触媒、開始剤、溶媒、及び連鎖移動剤などの、ホモポリマーを調製する際に使用される他の成分の、残渣量を除外しない。

エチレン系ポリマーは、単峰性又は多峰性の分子量分布を有し得、単独で、又は１つ以上の他の型のエチレン系ポリマーとの組み合わせ（例えば、モノマー組成及び含有量、触媒調製法、分子量、分子量分布、密度などが互いに異なる２つ以上のエチレン系ポリマーのブレンド）で使用され得る。エチレン系ポリマーのブレンドが使用される場合、ポリマーは、任意の反応器内プロセス又は反応器後プロセスによってブレンドされ得る。

ポリマー組成物は、９０重量％以上、又は９１重量％以上、又は
９２重量％以上、又は９３重量％以上、又は９４重量％以上、又は９５重量％以上、又は９６重量％以上、又は９７重量％以上、又は９８重量％以上、一方で同時に、９９重量％以下、又は９８重量％以下、又は９７重量％以下、又は９６重量％以下、又は９５重量％以下、又は９４重量％以下、又は９３重量％以下、又は９２重量％以下、又は９１重量％以下のエチレン系ポリマーを含み得る。

エチレン系ポリマーは、核磁気共鳴（Nuclear Magnetic Resonance、ＮＭＲ）又はフーリエ変換赤外（Fourier-Transform Infrared、ＦＴＩＲ）分光法を使用して測定すると、５０ｍｏｌ％以上、６０ｍｏｌ％以上、７０ｍｏｌ％以上、８０ｍｏｌ％以上、８５ｍｏｌ％以上、９０ｍｏｌ％以上、又は９１ｍｏｌ％以上、又は９２ｍｏｌ％以上、又は９３ｍｏｌ％以上、又は９４ｍｏｌ％以上、又は９５ｍｏｌ％以上、又は９６ｍｏｌ％以上、又は９７ｍｏｌ％以上、又は９７．５ｍｏｌ％以上、又は９８ｍｏｌ％以上、又は９９ｍｏｌ％以上、一方で同時に、１００ｍｏｌ％以下、又は９９．５ｍｏｌ％以下、又は９９ｍｏｌ％以下、又は９８ｍｏｌ％以下、又は９７ｍｏｌ％以下、又は９６ｍｏｌ％以下、又は９５ｍｏｌ％以下、又は９４ｍｏｌ％以下、又は９３ｍｏｌ％以下、又は９２ｍｏｌ％以下、又は９１ｍｏｌ％以下、又は９０ｍｏｌ％以下、又は８５ｍｏｌ％以下、又は８０ｍｏｌ％以下、又は７０ｍｏｌ％以下、又は６０ｍｏｌ％以下のエチレンを含み得る。エチレン系ポリマーの他の単位としては、Ｃ_３又はＣ_４、又はＣ_６、又はＣ_８、又はＣ_１０、又はＣ_１２、又はＣ_１６、又はＣ_１８、又はＣ_２０α－オレフィン、例えば、プロピレン、１－ブテン、１－ヘキセン、４－メチル－１－ペンテン、及び１－オクテンを挙げることができる。

エチレン系ポリマーは、高密度ポリエチレン（「ＨＤＰＥ」）を含み得る。ＨＤＰＥは、少なくとも０．９４０ｇ／ｃｃ、又は少なくとも０．９４ｇ／ｃｃ～０．９７ｇ／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を有する。ＨＤＰＥは、エチレン、及び１つ以上のＣ_３～Ｃ_２０α－オレフィンコモノマーを含み得る。コモノマーは、線状又は分岐状であり得る。好適なコモノマーの非限定的な例としては、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、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、又は溶液反応器中でチーグラー・ナッタ触媒、クロム系触媒、拘束幾何触媒、又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_３～Ｃ_２０α－オレフィンコモノマーは、エチレン系ポリマーの重量に基づいて、その中で重合された少なくとも５０重量％のエチレン、又は少なくとも７０重量％、又は少なくとも８０重量％、又は少なくとも８５重量％、又は少なくとも９０重量％、又は少なくとも９５重量％のエチレンを、重合形態で含む。一実施形態において、ＨＤＰＥは、０．９４５０ｇ／ｃｃからの密度及び０．８０ｇ／１０分のメルトインデックスを有するエチレン／α－オレフィンコポリマーである。

