JP6437448B2

JP6437448B2 - 改善した発泡性および向上した加工性のためのポリオレフィン系ケーブル用化合物の配合物

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Publication number: JP6437448B2
Application number: JP2015549425A
Authority: JP
Inventors: デイ−チュアン・リー
Original assignee: ダウグローバルテクノロジーズエルエルシー
Priority date: 2012-12-21
Filing date: 2013-12-02
Publication date: 2018-12-12
Anticipated expiration: 2033-12-02
Also published as: CN104870534A; MX2015008131A; CN104870534B; EP2935424A2; KR102210037B1; US10160844B2; CA2894502A1; BR112015013408B1; WO2014099335A3; KR20150100675A; JP2016501962A; EP2935424B1; BR112015013408A2; US20150307679A1; WO2014099335A2

Description

一態様において、本発明は、改質剤成分と、任意選択の膨張（または発泡）剤とをブレンドした高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）を含む、エチレン系熱可塑性ポリマーの押出成形可能なブレンド物から成る組成物に関し、一方、別の態様では、本発明は、発泡物品を作製するためのこれらの組成物の使用に関する。別の態様では、本発明は、発泡物品を生産する方法に関する。

エチレンおよび発泡／膨張剤を含む発泡性組成物は、絶縁材および外被を作製するためのワイヤおよびケーブル用途に使用されてきた。しかしながら、ポリエチレン（ＰＥ）の発泡性には問題がある。

発泡／膨張剤の選択に関連して、ＰＥ連鎖構造（例えば、鎖長、分岐など）を最適化することによって、ポリエチレンの発泡性を改善するための試みが行われてきた。今日まで、ポリエチレンの発泡性を改善するための最も効果的な手段は、高溶融強度の低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）の使用を介するものであった。

高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）はコスト効果が良い材料であり、ワイヤまたはケーブルの伝導体を支持するための所望の剛性および硬性を提供する利点を有する。しかしながら、ＨＤＰＥは、特に化学発泡／膨張剤と併せて使用されるとき、その半結晶質の性質に起因して、ＬＤＰＥまたはＬＬＤＰＥと比較して発泡させることがより困難である。

産業の見地から、減少した（低い）重量および総合的性能特質のバランスを有する押出または成形されたケーブル構成要素の製造に使用され得る、改善した発泡性および高い加工性を有するＨＤＰＥに基づく材料を提供することが望ましい。

一実施形態では、本発明は、発泡性組成物であって、ブレンド物として、
Ａ．高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）を含むエチレン系熱可塑性ポリマーと、
Ｂ．１，０００〜１００，０００の分子量を有するポリエチレングリコール（ＰＥＧ）、１，０００〜１００，０００の分子量を有するポリプロピレングリコール（ＰＰＧ）、ジエチレングリコール（ＤＥＧ）、パラフィンワックス、極性ポリエチレンコポリマー、ポリエチレン／シランコポリマー、トリエタノールアミン（ＴＥＡ）、およびそれらの組み合わせから成る群から選択される改質剤成分と、
Ｃ．任意選択的に、膨張剤と、
Ｄ．任意選択的に、カーボンブラックと、を含み、
膨張剤を有する該組成物から調製された発泡材料の密度は、同じ配合および膨張剤だが該改質剤成分を含有しない組成物から調製された発泡材料の密度より少なくとも１％低い、発泡性組成物である。

複数の実施形態において、本組成物は、２０〜９９．９重量％の該エチレン系熱可塑性ポリマーと、０．１〜２重量％の該改質剤成分と、任意選択的にゼロ超（０超）〜２重量％の該膨張剤と、を含み、該重量百分率（重量％）は、本組成物の全重量に基づく。複数の実施形態において、本組成物は、ゼロ超（０超）〜３重量％のカーボンブラックを含む。複数の実施形態において、カーボンブラックは、該改質剤成分でコーティングされる。

複数の実施形態において、本組成物は、化学および／または物理膨張剤を含む。複数の実施形態において、本組成物は、アゾジカーボンアミド、アゾジイソブチロニトリル、ベンゼンスルホ−ヒドラジド、４，４−オキシベンゼンスルホニルセミ−カルバジド、ｐ−トルエンスルホニルセミ−カルバジド、バリウムアゾジカルボキシレート、Ｎ，Ｎ′−ジメチル−Ｎ，Ｎ′−ジニトロソテレフタルアミド、トリヒドラジノトリアジン、および重炭酸ナトリウムから成る群から選択される化学膨張剤を含む。複数の実施形態において、本組成物は、二酸化炭素、窒素、Ｃ_２〜Ｃ_９炭化水素、ハロゲン化炭化水素、およびそれらの組み合わせから成る群から選択される物理膨張剤を含む。

複数の実施形態において、本組成物は、同じであるが該改質剤成分を含まずに作製された組成物より、少なくとも１％〜最大１５％低い粘度を有する。

複数の実施形態において、該改質剤成分は、１，０００〜１００，０００の分子量を有するポリエチレングリコール（ＰＥＧ）である。

複数の実施形態において、該エチレン系熱可塑性ポリマーは、二峰性ＨＤＰＥを含む。複数の実施形態において、該エチレン系熱可塑性ポリマーは、二峰性ＨＤＰＥと、単峰性ポリエチレン（ＰＥ）、例えば、単峰性ＨＤＰＥ、単峰性中密度ポリエチレン（ＭＤＰＥ）、単峰性線状低密度ポリエチレン（ＬＬＤＰＥ）、および／または単峰性低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）との混合物を含む。

他の実施形態では、該エチレン系熱可塑性ポリマーは、単峰性ＨＤＰＥ、または、単峰性ＨＤＰＥと、第２の単峰性ＨＤＰＥ、単峰性ＭＤＰＥ、単峰性ＬＬＤＰＥ、および／もしくは単峰性ＬＤＰＥから成る群から選択される少なくとも１種のポリエチレン（ＰＥ）との混合物を含む。

複数の実施形態において、本組成物は、該エチレン系熱可塑性ポリマーと、該改質剤成分と、任意選択的に該化学発泡／膨張剤と、任意選択的にカーボンブラックと、任意選択的に１種以上の添加剤とのブレンド物から本質的に成る。

別の態様では、本発明は、本発明の組成物から作製されるポリマー発泡物品を提供する。複数の実施形態において、該ポリマー発泡物品は、ケーブル上のケーブル外被を含む。

さらに別の態様では、本発明は、ポリマー発泡材料を調製するプロセスを提供し、該プロセスは、本発明の組成物を押出成形することと、該組成物がポリマー発泡物品に膨張することを可能にすることと、を含み、該組成物は、該押出成形の前に膨張剤を含むか、または、該組成物は、該押出成形の間に膨張剤と組み合わされる。一実施形態において、本プロセスは、本発明の組成物をケーブル上に押出成形することと、発泡してケーブル外被を形成することとを含み、これは、複数の実施形態において、減少したファイバ余長（ＥＦＬ）を提供する。

定義
別段の記載がある場合、文脈から黙示的である場合、または当技術分野において慣例的である場合を除き、全ての部分およびパーセントは重量に基づく。米国特許の慣例を目的として、いかなる参照特許、特許出願、または刊行物の内容も、特に合成技術、生成物および加工設計、ポリマー、触媒、定義（本開示において明確に提供されるいかなる定義とも矛盾しない限り）、ならびに当技術分野における一般知識の開示に関して、参照によりそれらの全体が組み込まれる（またはその均等の米国版が参照により組み込まれる）。

