KR20220013385A - 가교결합된 중합체 조성물 및 코팅된 전도체 - Google Patents
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Abstract
본 개시내용은 가교결합된 중합체 조성물을 제공한다. 가교결합된 중합체 조성물은 (A) 실란 작용화된 에틸렌계 중합체 및 (B)(i) 10 μm 내지 100 μm의 D90 입자 크기, (ii) 17 MPa 내지 140 MPa의 크러시 강도(crush strength), 및 (iii) 0.10 g/cc 내지 0.40 g/cc의 밀도를 갖는 무기 중공 미소구체를 함유한다. 가교결합된 중합체 조성물은 11 MPa 내지 40 MPa의 인장 강도 및 12% 내지 100%의 인장 신율을 갖는다.
Description
통신 케이블은 보통 전도체를 폴리올레핀을 함유한 절연 물질로 코팅함으로써 형성된다. 폴리올레핀의 유전 성능을 향상시키기 위해, 폴리올레핀은 종종 화학적 발포제 또는 물리적 발포제를 사용하여 발포시킨다. 그러나, 발포는 단열재의 인장 강도를 감소시키는 것으로 알려져 있다. 또한, 폼셀(foam cell)의 균일성 및 크기는 제어하기 어려우며, 특히 소형 폼팩터 플러그가능(SFP: small form-factor pluggable) 케이블과 같은 소형 케이블에서는 더 어렵다.
당해 기술분야는 와이어 및 케이블 용도에 적합한 유전 성능 및 기계적 성능(예를 들어, 인장 강도)의 조합을 나타내는 폴리올레핀을 함유하는 코팅 조성물, 및 추가로 절연 물질에 대한 필요성을 인식하고 있다.
본 개시내용은 가교결합된 중합체 조성물을 제공한다. 가교결합된 중합체 조성물은 (A) 실란 작용화된 에틸렌계 중합체 및 (B)(i) 10 μm 내지 100 μm의 D90 입자 크기, (ii) 17 MPa 내지 140 MPa의 크러시 강도(crush strength), 및 (iii) 0.10 g/cc 내지 0.40 g/cc의 밀도를 갖는 무기 중공 미소구체를 함유한다. 가교결합된 중합체 조성물은 11 MPa 내지 40 MPa의 인장 강도 및 12% 내지 100%의 인장 신율을 갖는다.
본 개시내용은 또한 코팅된 전도체를 제공한다. 코팅된 전도체는 전도체 및 상기 전도체 상의 코팅을 포함하고, 상기 코팅은 가교 결합된 중합체 조성물을 포함한다. 가교결합된 중합체 조성물은 (A) 실란 작용화된 에틸렌계 중합체 및 (B)(i) 10 μm 내지 100 μm의 D90 입자 크기, (ii) 17 MPa 내지 140 MPa의 크러시 강도, 및 (iii) 0.10 g/cc 내지 0.40 g/cc의 밀도를 갖는 무기 중공 미소구체를 함유한다. 가교결합된 중합체 조성물은 11 MPa 내지 40 MPa의 인장 강도 및 12% 내지 100%의 인장 신율을 갖는다.
도 1은 본 개시내용의 하나의 실시형태에 따른 가교결합된 중합체 조성물의 개략도이다.
정의
원소 주기율표에 대한 임의의 언급은 문헌[CRC Press, Inc., 1990-1991]에 의해 공개된 바와 같은 것이다. 이러한 주기율표에서의 원소의 족에 대한 언급은 족의 번호 부여에 대한 새로운 표기법에 의한 것이다.
미국 특허 실무상, 임의의 참조된 특허, 특허 출원 또는 공보의 내용은 특히 정의 (본 개시내용에 구체적으로 제공된 임의의 정의와 일치하는 정도로) 및 당업계의 일반 지식의 개시와 관련하여 그 전체가 참고로 포함된다(또는 그와 동등한 US 버전도 또한 참고로 포함된다).
본원에 개시된 수치 범위는 하한값 및 상한값을 포함한 모든 값을 포함한다. 명시적 값(예를 들어, 1, 또는 2, 또는 3 내지 5, 또는 6, 또는 7의 범위)을 함유하는 범위의 경우, 임의의 2개의 명시적 값 사이의 임의의 하위 범위를 포함한다 (예를 들어, 1 내지 7의 범위는 1 내지 2; 2 내지 6; 5 내지 7; 3 내지 7; 5 내지 6 등의 하위 범위를 포함함).
달리 언급되지 않는 한, 문맥으로부터 암시적으로 또는 당업계에서 통상적으로, 모든 부 및 퍼센트는 중량을 기준으로 하고, 모든 시험 방법은 본 개시내용의 출원일 현재 통용되는 것이다.
"알콕시"(또는 "알콕시기")는 -OZ1 라디칼을 지칭하며, 여기서 대표적인 Z1은 알킬, 치환된 알킬, 시클로알킬, 치환된 시클로알킬, 헤테로시클로알킬, 치환된 헤테로시클로알킬, 실릴 기 및 이들의 조합을 포함한다. 적합한 알콕시 라디칼의 비제한적인 예는 메톡시, 에톡시, 벤질옥시 및 t-부톡시를 포함한다.
"알킬" 및 "알킬기"는 포화 선형, 환형 또는 분지형 탄화수소기를 지칭한다.
"알케닐" 또는 "알케닐기"는 적어도 하나의 C=C 이중 결합을 함유하는 하이드로카빌기를 지칭한다. 알케닐기는 선형, 환형 또는 분지형일 수 있다. 적합한 알케닐기의 비제한적인 예는 에테닐기, n-프로페닐기, i-프로페닐기, n-부테닐기, t-부테닐기, i-부테닐기 등을 포함한다.
"아릴" 및 "아릴기"는 방향족 탄화수소로부터 하나의 수소 원자를 제거함으로써 그로부터 유도된 유기 라디칼을 지칭한다. 아릴기는 모노사이클릭 및/또는 융합된 고리 시스템일 수 있으며, 각각의 고리는 적합하게는 5 내지 7개, 바람직하게는 5 또는 6개의 원자를 함유한다. 2개 이상의 아릴기가 단일 결합(들)을 통해 결합된 구조도 또한 포함된다. 구체적인 예는, 페닐, 톨릴, 나프틸, 비페닐, 안트릴, 인데닐, 플루오레닐, 벤조플루오레닐, 페난트릴, 트리페닐레닐, 피레닐, 페릴레닐, 크리세닐, 나프타세닐, 플루오란테닐 등을 포함하지만, 이에 국한되지 않는다.
"알파-올레핀", "α-올레핀" 및 이와 유사한 용어는 탄화수소 분자 또는 치환된 탄화수소 분자(즉, 수소 및 탄소 이외의 하나 이상의 원자, 예를 들어 할로겐, 산소, 질소 등을 포함하는 탄화수소 분자)를 지칭하며, 상기 탄화수소 분자는 (i) 제1 탄소 원자와 제2 탄소 원자 사이에 위치하는, 단지 하나의 에틸렌계 불포화, 및 (ii) 적어도 2개의 탄소 원자, 또는 3 내지 20개의 탄소 원자, 또는 4 내지 10개의 탄소 원자, 또는 4 내지 8개의 탄소 원자를 포함한다. α-올레핀의 비제한적인 예는 에틸렌, 프로필렌, 1-부텐, 1-펜텐, 1-헥센, 1-옥텐, 1-도데센, 및 이들 단량체 중 둘 이상의 혼합물을 포함한다.
"블렌드," "중합체 블렌드" 및 이와 유사한 용어는 2개 이상의 중합체의 조성물을 지칭한다. 이러한 블렌드는 혼화성일 수도 아닐 수도 있다. 이러한 블렌드는 상 분리될 수도 있고 상 분리되지 않을 수도 있다. 이러한 블렌드는, 투과 전자 분광법, 광산란, X선 산란, 및 도메인 구성(domain configuration)을 측정 및/또는 식별하는 데 사용되는 임의의 다른 방법으로 측정하였을 때, 하나 이상의 도메인 구성을 함유할 수도 있고 함유하지 않을 수도 있다.
용어 "블록 공중합체" 또는 "분절된 공중합체"는 선형 방식으로 연결된 2개 이상의 화학적으로 구별되는 영역 또는 분절("블록"이라 지칭됨)을 포함하는 중합체, 즉 펜던트 또는 그래프트 방식보다는 중합된 작용기에 대해 말단 대 말단으로 결합된(공유 결합된) 화학적으로 구별되는 단위를 포함하는 중합체를 지칭한다. 하나의 실시형태에서, 블록은 그 안에 혼입된 공단량체의 양 또는 유형, 밀도, 결정화도의 양, 결정화도의 유형(예를 들어, 폴리에틸렌 대 폴리프로필렌), 이러한 조성물의 중합체에 기인한 결정자 크기, 입체 규칙성의 유형 또는 정도(이소택틱 또는 신디오택틱), 위치 규칙성 또는 위치 불규칙성, 장쇄 분지 또는 과분지를 포함하는 분지의 양, 균질성, 또는 임의의 다른 화학적 특성 또는 물리적 특성이 상이하다.
"케이블"은 보호 절연재, 재킷 또는 외피 내에 있는 적어도 하나의 전도체, 예를 들어, 와이어, 광섬유 등이다. 케이블은, 통상적인 보호 재킷 또는 외피 내에 함께 결합되어 있는 2개 이상의 와이어 또는 2개 이상의 광섬유일 수 있다. 조합 케이블은 전선 및 광섬유 모두를 포함할 수 있다. 재킷 또는 외피 내의 개별 와이어 또는 섬유는 노출되거나, 피복되거나 절연될 수 있다. 케이블은 저전압, 중전압, 및/또는 고전압 용도로 설계될 수 있다.
"카복실레이트"는 카복실산의 염 또는 에스테르를 지칭한다. "카복실산"은 카복실기(-COOH)를 함유하는 유기산이다.
용어 "조성물"은 조성물을 구성하는 물질의 혼합물뿐만 아니라 조성물의 물질로부터 형성된 반응 생성물 및 분해 생성물을 지칭한다.
용어 "포함하는(comprising), 포함하는(including)", "갖는(having)" 및 그 파생어는 구체적으로 개시되는지 여부에 관계없이 임의의 추가적 구성요소, 단계 또는 절차의 존재를 배제하려고 의도되지 않는다. 의심의 여지를 피하기 위해, 용어 "포함하는"의 사용을 통해 청구되는 모든 조성물은, 달리 언급되지 않는 한, 중합체성이든 또는 그렇지 않든, 임의의 추가의 첨가제, 보조제 또는 화합물을 포함할 수 있다. 이에 반해, 용어 "필수적으로 이루어진"은 작업성에 필수적이지 않은 것을 제외하고는 임의의 다른 성분, 단계 또는 절차를 임의의 후속적인 인용 범위에서 배제한다. 용어 "~로 이루어지는"은 구체적으로 기술되거나 나열되지 않은 임의의 구성요소, 단계 또는 절차를 배제한다. 용어 "또는"은, 달리 언급되지 않는 한, 개별적으로, 뿐만 아니라 임의의 조합으로 나열된 구성요소를 지칭한다. 단수 형태의 사용은 복수 형태의 사용을 포함하며, 그 반대도 마찬가지이다.
"전도체"는 임의의 전압 (DC, AC 또는 과도 전압)에서 열, 빛, 및/또는 전기를 전도하기 위한 하나 이상의 와이어(들) 또는 하나 이상의 섬유(들)이다. 전도체는 단일-와이어/섬유 또는 다중-와이어/섬유일 수 있고, 가닥 형태 또는 관형 형태일 수 있다. 적합한 전도체의 비제한적인 예는, 탄소 및 다양한 금속, 예를 들어 은, 금, 구리 및 알루미늄을 포함한다. 전도체는 또한 유리 또는 플라스틱으로 제조된 광섬유일 수 있다. 전도체는 보호 외피 내에 배치될 수도 있고 배치되지 않을 수도 있다. 전도체는 단일 케이블이거나 또는 서로 결합되어 있는 복수의 케이블 (즉, 케이블 코어, 또는 코어)일 수 있다.
"가교결합성", "경화성"은, 중합체가 물품으로 형상화되기 전 또는 후에, 경화되거나 가교결합되지 않고, 실질적인 가교결합을 유도하는 처리에 적용되거나 노출되지 않았지만, 그 중합체가, 이러한 처리에 적용 또는 노출 시에 (예를 들어, 물에 노출 시에) 실질적인 가교결합을 유발하는 첨가제(들) 또는 작용기를 포함하고 있음을 의미한다.
"가교결합된" 및 이와 유사한 용어는, 중합체 조성물이 물품으로 형상화되기 전 또는 후에, 90 중량% 이하 (즉, 10 중량% 이상의 겔 함량)의 자일렌 또는 데칼린 추출가능 물질을 갖는다는 것을 나타낸다.