ポリマー組成物は、ポリマー組成物の総重量に基づいて、８０重量％以上、又は８１重量％以上、又は８２重量％以上、又は８３重量％以上、又は８４重量％以上、又は８５重量％以上、又は８６重量％以上、又は８７重量％以上、又は８８重量％以上、又は８９重量％以上、又は９０重量％以上、又は９１重量％以上、又は９２重量％以上、又は９３重量％以上、又は９４重量％以上、一方で同時に、９５重量％以下、又は９４重量％以下、又は９３重量％以下、又は９２重量％以下、又は９１重量％以下、又は９０重量％以下、又は８９重量％以下、又は８８重量％以下、又は８７重量％以下、８６重量％以下、又は８５重量％以下、又は８４重量％以下、又は８３重量％以下、又は８２重量％以下、又は８１重量％以下のＨＤＰＥを含み得る。

エチレン系ポリマーは、直鎖状低密度ポリエチレン（「ＬＬＤＰＥ」）を含み得る。ＬＬＤＰＥ樹脂は市販されており、溶液相、気相又はスラリー相のチーグラー・ナッタ、メタロセン又は拘束幾何触媒（ＣＧＣ）などを含むがこれらに限定されない多種多様なプロセスのいずれか１つによって作製され得る。ＬＬＤＰＥは、コモノマー（例えば、α－オレフィンモノマー）の不均一分布を有するエチレン系ポリマーであり、樹脂中に長鎖分岐がないことを特徴とする。ＬＬＤＰＥ樹脂の密度は、０．９１０ｇ／ｃｃ～０．９２６ｇ／ｃｃの範囲である。ＬＬＤＰＥは、２０ｇ／１０分未満、又は０．１ｇ／１０分～１０ｇ／１０分、又は２ｇ／１０分～８ｇ／１０分、又は４ｇ／１０分～８ｇ／１０分の範囲のメルトインデックスを有し得る。

ポリマー組成物は、ポリマー組成物の総重量に基づいて、５重量％以上、又は６重量％以上、又は７重量％以上、又は８重量％以上、又は９重量％以上、又は１０重量％以上、又は１１重量％以上、又は１２重量％以上、又は１３重量％以上、又は１４重量％以上、又は１５重量％以上、又は１６重量％以上、又は１７重量％以上、又は１８重量％以上、又は１９重量％以上、一方で同時に、２０重量％又は以下、又は１９重量％以下、又は１８重量％以下、又は１７重量％以下、又は１６重量％以下、又は１５重量％以下、又は１４重量％以下、又は１３重量％以下、又は１２重量％以下、又は１１重量％以下、又は１０重量％以下、又は９重量％以下、又は８重量％以下、又は７重量％以下、又は６重量％以下のＬＬＤＰＥを含み得る。

フリーラジカルスカベンジャー
ポリマー組成物は、構造（Ｉ）を有するフリーラジカルスカベンジャーを含む。

式中、Ｒ_１及びＲ_２は、独立して、置換基を有するか又は有さない直鎖状又は分岐状のアルキル、アルケニル、フェニル又はアリール基部分であり、Ｒ_１及びＲ_２のそれぞれは、１～１００の炭素数を有する。フリーラジカルスカベンジャーの具体例としては、アルファ－メチルスチレンダイマー（ＣＡＳ＃６３６２－８０－７）及びジフェニルエチレン（ＣＡＳ＃５３０－４８－３）が挙げられる。フリーラジカルスカベンジャーは、構造（Ｉ）によって記載される単一の化合物又は構造（Ｉ）によって記載される化合物の混合物を含み得る。

