JP6783237B2 - ケーブル被覆用ポリオレフィン化合物 - Google Patents
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Description
本出願は、2015年2月25日に出願された米国仮出願第62/120,407号の利益を主張する。
(a)導体と、
(b)該導体の少なくとも一部分を包囲するポリマー組成物と、を含み、
該ポリマー組成物が、高密度ポリエチレン及びエチレン酢酸ビニルを含み、
該ポリマー組成物が、該高密度ポリエチレン及び該エチレン酢酸ビニルを合わせた重量を基準として、1.5〜8重量パーセントの範囲の酢酸ビニル含量を有し、
該ポリマー組成物が、2.0g/10分以下のメルトインデックス(I2)を有する、被覆導体である。
(a)導体と、
(b)該導体を少なくとも部分的に包囲するポリマー組成物であって、
(i)高密度ポリエチレン、
(ii)エチレン酢酸ビニル、ならびに
(iii)カーボンブラック、担体樹脂、難燃剤、加工助剤、核形成剤、発泡剤、ツリー遅延剤(tree retardant)、及び架橋剤からなる群から選択される1つ以上の添加剤からなる、ポリマー組成物と、を含み、
該ポリマー組成物が、該高密度ポリエチレン及び該エチレン酢酸ビニルを合わせた重量を基準として、1.5〜8重量パーセントの範囲の酢酸ビニル含量を有し、
該ポリマー組成物が、2.0g/10分以下のメルトインデックス(I2)を有する、被覆導体である。
前述の通り、本ポリマー組成物は、高密度ポリエチレン(「HDPE」)ポリマーを含む。本明細書で使用するとき、用語「高密度ポリエチレン」及び「HDPE」は、少なくとも0.940g/cm3の密度を有するエチレンのホモポリマーまたはインターポリマーを指す。密度は、ASTM International(「ASTM」)D−792法に従って決定される。種々の実施形態において、HDPEは、0.940〜0.980g/cm3、0.941〜0.980g/cm3、0.945〜0.975g/cm3、0.950〜0.970g/cm3、または0.952〜0.958g/cm3の範囲の密度を有し得る。
上述の通り、本ポリマー組成物は、エチレン酢酸ビニル(「EVA」)をさらに含む。当該技術分野において既知である通り、EVAは、エチレンの酢酸ビニルとのコポリマーである。本明細書における使用に好適なEVAは、任意の従来的な、または今後発見される重合プロセスを使用して調製され得る。
上述の通り、本ポリマー組成物は、1つ以上の添加剤を含有してもよい。かかる添加剤としては、限定されるものではないが、カーボンブラック(任意選択的に、担体樹脂をさらに含むマスターバッチの一部として)、難燃剤、加工助剤、核形成剤、発泡剤、架橋剤、充填剤、顔料または着色剤、カップリング剤、酸化防止剤、紫外線安定剤(UV吸収剤を含む)、粘着付与剤、スコーチ抑制剤、静電気防止剤、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、エクステンダー油、酸捕捉剤、金属不活性化剤、加硫剤、及びそれらのうちの2つ以上の組み合わせが挙げられる。
本ポリマー組成物中のHDPE及びEVAの種類及び相対量は、特定の特徴を有する最終ポリマー組成物を生成するように選択され得る。例えば、高い酢酸ビニル含量を有するEVAが選択される場合、最終ポリマー組成物における特定の酢酸ビニル濃度を達成するために、低酢酸ビニル含量を有するEVAを使用する場合に対して相対的に低量のEVAが本ポリマー組成物中に使用されてもよい。それに加えて、HDPE及びEVAの両方のメルトインデックスは、本ポリマー組成物全体の所望のメルトインデックスの達成において考慮され得る。