本開示における数値範囲はおよそであり、したがって、別段の指示がない限り、その範囲外の値を含み得る。数値範囲は、１単位の増分における、より低い値およびより高い値を含む、全ての値を含むが、但し、いかなるより低い値といかなるより高い値との間にも、少なくとも２単位の隔たりがあることを条件とする。一例として、例えば、分子量、重量百分率などの組成的、物理的、または他の特性が１００〜１，０００である場合、１００、１０１、１０２などの全ての個別の値、および１００〜１４４、１５５〜１７０、１９７〜２００などの部分的範囲は明示的に列挙されることが意図される。１未満の値を包含するか、または１を超える分数を包含する範囲（例えば、０．９、１．１など）については、１単位は必要に応じて０．０００１、０．００１、０．０１、または０．１と見なされる。１０未満の１桁の数を包含する範囲（例えば、１〜５）については、１単位は典型的に０．１と見なされる。これらは明確に意図されるものの例に過ぎず、列挙される最低値と最高値との間の数値のあらゆる可能性のある組み合わせが、本開示において明示的に記載されると見なされるものとする。数値範囲は、とりわけ、組成物の成分量および種々の処理パラメータのために、本開示において提供される。

「ワイヤ」および同様の用語は、伝導性金属、例えば、銅もしくはアルミニウムの単一のストランド、または光ファイバの単一のストランドを意味する。

「ケーブル」、「通信ケーブル」、「電力ケーブル」、および同様の用語は、シース、例えば、絶縁カバーもしくは保護用外部外被内の、少なくとも１本のワイヤまたは光ファイバを意味する。典型的に、ケーブルは、典型的に共通の絶縁カバーおよび／もしくは保護用外被内で、共に結合された２本以上のワイヤまたは光ファイバである。シース内の個別のワイヤまたはファイバは、裸であるか、被覆されているか、または絶縁されていてよい。結合ケーブルは、電気ワイヤと光ファイバとの両方を包含し得る。電気絶縁用途は、１ｋＶ（１０００ボルト）未満のものである低圧絶縁と、１ｋＶｋ〜３０ｋＶの範囲の中圧絶縁と、３０ｋＶ〜１５０ｋＶの範囲の高圧絶縁と、１５０ｋＶを超える用途のための超高圧絶縁とに、一般的に分割される（ＩＥＣ、ＩｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌＥｌｅｃｔｒｏｔｅｃｈｎｉｃａｌＣｏｍｍｉｓｓｉｏｎによって定義される通り）。典型的なケーブル設計は、米国特許第５，２４６，７８３号、米国特許第６，４９６，６２９号、米国特許第６，７１４，７０７号、および米国特許出願公開第２００６／００４５４３９号に例示されている。

「組成物」および同様の用語は、２種以上の成分の混合物またはブレンド物を意味する。

「インターポリマー」および同様の用語は、少なくとも２種の異なる種類のモノマーを重合することによって調製されるポリマーを意味する。一般名称「インターポリマー」は、したがって、コポリマー（２種の異なる種類のモノマーから調製されるポリマーを指すために用いられる）、および２種以上の異なる種類のモノマーから調製されるポリマー、例えば、ターポリマー、テトラポリマーなどを含む。

「含む（Ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」、「含む（ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ）」、「有する（ｈａｖｉｎｇ）」、およびそれらの派生語は、それが明確に開示されるか否かを問わず、一切の追加の構成要素、ステップ、または手順の存在を除外することを意図しない。一切の疑義を回避するために、「含む（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」という用語の使用を介して特許請求される全ての組成物は、別段の記載がない限り、任意の追加の添加剤、アジュバント、または化合物を、ポリマーのものかそうでないかを問わず含み得る。対照的に、「から本質的に成る（ｃｏｎｓｉｓｔｉｎｇｅｓｓｅｎｔｉａｌｌｙｏｆ）」という用語は、操作性に本質的でないものを除き、一切の他の構成要素、ステップ、または手順を、一切の後続の記述の範囲からも除外する。「から成る（ｃｏｎｓｉｓｔｉｎｇｏｆ）」という用語は、明確に記述または列記されない一切の構成要素、ステップ、または手順を除外する。

別段の明示的な記述がない限り、ポリマー密度および発泡ポリマー密度は、ＡＳＴＭＤ−７９２に従って決定される。

別段の明示的な記述がない限り、「溶融指数−Ｉ_２」という用語は、２．１６キログラム（ｋｇ）の荷重および１９０℃の温度の下で、ＡＳＴＭＤ１２３８に従って決定される溶融指数を意味する。「溶融指数−Ｉ_１０」という用語は、１０キログラム（ｋｇ）の荷重および１９０℃の温度の下で、ＡＳＴＭＤ１２３８に従って決定される溶融指数を意味する。「溶融指数−Ｉ_２１」という用語は、２１．６キログラム（ｋｇ）の荷重および１９０℃の温度の下で、ＡＳＴＭＤ１２３８に従って決定される溶融指数を意味する。

概説
本発明は、発泡（または膨張）剤、本組成物の向上した発泡性を提供するために効果的な量で存在する成分と組み合わされた、高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）と、改質剤成分と、任意選択的にカーボンブラックと、任意選択の添加剤と、から成る、ワイヤおよび光ケーブルを含むケーブルのための外被ならびに絶縁体を含む発泡物品を製造するための、発泡性または発泡材料を対象とする。本組成物は、向上した加工性および押出成形のための低下した粘度をさらに提供する。

本組成物は、可撓性かつ弾力性である発泡体および発泡物品を生産するために使用され得る。本組成物は、例えば、織物、靴底、靴補強材、および人工皮革、自転車、車椅子、およびベビーカーの車輪用のタイヤなどの多くの用途、ならびに、一般的な押出成形によって、または充填剤を含むもしくは含まないカレンダー成形シートもしくはフィルムによって形成されたワイヤやケーブルの絶縁および外被において使用され得る。

高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）
ポリマーブレンド組成物は、高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）ポリマーから成るエチレン系熱可塑性ポリマーを含む。本明細書において使用される場合、「高密度ポリエチレン」ポリマーおよび「ＨＤＰＥ」ポリマーという用語は、０．９４１ｇ／ｃｍ^３以上の密度を有するエチレンのホモポリマーまたはコポリマーを指す。「中密度ポリエチレン」ポリマーおよび「ＭＤＰＥ」ポリマーという用語は、０．９２６〜０．９４０ｇ／ｃｍ^３の密度を有するエチレンのコポリマーを指す。「線状低密度ポリエチレン」ポリマーおよび「ＬＬＤＰＥ」ポリマーという用語は、０．９１５〜０．９２５ｇ／ｃｍ^３の密度を有するエチレンのコポリマーを指す。「低密度ポリエチレン」ポリマーおよび「ＬＤＰＥ」ポリマーという用語は、０．９１５〜０．９２５ｇ／ｃｍ^３の密度を有するエチレンのコポリマーを指す。

エチレン系熱可塑性ポリマーは、ＡＳＴＭＤ−７９２に従って測定されたときに、０．９４０〜０．９８０、より典型的には０．９４１〜０．９８０、より典型的には０．９４５〜０．９７５、より典型的には０．９５０〜０．９７０ｇ／ｃｍ^３の密度を典型的に有する。いくつかの実施形態では、エチレン系熱可塑性ポリマーは、０．９４０〜０．９７０ｇ／ｃｍ^３の密度を有するエチレンのコポリマーである。