ポリマー組成物は、フリーラジカルスカベンジャーを０．１０重量％～１．００重量％の量で含み得る。例えば、ポリマー組成物は、０．０１０重量％以上、又は０．１５重量％以上、又は０．２０重量％以上、又は０．２５重量％以上、又は０．３０重量％以上、又は０．３５重量％以上、又は０．４０重量％以上、又は０．４５重量％以上、又は０．５０重量％以上、又は０．５５重量％以上、又は０．６０重量％以上、又は０．６５重量％以上、又は０．７０重量％以上、又は０．７５重量％以上、又は０．８０重量％以上、又は０．８５重量％以上、又は０．９０重量％以上、又は０．９５重量％以上、一方で同時に、１．００重量％以下、又は０．９５重量％以下、又は０．９０重量％以下、又は０．８５重量％以下、又は０．８０重量％以下、又は０．７５重量％以下、又は０．７０重量％以下、又は０．６５重量％以下、又は０．６０重量％以下、又は０．５５重量％以下、又は０．５０重量％以下、又は０．４５重量％以下、又は０．４０重量％以下、又は０．３５重量％以下、又は０．３０重量％以下、又は０．２５重量％以下、又は０．２０重量％以下、又は０．１５重量％以下のフリーラジカルスカベンジャーを含み得る。

添加剤
ポリマー組成物は、酸化防止剤、加工助剤、カップリング剤、紫外線安定剤（ＵＶ吸収剤を含む）、帯電防止剤、追加の成核剤、スリップ剤、潤滑剤、粘度調整剤、粘着付与剤、ブロッキング防止剤、界面活性剤、エクステンダオイル、酸捕捉剤、難燃剤、及び金属不活性化剤の形態で追加の添加剤を含み得る。ポリマー組成物は、０．０１重量％～１０重量％の追加の添加剤のうちの１つ以上を含み得る。

ポリマー組成物は、カーボンブラックを含まないものであり得る。本明細書で使用するとき、「含まない」という用語は、配合物がポリマー組成物の総重量に基づいて０．５重量％未満のカーボンブラックを含むことを意味すると定義される。上記で強調したように、カーボンブラックは、紫外線を吸収し、フリーラジカル生成を防止するのに有効であるが、ポリマー組成物に所望の色を付与する能力に強い影響を及ぼす。フリーラジカルスカベンジャーを含めることにより、カーボンブラックが不要になり、ポリマー組成物から除去できる程度まで、ポリマー組成物の耐候性が増加する。

ポリマー組成物は着色剤を含み得る。上で説明したように、カーボンブラックが存在しないことにより、ポリマー組成物が着色剤によって着色可能になる。着色剤は、アゾ染料、アントラキノン染料及びフタロシアニンのうちの１つ以上を含み得る。ポリマー組成物は、１つ以上のＣＯＬＯＵＲＩＮＤＥＸ（商標）一般名着色剤、例えば、ＰｉｇｍｅｎｔＶｉｏｌｅｔ３２（ＣＡＳ＃１２２２５－０８－０）、ＰｉｇｍｅｎｔＯｒａｎｇｅ３４（ＣＡＳ＃１５７９３－７３－４）、ＰｉｇｍｅｎｔＲｅｄ３８（ＣＡＳ＃６３５８－８７－８）、ＰｉｇｍｅｎｔＲｅｄ２０８（ＣＡＳ＃３１７７８－１０－６）、ＰｉｇｍｅｎｔＲｅｄ４８：２（ＣＡＳ＃７０２３－６１－２）、ＰｉｇｍｅｎｔＲｅｄ５７：１（ＣＡＳ＃５２８１－０４－９）、ＰｉｇｍｅｎｔＹｅｌｌｏｗ１５５（ＣＡＳ＃６８５１６－７３－４／７７４６５－４６－４）、ＰｉｇｍｅｎｔＹｅｌｌｏｗ１５１（ＣＡＳ＃３１８３７－４２－０）、ＰｉｇｍｅｎｔＧｒｅｅｎ７（ＣＡＳ＃１３２８－５３－６）、ＰｉｇｍｅｎｔＲｅｄ１２２（ＣＡＳ＃９８０－２６－７／１６０４３－４０－６）、ＰｉｇｍｅｎｔＲｅｄ２１４（ＣＡＳ＃４０６１８－３１－３）、ＰｉｇｍｅｎｔＶｉｏｌｅｔ２３（ＣＡＳ＃６３５８－３０－１）、及び／又はＰｉｇｍｅｎｔＹｅｌｌｏｗ１９１（ＣＡＳ＃１２９４２３－５４－７）を含み得る。