"경화된" 및 이와 유사한 용어는, 중합체가 물품으로 형상화되기 전 또는 후에, 가교결합을 유도하는 처리에 적용되거나 노출되었음을 나타낸다.
"에틸렌계 중합체"는 (중합성 단량체의 총량을 기준으로) 50 중량% 초과의 중합된 에틸렌 단량체를 함유하고, 선택적으로 적어도 하나의 공단량체를 함유할 수 있는 중합체이다. 에틸렌계 중합체는 에틸렌 단독중합체, 및 에틸렌 공중합체 (에틸렌 및 하나 이상의 공단량체로부터 유도된 단위를 의미함)를 포함한다. 용어 "에틸렌계 중합체" 및 "폴리에틸렌"은 상호교환적으로 사용될 수 있다. 에틸렌계 중합체(폴리에틸렌)의 비제한적인 예는 저밀도 폴리에틸렌(LDPE), 중밀도 폴리에틸렌(MDPE), 및 선형 폴리에틸렌을 포함한다. 선형 폴리에틸렌의 비제한적인 예로는 선형 저밀도 폴리에틸렌(LLDPE), 초저밀도 폴리에틸렌(ULDPE), 극저밀도 폴리에틸렌(VLDPE), 다성분 에틸렌계 공중합체(EPE), 에틸렌/α-올레핀 다중 블록 공중합체(올레핀 블록 공중합체(OBC)로도 알려짐), 단일 부위 촉매화된 선형 저밀도 폴리에틸렌(m-LLDPE), 실질적으로 선형 또는 선형 플라스토머/엘라스토머, 및 고밀도 폴리에틸렌(HDPE)을 포함한다. 일반적으로, 폴리에틸렌은 불균일 촉매 시스템, 예를 들어 지글러-나타 촉매, 4족 전이금속 및 리간드 구조를 포함하는 균일 촉매 시스템, 예를 들어, 메탈로센, 비-메탈로센 금속-중심, 헤테로아릴, 헤테로밸런트(heterovalent) 아릴옥시에테르, 포스핀이민 등을 사용하여 기상, 유동층 반응기, 액상 슬러리 공정 반응기, 또는 액상 용액 공정 반응기에서 제조될 수 있다. 불균일 촉매 및/또는 균일 촉매의 조합이 또한 단일 반응기 또는 이중 반응기 구성에서 사용될 수 있다. 하나의 실시형태에서, 에틸렌계 중합체는 그 안에 중합된 방향족 공단량체를 함유하지 않는다.
"에틸렌 플라스토머/엘라스토머"는 에틸렌으로부터 유도된 단위 및 적어도 하나의 C3-C10 α-올레핀 공단량체, 또는 적어도 하나의 C4-C8 α-올레핀 공단량체, 또는 적어도 하나의 C6-C8 α-올레핀 공단량체로부터 유도된 단위를 포함하는 균일 단쇄 분지 분포를 함유하는 실질적인 선형, 또는 선형 에틸렌/α-올레핀 공중합체이다. 에틸렌 플라스토머/엘라스토머는 0.870 g/cc, 또는 0.880 g/cc, 또는 0.890 g/cc 내지 0.900 g/cc, 또는 0.902 g/cc, 또는 0.904 g/cc, 또는 0.909 g/cc, 또는 0.910 g/cc, 또는 0.917 g/cc의 밀도를 갖는다. 에틸렌 플라스토머/엘라스토머의 비제한적인 예는 AFFINITY™ 플라스토머 및 엘라스토머 (The Dow Chemical Company로부터 입수 가능함), EXACT™ 플라스토머 (ExxonMobil Chemical로부터 입수 가능함), Tafmer™ (Mitsui로부터 입수 가능함), Nexlene™ (SK Chemicals Co.로부터 입수 가능함) 및 Lucene™ (LG Chem Ltd.로부터 입수 가능함)을 포함한다.
"고밀도 폴리에틸렌"(또는 "HDPE")은 0.94 g/cc 초과 또는 0.945 g/cc 또는 0.95 g/cc 또는 0.955 g/cc 내지 0.96 g/cc 또는 0.97 g/cc 또는 0.98 g/cc의 밀도 및 적어도 하나의 C4-C10 α-올레핀 공단량체, 또는 C4-C8 α-올레핀 공단량체를 갖는 에틸렌/α-올레핀 공중합체 또는 에틸렌 단독중합체이다. HDPE는 단일모드(monomodal) 공중합체 또는 다중모드(multimodal) 공중합체일 수 있다. "단일모드 에틸렌 공중합체"는 분자량 분포를 나타내는 겔 투과 크로마토그래피(GPC)에서 하나의 구별되는 피크를 갖는 에틸렌/C4-C10 α-올레핀 공중합체이다. "다중모드 에틸렌 공중합체"는 분자량 분포를 나타내는 GPC에서 적어도 2개의 구별되는 피크를 갖는 에틸렌/C4-C10 α-올레핀 공중합체이다. 다중모드는 2개의 피크 (이중모드)뿐만 아니라 2개 초과의 피크를 갖는 공중합체를 포함한다. HDPE의 비제한적 예는 각각 The Dow Chemical Company에서 입수 가능한 DOW™ 고밀도 폴리에틸렌(HDPE) 수지, ELITE™ 강화 폴리에틸렌 수지, 및 CONTINUUM™ 이중모드 폴리에틸렌 수지; LyondellBasell에서 입수 가능한 LUPOLEN™; 및, Borealis, Ineos 및 ExxonMobil의 HDPE 제품을 포함한다.
용어 "하이드로카빌" 및 "탄화수소"는 분지형 또는 비분지형, 포화 또는 불포화, 사이클릭, 폴리사이클릭 또는 비사이클릭 종을 포함하여 수소 및 탄소 원자만을 함유하는 치환기를 지칭한다. 이의 비제한적인 예는 알킬-, 시클로알킬-, 알케닐-, 알카디에닐-, 시클로알케닐-, 시클로알카디에닐-, 아릴-, 및 알키닐기를 포함한다.
"가수분해성 실란기"는 물과 반응할 실란기이다. 이들은 가수분해되어 실란올기를 생성할 수 있는 단량체 또는 중합체 상의 알콕시실란기를 포함하고, 이들 실란올기는 결국 축합하여 단량체 또는 중합체를 가교결합시킬 수 있다.
"혼성중합체"는 2개 이상의 상이한 단량체의 중합에 의해 제조된 중합체이다. 이러한 일반 용어는 2개의 상이한 단량체로부터 제조되는 중합체, 및 2개 초과의 상이한 단량체로부터 제조되는 중합체, 예를 들어, 삼원공중합체, 사원공중합체 등을 지칭하는데 일반적으로 사용되는 공중합체를 포함한다.
"재킷"은 전도체 상의 최외부 코팅이다. 전도체가 단일 코팅을 포함하는 경우, 상기 코팅은 상기 전도체 상의 재킷 및 절연재 둘 모두로 기능할 수 있다.
"선형 저밀도 폴리에틸렌"(또는 "LLDPE")은 에틸렌으로부터 유도된 단위 및 적어도 하나의 C3-C10 α-올레핀 공단량체 또는 적어도 하나의 C4-C8 α-올레핀 공단량체, 또는 적어도 하나의 C6-C8 α-올레핀 공단량체로부터 유도된 단위를 포함하는 불균일 단쇄 분지 분포를 함유하는 선형 에틸렌/α-올레핀 공중합체이다. LLDPE는 종래의 LDPE와는 달리 장쇄 분지가 존재한다 해도 거의 없는 것을 특징으로 한다. LLDPE는 0.910 g/cc, 또는 0.915 g/cc, 또는 0.920 g/cc, 또는 0.925 g/cc 내지 0.930 g/cc 또는 0.935 g/cc, 또는 0.940 g/cc의 밀도를 갖는다. LLDPE의 비제한적인 예는 각각 The Dow Chemical Company에서 입수 가능한 TUFLIN™ 선형 저밀도 폴리에틸렌 수지 및 DOWLEX™ 폴리에틸렌 수지; 및 MARLEX™ 폴리에틸렌 (Chevron Phillips에서 입수 가능)을 포함한다.
"저밀도 폴리에틸렌"(또는 "LDPE")은 0.915 g/cc 내지 0.940 g/cc의 밀도를 가지며 넓은 MWD를 갖는 장쇄 분지를 함유하는 적어도 하나의 C3-C10 α-올레핀, 바람직하게는 C3-C4를 포함하는 에틸렌/α-올레핀 공중합체, 또는 에틸렌 단독중합체로 이루어진다. LDPE는 전형적으로 고압 자유 라디칼 중합 (자유 라디칼 개시제를 갖는 오토클레이브 또는 관형 반응기)에 의해 제조된다. LDPE의 비제한적인 예는 MarFlex™(Chevron Phillips), LUPOLEN™(LyondellBasell), 뿐만 아니라 Borealis, Ineos, ExxonMobil 등의 LDPE 제품을 포함한다.
"중밀도 폴리에틸렌"(또는 "MDPE")은 0.926 g/cc 내지 0.940 g/cc의 밀도를 갖는, 적어도 하나의 C3-C10 α-올레핀 또는 C3-C4 α-올레핀을 포함하는 에틸렌/α-올레핀 공중합체, 또는 에틸렌 단독중합체이다.
"다성분 에틸렌계 공중합체"(또는 "EPE")는, 미국 특허 제6,111,023호; 제5,677,383호; 및 제6,984,695호에 개시된 것과 같은, 에틸렌으로부터 유도된 단위 및 적어도 하나의 C3-C10 α-올레핀 공단량체, 또는 적어도 하나의 C4-C8 α-올레핀 공단량체, 또는 적어도 하나의 C6-C8 α-올레핀 공단량체로부터 유도된 단위를 포함한다. EPE 수지는 0.905 g/cc, 또는 0.908 g/cc, 또는 0.912 g/cc, 또는 0.920 g/cc 내지 0.926 g/cc, 또는 0.929 g/cc, 또는 0.940 g/cc, 또는 0.962 g/cc의 밀도를 갖는다. EPE 수지의 비제한적 예는 각각 The Dow Chemical Company에서 입수 가능한 ELITE™ 강화 폴리에틸렌 및 ELITE AT™ 고급 기술 수지; Nova Chemicals에서 입수 가능한 SURPASS™ 폴리에틸렌(PE) 수지; 및 SK Chemicals Co.에서 입수 가능한 SMART™을 포함한다.
본원에 사용되는 바와 같이, "올레핀계 중합체"는 50 몰% 초과의 중합된 올레핀 단량체(중합 가능한 단량체의 총량을 기준으로 함)를 함유하고, 선택적으로, 적어도 하나의 공단량체를 함유할 수 있는 중합체이다. 올레핀계 중합체의 비제한적인 예는 에틸렌계 중합체 및 프로필렌계 중합체를 포함한다.
"중합체"는, 중합된 형태로 중합체를 구성하는 다중 및/또는 반복 "단위" 또는 "~량체(mer) 단위"를 제공하는, 동일하거나 상이한 유형의 단량체들을 중합함으로써 제조되는 화합물이다. 따라서, 일반적인 용어 중합체는 단지 하나의 유형의 단량체로부터 제조된 중합체를 지칭하는 데 통상적으로 사용되는 용어 단독중합체, 및 적어도 2 가지 유형의 단량체들로부터 제조된 중합체를 지칭하는 데 통상적으로 사용되는 용어 공중합체를 포괄한다. 이는 또한 모든 형태의 공중합체, 예를 들어, 랜덤 공중합체, 블록 공중합체 등을 포함한다. 용어 "에틸렌/α-올레핀 중합체" 및 "프로필렌/α-올레핀 중합체"는 에틸렌 또는 프로필렌 각각과 하나 이상의 추가의 중합 가능한 α-올레핀 단량체를 중합시켜 제조한 전술된 바와 같은 공중합체를 나타낸다. 중합체가 종종 하나 이상의 명시된 단량체"로 제조된", 명시된 단량체 또는 단량체 유형에 "기반하는", 또는 명시된 단량체 함량을 "함유하는" 것 등으로서 지칭되지만, 이와 관련하여 "단량체"라는 용어는 명시된 단량체의 중합된 잔존 부분(remnant)을 지칭하는 것이지 중합되지 않은 종을 지칭하지는 않는 것으로 이해되어야 한다는 것에 유의한다. 일반적으로, 본원에서 중합체는 상응하는 단량체의 중합된 형태인 "단위"에 기반하는 것으로 지칭된다.