一般的に、エチレン系熱可塑性ポリマーは、ＡＳＴＭＤ−１２３８、条件１９０℃／２．１６ｋｇに従って測定されたときに、０．０１〜４５、より典型的には０．１〜１０、より典型的には０．１５〜５、より典型的には０．５〜２．５ｇ／１０分の溶融指数（ＭＩ、Ｉ_２）を有する。

エチレン系熱可塑性ポリマーは、３０以下、より典型的には２５未満、典型的には７〜２５、より典型的には１０〜２２の溶融流量（ＭＦＲ、Ｉ_１０／Ｉ_２）を典型的に有する。

複数の実施形態において、エチレン系熱可塑性ポリマーは、８１，０００〜１６０，０００、より典型的には９０，０００〜１２０，０００の重量平均分子量（Ｍｗ）（ＧＰＣによって測定される）と、４，４００〜５４，０００、より典型的には５，０００〜３２，０００の数平均分子量（Ｍｎ）（ＧＰＣによって測定される）とを有する。複数の実施形態において、Ｍｗ／Ｍｎ比または分子量分布（ＭＷＤ）は、３〜１８、より典型的には５〜１６の範囲である。

エチレン系熱可塑性ポリマーは、少なくとも５０、好ましくは少なくとも６０、より好ましくは少なくとも８０モルパーセント（モル％）の、エチレンモノマー単位由来の単位を含む。エチレンインターポリマーの他の単位は、１種以上のαオレフィンに典型的に由来する。αオレフィンは、好ましくは、Ｃ_３−２０の直鎖状、分岐状、または環状αオレフィンである。Ｃ_３−２０αオレフィンの例としては、プロペン、１−ブテン、４−メチル−１−ペンテン、１−ヘキセン、１−オクテン、１−デセン、１−オデセン、１−テトラデセン、１−ヘキサデセン、および１−オクタデセンが挙げられる。αオレフィンはまた、シクロヘキサンまたはシクロペンタンなどの環状構造を含有し得、３−シクロヘキシル−１−プロペン（アリルシクロヘキサン）およびビニルシクロヘキサンなどのαオレフィンをもたらす。用語の古典的な意味でのαオレフィンではないが、本発明の目的のために、ノルボルネンおよび関連するオレフィンなどの特定の環状オレフィン、具体的には５−エチリデン−２−ノルボルネンは、αオレフィンであり、上述のαオレフィンの一部または全部の代わりに使用することができる。例示的なエチレンインターポリマーとしては、エチレン／プロピレン、エチレン／ブテン、エチレン／１−ヘキセン、エチレン／１−オクテン、および同様のもののコポリマーが挙げられる。例示的なエチレンターポリマーとしては、エチレン／プロピレン／１−オクテン、エチレン／プロピレン−／ブテン、エチレン／ブテン／１−オクテン、エチレン／プロピレン／ジエンモノマー（ＥＰＤＭ）、およびエチレン／ブテン／スチレンが挙げられる。

本発明の実践に使用されるエチレン系熱可塑性ポリマーは、非官能化ポリマーであり、即ち、それらはヒドロキシル、アミン、アミドなどの官能基を含有しない。エチレンビニルアセテート、エチレンメチルまたはエチルアクリレート、および同様のもののようなポリマーは、本発明の文脈におけるエチレン系熱可塑性ポリマーではない。

本発明において使用されるＨＤＰＥポリマーならびにＭＤＰＥ、ＬＬＤＰＥ、およびＬＤＰＥポリマーは、文献において周知であり、既知の技術によって調製することができる。

一般的に、本組成物中に存在するエチレン熱可塑性ポリマーの量は、本組成物の全重量に基づいて、２０〜９９．９重量％、より典型的には４０〜、より典型的には６０〜、より典型的には８０〜、より典型的には９０〜９９．９重量％である。全ての個別の値および２０〜９９．９重量％の部分的範囲、例えば９４〜９９．９重量％が、本明細書中に包含および開示される。

単峰性ＨＤＰＥ
複数の実施形態において、エチレン系熱可塑性ポリマーは、単峰性高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）ポリマーである。

本明細書で使用される「単峰性ＨＤＰＥ」、「単峰性ＭＤＰＥ」、「単峰性ＬＬＤＰＥ」、および「単峰性ＬＤＰＥ」という用語は、多成分ポリマーを実質的に示さない分子量分布（ＭＷＤ）（ゲル浸透クロマトグラフィ（ＧＰＣ）によって測定される）を有する、即ち、ＧＰＣ曲線にこぶ状部、肩部、または尾部が存在しないか、または実質的に識別可能ではなく、かつ分離度（ＤＯＳ）がゼロまたは実質的にゼロに近い、ポリエチレン（ＰＥ）ポリマーを指す。

複数の実施形態において、エチレン系熱可塑性ポリマーは、単峰性ＨＤＰＥと１種以上の成分単峰性ＰＥポリマーとの混合物であり、それによってＧＰＣ曲線内のＭＷＤは多成分ポリマーを実質的に示さず、即ち、ＧＰＣ曲線にこぶ状部、肩部、または尾部が存在しないか、または実質的に識別可能ではなく、かつ分離度（ＤＯＳ）がゼロまたは実質的にゼロに近い。複数の実施形態において、エチレン系熱可塑性ポリマーは、単峰性ＨＤＰＥと、第２の単峰性ＨＤＰＥ、単峰性ＭＤＰＥ、単峰性ＬＬＤＰＥ、および／または単峰性ＬＤＰＥから選択される１種以上の単峰性ポリエチレン（ＰＥ）との混合物である。

単峰性ＰＥポリマーは１組の重合条件下で生成され、例えば米国特許第５，３２４，８００号に記載の通り、チーグラーナッタ（Ｚｉｅｇｌｅｒ−Ｎａｔｔａ）もしくはフィリップス（Ｐｈｉｌｌｉｐｓ）型触媒またはシングルサイトメタロセン触媒などの好適な触媒を使用して、例えば溶液、スラリー、もしくは気相プロセスなどの従来の一段階重合（単一反応器）プロセスによって生成され得る。単峰性ＰＥ樹脂は周知であり、種々の等級で市販されている。単峰性ＰＥの非限定的な例としては、ＴｈｅＤｏｗＣｈｅｍｉｃａｌＣｏｍｐａｎｙから入手可能な、ＤＧＤＫ−３３６４ＮＴ（ＨＤＰＥ）およびＤＨＤＡ−６５４８ＢＫ（ＭＤＰＥ）の商品名の下で販売されているものが挙げられる。

多峰性ＨＤＰＥ
複数の実施形態において、エチレン系熱可塑性ポリマーは、多峰性（即ち、二峰性）ＨＤＰＥである。本明細書で使用される「多峰性」という用語は、ＧＰＣ曲線内のＭＷＤが２種以上の成分ポリマーを示し、１つの成分ポリマーが、成分ポリマーのＭＷＤに対するこぶ状部、肩部、または尾部としてさえも存在し得ることを意味する。多峰性ＨＤＰＥポリマーは、１つ、２つ、またはそれよりも多くの異なる触媒から、および／または２種以上の異なる重合条件下で調製される。多峰性ＨＤＰＥポリマーは、少なくともより低い分子量成分（ＬＭＷ）およびより高い分子量（ＨＭＷ）成分を含む。各成分は、異なる触媒を用いて、および／または異なる重合条件下で調製される。「多（ｍｕｌｔｉ）」という接頭辞は、ポリマー内に存在する異なるポリマー成分の数に関する。ＨＤＰＥポリマーの多峰性（または二峰性）は、既知の方法に従って決定され得る。典型的に、多峰性ＨＤＰＥは二峰性ＨＤＰＥである。