1つ以上の実施形態において、本ポリマー組成物は、例えば、USP5,246,783、USP6,714,707、USP6,496,629、及びUS2006/0045439に説明される、例えば、設備及び方法を用いて、既知の量で、既知の方法によって、シースまたは絶縁層として導体または伝導性コアに塗布されること等によって、ケーブルを調製するために使用され得る。典型的には、本ポリマー組成物は、ケーブル被覆ダイを備え付けた押出機で調製され、組成物の成分が調合された後、組成物は、それがダイを通って引かれるのに伴って導体または伝導性コアの上に押出される。したがって、本ポリマー組成物は、導体を少なくとも部分的に包囲し得る。本明細書で使用するとき、用語「包囲する(surround)」または「包囲する(surrounding)」は、ポリマー組成物が、被覆の形態で、導体と直接的に接しているか、または例えば、導体とポリマー組成物との間の1つ以上の仲介層の最上部上に被覆されること等によって、導体と間接的に接していることを意味する。
「ケーブル」は、例えば、絶縁カバーまたは保護外側ジャケット等のシース内部の少なくとも1つのワイヤまたは光ファイバーを意味する。典型的にはケーブルは、典型的には共通の絶縁カバー及び/または保護ジャケット内に一緒に固定された2つ以上のワイヤまたは光ファイバーである。シース内部の個々のワイヤまたはファイバーは、裸であるか、覆われるか、または絶縁されてもよい。組み合わせケーブルは、電気ワイヤ及び光ファイバーの両方を含有する。ケーブルは、低、中、及び/または高電圧用途用に設計され得る。典型的なケーブル設計は、USP5,246,783、同6,496,629、及び同6,714,707に例証されている。
密度
密度は、ASTM D 792に従って決定する。
メルトインデックス、またはI2は、190℃/2.16kgの条件で、ASTM D 1238に従って測定し、10分間当たりに溶出したグラムで報告する。
レオロジー的測定を、TA Instrumentsを用いて遂行される動的振動剪断実験を介して行う。実験は、190℃にて窒素雰囲気下で、パラレルプレートモードで実行する。試料サイズは、50ミル厚さ及び1.6インチ直径である。周波数掃引実験は、0.25%歪みを伴い、1〜1000秒−1の周波数範囲を網羅する。トルク応答を、TA instrumentのARESレオメータ制御ソフトウェアによって、各周波数における動的モジュール及び動的粘度データに変換する。
貯蔵弾性率は、TA Instruments Inc.製のDMA Q800を使用して圧縮成形プラークを試験することによって測定する。データを、単一カンチレバー設定を使用して、動的機械分析(「DMA」)曲げ試験手順の使用によって収集し、ここで試料は、一方の端部が固定クランプ上に装着され、もう一方の端部が可動クランプ上に装着される。次に、可動クランプは、試験中に0.025%の僅かな歪みのパーセントを適用することによって、正弦動作で試料を曲げる。曲げ動作の周波数は、1Hzである。試料が曲げられている間、それは、毎分5℃の増加率による−50℃〜+150℃の温度傾斜プログラムを経験する。結果として得られた測定値を、次に標準マシンソフトウェアによって処理し、貯蔵弾性率データを報告する。
商業用EVA(「cEVA」)の酢酸ビニル含量は、樹脂供給元によって公開され、次に、化合物中のその重量パーセンテージに基づいてこのcEVAを含有する最終化合物に関して算出される。
ゲル浸透クロマトグラフィー(「GPC」)システムは、Polymer ChAR(Valencia,Spain)からのIR4赤外線検出器を装備したPolymer Char GPC−IR High Temperature Chromatographからなる。データ収集及び処理を、Polymer Charソフトウェアを使用して実施する。このシステムにはまた、オンライン溶媒脱気機器も装備されている。
以下の材料を、下記の実施例に用いる。
本出願は例えば以下の発明を提供する。