"프로필렌계 중합체"는 50 몰% 초과의 중합된 프로필렌 단량체(중합 가능한 단량체의 총 양을 기준으로 함)를 함유하고, 선택적으로, 적어도 하나의 공단량체를 함유할 수 있는 중합체이다. 프로필렌계 중합체는 프로필렌 단독중합체 및 프로필렌 공중합체(프로필렌 및 하나 이상의 공단량체로부터 유도된 단위를 의미함)를 포함한다. 용어 "프로필렌계 중합체" 및 "폴리프로필렌"은 상호 교환적으로 사용될 수 있다. 프로필렌계 중합체(폴리프로필렌)의 비제한적인 예는 적어도 하나의 C2 또는 C4-C10 α-올레핀 공단량체를 갖는 프로필렌/α-올레핀 공중합체이다.
"외피(sheath)"는 일반 용어이며, 케이블과 관련하여 사용되는 경우, 이는 절연 피복 또는 층, 보호 재킷 등을 포함한다.
"단일 부위 촉매화된 선형 저밀도 폴리에틸렌"(또는 "m-LLDPE")은 에틸렌으로부터 유도된 단위 및 적어도 하나의 C3-C10 α-올레핀 공단량체 또는 적어도 하나의 C4-C8 α-올레핀 공단량체, 또는 적어도 하나의 C6-C8 α-올레핀 공단량체로부터 유도된 단위를 포함하는 균일 단쇄 분지 분포를 함유하는 선형 에틸렌/α-올레핀 공중합체이다. m-LLDPE는 0.913 g/cc, 또는 0.918 g/cc, 또는 0.920 g/cc 내지 0.925 g/cc, 또는 0.940 g/cc의 밀도를 갖는다. m-LLDPE의 비제한적인 예는 EXCEED™ 메탈로센 PE(ExxonMobil Chemical로부터 입수 가능), LUFLEXEN™ m-LLDPE(LyondellBasell로부터 입수 가능), 및 ELTEX™ PF m-LLDPE(Ineos Olefins & Polymers로부터 입수 가능)를 포함한다.
"극저밀도 폴리에틸렌"(또는 "ULDPE") 및 "초저밀도 폴리에틸렌"(또는 "VLDPE") 각각은 에틸렌으로부터 유도된 단위 및 적어도 하나의 C3-C10 α-올레핀 공단량체, 또는 적어도 하나의 C4-C8 α-올레핀 공단량체, 또는 적어도 하나의 C6-C8 α-올레핀 공단량체로부터 유도된 단위를 포함하는 불균일 단쇄 분지 분포를 함유하는 선형 에틸렌/α-올레핀 공중합체이다. ULDPE 및 VLDPE는 각각 0.885 g/cc, 또는 0.90 g/cc 내지 0.915 g/cc의 밀도를 갖는다. ULDPE 및 VLDPE의 비제한적인 예는 ATTANE™ ULDPE 수지 및 FLEXOMER™ VLDPE 수지를 포함하고 각각 The Dow Chemical Company로부터 입수 가능하다.
"와이어"는 단일 가닥의 전도성 금속, 예를 들어, 구리 또는 알루미늄, 또는 단일 가닥의 광섬유이다.
시험 방법
크러시 강도는 ASTM D3102-72에 따라 측정한다. 결과는 메가 파스칼(MPa)로 기록된다.
D10, D50, 및 D90 입자 크기는 레이저 입자 크기 분석기를 사용하여 측정한다. D10 입자 크기는 미소구체 질량의 10%가 이 값보다 작은 직경을 갖는 입자로 구성되는 입자 직경이다. D50 입자 크기는 미소구체 질량의 50%는 이 값보다 작은 직경을 갖는 입자로 구성되고 미소구체 질량의 50%는 상기 값보다 큰 직경을 갖는 입자로 구성되는 입자 직경이다. D90 입자 크기는 미소구체 질량의 90%가 이 값보다 작은 직경을 갖는 입자로 구성되는 입자 직경이다.
밀도는 ASTM D792, 방법 B에 따라 측정한다. 결과는 입방 센티미터 당 그램(g/cc 또는 g/cm3)으로 기록한다.
유전상수(DC)는 1 기가헤르츠(GHz)에서 ASTM D1531에 따라 측정한다. 테스트는 아래의 실시예 섹션에 기술된 바와 같이 제조되는 100 mm x 100 mm x 1 mm 플라크에 대해 수행한다.
겔 함량은 ASTM 2765에 따라 180℃에서 5시간 동안 비등하는 데칼린 중에서 추출함으로써 측정한다. 결과는 물질의 총 중량을 기준으로 퍼센트(%)로 기록한다. 겔 백분율은 통상적으로는 가교결합 수준이 증가함에 따라 증가한다.
용융 지수(MI)(또한, I2로도 알려짐)는 ASTM D1238, 조건 190℃/2.16 킬로그램(kg)의 중량에 따라 측정하고, 10분당 용출된 그램(g/10분)으로 기록한다.
인장 강도 및 인장 신율은 ASTM D638에 따라 측정한다. 테스트는 아래의 실시예 섹션에 기술된 바와 같이 제조되는 100 mm x 100 mm x 1 mm 플라크에 대해 수행한다. 인장 강도는 메가파스칼(MPa)로 기록한다. 인장 신율은 백분율로 기록한다.
상세한 설명
본 개시내용은 가교결합된 중합체 조성물을 제공한다. 가교결합된 중합체 조성물은 (A) 실란 작용화된 에틸렌계 중합체 및 (B)(i) 10 μm 내지 100 μm의 D90 입자 크기, (ii) 17 MPa 내지 140 MPa의 크러시 강도, 및 (iii) 0.10 g/cc 내지 0.40 g/cc의 밀도를 갖는 무기 중공 미소구체를 함유한다. 가교결합된 중합체 조성물은 11 MPa 내지 40 MPa의 인장 강도 및 12% 내지 100%의 인장 신율을 갖는다.
A.
실란 작용화된 에틸렌계 중합체
가교결합된 중합체 조성물은 실란 작용화된 에틸렌계 중합체를 포함한다. "실란 작용화된 에틸렌계 중합체"는 실란, 및 상기 중합체의 총 중량을 기준으로 50 중량% 이상 또는 대부분의 양의 중합된 에틸렌을 함유하는 중합체이다. 적합한 실란 작용화된 폴리올레핀의 비제한적인 예는 에틸렌/실란 공중합체, 실란-그래프트 폴리에틸렌(Si-g-PE), 및 이들의 조합을 포함한다.
"에틸렌/실란 공중합체"는 에틸렌과 가수분해성 실란 단량체(예를 들어, 비닐 알콕시실란 단량체)의 공중합에 의해 형성된다. 하나의 실시형태에서, 에틸렌/실란 공중합체는 에틸렌, 가수분해성 실란 단량체 및, 선택적으로, 불포화 에스테르의 공중합에 의해 제조된다. 에틸렌/실란 공중합체의 제조는 예를 들어 미국 특허 제3,225,018호 및 미국 특허 제4,574,133호에 기술되어 있으며, 이들 각각은 본원에서 참고로 포함된다.
"실란 그래프트 폴리에틸렌"(또는 "Si-g-PE")은 가수분해성 실란 단량체(예를 들어, 비닐 알콕시실란 단량체)를 베이스 폴리에틸렌의 골격 상에 그래프트함으로써 형성된다. 하나의 실시형태에서, 그래프팅은 과산화물과 같은 자유 라디칼 생성제의 존재 하에서 일어난다. 가수분해성 실란 단량체는, (i) 최종 물품, 예를 들어 코팅된 전도체를 제조하기 위해 사용되는 조성물 내로 상기 Si-g-PE를 혼입하거나 배합하기 전에 (SIOPLAS™ 공정으로 알려짐), 또는 (ii) 조성물을 압출하여 최종 물품을 형성하는 것과 동시에 (MONOSIL™ 공정으로 알려져 있으며, 여기서, 용융 블렌딩 및 압출 동안 Si-g-PE가 동일반응계에서 형성됨), 상기 베이스 폴리에틸렌의 골격에 그래프트될 수 있다. 하나의 실시형태에서, Si-g-PE는 Si-g-PE가 무기 중공 미소구체 및 기타 선택적 성분과 배합되기 전에 형성된다. 다른 실시형태에서, Si-g-PE는 폴리에틸렌, 가수분해성 실란 단량체, 및 과산화물 개시제를 무기 중공 미소구체 및 기타 선택적 성분과 함께 배합함으로써 동일반응계에서 형성된다.
Si-g-PE를 위한 베이스 폴리에틸렌은 본원에서 개시되는 임의의 에틸렌계 중합체일 수 있다. 적합한 에틸렌계 중합체의 비제한적인 예는 에틸렌 단독중합체, 및 하나 이상의 중합성 공단량체, 예를 들어 불포화 에스테르 및/또는 α-올레핀을 함유하는 에틸렌계 혼성중합체를 포함한다. 하나의 실시형태에서, 에틸렌계 중합체는 저밀도 폴리에틸렌(LDPE), 고밀도 폴리에틸렌(HDPE), 및 이들의 조합으로부터 선택된다.
에틸렌/실란 공중합체 또는 Si-g-PE를 제조하는 데 사용되는 가수분해성 실란 단량체는 에틸렌과 효과적으로 공중합하여 에틸렌/실란 공중합체를 형성하거나 또는 에틸렌계 중합체에 그래프트되어 Si-g-PE를 형성하는 실란-함유 단량체이다. 예시적인 가수분해성 실란 단량체는 하기 구조식(A)을 갖는 것들이다:
상기 식에서 R'은 수소 원자 또는 메틸기이고; x 및 y는 0 또는 1이며, 단, x가 1인 경우, y는 1이고; n은 1 내지 12(경계값 포함)의 정수이거나, 또는 n은 1 내지 4의 정수이고, 각각의 R''은 독립적으로 가수분해성 유기 기, 예를 들어 1 내지 12개의 탄소 원자를 갖는 알콕시기(예를 들어, 메톡시, 에톡시, 부톡시), 아릴옥시기(예를 들어, 페녹시), 아랄옥시기(예를 들어, 벤질옥시), 1 내지 12개의 탄소 원자를 갖는 지방족 아실옥시기(예를 들어, 포르밀옥시, 아세틸옥시, 프로파노일옥시), 아미노 또는 치환된 아미노기(알킬아미노, 아릴아미노), 또는 1 내지 6개의 탄소 원자(경계값 포함)를 갖는 저급 알킬기이며, 단, 3개의 R''기 중 1개 이하는 알킬이다.
적합한 가수분해성 실란 단량체의 비제한적인 예는 에틸렌계 불포화 하이드로카빌기, 예를 들어 비닐, 알릴, 이소프로페닐, 부테닐, 시클로헥세닐 또는 감마-(메트)아크릴옥시 알릴기, 및 가수분해성 기, 예를 들어 하이드로카빌옥시, 하이드로카보닐옥시, 또는 하이드로카빌아미노기를 갖는 실란을 포함한다. 가수분해성 기의 예는 메톡시, 에톡시, 포르밀옥시, 아세톡시, 프로피오닐옥시, 및 알킬 또는 아릴아미노기를 포함한다.
하나의 실시형태에서, 가수분해성 실란 단량체는 불포화 알콕시 실란, 예를 들어 비닐 트리메톡시 실란(VTMS), 비닐 트리에톡시 실란, 비닐 트리아세톡시 실란, 감마-(메트)아크릴옥시, 프로필 트리메톡시 실란, 및 이러한 실란의 혼합물이다.
에틸렌/실란 공중합체를 제조하는 데 사용되는 적합한 불포화 에스테르의 비제한적인 예는 알킬 아크릴레이트, 알킬 메타크릴레이트, 또는 비닐 카복실레이트를 포함한다. 적합한 알킬기의 비제한적인 예는 메틸, 에틸, n-프로필, i-프로필, n-부틸, t-부틸 등을 포함한다. 하나의 실시형태에서, 알킬기는 1개, 또는 2 내지 4개, 또는 8개의 탄소 원자를 갖는다. 적합한 알킬 아크릴레이트의 비제한적인 예는 에틸 아크릴레이트, 메틸 아크릴레이트, t-부틸 아크릴레이트, n-부틸 아크릴레이트, 및 2-에틸헥실 아크릴레이트를 포함한다. 적합한 알킬 메타크릴레이트의 비제한적인 예는 메틸 메타크릴레이트 및 n-부틸 메타크릴레이트를 포함한다. 하나의 실시형태에서, 카복실레이트기는 2개 내지 5개, 또는 6개, 또는 8개의 탄소 원자를 갖는다. 적합한 비닐 카복실레이트의 비제한적인 예는 비닐 아세테이트, 비닐 프로피오네이트, 및 비닐 부타노에이트를 포함한다.
하나의 실시형태에서, 실란 작용화된 에틸렌계 중합체는, 상기 실란 작용화된 에틸렌계 중합체의 총 중량을 기준으로, 0.1 중량%, 또는 0.3 중량%, 또는 0.5 중량%, 또는 0.8 중량%, 또는 1.0 중량%, 또는 1.2 중량%, 또는 1.5 중량%, 또는 1.6 중량% 내지 1.8 중량%, 또는 2.0 중량%, 또는 2.3 중량%, 또는 2.5 중량%, 또는 3.0 중량%, 또는 3.5 중량%, 또는 4.0 중량%, 또는 4.5 중량%, 또는 5.0 중량%의 실란을 함유한다.