ポリマー組成物は、１つ以上のヒンダードアミン光安定剤を含む。ＨＡＬＳは、プラスチック及びポリマーにおいて安定剤として使用されるアミン官能基を含有する化学化合物である。これらの化合物は、テトラメチルピペリジンの誘導体であり得、ＵＶ光への曝露によるフリーラジカル酸化の影響からポリマーを保護するために主に使用される。ＨＡＬＳは、ポリ（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－ａｌｔ－１，４－ブタン二酸）（ＣＡＳ＃６５４４７－７７－０）；ビス（２，２，６，６－テトラメチル－４－ピペリジル）セバケート（ＣＡＳ＃５２８２９－０７－９）；ジ－（１，２，２，６，６－ペンタメチル－４－ピペリジル）－２－ブチル－２－（３，５－ジ－ｔｅｒｔ－ブチル－４－ヒドロキシベンジル）マロネート（ＣＡＳ＃６３８４３－８９－０）；ビス（１－オクチルオキシ－２，２，６，６－テトラメチル－４－ピペリジル）セバケート（ＣＡＳ＃１２９７５７－６７－１）；ポリ［［６－［（１，１，３，３－テトラメチルブチル）アミノ］－ｓ－トリアジン－２，４－ジイル］－［（２，２，６，６－テトラメチル－４－ピペリジル）イミノ］－ヘキサメチレン－［（２，２，６，６－テトラメチル－４－ピペリジル）イミノ］（ＣＡＳ＃７１８７８－１９－８）；１，３，５－トリアジン－２，４，６－トリアミン、Ｎ，Ｎ’’’－１，２－エタンジイルビス［Ｎ－［３－［［４，６－ビス［ブチル（１，２，２，６，６－ペンタメチル－４－ピペリジニル）アミノ］－１，３，５－トリアジン－２－イル］アミノ］プロピル］－Ｎ’，Ｎ’’－ジブチル－Ｎ’，Ｎ’’－ビス（１，２，２，６，６－ペンタメチル－４－ピペリジニル）－（ＣＡＳ＃１０６９９０－４３－６）；１，６－ヘキサンジアミン、２，４，６－トリクロロ－１，３，５－トリアジンを有するＮ，Ｎ′－ビス（２，２，６，６－テトラメチル－４－ピペリジニル）－ポリマー、Ｎ－ブチル－１－ブタンアミン及びＮ－ブチル－２，２，６，６－テトラメチル－４－ピペリジンアミンとの反応生成物（ＣＡＳ＃１９２２６８－６４－７）のうちの１つ以上を含み得る。ＨＡＬＳの例は、ＢＡＳＦ（Ｌｕｄｗｉｇｓｈａｆｅｎ、Ｇｅｒｍａｎｙ）から商品名ＴＩＮＵＶＩＮ（商標）６２２及びＣＨＩＭＡＳＳＯＲＢ（商標）９４４で市販されているものである。ポリマー組成物は、ポリマー組成物の総重量に基づいて、０．１重量％～１．０重量％のＨＡＬＳを含み得る。例えば、ポリマー組成物は、ポリマー組成物の総重量に基づいて、０．１重量％以上、又は０．２重量％以上、又は０．３重量％以上、又は０．４重量％以上、又は０．５重量％以上、又は０．６重量％以上、又は０．７重量％以上、又は０．８重量％以上、又は０．９重量％以上、一方で同時に、１．０重量％以下、又は０．９重量％以下、又は０．８重量％以下、又は０．７重量％以下、又は０．６重量％以下、又は０．５重量％以下、又は０．４重量％以下、又は０．３重量％以下、又は０．２重量％以下のＨＡＬＳを含み得る。

ポリマー組成物は、ガラスファイバ又はナノ複合材を含む様々な鉱物系充填剤などの１つ以上の粒子状充填剤を含み得る。充填剤、特により高いアスペクト比（長さ／厚さ）を提供する細長い粒子又は小板状の粒子を含む充填剤は、弾性率及び押出後の収縮特性を改善し得る。充填剤は、２０μｍ未満、１０μｍ未満、又は５μｍ未満のメジアンサイズ又はｄ５０を有し得る。充填剤は、ポリマー組成物中の湿潤又は分散を促進するために表面処理されてもよい。好適な充填剤の具体例としては、炭酸カルシウム、シリカ、石英、溶融石英、タルク、雲母、粘土、カオリン、ウォラストナイト、長石、水酸化アルミニウム、及びグラファイトが挙げられるが、これらに限定されない。充填剤は、ポリマー組成物の総重量に基づいて、２～３０重量％、又は５～３０重量％の範囲の量でポリマー組成物に含まれてもよい。