複数の実施形態において、ＨＭＷ成分は、０．９０〜、より典型的には０．９１５〜０．９３５、より典型的には〜０．９４ｇ／ｃｍ^３の密度と、３０以下、より典型的には１０ｇ／１０分以下の溶融指数（Ｉ_２１）とを有する。二峰性ＨＤＰＥポリマーのＨＭＷのＨＤＰＥポリマー成分は、典型的に、１０〜９０、より典型的には３０〜７０重量％の量で存在する。

複数の実施形態において、ＬＭＷ成分は、０．９４０〜、より典型的には０．９５０〜０．９７５、より典型的には〜０．９８０ｇ／ｃｍ^３の密度と、５０以上、より典型的には８０ｇ／１０分以上の溶融指数（Ｉ_２）とを有する。ＬＭＷのＨＤＰＥポリマー成分は、典型的に、１０〜９０、より典型的には３０〜７０重量％の量で存在する。

多峰性ＨＤＰＥは、チーグラーナッタもしくはフィリップス型触媒またはシングルサイトメタロセン触媒などの好適な触媒を使用して、例えば溶液、スラリー、もしくは気相プロセスなどの従来の重合プロセスを使用して生成され得る。多峰性ＨＤＰＥの非限定的な例は、欧州特許第２０１６１２８（Ｂ１）号、米国特許第７，７１４，０７２号、および米国特許出願公開第２００９／００６８４２９号に記載されている。好適な多峰性ＨＤＰＥの非限定的な例は、ＴｈｅＤｏｗＣｈｅｍｉｃａｌＣｏｍｐａｎｙ，Ｍｉｄｌａｎｄ，Ｍｉｃｈｉｇａｎから入手可能な、商品名ＤＧＤＫ６８６２ＮＴの下で販売されている。

複数の実施形態において、エチレン系熱可塑性ポリマーは、二峰性ＨＤＰＥと、１種以上の他の二峰性ＰＥ、ならびに／または１種以上の単峰性ＰＥ、例えば、ＨＤＰＥ、ＭＤＰＥ、ＬＬＤＰＥ、および／もしくはＬＤＰＥとの混合物であり得る。

改質剤成分
エチレン系熱可塑性ポリマーは、本明細書に記載の化合物の選択群の改質剤成分とブレンドされる。改質剤成分は、ポリマー組成物を改質し、発泡性を改善するように、エチレン系熱可塑性ポリマーとの組み合わせで機能する。

複数の実施形態において、エチレン系熱可塑性ポリマーは、以下の改質剤成分：１，０００〜１００，０００、より典型的には５，０００〜５０，０００の分子量を有するポリエチレングリコール（ＰＥＧ）および／またはポリプロピレングリコール（ＰＰＧ）、ジエチレングリコール（ＤＥＧ）、パラフィンワックス、１種以上の極性ポリエチレンコポリマー、１種以上のポリエチレン／シランコポリマー、ならびにトリエタノールアミン（ＴＥＡ）のうちの１種以上と組み合わされる。

ポリエチレングリコール（ＰＥＧ）の非限定的な例としては、ＣｌａｒｉａｎｔＣｏｒｐｏｒａｔｉｏｎから入手可能なＰｏｌｙｇｌｙｋｏｌ（登録商標）、ＴｈｅＤｏｗＣｈｅｍｉｃａｌＣｏ．から入手可能なＣａｒｂｏｗａｘ（商標）、ならびにＧｏＬＹＴＥＬＹ、ＧｌｙｃｏＬａｘ、Ｆｏｒｔｒａｎｓ、ＴｒｉＬｙｔｅ、Ｃｏｌｙｔｅ、Ｈａｌｆｌｙｔｅｌｙ、Ｍａｃｒｏｇｅｌ、ＭｉｒａＬＡＸ、およびＭｏｖｉＰｒｅｐの商品名の下で販売されているものが挙げられる。

ポリプロピレングリコール（ＰＰＧ）の非限定的な例は、ＴｈｅＤｏｗＣｈｅｍｉｃａｌＣｏから入手可能な、商品名ＰｏｌｙｇｌｙｃｏｌＰ−４０００Ｅの下で販売されている。

ジエチレングリコール（ＤＥＧ）の非限定的な例は、ＴｈｅＤｏｗＣｈｅｍｉｃａｌＣｏから入手可能な、商品名ＤｉｅｔｈｙｌｅｎｅＧｌｙｃｏｌ（高純度）の下で販売されている。

極性基を有するポリエチレン（即ち、「極性ポリエチレンコポリマー」）は、エチレンモノマーと極性コモノマーとの共重合、または従来の方法に従って極性モノマーをポリエチレン上にグラフト化することによって生成され得る。極性コモノマーの例としては、Ｃ_１〜Ｃ_６アルキル（メタ）アクリレート、（メタ）アクリル酸、およびビニルアセテートが挙げられる。複数の実施形態において、極性ポリエチレンコポリマーは、エチレン／（メタ）アクリレート、エチレン／アセテート、エチレン／ヒドロキシエチルメタアクリレート（ＥＨＥＭＡ）、エチレン／メチルアクリレート（ＥＭＡ）、および／またはエチレン／エチルアクリレート（ＥＥＡ）コポリマーである。

シラン官能基（即ち、「ポリエチレン／シランコポリマー」）を含むポリエチレンとしての改質剤成分は、エチレンモノマーをシラン化合物と共重合すること、または、例えば、米国特許第３，６４６，１５５号もしくは米国特許第６，０４８，９３５号に記載の通り、従来の方法に従ってシラン化合物をエチレンポリマー骨格上にグラフト化することによって生成され得る。シラン化合物の例としては、ビニルシラン、例えば、ビニルトリメトキシシラン（ＶＴＭＯＳ）およびビニルトリエチオキシシラン（ＶＴＥＯＳ）などのビニルトリアルコキシシランコポリマーが挙げられる。

本組成物中の改質剤成分の量は、本組成物の全重量に基づいて、典型的に０．１〜２、より典型的には０．３〜、より典型的には０．４〜、より典型的には０，５〜２重量％である。全ての個別の値および０．１〜２重量％の部分的範囲、例えば０．５〜２重量％が、本明細書中に包含および開示される。

膨張剤
複数の実施形態において、本組成物は、膨張または発泡剤をさらに含む。本開示において、用語「膨張剤」および「発泡剤」は同義であり、単独または他の物質との組み合わせで組成物を発泡性にして気泡構造体を生成することができる物質を意味するために互換的に使用され得る。