하나의 실시형태에서, 실란 작용화된 에틸렌계 중합체는, 실란 작용화된 폴리에틸렌의 총 중량을 기준으로, (i) 50 중량%, 또는 55 중량%, 또는 60 중량%, 또는 65 중량%, 또는 70 중량%, 또는 80 중량%, 또는 90 중량%, 또는 95 중량% 내지 97 중량%, 또는 98 중량%, 또는 99 중량%, 또는 100 중량% 미만의 에틸렌, 및 (ii) 0.1 중량%, 또는 0.3 중량% 또는 0.5 중량%, 또는 0.8 중량%, 또는 1.0 중량%, 또는 1.2 중량%, 또는 1.5 중량%, 또는 1.6 중량% 내지 1.8 중량%, 또는 2.0 중량%, 또는 2.3 중량%, 또는 2.5 중량%, 또는 3.0 중량%, 또는 3.5 중량%, 또는 4.0 중량%, 또는 4.5 중량%, 또는 5.0 중량%의 실란을 함유한다.
하나의 실시형태에서, 실란 작용화된 에틸렌계 중합체는 0.850 g/cc, 또는 0.860 g/cc, 또는 0.875 g/cc, 또는 0.890 g/cc, 또는 0.900 g/cc, 또는 0.910 g/cc, 또는 0.915 g/cc, 또는 0.920 g/cc 내지 0.925 g/cc, 또는 0.930 g/cc, 또는 0.940 g/cc, 또는 0.950 g/cc, 또는 0.960 g/cc, 또는 0.965 g/cc의 밀도를 갖는다. 다른 실시형태에서, 실란 작용화된 에틸렌계 중합체는 0.850 g/cc 내지 0.965 g/cc, 또는 0.900 g/cc 내지 0.950 g/cc, 또는 0.920 g/cc 내지 0.925 g/cc의 밀도를 갖는다.
하나의 실시형태에서, 실란 작용화된 에틸렌계 중합체는 0.1 g/10분, 또는 0.5 g/10분, 또는 1.0 g/10분, 또는 1.5 g/10분 내지 6 g/10분, 또는 10 g/10분, 또는 15 g/10분, 또는 20 g/10분, 또는 30 g/10분, 또는 40 g/10분, 또는 50 g/10분의 용융 지수(MI)를 갖는다. 또 다른 실시형태에서, 작용화된 에틸렌계 중합체는 0.1 g/10분 내지 50 g/10분, 또는 0.5 g/10분 내지 10 g/10분의 용융 지수(MI)를 갖는다.
하나의 실시형태에서, 실란 작용화된 에틸렌계 중합체는 에틸렌/실란 공중합체이다. 에틸렌/실란 공중합체는 에틸렌 및 가수분해성 실란 단량체를 유일한 단량체 단위로서 함유한다. 또 다른 실시형태에서, 에틸렌/실란 공중합체는 선택적으로 C3, 또는 C4 내지 C6, 또는 C8, 또는 C10, 또는 C12, 또는 C16, 또는 C18, 또는 C20 α-올레핀; 불포화 에스테르; 및 이들의 조합을 포함한다. 하나의 실시형태에서, 에틸렌/실란 공중합체는 에틸렌/불포화 에스테르/실란 반응기 공중합체이다. 적합한 에틸렌/실란 공중합체의 비제한적인 예는 SI-LINK™ DFDA-5451 NT 및 SI-LINK™ AC DFDB-5451 NT를 포함하며, 이들 각각은 The Dow Chemical Company로부터 입수 가능하다.
에틸렌/실란 반응기 공중합체는 본원에서 개시되는 2개 이상의 실시형태를 포함할 수 있다.
하나의 실시형태에서, 실란 작용화된 에틸렌계 중합체는 Si-g-PE이다.
Si-g-PE를 위한 베이스 에틸렌계 중합체는, 베이스 에틸렌계 중합체의 총 중량을 기준으로, 50 중량%, 또는 55 중량%, 또는 60 중량%, 또는 65 중량%, 또는 70 중량%, 또는 80 중량%, 또는 90 중량%, 또는 95 중량% 내지 97 중량%, 또는 98 중량%, 또는 99 중량%, 또는 100 중량%의 에틸렌을 포함한다.
하나의 실시형태에서, Si-g-PE를 위한 베이스 에틸렌계 중합체는 0.850 g/cc, 또는 0.860 g/cc, 또는 0.875 g/cc, 또는 0.890 g/cc, 또는 0.900 g/cc, 또는 0.910 g/cc, 또는 0.915 g/cc, 또는 0.920 g/cc 내지 0.925 g/cc, 또는 0.930 g/cc, 또는 0.940 g/cc, 또는 0.950 g/cc, 또는 0.960 g/cc, 또는 0.965 g/cc의 밀도를 갖는다. 또 다른 실시형태에서, Si-g-PE를 위한 베이스 에틸렌계 중합체는 0.850 g/cc 내지 0.965 g/cc, 또는 0.900 g/cc 내지 0.950 g/cc, 또는 0.920 g/cc 내지 0.925 g/cc의 밀도를 갖는다.
하나의 실시형태에서, Si-g-PE를 위한 베이스 에틸렌계 중합체는 0.1 g/10분, 또는 0.5 g/10분, 또는 1.0 g/10분, 또는 1.5 g/10분 내지 6 g/10분, 또는 10 g/10분, 또는 15 g/10분, 또는 20 g/10분, 또는 30 g/10분, 또는 40 g/10분, 또는 50 g/10분의 용융 지수(MI)를 갖는다. 또 다른 실시형태에서, Si-g-PE를 위한 베이스 에틸렌계 중합체는 0.1 g/10분 내지 50 g/10분, 또는 0.5 g/10분 내지 10 g/10분의 용융 지수(MI)를 갖는다.
하나의 실시형태에서, Si-g-PE를 위한 베이스 에틸렌계 중합체는 에틸렌/α-올레핀 공중합체이다. α-올레핀은 3개, 또는 4 내지 6개, 또는 8개, 또는 10개, 또는 12개, 또는 16개, 또는 18개, 또는 20개의 탄소 원자를 함유한다. 적합한 α-올레핀의 비제한적인 예는 프로필렌, 부텐, 헥센 및 옥텐을 포함한다. 하나의 실시형태에서, 에틸렌계 공중합체는 에틸렌/옥텐 공중합체이다. 에틸렌계 공중합체가 에틸렌/α-올레핀 공중합체인 경우, Si-g-PE는 실란-그래프트된 에틸렌/α-올레핀 공중합체이다. Si-g-PE를 위한 에틸렌계 베이스 중합체로서 유용한 적합한 에틸렌/α-올레핀 공중합체의 비제한적인 예는 The Dow Chemical Company로부터 입수 가능한 ENGAGE™ 및 INFUSE™ 수지를 포함한다.
하나의 실시형태에서, Si-g-PE를 위한 베이스 에틸렌계 중합체는 저밀도 폴리에틸렌(LDPE)이다. LDPE는 에틸렌 단독중합체, 또는 적어도 하나의 C3-C10 α-올레핀을 포함하는 에틸렌/α-올레핀 공중합체, 또는 0.915 g/cc 내지 0.940 g/cc의 밀도를 가지며 넓은 MWD를 갖는 장쇄 분지를 함유한 C3-C4 α-올레핀으로 이루어진다. 하나의 실시형태에서, LDPE는 0.915 g/cc, 또는 0.920 g/cc 내지 0.925 g/cc, 또는 0.930 g/cc, 또는 0.940 g/cc의 밀도를 갖는다.
하나의 실시형태에서, Si-g-PE는 실란-그래프트된 에틸렌/C4-C8 α-올레핀 공중합체이다. 실란-그래프트된 에틸렌/C4-C8 α-올레핀 공중합체는 가수분해성 실란 단량체, 에틸렌, 및 C4-C8 α-올레핀 공단량체로 이루어진다. 즉, 실란-그래프트된 에틸렌/C4-C8 α-올레핀 공중합체는 가수분해성 실란 단량체, 에틸렌, 및 C4-C8 α-올레핀 공단량체를 유일한 단량체 단위로서 함유한다.
하나의 실시형태에서, Si-g-PE는 실란-그래프트된 LDPE("Si-g-LDPE")이다. Si-g-LDPE는 하기 특성 중 하나, 일부, 또는 전부를 갖는다: (i) 0.915 g/cc 내지 0.940 g/cc, 또는 0.920 g/cc 내지 0.930 g/cc의 밀도; 및/또는 (ii) 0.1 g/10분 내지 50 g/10분, 또는 0.5 g/10분 내지 10 g/10분의 용융 지수; 및/또는 (iii) Si-g-LDPE의 총 중량을 기준으로 0.1 중량% 내지 5 중량%, 또는 0.5 중량% 내지 3.0 중량%의 실란 함량. 추가의 실시형태에서, Si-g-LDPE는 가수분해성 실란 단량체, 에틸렌, 및 C4-C8 α-올레핀 공단량체로 이루어진다.
Si-g-PE는 본원에서 개시되는 2개 이상의 실시형태를 포함할 수 있다.
실란 작용화된 에틸렌계 중합체의 블렌드가 또한 사용될 수 있으며, 실란-작용화된 에틸렌계 중합체(들)는 폴리올레핀이 (i) 서로 혼화성 또는 상용성이고, (ii) 실란 작용화된 에틸렌계 중합체(들)이 (상기 실란 작용화된 에틸렌계 중합체를 포함한 폴리올레핀의 합한 중량을 기준으로) 블렌드의 50 중량%, 또는 55 중량%, 또는 60 중량%, 또는 65 중량%, 또는 70 중량%, 또는 75 중량%, 또는 80 중량%, 또는 85 중량%, 또는 90 중량%, 또는 95 중량%, 또는 98 중량%, 또는 99 중량% 내지 100 중량% 미만을 구성하는 정도까지 하나 이상의 다른 폴리올레핀으로 희석될 수 있다.
실란 작용화된 에틸렌계 중합체는 본원에서 개시되는 2개 이상의 실시형태를 포함할 수 있다.
B.
무기 중공 미소구체
가교결합된 중합체 조성물은 무기 중공 미소구체를 함유한다. 무기 중공 미소구체는 (i) 10 μm 내지 100 μm의 D90 입자 크기, (ii) 17 MPa 내지 140 MPa의 크러시 강도, 및 (iii) 0.10 g/cc 내지 0.40 g/cc의 밀도를 갖는다.
"무기 중공 미소구체"는 코어 및 쉘 구조를 갖는 구형 입자로서, 여기서 코어는 중공 상태이고 대기압 이하의 기체(예를 들어, 공기)로 충진되고 쉘은 무기 물질이다.
적합한 무기 물질의 비제한적인 예는 유리(대부분의 중량%, 또는 50 중량% 초과, 또는 80 중량% 초과의 이산화규소 함유) 및 세라믹을 포함한다.
하나의 실시형태에서, 무기 중공 미소구체는 유리 중공 미소구체이다.
무기 중공 미소구체는 17 MPa 내지 140 MPa의 크러시 강도를 갖는다. 하나의 실시형태에서, 무기 중공 미소구체는 17 MPa, 또는 20 MPa 내지 42 MPa, 또는 45 MPa, 또는 48 MPa, 또는 49 MPa, 또는 50 MPa, 또는 55 MPa, 또는 60 MPa, 또는 65 MPa, 또는 70 MPa, 또는 80 MPa, 또는 90 MPa, 또는 100 MPa, 또는 120 MPa, 또는 140 MPa의 크러시 강도를 갖는다. 또 다른 실시형태에서, 무기 중공 미소구체는 17 MPa 내지 70 MPa, 또는 20 MPa 내지 70 MPa, 또는 17 MPa 내지 49 MPa, 또는 20 MPa 내지 42 MPa의 크러시 강도를 갖는다.
임의의 특정 이론에 얽매이려는 것은 아니지만, 17 MPa 미만의 크러시 강도를 갖는 무기 중공 미소구체는 가교결합성 중합체 조성물과 배합하는 동안 파손될 것이며, 이에 의해 무기 중공 미소구체와 같은 공극의 혼입에 의해 유도되는 유전 상수의 원하는 감소를 손상시키는 것으로 여겨진다. 반면에, 140 MPa 초과의 크러시 강도를 갖는 무기 중공 미소구체는 높은 크러시 강도가 무기 중공 미소구체의 더 두꺼운 쉘의 결과이기 때문에 높은 밀도(0.40 g/cc 초과)를 갖는다. 따라서, 동일한 부피 로딩에서, 140 MPa 초과의 크러시 강도를 갖는 무기 중공 미소구체는 유전 상수의 목적하는 감소를 달성하지 못할 0.800 g/cc 초과의 밀도를 갖는 가교결합된 중합체 조성물을 생성할 것이다.