加工助剤は、ポリテトラフルオロエチレン又はフッ素化エチレンプロピレンなどのフッ素樹脂の金属塩；ステアリン酸亜鉛又はステアリン酸カルシウムなどのカルボン酸；ステアリン酸、オレイン酸、又はエルカ酸などの脂肪酸；ステアラミド、オレアミド、エルカミド、又はＮ，Ｎ’－エチレンビス－ステアラミドなどの脂肪アミド；ポリエチレンワックス；酸化ポリエチレンワックス；エチレンオキシドのポリマー；エチレンオキシド及びプロピレンオキシドのコポリマー；植物ワックス；石油ワックス；非イオン性界面活性剤；シリコーン流体及びポリシロキサンを含み得る。

酸化防止剤は、テトラキス［メチレン（３，５－ジ－ｔｅｒｔ－ブチル－４－ヒドロキシヒドロ－シンナメート）］メタンなどのヒンダードフェノール；ビス［（ベータ－（３，５－ジｔｅｒｔ－ブチル－４－ヒドロキシベンジル）メチルカルボキシエチル）］－スルフィド、４，４’－チオビス（２－メチル－６－ｔｅｒｔ－ブチルフェノール）、４，４’－チオビス（２－ｔｅｒｔ－ブチル－５－メチルフェノール）、２，２’－チオビス（４－メチル－６－ｔｅｒｔ－ブチルフェノール）、及びチオジエチレンビス（３，５－ジ－ｔｅｒｔ－ブチル－４－ヒドロキシ）－ヒドロシンナメート；トリス（２，４－ジ－ｔｅｒｔ－ブチルフェニル）ホスファイト及びジ－ｔｅｒｔ－ブチルフェニル－ホスホナイトなどのホスファイト及びホスホナイト；ジラウリルチオジプロピオネート、ジミリスチルチオジプロピオネート、及びジステアリルチオジプロピオネートなどのチオ化合物；様々なシロキサン；重合２，２，４－トリメチル－１，２－ジヒドロキノリン、ｎ，ｎ’－ビス（１，４－ジメチルペンチル－ｐ－フェニレンジアミン）、アルキル化ジフェニルアミン、４，４’－ビス（アルファ、アルファ－ジメチルベンジル）ジフェニルアミン、ジフェニル－ｐ－フェニレンジアミン、混合ジ－アリール－ｐ－フェニレンジアミン、及び他のヒンダードアミン劣化防止剤又は安定剤を含み得る。

配合及び被覆導体の形成
ポリマー組成物の成分は、溶融ブレンドのためにバッチ又は連続ミキサーに添加されて、溶融ブレンドされた組成物を形成し得る。成分は、他の成分とブレンドするために、任意の順序で、又は最初に１つ以上のマスターバッチを調製して添加することができる。溶融ブレンドは、最高融点ポリマーの融点よりも高い温度で行うことができる。次に、溶融ブレンドされた組成物を、押出機若しくは射出成形機に送達するか、又はダイを通過させて所望の物品に成形するか、あるいは材料の保管又は調製のためにペレット、テープ、ストリップ、若しくはフィルム、又は他の形態に変換して次の成形又は加工工程に供給する。任意選択的に、ペレット又は何らかの類似の構成に成形される場合、ペレットなどを粘着防止剤でコーティングして、保管中の取り扱いを容易にすることができる。

調合設備の例としては、ＢＡＮＢＵＲＹ（商標）又はＢＯＬＬＩＮＧ（商標）内部ミキサーなどの内部バッチミキサーが挙げられる。代替的に、ＦＡＲＲＥＬＬ（商標）連続ミキサー、ＷＥＲＮＥＲ（商標）及びＰＦＬＥＩＤＥＲＥＲ（商標）二軸スクリューミキサー、又はＢＵＳＳ（商標）混錬連続押出機などの、連続単軸又は二軸スクリューミキサーを使用してもよい。利用するミキサーの種類、及びミキサーの動作条件は、粘度、体積抵抗率、及び押出表面平滑性などの組成物の特性に影響を及ぼす。