[1] 被覆導体であって、
(a)導体と、
(b)前記導体の少なくとも一部分を包囲するポリマー組成物と、を備え、
前記ポリマー組成物が、高密度ポリエチレン及びエチレン酢酸ビニルを含み、
前記ポリマー組成物が、前記高密度ポリエチレン及び前記エチレン酢酸ビニルを合わせた重量を基準として、1.5〜8重量パーセントの範囲の酢酸ビニル含量を有し、
前記ポリマー組成物が、2.0g/10分以下のメルトインデックス(I 2 )を有する、被覆導体。
[2] 前記ポリマー組成物が、前記高密度ポリエチレン及び前記エチレン酢酸ビニルを合わせた重量を基準として、1.9〜6.0重量パーセントの範囲の酢酸ビニル含量を有する、[1]に記載の被覆導体。
[3] 前記ポリマー組成物が、1.4〜1.88g/10分の範囲のメルトインデックス(I 2 )を有する、[1]または[2]に記載の被覆導体。
[4] 前記ポリマー組成物が、同一である比較ポリマー組成物の高剪断粘度よりも少なくとも1%低い高剪断粘度(100秒 −1 )を有するが、但し、前記比較ポリマー組成物はエチレン酢酸ビニルを含有せず、前記ポリマー組成物が、同一である比較ポリマー組成物の低剪断粘度よりも少なくとも1%高い低剪断粘度(0.1秒 −1 )を有するが、但し、前記比較ポリマー組成物は、エチレン酢酸ビニルを含有しない、[1]〜[3]のいずれか一項に記載の被覆導体。
[5] 前記エチレン酢酸ビニルが、前記エチレン酢酸ビニルの総重量を基準として、18〜28重量パーセントの範囲の酢酸ビニル含量を有し、前記エチレン酢酸ビニルが、0.7〜6g/10分の範囲のメルトインデックス(I 2 )を有する、[1]〜[4]のいずれか一項に記載の被覆導体。
[6] 前記高密度ポリエチレンが、前記高密度ポリエチレン及び前記エチレン酢酸ビニルを合わせた重量を基準として、70〜95重量パーセントの範囲の量で前記ポリマー組成物中に存在し、前記エチレン酢酸ビニルが、前記高密度ポリエチレン及び前記エチレン酢酸ビニルを合わせた重量を基準として、5〜30重量パーセントの範囲の量で存在する、[1]〜[5]のいずれか一項に記載の被覆導体。
[7] 前記高密度ポリエチレンが、二峰性高密度ポリエチレンである、[1]〜[6]のいずれか一項に記載の被覆導体。
[8] 前記ポリマー組成物が、カーボンブラック、担体樹脂、難燃剤、加工助剤、核形成剤、発泡剤、架橋剤、充填剤、顔料または着色剤、カップリング剤、酸化防止剤、紫外線安定剤、粘着付与剤、スコーチ抑制剤、静電気防止剤、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、エクステンダー油、酸捕捉剤、金属不活性化剤、及び加硫剤からなる群から選択される1つ以上の添加剤をさらに含む、[1]〜[7]のいずれか一項に記載の被覆導体。
[9] 前記ポリマー組成物が、前記導体を包囲するジャケットの形態で存在し、前記ジャケットが、10〜30ミルの範囲の厚さを有する薄壁構成を有する、[1]〜[8]のいずれか一項に記載の被覆導体。
[10] 前記被覆導体が、光ファイバーケーブルである、[1]〜[9]のいずれか一項に記載の被覆導体。
[11] 被覆導体であって、
(a)導体と、
(b)前記導体を少なくとも部分的に包囲するポリマー組成物であって、
(i)高密度ポリエチレン、
(ii)エチレン酢酸ビニル、ならびに
(iii)任意選択的に、カーボンブラック、担体樹脂、難燃剤、加工助剤、核形成剤、発泡剤、架橋剤、充填剤、顔料または着色剤、カップリング剤、酸化防止剤、紫外線安定剤、粘着付与剤、スコーチ抑制剤、静電気防止剤、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、エクステンダー油、酸捕捉剤、金属不活性化剤、及び加硫剤からなる群から選択される1つ以上の添加剤からなる、ポリマー組成物と、を備え、