有用な膨張剤は、発泡プロセスの条件下の昇温で分解し、気体または蒸気を形成し、ポリマー組成物を発泡形態に膨張させる、分解性化学膨張剤を含む。化学膨張剤は好ましくは、ポリマー材料と容易に乾燥ブレンドされ得るように、固体形態を取る。好適な化学膨張剤の非限定的な例としては、アゾジカーボンアミド、アゾジイソブチロニトリル、ベンゼンスルホヒドラジド、４，４オキシベンゼンスルホニルセミカルバジド、ｐ−トルエンスルホニルセミカルバジド、バリウムアゾジカルボキシレート、Ｎ，Ｎ′ジメチル−Ｎ，Ｎ′ジニトロソテレフタルアミド、トリヒドラジノトリアジン、重炭酸ナトリウム、およびそれらの組み合わせが挙げられる。

他の実施形態では、発泡体を作製するためのプロセスにおいて物理膨張剤が使用され得る。物理膨張剤は、発泡プロセスの条件下で揮発し、気体または蒸気を形成し、ポリマー組成物を発泡形態に膨張させる気体および液体を含む。好適な物理膨張剤の非限定的な例としては、二酸化炭素および窒素を含む無機膨張剤と、例えば、イソブテン、イソペンタン、およびシクロペンタンを含む２〜９個の炭素（Ｃ_２〜Ｃ_９）を有する飽和もしくは不飽和の環状炭化水素、ならびにトリクロロモノフルオロメタン（ＣＦＣ−１１）、ジクロロジフルオロメタン（ＨＣＦＣ−２２）、および１−クロロ−１，１ジフルオロエタン（ＨＣＦＣ−１４２ｂ）を含むクロロフッ化炭素、ならびに１，１，１，２−テトラフルオロ−エタン（ＨＦＣ−１３４ａ）を含むフッ化炭素などのハロゲン化炭化水素、ならびにそれらの組み合わせなどの有機膨張剤とが挙げられる。

複数の実施形態において、含まれる場合、本組成物中の膨張剤の量は、本組成物の全重量に基づいて、ゼロ超（０超）、典型的に０．１〜、より典型的には０．１〜２重量％におけるものである。全ての個別の値および０超〜２重量％の部分的範囲、例えば０．２〜２重量％が、本明細書中に包含および開示される。

カーボンブラック
本組成物は、ケーブル外被に一般的に使用される非伝導性カーボンブラックを任意選択的に含有し得る。

カーボンブラック成分は、未希釈または予め混合されたマスターバッチの一部として、エチレン系熱可塑性ポリマーおよび改質剤成分と化合され得る。

複数の実施形態において、改質剤化合物は、カーボンブラック材料上のコーティングとして本組成物中に含まれる。複数の実施形態において、カーボンブラックの凝集体が改質剤成分でコーティングされる。改質剤成分は、例えば、米国特許第５，７２５．６５０号、米国特許第５，７４７．５６３号、および米国特許第６，１２４，３９５号に記載の通り、従来の方法を使用してカーボンブラック上にコーティングされ得る。

複数の実施形態において、含まれる場合、本組成物中のカーボンブラックの量は、本組成物の全重量に基づいて、ゼロ超（０超）、典型的に１〜、より典型的には２〜３重量％におけるものである。全ての個別の値および０超〜３重量％の部分的範囲、例えば２〜３重量％が、本明細書中に包含および開示される。

複数の実施形態において、本組成物は、半導体用途のための高レベルの伝導性カーボンブラックを任意選択的に含み得る。

従来のカーボンブラックの非限定的な例としては、ＡＳＴＭＮ５５０に記載の等級、Ｎ４７２、Ｎ３５１、Ｎ１１０、およびＮ６６０、ケッチェンブラック、ファーネスブラック、ならびにアセチレンブラックが挙げられる。好適なカーボンブラックの他の非限定的な例としては、Ｃａｂｏｔから入手可能な、商品名ＢＬＡＣＫＰＥＡＲＬＳ（登録商標）、ＣＳＸ（登録商標）、ＥＬＦＴＥＸ（登録商標）、ＭＯＧＵＬ（登録商標）、ＭＯＮＡＲＣＨ（登録商標）、ＲＥＧＡＬ（登録商標）、およびＶＵＬＣＡＮ（登録商標）の下で販売されているものが挙げられる。

添加剤
本組成物は、未希釈またはマスターバッチの一部として従来の量で一般的に添加される、１種以上の添加剤を任意選択的に含有し得る。

添加剤としては、難燃剤、加工助剤、造核剤、発泡剤、架橋剤、充填剤、顔料または着色剤、結合剤、抗酸化剤、紫外線安定剤（ＵＶ吸収剤を含む）、粘着付与剤、焦げ防止剤、帯電防止剤、スリップ剤、可塑剤、潤滑剤、粘度制御剤、ブロッキング防止剤、界面活性剤、伸展油、掃酸剤、金属不活性化剤、加硫剤、および同様のものが挙げられるが、これらに限定されない。

難燃剤の非限定的な例としては、水酸化アルミニウムおよび水酸化マグネシウムが挙げられるが、これらに限定されない。

加工助剤の非限定的な例としては、ステアルアミド、オレアミド、エルカアミド、またはＮ，Ｎ′−エチレンビス−ステアルア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、エチレン酸化物のポリマー、エチレン酸化物とプロピレン酸化物とのコポリマー、植物ワックス、石油ワックス、非イオン性界面活性剤、シリコーン溶液、ポリシロキサン、ならびに、ＤｕｐｏｎＰｅｒｆｏｒｍａｎｃｅＥｌａｓｔｏｍｅｒｓＬＬＣから入手可能なＶｉｔｏｎ（登録商標）およびＤｙｎｅｏｎＬＬＣから入手可能なＤｙｎａｍａｒ（商標）などのフルオロエラストマーが挙げられるが、これらに限定されない。

造核剤を添加して、発泡セルの大きさを制御することができる。造核剤の非限定的な例としては、例えば炭酸カルシウム、タルク、粘土、酸化チタン、シリカ、および同様のものなどの、無機物質が挙げられる。他の例としては、ＤｕＰｏｎｔによるＺｏｎｙｌ（登録商標）ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）フルオロ添加剤、ＭｉｌｌｉｋｅｎＣｈｅｍｉｃａｌｓ，Ｓｐａｒｔａｎｂｕｒｇ，Ｓ．Ｃ．によるＨｙｐｅｒｆｏｒｍ（登録商標）ＨＰＮ−２０Ｅ（亜鉛ステアレートを有する１，２−シクロヘキサンジカルボン酸カルシウム塩）、およびＣｌａｒｉａｎｔによるＨｙｄｒｏｃｅｒｏｌ（登録商標）ＮＵＣ５５３２などの造核剤マスターバッチが挙げられるが、これらに限定されない。

充填剤の非限定的な例としては、種々の難燃剤、粘土、沈降シリカおよびシリケート、フュームドシリカ、二硫化モリブデンおよび硫酸バリウムなどの金属硫化物ならびに硫酸塩、ホウ酸バリウムおよびホウ酸亜鉛などの金属ホウ酸塩、アルミニウム無水物などの金属無水物、地中鉱物、ならびにＥＰＤＭおよびＥＰＲなどのエラストマーポリマーが挙げられるが、これらに限定されない。存在する場合、充填剤は一般的に、本組成物の重量に基づいて、従来の量、例えば、５重量％以下〜５０重量％以上で添加される。