被覆導体は、ポリマー組成物から作製され得る。被覆導体は、導体及び被覆を含む。被覆はポリマー組成物を含む。ポリマー組成物は、導体の周囲に少なくとも部分的に配置されて、被覆導体を製造する。導体は、導電性金属又は光学的に透明な構造を含み得る。

被覆導体を製造するためのプロセスは、ポリマー組成物を混合し、押出機中で少なくともポリマー成分の溶融温度まで加熱してポリマー溶融ブレンドを形成し、次いで、ポリマー溶融ブレンドを導体上に被覆することを含む。「上に」という用語は、ポリマー溶融ブレンドと導体との間の直接接触又は間接接触を含む。ポリマー溶融ブレンドは、押出可能な状態にある。

ポリマー組成物は、導体の上及び／又は周囲に配置されて、被覆を形成する。被覆は、絶縁層などの１つ以上の内層であり得る。被覆は、導体を全体的に若しくは部分的に覆うか、又はそうでなければ取り囲むか、又は包み得る。被覆は、導体を取り囲む唯一の構成要素であり得る。代替的に、被覆は、導体を包む多層ジャケット又はシースのうちの１層であってもよい。被覆は、導体と直接接触し得る。被覆は、導体を取り囲む絶縁層に直接接触し得る。

材料
以下の材料を、以下の実施例で用いる。

ＨＤＰＥは、エチレン／オクテンコポリマーから構成され、０．９４５０ｇ／ｃｃの密度及び０．８０ｇ／１０分のメルトインデックスを有する高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）であり、ＴｈｅＤｏｗＣｈｅｍｉｃａｌＣｏｍｐａｎｙ（Ｍｉｄｌａｎｄ，ＭＩ，ＵＳＡ）から入手可能である。

ＬＬＤＰＥは、０．９２０ｇ／ｃｃの密度、０．５５～０．７５ｇ／１０分のメルトフローインデックスを有する直鎖状低密度ポリエチレンであり、ＴｈｅＤｏｗＣｈｅｍｉｃａｌＣｏｍｐａｎｙ（Ｍｉｄｌａｎｄ，ＭＩ，ＵＳＡ）から入手可能である。

ＡＯは、化学名ペンタエリスリトールテトラキス（３－（３，５－ジ－ｔｅｒｔ－ブチル－４－ヒドロキシフェニル）プロピオネート）を有する立体障害フェノール系酸化防止剤であり、ＢＡＳＦ（Ｌｕｄｗｉｇｓｈａｆｅｎ、Ｇｅｒｍａｎｙ）からＩＲＧＡＮＯＸ１０１０（商標）として市販されている。

ＵＶＡ１は、化学組成ヒドロキシフェニルトリアジンを有する紫外線吸収剤であり、ＢＡＳＦ（Ｌｕｄｗｉｇｓｈａｆｅｎ，Ｇｅｒｍａｎｙ）からＴＩＮＵＶＩＮ（商標）１５７７として市販されている。

ＵＶＡ２は、化学組成２－（２’－ヒドロキシ－３’－ｔｅｒｔ－ブチル－５’－メチルフェニル）－５－クロロベンゾトリアゾール（ＣＡＳ＃３８４６－７１－７）を有する紫外線吸収剤であり、ＢＡＳＦ（Ｌｕｄｗｉｇｓｈａｆｅｎ，Ｇｅｒｍａｎｙ）からＴＩＮＵＶＩＮ（商標）３２６として市販されている。

ＨＡＬＳ１は、化学名ポリ［［６－［（１，１，３，３－テトラメチルブチル）アミノ］－１，３，５－トリアジン－２，４－ジイル］［（２，２，６，６－テトラメチル－４－ピペリジニル）イミノ］－１，６ヘキサンジイル［（２，２，６，６－テトラメチル－４－ピペリジニル）イミノ］］）を有するヒンダードアミン光安定剤（ＣＡＳ＃７０６２４－１８－９）であり、ＢＡＳＦ（Ｌｕｄｗｉｇｓｈａｆｅｎ，Ｇｅｒｍａｎｙ）からＣＨＩＭＡＳＳＯＲＢ（商標）９４４として市販されている。