前記ポリマー組成物が、前記高密度ポリエチレン及び前記エチレン酢酸ビニルを合わせた重量を基準として、1.5〜8重量パーセントの範囲の酢酸ビニル含量を有し、
前記ポリマー組成物が、2.0g/10分以下のメルトインデックス(I 2 )を有する、被覆導体。
[12] 前記ポリマー組成物が、前記高密度ポリエチレン及び前記エチレン酢酸ビニルを合わせた重量を基準として、1.9〜6.0重量パーセントの範囲の酢酸ビニル含量を有し、前記ポリマー組成物が、1.4〜1.88g/10分の範囲のメルトインデックス(I 2 )を有する、[11]に記載の被覆導体。
[13] 前記ポリマー組成物が、同一である比較ポリマー組成物の高剪断粘度よりも少なくとも1%低い高剪断粘度(100秒 −1 )を有するが、但し、前記比較ポリマー組成物はエチレン酢酸ビニルを含有せず、前記ポリマー組成物が、同一である比較ポリマー組成物の低剪断粘度よりも少なくとも1%高い低剪断粘度(0.1秒 −1 )を有するが、但し、前記比較ポリマー組成物はエチレン酢酸ビニルを含有しない、[11]または[12]に記載の被覆導体。
[14] 前記エチレン酢酸ビニルが、前記エチレン酢酸ビニルの総重量を基準として、18〜28重量パーセントの範囲の酢酸ビニル含量を有し、前記エチレン酢酸ビニルが、0.7〜6g/10分の範囲のメルトインデックス(I 2 )を有する、[11]〜[13]のいずれか一項に記載の被覆導体。
[15] 前記高密度ポリエチレンが、前記高密度ポリエチレン及び前記エチレン酢酸ビニルを合わせた重量を基準として、70〜90重量パーセントの範囲の量で前記ポリマー組成物中に存在し、前記エチレン酢酸ビニルが、前記高密度ポリエチレン及び前記エチレン酢酸ビニルを合わせた重量を基準として、10〜30重量パーセントの範囲の量で存在し、前記高密度ポリエチレンが、二峰性高密度ポリエチレンである、[11]〜[14]のいずれか一項に記載の被覆導体。
Claims (15)
- 被覆導体であって、
(a)導体と、
(b)前記導体の少なくとも一部分を包囲するポリマー組成物と、を備え、
前記ポリマー組成物が、高密度ポリエチレン及びエチレン酢酸ビニルを含み、
前記ポリマー組成物が、前記高密度ポリエチレン及び前記エチレン酢酸ビニルを合わせた重量を基準として、1.5〜8重量パーセントの範囲の酢酸ビニル含量を有し、
前記ポリマー組成物が、1.3〜1.9g/10分のメルトインデックス(I2)を有する、被覆導体。 - 前記ポリマー組成物が、前記高密度ポリエチレン及び前記エチレン酢酸ビニルを合わせた重量を基準として、1.9〜6.0重量パーセントの範囲の酢酸ビニル含量を有する、請求項1に記載の被覆導体。
- 前記ポリマー組成物が、1.4〜1.88g/10分の範囲のメルトインデックス(I2)を有する、請求項1または請求項2に記載の被覆導体。
- 前記ポリマー組成物が、同一である比較ポリマー組成物の高剪断粘度よりも少なくとも1%低い高剪断粘度(100秒−1)を有するが、但し、前記比較ポリマー組成物はエチレン酢酸ビニルを含有せず、前記ポリマー組成物が、同一である比較ポリマー組成物の低剪断粘度よりも少なくとも1%高い低剪断粘度(0.1秒−1)を有するが、但し、前記比較ポリマー組成物は、エチレン酢酸ビニルを含有しない、請求項1〜3のいずれか一項に記載の被覆導体。
- 前記エチレン酢酸ビニルが、前記エチレン酢酸ビニルの総重量を基準として、18〜28重量パーセントの範囲の酢酸ビニル含量を有し、前記エチレン酢酸ビニルが、0.7〜6g/10分の範囲のメルトインデックス(I2)を有する、請求項1〜4のいずれか一項に記載の被覆導体。
- 前記高密度ポリエチレンが、前記高密度ポリエチレン及び前記エチレン酢酸ビニルを合わせた重量を基準として、70〜95重量パーセントの範囲の量で前記ポリマー組成物中に存在し、前記エチレン酢酸ビニルが、前記高密度ポリエチレン及び前記エチレン酢酸ビニルを合わせた重量を基準として、5〜30重量パーセントの範囲の量で存在する、請求項1〜5のいずれか一項に記載の被覆導体。