発泡体の化合／調製
本発明の組成物は、押出成形または膨張した熱可塑性ポリマー発泡体、および膨張により形成された成形物品を形成するために使用され得る。

発泡性ポリマー組成物は、任意の好適な方法によって生成され得る。例えば、本組成物は、エチレン系熱可塑性ポリマー、改質剤成分（複数可）、任意選択的にカーボンブラックおよび任意の添加剤、ならびに任意選択的に１種以上の膨張剤を、好適な混合装置内で共にブレンドすることによって調製され得る。成分のこのような化合は、例えば、ＢａｎｂｕｒｙまたはＢｏｌｌｉｎｇ内部混合器などの内部バッチ式混合器を使用してブレンドすることによって行うことができる。あるいは、Ｆａｒｒｅｌ連続混合器、ＷｅｒｎｅｒａｎｄＰｆｌｅｉｄｅｒｅｒ二軸混合器、またはＢｕｓｓ混練連続押出成形機などの、連続単軸もしくは二軸混合器を使用してよい。

改質剤成分、カーボンブラック、および／または添加剤は、エチレン系熱可塑性ポリマー組成物中に、単独（未希釈）で、もしくは予め混合されたマスターバッチとして導入され得る。そのようなマスターバッチは、不活性プラスチック樹脂、例えば、ポリエチレン中に、改質剤、カーボンブラック、および／または添加剤を分散させることによって、一般的に形成される。マスターバッチは、溶融化合法によって簡便に形成される。

複数の実施形態において、エチレン系熱可塑性ポリマーは、改質剤成分および任意選択の添加剤と、カーボンブラックを含まずに化合される。他の実施形態では、エチレン系熱可塑性ポリマー、改質剤成分、およびカーボンブラック（未希釈または予め混合されたマスターバッチとして）は、任意選択的に１種以上の添加剤と共に化合される。他の実施形態では、エチレン系熱可塑性ポリマーは、改質剤成分の表面処理を有するカーボンブラック、および任意選択の添加剤と、未希釈または予め混合されたマスターバッチとして添加される任意選択の追加量の改質剤成分と共に化合される。複数の実施形態において、改質剤成分は、未希釈で、または予め混合されたマスターバッチ内に、および／またはカーボンブラック材料上のコーティングとして導入される。

発泡剤は、本組成物の押出成形の前またはそれと同時に、本組成物と混合することができる。複数の実施形態において、化学膨張剤がポリマー溶融物中に組み込まれ、これが次に発泡材料に加工される。他の実施形態では、発泡ステップの間に物理膨張剤がポリマー溶融物中に組み込まれる。押出形成または他の加工ステップと同時に本組成物が発泡される実施形態では、物理発泡剤が好ましくは使用される。膨張剤は、溶融ポリマー材料の実質的膨張を防止し、かつ一般的に膨張剤をその中に均質に分散させるために十分な昇圧で、溶融ポリマー材料と混合される。任意選択的に、造核剤をポリマー溶融物中にブレンドすることができる。

発泡構造体は、例えば、米国特許第６，０４８，９０９号、米国特許第６，７６７，９３１号、米国特許第７，０４５，５５６号、および米国特許第７，２２６，９５５号に記載の、従来の押出発泡プロセスによって作製されてもよい。

一実施形態では、分解性化学膨張剤および任意選択的に架橋剤を含む組成物が調製されてダイを介して押出成形され、任意選択の架橋が誘発され、押出成形された溶融材料が次に昇温に曝露されて化学膨張剤を放出し、発泡または膨張をもたらして発泡構造体を形成することができる。発泡性溶融ポリマー材料は、化学膨張剤（および／または架橋剤）の時期尚早の分解を防止するため、および時期尚早の架橋を防止するために、ある温度に加熱または曝露される。発泡性溶融ポリマー材料は、所望の形状のダイを介して押出成形または運搬され、発泡性構造体を形成する。

気泡絶縁押出成形プロセスは、均一かつ一定の発泡を確保して、発泡絶縁体の膨張レベルおよび絶縁壁の厚さの精確な制御を達成するために、臨界温度制御を必要とする。膨張剤は、製造押出成形プロセスの間に押出成形機およびクロスヘッドを通過しながら分解される。溶解された気体を含有するポリマー溶融物が押出成形コーティングダイを出て、溶融圧力が大気圧に低下するとき、過飽和条件が発生する。これは、気体セルの造核およびセルの成長を可能にする。ダイを出た後、水桶までの空隙の長さは、発泡体の直径伸長を可能にする。ワイヤが水桶に進入すると、発泡体の膨張および直径の成長は、絶縁面の急速な凝固によって停止される。複数の実施形態において、発泡性溶融ポリマー材料は、上記のプロセスに従って、選択された温度で基材（例えば、ケーブル構成物）上にコーティングされ得る。

別の実施形態では、発泡材料は、エチレン系熱可塑性ポリマー、改質剤成分、任意選択のカーボンブラック、および任意選択の添加剤を共に溶融ブレンドし、物理膨張剤を組み込み、この材料を、減少した、またはより低い圧力の範囲に、所望の形状のダイを介して押出成形し、発泡構造体を形成することによって調製され得る。複数の実施形態において、発泡性溶融ポリマー材料は、選択された温度で基材（例えば、ケーブル構成物）にコーティングされ、気泡構造体を最適化することができる。

複数の実施形態において、発泡プロセスにおいて、化学発泡剤の含有または物理膨張剤の使用によって本組成物から調製された発泡材料（例えば、圧縮成形プラーク）の密度は、同じ発泡プロセスによって、同じ配合だが化学発泡剤の含有または物理膨張剤の使用を伴わない組成物から作製された発泡材料（例えば、圧縮成形プラーク）の密度より少なくとも１％低い。

製造物品
本発明の組成物は、発泡シート、ファイバ、成形品、および押出成形部品を含むがこれらに限定されない、様々な物品またはそれらの構成要素部品もしくは部分を調製するために使用され得る。

本発明のポリマー組成物から調製され得る物品としては、とりわけ、ワイヤやケーブルの外被、ウェザーストリップ、ベルト、床仕上げ材、密封剤、ガスケット、ホース、管、パイプ、シート、履物構成要素、コンピュータ部品、自動車部品、建築材料、電力供給筺体、貯蔵または包装容器、音響デバイス、ユーティリティーカート部品、玩具、および船舶部品、屋根膜が挙げられる。これらの物品は、既知の設備および技術を使用して製造され得る。

一実施形態では、本発明の組成物は、既知量で、かつ既知の方法によって（例えば、米国特許第５，２４６，７８３号、米国特許第６，７１４，７０７号、米国特許第６，４９６，６２９号、ならびに米国特許第２００６／００４５４３９号に記載の設備および方法を用いて）、シースまたは絶縁層としてケーブルに適用され得る。典型的に、本組成物は、ケーブルコーティングダイを備えた反応器−押出成形機内で調製され、本組成物の成分が配合された後、ケーブルがダイを介して引かれるにつれて本組成物がケーブル上に押出され、発泡材料層を形成する。