무기 중공 미소구체는 0.10 g/cc 내지 0.40 g/cc의 밀도를 갖는다. 하나의 실시형태에서, 무기 중공 미소구체는 0.10 g/cc, 또는 0.15 g/cc, 또는 0.20 g/cc, 또는 0.23 g/cc 내지 0.32 g/cc, 또는 0.35 g/cc, 또는 0.40 g/cc의 밀도를 갖는다. 또 다른 실시형태에서, 무기 중공 미소구체는 0.20 g/cc 내지 0.35 g/cc, 또는 0.23 g/cc 내지 0.32 g/cc의 밀도를 갖는다.
무기 중공 미소구체는 10 μm 내지 100 μm의 D90 입자 크기를 갖는다. 하나의 실시형태에서, 무기 중공 미소구체는 10 μm, 또는 20 μm, 또는 30 μm, 또는 40 μm 내지 70 μm, 또는 80 μm, 또는 90 μm, 또는 100 μm의 D90 입자 크기를 갖는다. 또 다른 실시형태에서, 무기 중공 미소구체는 30 μm 내지 100 μm, 또는 40 μm 내지 100 μm, 또는 20 μm 내지 70 μm, 또는 40 μm 내지 70 μm의 D90 입자 크기를 갖는다.
하나의 실시형태에서, 무기 중공 미소구체는 10 μm, 또는 20 μm, 또는 30 μm 내지 50 μm, 또는 60 μm, 또는 70 μm, 또는 80 μm, 또는 90 μm, 또는 100 μm의 D50 입자 크기를 갖는다.
하나의 실시형태에서, 무기 중공 미소구체는 10 μm, 또는 15 μm 내지 20 μm, 또는 30 μm, 또는 50 μm, 또는 80 μm, 또는 90 μm, 또는 100 μm의 D10 입자 크기를 갖는다.
하나의 실시형태에서, 무기 중공 미소구체는 (i) 10 μm 내지 100 μm, 또는 30 μm 내지 100 μm, 또는 40 μm 내지 100 μm, 또는 20 μm 내지 70 μm, 또는 40 μm 내지 70 μm의 D90 입자 크기; (ii) 17 MPa 내지 140 MPa, 또는 17 MPa 내지 70 MPa, 또는 20 MPa 내지 70 MPa, 또는 17 MPa 내지 49 MPa, 또는 20 MPa 내지 42 MPa의 크러시 강도; 및 (iii) 0.10 g/cc 내지 0.40 g/cc, 또는 0.20 g/cc 내지 0.35 g/cc, 또는 0.23 g/cc 내지 0.32 g/cc의 밀도를 갖는 유리 중공 미소구체이다. 또 다른 실시형태에서, 유리 중공 미소구체는 하기 특성 중 하나 또는 둘 모두를 갖는다: (iv) 10 μm 내지 100 μm, 또는 30 μm 내지 70 μm의 D50 입자 크기, 및/또는 (v) 10 μm 내지 100 μm, 또는 10 μm 내지 50μm의 D10 입자 크기.
적합한 유리 중공 미소구체의 비제한적인 예는 각각 3M™으로부터 입수 가능한 Glass Bubble S32HS 및 Glass Bubble XLD3000을 포함한다.
하나의 실시형태에서, 가교결합된 중합체 조성물은 (i) 10 μm 내지 100 μm의 D90 입자 크기, (ii) 17 MPa 내지 140 MPa의 크러시 강도, 및 (iii) 0.10 g/cc 내지 0.40 g/cc의 밀도를 갖는 본 발명의 무기 중공 미소구체와 물리적으로 및/또는 구조적으로 구별되는 무기 중공 미소구체가 없거나 실질적으로 없다. 다시 말해, 가교결합된 중합체 조성물은 하기 범위를 벗어나는 D90 입자 크기, 크러시 강도, 및/또는 밀도를 갖는 무기 중공 미소구체를 배제한다: (i) 10 μm 내지 100 μm의 D90 입자 크기, (ii) 17 MPa 내지 140 MPa의 크러시 강도, 및 (iii) 0.10 g/cc 내지 0.40 g/cc의 밀도.
무기 중공 미소구체는 본원에서 개시되는 2개 이상의 실시형태를 포함할 수 있다.
C.
선택적 첨가제
하나의 실시형태에서, 가교결합된 중합체 조성물은 (A) 실란 작용화된 에틸렌계 중합체, (B) 무기 중공 미소구체, 및 (C) 하나 이상의 선택적 첨가제를 포함한다.
적합한 선택적인 첨가제의 비제한적인 예는 산화방지제, 착색제, 부식 억제제, 윤활제, 실란올 축합 촉매, 자외선(UV) 흡수제 또는 안정화제, 차단 방지제, 커플링제, 상용화제, 가소제, 충전제, 가공 보조제, 수분 제거제, 스코치 지연제(scorch retardant), 금속 불활성화제, 실록산, 가교결합 보조제, 증량 오일, 및 이들의 조합을 포함한다.
하나의 실시형태에서, 조성물은 산화방지제를 포함한다. "산화방지제"는 중합체 가공 중에 발생할 수 있는 산화를 최소화하는 데 사용할 수 있는 화학적 화합물의 유형 또는 부류를 지칭한다. 적합한 산화방지제의 비제한적인 예는 고분자량 장애 페놀 및 다작용성 페놀, 예를 들어 황- 및 인-함유 페놀을 포함한다. 적합한 장애 페놀의 비제한적인 예는 BASF로부터 Irganox® 1010으로 상업적으로 입수 가능한 펜타에리트리톨 테트라키스(3-(3,5-디-tert-부틸-4-하이드록시페닐)프로피오네이트)이다. 하나의 실시형태에서, 조성물은, 조성물의 총 중량을 기준으로, 0 중량%, 또는 0.05 중량%, 또는 0.1 중량% 내지 0.2 중량%, 또는 0.3 중량%, 또는 0.4 중량%, 또는 0.5 중량%, 또는 0.6 중량%, 또는 0.7 중량%, 또는 0.8 중량%, 또는 1.0 중량%, 또는 2.0 중량%, 또는 2.5 중량%, 또는 3.0 중량%의 산화방지제를 함유한다.
하나의 실시형태에서, 조성물은 실란올 축합 촉매, 예를 들어 루이스 및 브뢴스테드 산 및 염기를 포함한다. "실란올 축합 촉매"는 실란올 작용화된 폴리올레핀의 가교결합을 촉진한다. 루이스 산은 루이스 염기로부터 전자쌍을 수용할 수 있는 화학 종이다. 루이스 염기는 루이스 산에 전자쌍을 공여할 수 있는 화학 종이다. 적합한 루이스 산의 비제한적인 예는 주석 카복실레이트, 예를 들어 디부틸 주석 디라우레이트(DBTDL), 및 다양한 다른 유기 금속 화합물, 예를 들어 납 나프테네이트, 아연 카프릴레이트 및 코발트 나프테네이트를 포함한다. 적합한 루이스 염기의 비제한적인 예는 1차, 2차 및 3차 아민을 포함한다. 이들 촉매는 일반적으로 수분 경화 용도에 사용된다. 하나의 실시형태에서, 조성물은, 상기 조성물의 총 중량을 기준으로, 0 중량%, 또는 0.001 중량%, 또는 0.005 중량%, 또는 0.01 중량%, 또는 0.02 중량%, 또는 0.03 중량% 내지 0.05 중량%, 또는 0.1 중량%, 또는 0.2 중량%, 또는 0.5 중량%, 또는 1.0 중량%의 실란올 축합 촉매를 포함한다. MONOSIL™ 공정 도중, 상기 실란올 축합 촉매는 일반적으로 반응 압출기에 첨가되어, 폴리올레핀 골격에 대한 실란의 그래프트 반응 동안 존재하여 동일반응계에서 Si-g-PE를 형성한다. 이와 같이, 상기 실란-작용화된 에틸렌계 중합체는 압출기에서 배출된 후 가교결합의 완결과 함께 압출기에서 배출되기 전에, 일반적으로는, 이것을 저장, 이송 또는 사용하는 환경에 존재하는 수분(예를 들어, 사우나 욕조 또는 냉각 욕조) 및/또는 습기에 노출 시에 약간의 커플링(광가교결합)을 경험할 수 있다.
하나의 실시형태에서, 상기 실란올 축합 촉매는 촉매 마스터배치 블렌드에 포함되고, 촉매 마스터배치는 상기 조성물에 포함된다. 적합한 촉매 마스터배치의 비제한적인 예는 The Dow Chemical Company로부터 상표명 SI-LINK™로 판매되는 것들을 포함하며, 이는 SI-LINK™ DFDA-5481 Natural을 포함한다. SI-LINK™ DFDA-5481 Natural은 1-부텐/에텐 중합체, 에텐 단독중합체, 페놀계 화합물 산화방지제, 디부틸주석 디라우레이트(DBTDL)(실란올 축합 촉매) 및 페놀성 하이드라지드 화합물의 블렌드를 함유하는 촉매 마스터배치이다. 하나의 실시형태에서, 조성물은, 상기 조성물의 총 중량을 기준으로, 0 중량%, 또는 0.001 중량%, 또는 0.01 중량%, 또는 0.1 중량%, 또는 0.3 중량%, 또는 0.5 중량%, 또는 1.0 중량%, 또는 2.0 중량%, 또는 3.0 중량%, 또는 4.0 중량% 내지 5.0 중량%, 또는 6.0 중량%, 또는 7.0 중량%, 또는 8.0 중량%, 또는 9.0 중량%, 또는 10.0 중량%의 실란올 축합 촉매 또는 촉매 마스터배치를 함유한다.
하나의 실시형태에서, 조성물은 자외선(UV) 흡수제 또는 안정화제를 포함한다. 적합한 UV 안정화제의 비제한적인 예는 장애 아민 광 안정화제(HALS), 예를 들어 SABO S.p.A. (Levate, Italy)로부터 SABO™ STAB UV-119로서 상업적으로 입수 가능한 1,3,5-트리아진-2,4,6-트리아민, N,N-1,2-에탄디일비스N-3-4,6-비스부틸(1,2,2,6,6-펜타메틸-4-피페리디닐)아미노-1,3,5-트리아진-2-일아미노프로필-N,N-디부틸-N,N-비스(1,2,2,6,6-펜타메틸-4-피페리디닐)-1,5,8,12-테트라키스[4,6-비스(n-부틸-n-1,2,2,6,6-펜타메틸-4-피페리딜아미노)-1,3,5-트리아진-2-일]-1,5,8,12-테트라아자도데칸이다. 하나의 실시형태에서, 조성물은, 상기 조성물의 총 중량을 기준으로, 0 중량%, 또는 0.001 중량%, 또는 0.002 중량%, 또는 0.005 중량%, 또는 0.006 중량% 내지 0.007 중량%, 또는 0.008 중량%, 또는 0.009 중량%, 또는 0.01 중량%, 또는 0.1 중량%, 또는 0.2 중량%, 또는 0.3 중량%, 또는 0.4 중량%, 또는 0.5 중량%, 또는 1.0 중량%, 또는 2.0 중량%, 또는 2.5 중량%, 또는 3.0 중량%의 UV 흡수제 또는 안정화제를 함유한다.
하나의 실시형태에서, 조성물은 금속 불활성화제를 포함한다. 금속 불활성화제는 금속 표면 및 미량의 금속 광물의 촉매 작용을 억제한다. 금속 불활성화제는 미량의 금속 및 금속 표면을, 예를 들어, 금속이온봉쇄(sequestering)함으로써 불활성 형태로 전환시킨다. 적합한 금속 불활성화제의 비제한적인 예는 1,2-비스(3,5-디-tert-부틸-4-하이드록시하이드로신나모일)하이드라진, 2,2'-옥사민도 비스[에틸 3-(3,5-디-tert-부틸-4-하이드록시페닐)프로피오네이트] 및 옥살릴 비스(벤질리덴하이드라지드)(OABH)를 포함한다. 금속 불활성화제는, 조성물의 총 중량을 기준으로, 0 중량%, 또는 0 중량% 초과, 또는 0.01 중량%, 또는 0.02 중량%, 또는 0.03 중량%, 또는 0.04 중량% 내지 0.05 중량%, 또는 0.1 중량%, 또는 0.5 중량%, 또는 1 중량%, 또는 2 중량%, 또는 3 중량%, 또는 5 중량%, 또는 8 중량%, 또는 10 중량%의 양으로 존재한다.