ＨＡＬＳ２は、ポリ（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－ａｌｔ－１，４－ブタン二酸）（ＣＡＳ＃６５４４７－７７－０）の化学組成を有するオリゴマー性ヒンダードアミン光安定剤であり、ＢＡＳＦ（Ｌｕｄｗｉｇｓｈａｆｅｎ，Ｇｅｒｍａｎｙ）からＴＩＮＵＶＩＮ（商標）６２２として市販されている。

ＤＰＥは、５３０－４８－３のＣＡＳ番号を有するジフェニルエチレンであり、東京化成工業（東京、日本）から市販されている。

ＡＭＳＤは、６３６２－８０－７のＣＡＳ番号を有するアルファ－メチルスチレンダイマーであり、東京化成工業（東京、日本）から市販されている。

試料調製
ＢＲＡＢＥＮＤＥＲ（商標）ミキサー中、１５０℃でＨＤＰＥ及びＬＤＰＥを配合することによって試料を調製した。ミキサーのローター速度を１０回転／分（「ＲＰＭ」）に設定した。ＨＤＰＥ及びＬＬＤＰＥ以外の成分をミキサーに供給した。ローター速度を５０ＲＰＭまで上げ、試料を更に５分間混合した。次いで、試料を冷却し、小片に切断した。

４０グラムの小片を２枚の二軸延伸ポリエチレンテレフタレート（すなわち、Ｍｙｌａｒ）シートの間に挟み、１００ミリメートル（「ｍｍ」）×２００ｍｍ×２ｍｍのサイズの成形型に入れた。成形型をＳｈａｎｇｈａｉＧｒｅａｔＩｎｓｔｒｕｍｅｎｔＣｏ．Ｌｔｄ製のＫＴ－２０１－Ａホットプレス機に入れ、１７０℃で１０分間予熱した。成形型を８回ベントした。次いで、成形型を１７０℃及びホットプレス機で測定して１０メガパスカル（「ＭＰａ」）で更に５分間保持した。次に、１０ＭＰａで５分以内に内部水冷を用いて成形型を室温まで冷却して、プラークを形成した。

プラークをＩＳＯ５２７－２に従って５Ａドッグボーンに切断した。５Ａドッグボーンを、蛍光ＵＶＡ－３４０ランプを備えたＱＵＶ試験チャンバに入れた。曝露サイクルは、２０時間の明サイクルと、それに続く４時間の暗期間からなり、そこでは水蒸気が凝縮して試験片上に水滴を形成する。明サイクルにおいて、制御された出力放射照度は、３４０ｎｍにおいて０．７ｗ／ｍ^２＊ｎｍであった。断熱されていない黒色パネルの温度（「ＢＰＴ」）は、ライトがオンの状態で７０±３℃、ライトがオフの状態で５５±３℃であった。相対湿度は、明サイクル中では７０±１０％であり、暗サイクル中では９５％超であった（すなわち水蒸気凝縮）。操作全体を通して、気温は制御されなかった。それぞれ少なくとも４つの複製を有する試料を、それぞれ１０００時間（２９５ｎｍ～４００ｎｍのスペクトル放射照度の積分から導かれる合計１１５ＭＪ／ｍ^２広帯域放射照度）又は２０００時間（合計２３０ＭＪ／ｍ^２）エージングした。

試験方法
試料の最大引張強度及び引張破断伸度は、ＡＳＴＭＤ６３８に従って、ＩｎｓｔｒｏｎＣａｌｉｂｒａｔｉｏｎＬａｂ製の５５６５引張試験機で５０ｍｍ／分の速度で実施した。