本発明は、以下の実施例を介してさらに完全に説明される。別段の記載がない限り、全ての部分および百分率は重量を単位とする。

以下の材料を実施例に使用した。
ＤＭＤＡ−１２５０ＮＴは、ＣＯＮＴＩＮＵＵＭ（商標）ＤＭＤＡ−１２５０ＮＴ７としてＴｈｅＤｏｗＣｈｅｍｉｃａｌＣｏｍｐａｎｙから入手可能な、０．９５５ｇ／ｃｍ^３の密度および１．５ｇ／１０分（１９０℃／２．１６ｋｇ）の溶融指数（ＭＩ、Ｉ_２）を有するＵｎｉｐｏｌ気相二峰性ＨＤＰＥである。
ＤＦＤＢ−３５８０ＮＴは、ＴｈｅＤｏｗＣｈｅｍｉｃａｌＣｏｍｐａｎｙから入手可能な、０．９３５ｇ／ｃｍ^３の密度および０．６ｇ／１０分（１９０℃／２．１６ｋｇ）の溶融指数（ＭＩ、Ｉ_２）を有するＵｎｉｐｏｌ気相単峰性ＭＤＰＥである。
ＤＧＤＡ−６９４４は、ＴｈｅＤｏｗＣｈｅｍｉｃａｌＣｏｍｐａｎｙから入手可能な、０．９６５ｇ／ｃｍ^３の密度および８．０ｇ／１０分（１９０℃／２．１６ｋｇ）の溶融指数（ＭＩ、Ｉ_２）を有するＵｎｉｐｏｌ気相単峰性ＨＤＰＥである。
ＧＲＳＮ−２４２０ＮＴは、ＴｈｅＤｏｗＣｈｅｍｉｃａｌＣｏｍｐａｎｙから入手可能な、０．９２４ｇ／ｃｍ^３の密度および２０ｇ／１０分（１９０℃／２．１６ｋｇ）の溶融指数（ＭＩ、Ｉ_２）を有するＵｎｉｐｏｌ気相単峰性ＨＤＰＥである。
化学膨張マスターバッチとして使用されるアゾジカーボンアミド（ＡＺＯ）は、Ｒｉｔａ−ＣｈｅｍによるＣｅｌｌｃｏｍＡＣ７０００Ｆ、またはＧａｌａｔａＣｈｅｍｉｃａｌによるＣｅｌｏｇｅｎＡＺ−１３０という商品名で市販されている。
Ｉｒｇａｎｏｘ１０１０は、ＣｉｂｙＳｐｅｃｉａｌｔｙＣｈｅｍｉｃａｌｓＩｎｃ．から市販されている抗酸化剤である。
ＰＥＧ２０，０００は、ＣｌａｒｉａｎｔＣｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ，Ｃｈａｒｌｏｔｔｅ，Ｎ．Ｃ．から商品名Ｐｏｌｙｇｌｙｋｏｌ（登録商標）で市販されている、２０，０００の分子量を有するポリエチレングリコール（ＰＥＧ）である。
ＤＦＮＣ−００３７ＢＫは、ＴｈｅＤｏｗＣｈｅｍｉｃａｌＣｏｍｐａｎｙから市販されている、ペレット状の４５％のカーボンブラックマスターバッチ（「ＣＢＭ」）（粒径：平均２０ミリミクロン（０．０２ミクロン））である。

表１に示す通り、商業的な単峰性および二峰性ＨＤＰＥと、カーボンブラック、任意選択的に改質剤成分としてのＰＥＧ−２００００、ならびに／またはアゾジカーボンアミド化学発泡剤とのブレンド物を化合し、発泡プラークに形成し、密度を測定した。

ＨＤＰＥポリマー（複数可）、カーボンブラックマスターバッチ、任意選択的にＰＥＧ−２００００（ＣＳ１、実施例１、および実施例２）、ならびに任意選択的にアゾジカーボンアミド（ＡＺＯ）膨張剤（実施例１、ＣＳ３、実施例２、およびＣＳ４）を、５分にわたって１８５℃で５０ＲＰＭ（０．８３３Ｈｚ）のＢｒａｂｅｎｄｅｒ混合ボウルに導入することによって、表１の組成物ブレンド物を調製した。この混合化合物を圧縮成形し、手動モードで操作されたＷａｂａｓｈ電気プレスを使用して、８インチ×８インチ×７５ミル（２０．３２ｃｍ×２０．３２ｃｍ×７５ミル）のプラークを生成した。プレスを１７９℃（±５℃）に予熱し、材料を予め秤量し、離型剤処理したＭｙｌａｒで作製された成形型アセンブリとアルミニウムシートとの間の７５ミルステンレス鋼プラークの中心にそれを配置した。充填された成形型を次に５００ｐｓｉ（３５．１５ｋｇ／ｃｍ^２）のプレス内に５分間配置した。５分後、圧力を５分間２，５００ｐｓｉ（１７５．７６ｋｇ／ｃｍ^２）に上昇させた。プラークを次に−１５℃／分の速度で緩徐に冷却し、温度が室温に達したときに取り除いた。液体培地としてイソプロパノールを使用して、ＡＳＴＭＤ７９２−８６に従って２０℃において、プラークの基準および発泡密度を次に測定した。

化学膨張剤（ＡＺＯ）の発泡性は、圧縮成形プラークの密度によって示される。同レベルの膨張剤で、より低いプラーク密度を有する化合物は、より高い発泡性を有し、発泡がより容易であった。

表１中の結果は、対照サンプルＣＳ２の二峰性ＨＤＰＥ樹脂の一部を０．５４重量％のＡＺＯと置換して、サンプルＣＳ３を生成することにより、プラーク密度の４．３％の低減がもたらされたことを示す。この結果はまた、対照サンプルＣＳ２中の二峰性ＨＤＰＥ樹脂の一部を０．５４重量％のＡＺＯおよび０．６重量％のＰＥＧと置換して、実施例１を生成することにより、対照（ＣＳ２）と比較してプラーク密度の６．１％の低減がもたらされたことを示す。したがって、ＰＥＧの存在（実施例１において）は、同じ配合物（ＣＳ３）を含みＰＥＧ成分を含まない化合物と比較して、発泡性（即ち、プラーク密度を低減する能力）を４１％改善した。

同様の改善が、異なるポリエチレン（ＰＥ）組成物を有するサンプルの対について観察された。０．６重量％のＰＥＧおよび０．５重量％の膨張剤を含有する実施例２（単峰性ＨＤＰＥ＋ＭＤＰＥ）の密度（０．９１７６）は、ＰＥＧを含まずに作製された同じ配合物（ＣＳ６）の密度（０．９３０３）よりも１．４％低かった。したがって、ＰＥＧの存在（実施例２）は、ＰＥＧ成分を含まない同じ配合物（ＣＳ６）と比較して、発泡性を５４％改善した。

この結果はまた、化学膨張剤の非存在下で、０．６重量％のＰＥＧの存在が、プラーク密度を著しく変化させることはなかったことを示した。これは、ＣＳ２（ｄ＝０．９６６１）と比較して０．１２％低い密度を有したＣＳ１（ｄ＝０．９６７３）による二峰性ＨＤＰＥ樹脂、および、ＣＳ５（ｄ＝０．９５４６）と比較して０．０５低い密度を有したＣＳ４（ｄ＝０．９５５１）による単峰性ＨＤＰＥ（＋ＭＤＰＥ）樹脂について例示される。

この結果は、化学膨張剤および改質剤成分（例えば、ＰＥＧ）の両方と共に作製された本発明の樹脂組成物が、同じ配合だが化学膨張剤または改質剤を有しない樹脂から作製された発泡材料と比較して、発泡材料の密度の著しい低減を提供することを示す。
粘度の低減