하나의 실시형태에서, 조성물은 충전제를 포함한다. 적합한 충전제의 비제한적인 예는 산화 아연, 붕산 아연, 몰리브덴산 아연, 황화 아연, 카본 블랙, 유기 점토, 및 이들의 조합을 포함한다. 충전제는 난연 특성을 가질 수도 갖지 않을 수도 있다. 하나의 실시형태에서, 상기 충전제는, 그렇지 않으면 상기 충전제가 실란 경화 반응을 방해해야 하는 임의의 경향을 방지하거나 지연시키는 물질 (예를 들어 스테아르산)로 코팅된다. 하나의 실시형태에서, 조성물은, 조성물의 총 중량을 기준으로, 0 중량%, 또는 0.01 중량%, 또는 0.05 중량%, 또는 0.1 중량%, 또는 0.2 중량%, 또는 0.5 중량%, 또는 0.6 중량%, 또는 0.8 중량% 내지 1.0 중량%, 또는 2.0 중량%, 또는 2.5 중량%, 또는 3.0 중량%, 또는 5.0 중량%의 충전제를 함유한다.
하나의 실시형태에서, 조성물은 가공 보조제를 포함한다. 적합한 가공 보조제의 비제한적인 예는 오일, 유기산(예를 들어, 스테아르산) 및 유기산의 금속 염(예를 들어, 아연 스테아레이트)을 포함한다. 하나의 실시형태에서, 조성물은, 조성물의 총 중량을 기준으로, 0 중량%, 또는 0.01 중량%, 또는 0.02 중량%, 또는 0.05 중량%, 또는 0.1 중량%, 또는 0.2 중량%, 또는 0.3 중량%, 또는 0.5 중량%, 또는 0.6 중량%, 또는 0.7 중량% 내지 1.0 중량%, 또는 2.0 중량%, 또는 2.5 중량%, 또는 3.0 중량%의 가공 보조제를 함유한다.
하나의 실시형태에서, 조성물은 수분 제거제를 포함한다. 수분 제거제는 상기 조성물 내의 원치 않는 물을 제거하거나 불활성화하여, 저장 중에 또는 압출 조건 하에 상기 조성물에서 원치 않는 (조기) 가교결합 및 다른 물-개시 반응(water-initiated reaction)을 방지한다. 수분 제거제의 비제한적인 예는 오르토 에스테르, 아세탈, 케탈 또는 실란, 예를 들어 알콕시 실란으로부터 선택되는 유기 화합물을 포함한다. 하나의 실시형태에서, 수분 제거제는 알콕시 실란 (예를 들어, 헥사데실트리메톡시실란, 옥틸트리메톡시실란 또는 옥틸트리에톡시실란)이다. 알콕시 실란 수분 제거제는 폴리올레핀에 그래프트되거나 그와 공중합되지 않는다. 수분 제거제는, 조성물의 총 중량을 기준으로, 0 중량%, 또는 0 중량% 초과, 또는 0.01 중량%, 또는 0.02 중량%, 또는 0.03 중량%, 또는 0.04 중량%, 또는 0.05 중량%, 또는 0.1 중량% 내지 0.2 중량%, 또는 0.3 중량%, 또는 0.5 중량%, 또는 0.75 중량%, 또는 1.0 중량%의 양으로 존재한다.
하나의 실시형태에서, 조성물은 실록산을 포함한다. 적합한 실록산의 비제한적인 예는 폴리디메틸실록산(PDMS)이다. 적합한 PDMS의 비제한적인 예는 디메틸비닐실릴 말단 폴리디메틸실록산이다. 하나의 실시형태에서, PDMS는 PDMS 마스터배치 블렌드 내에 포함되고, PDMS 마스터배치는 조성물 내에 포함된다. 적합한 PDMS 마스터배치의 비제한적인 예는 Dow Corning으로부터 입수 가능한 MB50-002 마스터배치이다. MB50-002 마스터배치는, 마스터배치의 총 중량을 기준으로, LDPE에 분산된 50 중량%의 디메틸비닐실릴 말단 PDMS를 포함한다. 하나의 실시형태에서, 조성물은, 조성물의 총 중량을 기준으로, 0.2 중량%, 또는 0.5 중량%, 또는 0.8 중량% 내지 1.0 중량%, 또는 1.5 중량%, 또는 2.0 중량%, 또는 2.5 중량%, 또는 3.0 중량%, 또는 5.0 중량%의 실록산을 함유한다.
하나의 실시형태에서, 조성물은 가교결합 보조제를 포함한다. "가교결합 보조제"는 조성물의 가교결합 효율을 개선하는 물질이다. 적합한 가교결합 보조제의 비제한적인 예는 트리알릴 이소시아누레이트(TAIC)이다. 하나의 실시형태에서, 조성물은, 조성물의 총 중량을 기준으로, 0 중량%, 또는 0 중량% 초과, 또는 0.1 중량% 내지 0.5 중량%, 또는 1.0 중량%의 가교결합 보조제를 함유한다.
하나의 실시형태에서, 조성물은, 조성물의 총 중량을 기준으로, 0 중량%, 또는 0 중량% 초과, 또는 0.001 중량%, 또는 0.002 중량%, 또는 0.005 중량%, 또는 0.006 중량% 내지 0.007 중량%, 또는 0.008 중량%, 또는 0.009 중량%, 또는 0.01 중량%, 또는 0.1 중량%, 또는 0.2 중량%, 또는 0.3 중량%, 또는 0.4 중량%, 또는 0.5 중량%, 또는 1.0 중량%, 또는 2.0 중량%, 또는 2.5 중량%, 또는 3.0 중량%, 또는 4.0 중량%, 또는 5.0 중량% 내지 6.0 중량%, 또는 7.0 중량%, 또는 8.0 중량%, 또는 9.0 중량%, 또는 10.0 중량%, 또는 15.0 중량%, 또는 20.0 중량%의 첨가제를 함유한다.
첨가제는 본원에서 개시되는 2개 이상의 실시형태를 포함할 수 있다.
D.
가교결합된 중합체 조성물
가교결합된 중합체 조성물은 (A) 실란 작용화된 에틸렌계 중합체, (B) 무기 중공 미소구체, 및, 선택적으로 (C) 첨가제를 함유한다. 가교결합된 중합체 조성물은 11 MPa 내지 40 MPa의 인장 강도 및 12% 내지 100%의 인장 신율을 갖는다.
가교결합된 중합체 조성물은 가교결합성 중합체 조성물을 가교결합함으로써 형성된다. 하나의 실시형태에서, 가교결합성 중합체 조성물의 가교결합은 압출기에서 시작한다. 다른 실시형태에서, 가교결합은 예를 들어 전도체 상에 가교결합성 중합체 조성물이 압출될 때까지 지연된다. 가교결합성 중합체 조성물의 가교결합은, 습한 환경(예를 들어, 주변 조건 또는 사우나 욕조 또는 수조에서의 경화)에 대한 노출, 및/또는 열(가교결합을 위해 과산화물이 사용되는 경우 포함) 또는 방사선의 적용을 통해 개시 및/또는 가속화될 수 있다. 하나의 실시형태에서, 가교결합성 중합체 조성물의 가교결합은 열의 적용을 통해, 예를 들어 110℃, 또는 120℃, 또는 130℃ 내지 140℃, 또는 150℃의 온도에서 개시 및/또는 가속화된다.
가교결합된 중합체 조성물은 실란 작용화된 에틸렌계 중합체 사슬과 무기 중공 미소구체 사이에 결합을 포함한다. 임의의 특정 이론에 얽매이려는 것은 아니지만, 가교결합은 실란 작용화된 에틸렌계 중합체 매트릭스 전반에 걸쳐 분산된 무기 중공 미소구체의 안정성을 개선하고, 가교결합된 기계적 성능을 개선하며(적어도 11 MPa의 인장 강도 및 적어도 12%의 인장 신율에 의해 입증됨), 유전율을 2.06 이하로 낮추는 데 기여하는 것으로 믿어진다.
도 1은 실란 결합을 통해 실란 작용화된 에틸렌계 중합체 사슬(4)에 결합된 유리 중공 미소구체(2)를 함유하는 본 발명의 가교결합된 중합체 조성물의 개략도를 도시한다. 구체적으로, (이산화규소로부터의) 유리 중공 미소구체(2) 중에 존재하는 실란올기는 축합 반응을 통해 실란 작용화된 에틸렌계 중합체 사슬(4) 내의 실란과 커플링될 수 있다.
하나의 실시형태에서, 가교결합성 중합체 조성물은 (A) 에틸렌/실란 공중합체, (B) 무기 중공 미소구체, 및 선택적으로 (C) 첨가제를 함유한다. 다른 실시형태에서, 가교결합성 중합체 조성물은, 가교결합성 중합체 조성물의 총 중량을 기준으로, (A) 75 중량%, 또는 80 중량%, 또는 85 중량%, 또는 90 중량% 내지 92 중량%, 또는 95 중량%, 또는 99 중량%의 에틸렌/실란 공중합체, (B) 1 중량%, 또는 5 중량%, 또는 8 중량% 내지 16 중량%, 또는 18 중량%, 또는 20 중량%, 또는 25 중량%의 무기 중공 미소구체; 및 선택적으로, (C) 0 중량%, 또는 0 중량% 초과, 또는 1 중량% 내지 5 중량%의 첨가제를 함유하거나, 이로 필수적으로 이루어지거나, 또는 이로 이루어진다. 가교결합성 조성물은 가교결합 전의 본 발명의 조성물이다.
하나의 실시형태에서, 가교결합성 중합체 조성물은 에틸렌계 중합체(즉, Si-g-PE의 베이스 에틸렌계 중합체), 가수분해성 실란 단량체, 과산화물(예를 들어, 디-3차 아밀 퍼옥사이드(DTAP)), 무기 중공 미소구체, 및 선택적으로, 첨가제를 함유한다. 압출 동안, 에틸렌계 중합체, 가수분해성 실란 단량체, 및 과산화물이 반응하여 Si-g-PE를 형성한다. 하나의 실시형태에서, 가교결합성 중합체 조성물은, 가교결합성 중합체 조성물의 총 중량을 기준으로, 75 중량%, 또는 80 중량%, 또는 83 중량% 내지 91 중량%, 또는 95 중량%, 또는 99 중량%의 에틸렌계 중합체(즉, Si-g-PE의 베이스 에틸렌계 중합체); 0 중량% 초과, 또는 0.01 중량%, 또는 0.1 중량%, 또는 0.3 중량% 내지 0.7 중량%, 또는 0.8 중량%, 또는 1.0 중량%의 가수분해성 실란 단량체; 0 중량% 초과, 또는 0.01 중량%, 또는 0.02 중량%, 또는 0.04 중량% 내지 0.05 중량%, 또는 0.06 중량%, 또는 0.10 중량%, 또는 0.5 중량%의 과산화물(예를 들어, 디-3차 아밀 퍼옥사이드(DTAP)); 1 중량%, 또는 5 중량%, 또는 8 중량% 내지 16 중량%, 또는 18 중량%, 또는 20 중량%, 또는 25 중량%의 무기 중공 미소구체; 및 선택적으로, 0 중량%, 또는 1 중량% 내지 5 중량%의 첨가제를 함유하거나, 이로 필수적으로 이루어지거나, 또는 이로 이루어진다.
하나의 실시형태에서, 가교결합된 중합체성 조성물은, 가교결합된 중합체 조성물의 총 중량을 기준으로, (A) 75 중량% 내지 99 중량%, 또는 80 중량% 내지 95 중량%의 실란 작용화된 에틸렌계 중합체(예를 들어, 에틸렌/실란 공중합체 또는 Si-g-LDPE) 및 상반되는 양의 (B) 무기 중공 미소구체, 또는 1 중량% 내지 25 중량%, 또는 5 중량% 내지 20 중량%의 무기 중공 미소구체를 함유하거나, 이로 필수적으로 이루어지거나, 또는 이로 이루어진다. 가교결합된 조성물은 가교결합 후의 본 발명의 조성물이다.
하나의 실시형태에서, 가교결합된 중합체 조성물은, 가교결합된 중합체 조성물의 총 중량을 기준으로, (A) 75 중량% 내지 99 중량%, 또는 80 중량% 내지 95 중량%의 실란 작용화된 에틸렌계 중합체(예를 들어, 에틸렌/실란 공중합체 또는 Si-g-LDPE); (B) 1 중량% 내지 25 중량%, 또는 5 중량% 내지 20 중량%의 무기 중공 미소구체; 및 선택적으로, (C) 0 내지 5 중량%, 또는 0.01 중량% 내지 5 중량%의 첨가제를 함유하거나, 이로 필수적으로 이루어지거나, 또는 이로 이루어진다.
가교결합된 중합체 조성물은 11 MPa 내지 40 MPa의 인장 강도 및 12% 내지 100%의 인장 신율을 갖는다. 하나의 실시형태에서, 가교결합된 중합체 조성물은 11 MPa 내지 20 MPa, 또는 11 MPa 내지 16 MPa의 인장 강도 및 14% 내지 50%, 또는 14% 내지 40%의 인장 신율을 갖는다. 11 MPa 초과의 인장 강도와 12% 초과의 인장 신율의 조합은 그것이 기계적 성능의 바람직한 평형을 나타내기 때문에 와이어 및 케이블 용도에서 유리하다.