結果
表１は、比較例（「ＣＥ」）１～３及び本発明の実施例（「ＩＥ」）１～６についての組成、並びに加速ＵＶエージングの異なる期間についての最大引張強度（「ＴＳ」）、引張破断伸度（「ＴＥ」）、最大引張強度保持率（「ＴＳ保持率」）及び引張破断伸度保持率（「ＴＥ保持率」）などの機械的特性を提供する。引張強度は、メガパスカル（ＭＰａ）で報告される。ＴＳ及びＴＥ値については、１標準偏差が報告される。ＴＳ保持値は、１０００時間又は２０００時間のＴＳ値を初期ＴＳ値で割り、１００を掛けることによって計算される。ＴＥ保持値は、１０００時間又は２０００時間のＴＥ値を初期ＴＥ値で割り、１００を掛けることによって計算される。合格例と見なされるには、２０００時間のＴＳ保持値が５０％以上、２０００時間のＴＥ保持値が７５％以上を示さなければならない。７５％のＴＳ保持値及びＴＥ保持値は、４０００時間の同様のＵＶ曝露強度での５０％ＴＳ保持値及びＴＥ保持値を必要とするＵＶエージング規格ＡＳＴＭＤ１２４８に基づいて選択した。

表１から分かるように、ＣＥ１及びＣＥ２の両方は、１０００時間の試験後に７５％以上のＴＥ保持値を維持できなかったため、２０００時間の曝露について試験されなかった。ＣＥ３は、１０００時間のエージングで７５％を超えるＴＳ保持値及びＴＥ保持値の両方を達成することができたが、２０００時間のＵＶエージング後に７５％のＴＥ保持率を維持することができなかった。ＩＥ１は、０．１５重量％という少量のジフェニルエチレンの添加により、組成物が２０００時間で７５％を超えるＴＥ保持率及びＴＳ保持率を維持できることを実証している。ＩＥ２～ＩＥ５は、ジフェニルエチレンの添加が、様々な濃度範囲で有効であり、様々なＵＶ吸収剤との互換性さえあることを示している。ＩＥ６は、アルファ－メチルスチレンダイマーが、２０００時間で７５％を超えるＴＥ保持率及びＴＳ保持率を維持できることも示している。ジフェニルエチレン及びアルファ－メチルスチレンダイマーを含むポリマー組成物は、２０００時間で７５％を超えるＴＥ保持率及びＴＳ保持率を示すことができるので、同様のポリマー組成物は、ＡＳＴＭＤ１２４８によって要求される、５０％を超えるＴＥ保持率及びＴＳ保持率、４０００時間を保持することができると考えられる。

Claims

エチレン系ポリマーと、
構造（Ｉ）、

［式中、Ｒ_１及びＲ_２は、独立して、置換基を有するか又は有さない直鎖状又は分岐状のアルキル、アルケニル、フェニル又はアリール基部分であり、Ｒ_１及びＲ_２のそれぞれは、１～１００の炭素数を有する］を有するフリーラジカルスカベンジャーと、を含み、
更に熱可塑性である、ポリマー組成物。
カーボンブラックを含まない、請求項１に記載のポリマー組成物。
着色剤を更に含む、請求項２に記載のポリマー組成物。
前記エチレン系ポリマーが、ＡＳＴＭＤ７９２に従って測定される０．９１７ｇ／ｃｃ～０．９２６ｇ／ｃｃの密度を有する直鎖状低密度ポリエチレンと、ＡＳＴＭＤ７９２に従って測定される０．９４０ｇ／ｃｃ～０．９７０ｇ／ｃｃの密度を有する高密度ポリエチレンと、を含む、請求項１に記載のポリマー組成物。
前記ポリマー組成物の総重量に基づいて、８０重量％～９５重量％の高密度ポリエチレンを含む、請求項４に記載のポリマー組成物。
前記ポリマー組成物の総重量に基づいて、５重量％～２０重量％の前記直鎖状低密度ポリエチレンを含む、請求項５に記載のポリマー組成物。
前記フリーラジカルスカベンジャーがアルファ－メチルスチレンダイマーを含む、請求項１に記載のポリマー組成物。
前記フリーラジカルスカベンジャーがジフェニルエチレンを含む、請求項１に記載のポリマー組成物。
前記ポリマー組成物の総重量に基づいて、０．１重量％～１．０重量％の前記フリーラジカルスカベンジャーを含む、請求項１に記載のポリマー組成物。
導体と、
前記導体の周囲に少なくとも部分的に配置された、請求項１～９のいずれか一項に記載のポリマー組成物と、を含む、被覆導体。