ＨＤＰＥ材料の低下した密度に加え、改質剤成分（例えば、ＰＥＧ）の添加は、改質剤成分を含まずに作製された同じ樹脂配合物と比較して、ＨＤＰＥ組成物の粘度を低下させた。

表１に示す通り、ＣＳ１サンプル（０．６重量％のＰＥＧを有する二峰性ＨＤＰＥ）は、同じ剪断速度範囲にわたって２１４〜１３７Ｐａ・ｓの範囲の見掛け粘度を有したＣＳ２サンプル（ＰＥＧを含まない同じ配合物）と比較して、５９０〜１１１５秒−１の範囲の剪断速度にわたって１９６〜１２８Ｐａ・ｓの範囲の、より低い見掛け粘度を有した。

同様に、ＣＳ４サンプル（０．６重量％のＰＥＧを有する単峰性ＨＤＰＥ＋ＭＤＰＥ）は、同じ剪断速度範囲にわたって２５１〜１７３Ｐａ・ｓの範囲の見掛け粘度を有したＣＳ５サンプル（ＰＥＧを含まない同じ配合物）と比較して、５２０〜１０１５秒−１の範囲の剪断速度にわたって２７４〜１９１Ｐａ・ｓの範囲であった、より低い見掛け粘度を有した。

本発明は、本明細書に包含される実施形態および図示説明に限定されることはなく、実
施形態の部分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形
態も、添付の特許請求の範囲内に収まることが特に意図される。
本出願は、例えば以下の発明を提供する。
[１] 発泡性組成物であって、ブレンド物として、
Ａ．高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）を含むエチレン系熱可塑性ポリマーと、
Ｂ．１，０００〜１００，０００の分子量を有するポリエチレングリコール（ＰＥＧ）、１，０００〜１００，０００の分子量を有するポリプロピレングリコール（ＰＰＧ）、ジエチレングリコール（ＤＥＧ）、パラフィンワックス、極性ポリエチレンコポリマー、ポリエチレン／シランコポリマー、トリエタノールアミン（ＴＥＡ）、およびそれらの組み合わせから成る群から選択される改質剤成分と、
Ｃ．任意選択的に、膨張剤と、
Ｄ．任意選択的に、カーボンブラックと、を含み、
膨張剤を有する前記組成物から調製された発泡材料の密度は、同じ配合および膨張剤だが前記改質剤成分を含有しない組成物から調製された発泡材料の密度より少なくとも１％低い、発泡性組成物。
[２] Ａ．２０〜９９．９重量％の前記エチレン系熱可塑性ポリマーと、Ｂ．０．１〜２重量％の前記改質剤成分と、を含み、前記重量百分率（重量％）は、前記組成物の全重量に基づく、[１]に記載の組成物。
[３] Ｃ．０超〜２重量％の前記膨張剤、および／またはＤ．０超〜３重量％の前記カーボンブラックのうちの少なくとも１種をさらに含む、[２]に記載の組成物。
[４] アゾジカーボンアミド、アゾジイソブチロニトリル、ベンゼンスルホ−ヒドラジド、４，４−オキシベンゼンスルホニルセミ−カルバジド、ｐ−トルエンスルホニルセミ−カルバジド、バリウムアゾジカルボキシレート、Ｎ，Ｎ′−ジメチル−Ｎ，Ｎ′−ジニトロソテレフタルアミド、トリヒドラジノトリアジン、および重炭酸ナトリウムから成る群から選択される化学膨張剤を含む、[１]に記載の組成物。
[５] 二酸化炭素、窒素、Ｃ _２〜Ｃ _９炭化水素、ハロゲン化炭化水素、およびそれらの組み合わせから成る群から選択される物理膨張剤を含む、[１]に記載の組成物。
[６] 前記改質剤成分を含まずに作製された前記組成物より、少なくとも１％〜最大１５％低い粘度を有する、[１]に記載の組成物。
[７] 前記改質剤成分は、１，０００〜１００，０００の分子量を有するポリエチレングリコール（ＰＥＧ）である、[１]に記載の組成物。
[８] 前記ＨＤＰＥと、前記改質剤成分と、任意選択的に前記化学発泡／膨張剤と、任意選択的にカーボンブラックと、任意選択的に１種以上の添加剤とのブレンド物から本質的に成る、[１]に記載の組成物。
[９] [１]に記載の組成物から作製されるポリマー発泡物品。
[１０] ポリマー発泡材料を調製する方法であって、[１]に記載の組成物を押出成形することと、前記組成物がポリマー発泡物品に膨張することを可能にすることと、を含み、ａ）前記組成物は、前記押出成形の前に膨張剤を含むか、またはｂ）前記組成物は、前記押出成形の間に膨張剤と組み合わされる、方法。

粘度の低減
ＨＤＰＥ材料の低下した密度に加え、改質剤成分（例えば、ＰＥＧ）の添加は、改質剤成分を含まずに作製された同じ樹脂配合物と比較して、ＨＤＰＥ組成物の粘度を低下させた。

本発明は、本明細書に包含される実施形態および図示説明に限定されることはなく、実施形態の部分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形態も、以下の特許請求の範囲内に収まることが特に意図される。

Claims

発泡性組成物であって、ブレンド物として、
Ａ．二峰性高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）を８０〜９９．９重量％含むエチレン系熱可塑性ポリマーと、
Ｂ．１，０００〜１００，０００の分子量を有するポリエチレングリコール（ＰＥＧ）から選択される改質剤成分と、
Ｃ．０超〜２重量％の膨張剤と、
Ｄ．任意選択的に、カーボンブラックと、を含み、前記重量百分率（重量％）が組成物の全重量に基づくものである、発泡性組成物。
Ｂ．前記改質剤成分を０．１〜２重量％含む、請求項１に記載の組成物。
前記カーボンブラックを０超〜３重量％含む、請求項２に記載の組成物。
アゾジカーボンアミド、アゾジイソブチロニトリル、ベンゼンスルホ−ヒドラジド、４，４−オキシベンゼンスルホニルセミ−カルバジド、ｐ−トルエンスルホニルセミ−カルバジド、バリウムアゾジカルボキシレート、Ｎ，Ｎ′−ジメチル−Ｎ，Ｎ′−ジニトロソテレフタルアミド、トリヒドラジノトリアジン、および重炭酸ナトリウムから成る群から選択される化学膨張剤を含む、請求項１に記載の組成物。
二酸化炭素、窒素、Ｃ_２〜Ｃ_９炭化水素、ハロゲン化炭化水素、およびそれらの組み合わせから成る群から選択される物理膨張剤を含む、請求項１に記載の組成物。
前記改質剤成分が５，０００〜５０，０００の分子量を有するポリエチレングリコール（ＰＥＧ）であり、前記膨張剤がアゾジカーボンアミドである、請求項１に記載の組成物。
前記ＨＤＰＥと、前記改質剤成分と、化学膨張剤と、任意選択的にカーボンブラックと、任意選択的に１種以上の添加剤とのブレンド物から本質的に成る、請求項１に記載の組成物。
請求項１に記載の組成物から作製されるポリマー発泡物品。
ポリマー発泡材料を調製する方法であって、請求項１に記載の組成物を押出成形することと、前記組成物が前記ポリマー発泡物品に膨張することを可能にすることと、を含み、
ａ）前記組成物は、前記押出成形の前に膨張剤を含むか、
または
ｂ）前記組成物は、前記押出成形の間に膨張剤と組み合わされる、方法。