하나의 실시형태에서, 실란 작용화된 에틸렌계 중합체 및 무기 중공 미소구체를 함유하는 가교결합된 중합체 조성물은 0.650 g/cc, 또는 0.700 g/cc, 또는 0.710 g/cc 내지 0.770 g/cc, 또는 0.775 g/cc, 또는 0.780 g/cc, 또는 0.790 g/cc, 또는 0.800 g/cc의 밀도를 갖는다. 다른 실시형태에서, 가교결합된 중합체 조성물은 0.650 g/cc 내지 0.800 g/cc, 또는 0.700 g/cc 내지 0.780 g/cc, 또는 0.700 g/cc 내지 0.770 g/cc의 밀도를 갖는다.
하나의 실시형태에서, 가교결합된 중합체 조성물은 1.80, 또는 1.85, 또는 1.90, 또는 1.95, 또는 1.99 내지 2.06의 유전 상수(DC)를 갖는다. 다른 실시형태에서, 가교결합된 중합체 조성물은 1.80 내지 2.06, 또는 1.90 내지 2.06, 또는 1.99 내지 2.06의 DC를 갖는다. 2.08 미만의 유전 상수는 감소된 유전 상수가 낮은 신호 감쇠 및 충분한 신호 전송(예를 들어, 더 높은 전송 용량 및 더 높은 전송 속도)으로 이어지기 때문에 와이어 및 케이블 용도에서 유리하다.
하나의 실시형태에서, 가교결합된 중합체 조성물은, 가교결합된 중합체 조성물의 총 중량을 기준으로, (A) 75 중량% 내지 99 중량%, 또는 80 중량% 내지 95 중량%의 실란 작용화된 에틸렌계 중합체(예를 들어, 에틸렌/실란 공중합체 또는 Si-g-LDPE); (B) 1 중량% 내지 25 중량%, 또는 5 중량% 내지 20 중량%의 유리 중공 미소구체; 및 선택적으로, (C) 0 내지 5 중량%, 또는 0.01 중량% 내지 5 중량%의 첨가제를 함유하거나, 이로 필수적으로 이루어지거나, 또는 이로 이루어진다. 가교결합된 중합체 조성물은 (i) 11 MPa 내지 40 MPa, 또는 11 MPa 내지 20 MPa, 또는 11 MPa 내지 16 MPa의 인장 강도; 및 (ii) 12% 내지 100%, 또는 14% 내지 50%, 또는 14% 내지 40%의 인장 신율을 갖는다. 추가의 실시형태에서, 가교결합된 중합체 조성물은 하기 특성 중 하나, 일부, 또는 전부를 갖는다: (iii) 0.650 g/cc 내지 0.800 g/cc, 또는 0.700 g/cc 내지 0.780 g/cc, 또는 0.700 g/cc 내지 0.770 g/cc의 밀도; 및/또는 (iv) 1.80 내지 2.06, 또는 1.90 내지 2.06, 또는 1.99 내지 2.06의 DC.
전술한 각각의 조성물에서 성분의 합은 100 중량 퍼센트(중량%)를 산출하는 것으로 이해된다.
하나의 실시형태에서, 가교결합된 중합체 조성물은 실란 작용화된 에틸렌계 중합체 이외의 다른 중합체 성분이 없거나 실질적으로 없다.
하나의 실시형태에서, 가교결합된 중합체 조성물은 실란 작용화된 프로필렌계 중합체 및 말레산 작용화된 프로필렌계 중합체와 같은 프로필렌계 중합체가 없거나 실질적으로 없다.
하나의 실시형태에서, 가교결합된 중합체 조성물은 폴리아미드가 없거나 실질적으로 없다. 임의의 특정 이론에 얽매이려는 것은 아니지만, 폴리아미드의 극성은 2.06 초과의 DC를 나타내는 가교결합된 중합체 조성물을 생성할 것으로 여겨진다.
하나의 실시형태에서, 가교결합된 중합체 조성물은 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE)과 같은 플루오로중합체가 없거나 실질적으로 없다.
가교결합된 중합체 조성물 미소구체는 본원에서 개시되는 2개 이상의 실시형태를 포함할 수 있다.
E.
코팅된 전도체
본 개시내용은 코팅된 전도체를 제공한다. 코팅된 전도체는 전도체 및 상기 전도체 상의 코팅을 포함하고, 상기 코팅은 가교 결합된 중합체 조성물을 포함한다. 가교결합된 중합체 조성물은 (A) 실란 작용화된 에틸렌계 중합체 및 (B)(i) 10 μm 내지 100 μm의 D90 입자 크기, (ii) 17 MPa 내지 140 MPa의 크러시 강도, 및 (iii) 0.10 g/cc 내지 0.40 g/cc의 밀도를 갖는 무기 중공 미소구체를 함유한다. 가교결합된 중합체 조성물은 11 MPa 내지 40 MPa의 인장 강도 및 12% 내지 100%의 인장 신율을 갖는다.
가교결합된 중합체 조성물은 본원에서 개시되는 임의의 가교결합된 중합체 조성물일 수 있다.
하나의 실시형태에서, 가교결합된 중합체 조성물은 (A) 실란 작용화된 에틸렌계 중합체 및 (B)(i) 10 μm 내지 100 μm의 D90 입자 크기, (ii) 17 MPa 내지 140 MPa의 크러시 강도, 및 (iii) 0.10 g/cc 내지 0.40 g/cc의 밀도를 갖는 무기 중공 미소구체; 및 선택적으로, (C) 첨가제를 함유한다.
실란 작용화된 에틸렌계 중합체, 무기 중공 미소구체, 및 선택적 첨가제는 본원에서 개시되는 임의의 각각의 실란 작용화된 에틸렌계 중합체, 무기 중공 미소구체, 및 임의의 첨가제일 수 있다.
하나의 실시형태에서, 코팅은 전도체용 절연 외피이다. 다른 실시형태에서, 코팅은 전도체용 재킷이다.
코팅된 전도체를 제조하는 방법은, 가교결합성 중합체 조성물을 적어도 실란 작용화된 에틸렌계 중합체의 용융 온도로 가열한 다음, 생성된 중합체 용융 블렌드를 전도체 상으로 압출하는 단계를 포함한다. 용어 "~ 상으로(onto)"는 중합체 용융 블렌드와 전도체 사이의 직접 접촉 또는 간접 접촉을 포함한다. 중합체 용융 블렌드는 압출가능한 상태이다. 압출 동안 및/또는 압출 후, 가교결합이 일어나 가교결합된 중합체 조성물을 형성한다.
코팅은 전도체 상에 위치된다. 코팅은 절연층과 같은 하나 이상의 내부층일 수 있다. 코팅은 전도체를 전체적으로 또는 부분적으로 피복하거나 그렇지 않으면 둘러싸거나 감쌀 수 있다. 코팅은 도체를 둘러싸는 유일한 성분일 수 있다. 코팅이 전도체를 둘러싸는 유일한 성분인 경우, 코팅은 재킷 및/또는 절연체로서 역할을 할 수 있다. 하나의 실시형태에서, 코팅은 코팅된 전도체 상의 최외각 층이다. 대안적으로, 코팅은 금속 전도체를 감싸는 다층 재킷 또는 외피의 하나의 층일 수 있다. 하나의 실시형태에서, 코팅은 전도체와 직접 접촉한다. 다른 실시형태에서, 코팅은 전도체를 둘러싸는 절연층과 직접 접촉한다.
하나의 실시형태에서, 코팅은 전도체와 직접 접촉한다. 본원에서 사용되는 용어 "직접 접촉"은 코팅이 전도체에 바로 인접하여 위치하고 코팅이 전도체와 접촉하고 코팅과 전도체 사이에 개재 층, 개재 코팅 및/또는 개재 구조가 존재하지 않는 코팅 구성이다.
다른 실시형태에서, 코팅은 전도체와 간접적으로 접촉한다. 본원에서 사용되는 용어 "간접 접촉"은 코팅과 전도체 사이에 개재 층, 개재 코팅 및/또는 개재 구조가 존재하는 코팅 구성이다. 적합한 개재 층, 개재 코팅; 및 개재 구조의 비제한적인 예는 절연층, 수분 장벽층, 버퍼 튜브(buffer tube) 및 이들의 조합을 포함한다. 적합한 절연층의 비제한적인 예는 발포 절연층, 열가소성 절연층, 가교결합된 절연층, 및 이들의 조합을 포함한다.
코팅은 가교결합된다. 하나의 실시형태에서, 가교결합성 중합체 조성물의 가교결합은 압출기에서 시작되지만, 최소한의 정도로만 시작된다. 다른 실시형태에서, 가교결합은 가교결합성 중합체 조성물이 전도체 상에 압출될 때까지 지연된다. 가교결합성 중합체 조성물의 가교결합은, 습한 환경(예를 들어, 주변 조건 또는 사우나 욕조 또는 수조에서의 경화)에 대한 노출, 및/또는 열(가교결합을 위해 과산화물이 사용되는 경우 포함) 또는 방사선의 적용을 통해 개시 및/또는 가속화될 수 있다. 하나의 실시형태에서, 가교결합성 중합체 조성물의 가교결합은 열의 적용을 통해, 예를 들어 110℃, 또는 120℃, 또는 130℃ 내지 140℃, 또는 150℃의 온도에서 개시 및/또는 가속화된다.
하나의 실시형태에서, 코팅은 0.13 mm 내지 0.76 mm의 두께를 갖는다.
하나의 실시형태에서, 코팅된 전도체는
전도체;
상기 전도체 상의 코팅을 포함하거나, 이로 필수적으로 이루어지거나, 이로 이루어지고; 상기 코팅은, 가교결합된 중합체 조성물의 총 중량을 기준으로:
(A) 75 중량% 내지 99 중량%, 또는 80 중량% 내지 95 중량%의 실란 작용화된 에틸렌계 중합체(예를 들어, 에틸렌/실란 공중합체 또는 Si-g-LDPE);
(B) 1 중량% 내지 25 중량%, 또는 5 중량% 내지 20 중량%의 유리 중공 미소구체; 및
(C) 0 내지 5 중량%, 또는 0.01 중량% 내지 5 중량%의 선택적 첨가제를 포함하거나, 이로 필수적으로 이루어지거나, 이로 이루어진 가교결합된 중합체 조성물을 포함하거나, 이로 필수적으로 이루어지거나, 이로 이루어지고;
상기 가교결합된 중합체 조성물은
(i)
11 MPa 내지 40 MPa, 또는 11 MPa 내지 20 MPa, 또는 11 MPa 내지 16 MPa의 인장 강도;
(ii)
12% 내지 100%, 또는 14% 내지 50%, 또는 14% 내지 40%의 인장 신율을 갖고;
상기 가교결합된 중합체 조성물은 선택적으로 하기 특성:
(iii)
0.650 g/cc 내지 0.800 g/cc, 또는 0.700 g/cc 내지 0.780 g/cc, 또는 0.700 g/cc 내지 0.770 g/cc의 밀도; 및/또는
(iv)
1.80 내지 2.06, 또는 1.90 내지 2.06, 또는 1.99 내지 2.06의 DC중 하나, 일부, 또는 전부를 가지며;
상기 코팅은 상기 전도체와 직접 접촉한다.
하나의 실시형태에서, 코팅된 전도체는 광섬유 케이블, 통신 케이블(예를 들어, 전화 케이블, 근거리 통신망(LAN) 케이블, 또는 소형 폼팩터 플러그가능(SFP) 케이블), 전원 케이블, 가전기기용 배선, 전원 케이블, 휴대전화 및/또는 컴퓨터용 전기 충전기 와이어, 컴퓨터 데이터 코드, 전원 코드, 기기 배선 재료, 가정 내부 배선 재료, 가전기기 부속품 코드, 및 이들의 임의의 조합으로부터 선택된다.
다른 실시형태에서, 본 발명의 가교결합된 중합체 조성물은 전도체, 예를 들어 전기 커넥터 또는 전기 커넥터의 구성요소 상의 코팅 이외의 물품으로 용융 성형된다.
코팅된 전도체는 본원에서 개시되는 2개 이상의 실시형태를 포함할 수 있다.
이하, 제한이 아닌 예시로서, 본 개시내용의 일부 실시형태가 하기 실시예에서 상세하게 설명될 것이다.
실시예
실시예에서 사용된 재료는 하기 표 1 및 표 2에 제공되어 있다.
A.