- 前記高密度ポリエチレンが、二峰性高密度ポリエチレンである、請求項1〜6のいずれか一項に記載の被覆導体。
- 前記ポリマー組成物が、カーボンブラック、担体樹脂、難燃剤、加工助剤、核形成剤、発泡剤、架橋剤、充填剤、顔料または着色剤、カップリング剤、酸化防止剤、紫外線安定剤、粘着付与剤、スコーチ抑制剤、静電気防止剤、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、エクステンダー油、酸捕捉剤、金属不活性化剤、及び加硫剤からなる群から選択される1つ以上の添加剤をさらに含む、請求項1〜7のいずれか一項に記載の被覆導体。
- 前記ポリマー組成物が、前記導体を包囲するジャケットの形態で存在し、前記ジャケットが、0.254〜0.762mm(10〜30ミル)の範囲の厚さを有する薄壁構成を有する、請求項1〜8のいずれか一項に記載の被覆導体。
- 前記被覆導体が、光ファイバーケーブルである、請求項1〜9のいずれか一項に記載の被覆導体。
- 被覆導体であって、
(a)導体と、
(b)前記導体を少なくとも部分的に包囲するポリマー組成物であって、
(i)高密度ポリエチレン、
(ii)エチレン酢酸ビニル、ならびに
(iii)任意選択的に、カーボンブラック、担体樹脂、難燃剤、加工助剤、核形成剤、発泡剤、架橋剤、充填剤、顔料または着色剤、カップリング剤、酸化防止剤、紫外線安定剤、粘着付与剤、スコーチ抑制剤、静電気防止剤、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、エクステンダー油、酸捕捉剤、金属不活性化剤、及び加硫剤からなる群から選択される1つ以上の添加剤からなる、ポリマー組成物と、を備え、
前記ポリマー組成物が、前記高密度ポリエチレン及び前記エチレン酢酸ビニルを合わせた重量を基準として、1.5〜8重量パーセントの範囲の酢酸ビニル含量を有し、
前記ポリマー組成物が、1.3〜1.9g/10分のメルトインデックス(I2)を有する、被覆導体。 - 前記ポリマー組成物が、前記高密度ポリエチレン及び前記エチレン酢酸ビニルを合わせた重量を基準として、1.9〜6.0重量パーセントの範囲の酢酸ビニル含量を有し、前記ポリマー組成物が、1.4〜1.88g/10分の範囲のメルトインデックス(I2)を有する、請求項11に記載の被覆導体。
- 前記ポリマー組成物が、同一である比較ポリマー組成物の高剪断粘度よりも少なくとも1%低い高剪断粘度(100秒−1)を有するが、但し、前記比較ポリマー組成物はエチレン酢酸ビニルを含有せず、前記ポリマー組成物が、同一である比較ポリマー組成物の低剪断粘度よりも少なくとも1%高い低剪断粘度(0.1秒−1)を有するが、但し、前記比較ポリマー組成物はエチレン酢酸ビニルを含有しない、請求項11または請求項12に記載の被覆導体。
- 前記エチレン酢酸ビニルが、前記エチレン酢酸ビニルの総重量を基準として、18〜28重量パーセントの範囲の酢酸ビニル含量を有し、前記エチレン酢酸ビニルが、0.7〜6g/10分の範囲のメルトインデックス(I2)を有する、請求項11〜13のいずれか一項に記載の被覆導体。
- 前記高密度ポリエチレンが、前記高密度ポリエチレン及び前記エチレン酢酸ビニルを合わせた重量を基準として、70〜90重量パーセントの範囲の量で前記ポリマー組成物中に存在し、前記エチレン酢酸ビニルが、前記高密度ポリエチレン及び前記エチレン酢酸ビニルを合わせた重量を基準として、10〜30重量パーセントの範囲の量で存在し、前記高密度ポリエチレンが、二峰性高密度ポリエチレンである、請求項11〜14のいずれか一項に記載の被覆導体。
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