에틸렌/실란 공중합체를 갖는 가교결합 중합체 조성물의 제조(실시예 1)
SI-LINK™DFDA-5451 NT(에틸렌/실란 공중합체) 펠릿을 온도 130℃ 및 회전자 속도 10 rpm(분당 회전수)으로 설정된 브라벤더 믹서에 공급하고, 에틸렌/실란 공중합체가 용융된 형태로 될 때까지 혼합한다. 이어서, 유리 중공 미소구체를 믹서에 공급하고, 혼합물을 130℃의 온도에서 80 rpm의 회전자 속도로 4분 동안 블렌딩하여 가교결합성 중합체 조성물을 형성한다.
B.
Si-g-LDPE를 함유하는 가교결합된 중합체 조성물의 제조(실시예 2, 실시예 4, 실시예 7)
AXELERON™ CX 1258 NT CPD(LDPE) 펠릿을 온도 130℃ 및 회전자 속도 10 rpm, VTMS 및 DTAP로 설정된 브라벤더 믹서에 공급하고, LDPE가 용융된 형태로 될 때까지 LDPE와 혼합한다. 이어서, 유리 중공 미소구체를 믹서에 공급하고, 혼합물을 130℃의 온도에서 80 rpm의 회전자 속도로 4분 동안 블렌딩하여 가교결합성 중합체 조성물을 형성한다.
C.
LDPE(CS 3, CS 5, CS 6, CS 8-11)를 함유하는 비교 샘플 조성물의 제조
AXELERON™ CX 1258 NT CPD(LDPE) 펠릿을 온도 130℃ 및 회전자 속도 10 rpm으로 설정된 브라벤더 믹서에 공급하고, LDPE가 용융된 형태로 될 때까지 혼합한다. 이어서, 유리 중공 미소구체를 믹서에 공급하고, 혼합물을 130℃의 온도에서 80 rpm의 회전자 속도로 4분 동안 블렌딩하여 중합체 조성물을 형성한다.
CS 11은 유리 중공 미소구체 없이 형성한다.
CS 3, CS 5, CS 6, 및 CS 8-11의 조성물은 가교결합성이 아니다.
D.
플라크 제조
각각의 실시예 및 비교 조성물은 DC 시험, 밀도 시험, 인장 강도 시험 및 인장 신율 시험용 플라크로 성형한다.
몰드 크기(및 생성되는 플라크 크기)는 100 mm x 100 mm x 1 mm이다. 각 샘플의 10 그램 조각을 칭량하여 2개의 2 mm 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET) 필름 사이에 끼운다. 샘플과 PET 필름을 몰드에 넣는다. 이어서, 몰드를 열간 프레스기의 상판과 하부판 사이에 끼우고, 예열 기간 동안 0 MPa의 압력에서 10분 동안 140℃에서 유지한다. 예열 후, 몰드를 8회 환기시키고, 몰드의 온도를 5분 이내에 180℃로 상승시키고, 압력을 10 MPa로 상승시킨다. 몰드를 5분 동안 180℃의 온도 및 10 MPa의 압력에서 유지한다. 이어서, 몰드를 10 MPa의 압력에서 10분 이내에 25℃로 냉각한다. 그런 다음, 특성 테스트를 위해 플라크를 몰드로부터 제거한다. 실시예 1, 실시예 2, 실시예 4, 및 실시예 7로부터 형성된 플라크는 가교결합된다.
각각의 실시예 및 비교 조성물의 조성 및 물성은 하기 표 3에 제공되어 있다.
표 3에 나타나 있는 바와 같이, CS 3 및 CS 5는 각각 (A) 에틸렌계 중합체(AXELERON™ CX 1258 NT CPD) 및 (B) (i) 10 내지 100 μm(40 μm)의 D90 입자 크기, (ii) 17 내지 140 MPa(20.7 MPa)의 크러시 강도, 및 (iii) 0.10 내지 0.40 g/cc(0.23 g/cc)의 밀도를 갖는 유리 중공 미소구체(Glass Bubble XLD3000)를 함유한다. CS 3 및 CS 5는 각각 실란 작용화된 폴리올레핀이 결여되어 있다. CS 3 및 CS 5는 각각 11 MPa 미만(각각 9.43 MPa 및 9.84 MPa)의 인장 강도를 나타낸다. 또한, CS 5는 12% 미만(3.54%)의 인장 신율을 나타낸다.
CS 8은 (A) 에틸렌계 중합체(AXELERON™ CX 1258 NT CPD) 및 (B) (i) 10 내지 100 μm(70 μm)의 D90 입자 크기, (ii) 17 내지 140 MPa(110.3 MPa)의 크러시 강도, 및 (iii) 0.10 내지 0.40 g/cc(0.32 g/cc)의 밀도를 갖는 유리 중공 미소구체(Glass Bubble S32HS)를 함유한다. CS 8은 실란 작용화된 폴리올레핀이 결여되어 있다. CS 8은 11 MPa 미만(10.70 MPa)의 인장 강도 및 12% 미만(5.72%)의 인장 신율을 나타낸다.
CS 6 및 CS 9는 각각 (A) 에틸렌계 중합체(AXELERON™ CX 1258 NT CPD) 및 (B) (i) 10 내지 100 μm(각각 90 μm 및 70 μm)의 D90 입자 크기, (ii) 17 MPa 미만(각각 5.2 MPa 및 13.8 MPa)의 크러시 강도, 및 (iii) 0.10 내지 0.40 g/cc(각각 0.25 g/cc 및 0.32 g/cc)의 밀도를 갖는 유리 중공 미소구체(각각 Glass Bubble K25 및 Glass Bubble S32)를 함유한다. CS 6 및 CS 9는 각각 실란 작용화된 폴리올레핀이 결여되어 있다. 17 MPa 미만의 크러시 강도를 갖는 CS 6 및 CS 9의 유리 중공 미소구체는 블렌딩 동안 파손되었다. 또한, CS 6 및 CS 9는 11 MPa 미만(각각 10.49 MPa 및 8.28 MPa)의 인장 강도 및 2.06 초과(각각 2.22 및 2.11)의 유전 상수를 나타낸다. 또한, CS 6은 0.800 g/cc 초과(0.910 g/cc)의 밀도를 나타낸다.
CS 10은 (A) 에틸렌계 중합체(AXELERON™ CX 1258 NT CPD) 및 (B) (i) 10 내지 100 μm(30 μm)의 D90 입자 크기, (ii) 17 내지 140 MPa(110.3 MPa)의 크러시 강도, 및 (iii) 0.40 g/cc 초과(0.46 g/cc)의 밀도를 갖는 유리 중공 미소구체(Glass Bubble iM16K)를 함유한다. CS 10은 실란 작용화된 폴리올레핀이 결여되어 있다. CS 10은 11 MPa 미만(10.53 MPa)의 인장 강도, 12% 미만(3.39%)의 인장 신율, 및 2.06 초과(2.10)의 유전 상수를 나타낸다.
이와 대조적으로, (A) 실란 작용화된 폴리올레핀(AXELERON™ CX 1258 NT CPD를 DTAP의 존재 하에 VTMS와 반응시킴으로써 형성된 SI-LINK™DFDA-5451 NT 또는 Si-g-LDPE) 및 (B) (i) 10 내지 100 μm(각각 70 μm 및 40 μm)의 D90 입자 크기, (ii) 17 내지 140 MPa(각각 41.4 MPa 및 20.7 MPa)의 크러시 강도, 및 (iii) 0.10 내지 0.40 g/cc(각각 0.32 g/cc 및 0.23 g/cc)의 밀도를 갖는 유리 중공 미소구체(Glass Bubble S32HS 또는 Glass Bubble XLD3000)를 함유하는 가교결합된 조성물(실시예 1, 실시예 2, 실시예 4, 실시예 7)은 예기치 않게도 (i) 적어도 11 MPa의 인장 강도, (ii) 적어도 12%의 인장 신율, (iii) 0.800 g/cc 미만의 밀도, 및 (iv) 1.8 내지 2.06의 유전 상수의 조합을 나타낸다. 실시예 1, 실시예 2, 실시예 4, 및 실시예 7은 각각 와이어 및 케이블 용도에 대한 기계적 특성의 바람직한 균형을 보여주며, 이는 실시예 1, 실시예 2, 실시예 4, 및 실시예 7이 각각 와이어 및 케이블 용도에 적합하다는 것을 나타낸다.
임의의 특정 이론에 얽매이려는 것은 아니지만, 실란-작용화된 폴리올레핀은 (i) 10 내지 100 μm의 D90 입자 크기, (ii) 17 내지 140 MPa의 크러시 강도, 및 (iii) 0.10 내지 0.40 g/cc의 밀도를 갖는 유리 중공 미소구체와 가교결합(즉, 결합)하며, 이는 실란-작용화된 폴리올레핀 매트릭스 중에 분산된 유리 중공 미소구체의 안정성을 증가시키고 예기치 않게도 개선된 유전 성능(2.08 미만의 유전 상수로 입증됨) 및 개선된 기계적 성능(적어도 11 MPa의 인장 강도 및 적어도 12%의 인장 신율로 입증됨)을 갖는 동시에 또한 0.650 g/cc 내지 0.800 g/cc의 밀도를 갖는 가교결합된 조성물을 생성하는 것으로 여겨진다. 2.08 미만의 유전 상수는, 낮은 유전 상수에서 와이어 및 케이블이 낮은 감쇠 및 충분한 전송 성능(예를 들어, 더 높은 전송 용량 및 더 높은 전송 속도)을 나타내기 때문에 와이어 및 케이블 용도에서 유리하다.
본 개시내용은 특히 본원에 포함된 실시형태 및 예시에 한정되지 않고, 이하 청구범위의 범주 내에 있는 상기 실시형태의 일부 및 상이한 실시형태의 구성요소의 조합을 비롯한 상기 실시형태의 수정된 형태를 포함하려는 의도이다.
Claims (11)
- 가교결합된 중합체 조성물로서:
(A) 실란 작용화된 에틸렌계 중합체;
(B) (i) 10 μm 내지 100 μm의 D90 입자 크기;
(ii) 17 MPa 내지 140 MPa의 크러시 강도(crush strength);
(iii) 0.10 g/cc 내지 0.40 g/cc의 밀도를 갖는 무기 중공 미소구체를 포함하며;
상기 가교결합된 중합체 조성물은
11 MPa 내지 40 MPa의 인장 강도; 및
12% 내지 100%의 인장 신율을 갖는, 가교결합된 중합체 조성물. - 제1항에 있어서, 상기 무기 중공 미소구체는
(i) 30 μm 내지 100 μm의 D90 입자 크기;
(ii) 17 MPa 내지 50 MPa의 크러시 강도; 및
(iii) 0.20 g/cc 내지 0.35 g/cc의 밀도를 갖는 유리 중공 미소구체인, 가교결합된 중합체 조성물. - 제1항 또는 제2항에 있어서,
(A) 75 중량% 내지 99 중량%의 실란 작용화된 에틸렌계 중합체; 및
(B) 1 중량% 내지 25 중량%의 무기 중공 미소구체를 포함하는, 가교결합된 중합체 조성물. - 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 가교결합된 중합체 조성물은 0.650 g/cc 내지 0.800 g/cc의 밀도를 갖는, 가교결합된 중합체 조성물.
- 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 가교결합된 중합체 조성물은 1.80 내지 2.06의 유전 상수를 갖는, 가교결합된 중합체 조성물.
- 코팅된 전도체로서,
전도체; 및
상기 전도체 상의 코팅을 포함하고, 상기 코팅은
(A) 실란 작용화된 에틸렌계 중합체;
(B) (i) 10 μm 내지 100 μm의 D90 입자 크기;
(ii) 17 MPa 내지 140 MPa의 크러시 강도;
(iii) 0.10 g/cc 내지 0.40 g/cc의 밀도를 갖는 무기 중공 미소구체를 포함하며;
상기 가교결합된 중합체 조성물은
11 MPa 내지 40 MPa의 인장 강도; 및
12% 내지 100%의 인장 신율을 갖는, 코팅된 전도체. - 제6항에 있어서, 상기 코팅은 상기 전도체와 직접 접촉하는, 코팅된 전도체.
- 제6항 또는 제7항에 있어서, 상기 무기 중공 미소구체는
(i) 30 μm 내지 100 μm의 D90 입자 크기;
(ii) 17 MPa 내지 50 MPa의 크러시 강도; 및
(iii) 0.20 g/cc 내지 0.35 g/cc의 밀도를 갖는 유리 중공 미소구체인, 코팅된 전도체. - 제6항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 가교결합된 중합체 조성물은
(A) 75 중량% 내지 99 중량%의 실란 작용화된 에틸렌계 중합체; 및
(B) 1 중량% 내지 25 중량%의 무기 중공 미소구체를 포함하는, 코팅된 전도체. - 제6항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 가교결합된 중합체 조성물은 0.650 g/cc 내지 0.800 g/cc의 밀도를 갖는, 코팅된 전도체.
- 제6항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 가교결합된 중합체 조성물은 1.80 내지 2.06의 유전 상수를 갖는, 코팅된 전도체.
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