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A7 ____B7_ ·_ 五、發明説明_( 2 ) 絕緣材料層和半導性屏隔層全部都在共同的押出頭擠壓而 且同時地交聯。單一路徑的三重押出方法將製造步驟減到 最少,而且因Λ爲製造上的一個較佳的方法。然而,單一 路徑的三重押出方法通常使半導性廣隔層比二路徑的操作 方法更完全與絕緣材料層結.合。 通常,爲了要將絕緣的電線接合,或使尾端哮接,應該 從絕緣材料層剝去半導性屏隔層。從絕緣材料層剝去半導 性屏隔層’時常是非常困難的。在半導性屏隔層含碳黑的 情況下時常在絕緣材料屏隔層的表面上產生含碳殘餘物 。碳殘餘物可能不利地促進絕緣材料層成樹狀,這種成樹 狀的情形最後導致電纜的電性毁壞。因此有利的而且也令 人想要當半導性屏隔層從絕緣材料層去除時具有低剥離力 量(可容易地分離)以及想要半導性屏隔層使最小量的碳殘 餘物留在在絕緣材料屌隔層表面上》 可剝離的傳導性屏隔層組合物爲可以從交聯的絕緣材科 層分開而沒有在絕緣材科層上留下可測知的殘餘物量。通 吊,從可剥離的傳導性屏隔層組合物分離所需的力量遠比 結合屏隔層組合物所需的分離力量爲低。, 經濟部中央橾準局員工消費合作社印製 基於現有技術方法之可剝離和結合的半導性屏隔層组合 物之間有重要的成本差異。製造比現今技術更具成本效益 之可剥離配方將會是有利的。 發明概逑 本發明係提供一種組合物,包括: 25-75重量%含乙稀聚合物(基於組合物的總重量); -5- 说尺度適用'家標準(CNS ) Α4規格(21〇><297公^-------_______
經濟部中央標準局員工消費合作社印製 五、發明説明(3 ) 24-74重量%經處理的填充材料(基於組合物的 以及 -里厂 1-10重量%交.聯剩(基於組合物的總重量); 其中經處理的填充材肖包括〇.〇5_4〇重量%處理劑(基於經 處理的塡充材料重量)’而且該處理劑爲一種包括丙烯腈 和至少-種選自下列物質之單體的聚合物:丁二缔、異丙 烯、乙埽、丙烯、丁缔、己埽、辛缔、苯乙缔、·乙缔甲苯 …甲基苯乙烯 '二氣亞乙烯、氣乙烯、丙缔酸'丙缔 酸的Crc8烷酯、甲基丙晞酸、或甲基丙烯酸的烷酯 ;該丙烯腈佔基於處理劑重量之0 5_55重量%。 最佳之含乙烯聚合物爲:乙烯醋酸乙缔酯(EVA)聚合物 、乙烯丙烯橡膠(EPR)或乙烯丙烯二缔單體(EPDM)。更佳 的是含乙烯聚合物爲一種EVA聚合物,其中EVA聚合物佔 16-55重量%(基於醋酸乙烯酯單體的EVA聚合物重量)。較 佳之經處理的填充材科爲經處理含碳物質,經處理的碳黑 更佳。較佳的處理劑包括:丙烯腈和丁二烯。更佳者爲處 理劑包括丙烯腈丁二埽,或包含2〇·55重量%丙婦腈單體( 基於處理劑的重量)的幾基化(carb〇xyUted)丙烯腈丁二烯 聚合物。較佳的交聯劑爲有機過氧化物,諸如異丙苯曱基 過氧化物(dicumyi peroxide)、硫或硫施體系統。本發明的 較佳組合物是半導性。 本發明亦包括利用本發明組合物製得之製造物品。較佳 之製造物品包括本發明半導性組合物與絕緣層結合之電纜 絕緣材料,其中該絕緣層最好包括乙烯均聚物或共聚物。 -6 - — Ή裝-- (請先閱讀背面之:^意事項本頁)
,1T &紙張尺度適用中國國家標準(CNS〉从祕 ox297公瘦) B7 五、發明説明(4 ) 半導性的本發明組合物的一個優點爲該半導性組合物可 以用來作爲電線裡可剝離的半導性屏隔組合物而應用於電 線、電纜之絕緣上。 * - » .、、 本發明進一步細節和優點詳細説明如下。 發明内容的詳細説明 根據本發明之組合物包括: , 25-75重量%(基於組合物總重量)含乙烯聚合物; 24-74重量%,最好30-45重量%經處理的填充材料(基於 組合物的總重量);以及 1 1-1 0重量%,最好1-6重量%交聯劑(基於組合物的總重量) 其中經處理的填充材料包括0.05-40重量(〇.5-20重量%較 佳,4-1 5重量。/。更佳)之處理劑(基於.經處理的填充材料的 重量)’該處理劑爲一種包括丙缔腈和至少一種選自下列 物質之單體的聚合物:丁二烯、異丙晞、乙晞、丙缔、丁 缔、己烯、辛缔、苯乙烯、乙烯甲苯' α·曱基笨乙晞、 二氣亞乙晞、氣乙歸、丙燁酸、丙缔酸的8虎酯、甲 基丙烯酸 '或甲基丙烯酸的CrCs烷酯;該丙缔腈佔〇 5_55 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 重量%’較佳佔20-55重量% ’佔30-45重量。/❶更佳(基於處 理劑的重量)。 本發明組合物之含乙烯聚合物較.佳爲乙烯醋酸乙缔酯 (EVA)聚合物、乙埽丙烯橡膠(EPR)或乙烯丙埽二缔單體 (EPDM)。含乙烯聚合物爲EVA聚合物更佳,其中eva聚合 物幻6-5 5重m i 8.45重量%較佳(基於醋酸乙缔黯^ 本紙張尺度賴巾關家轉(CNS ) (训χ 297公爱) B7 五、發明説明丨5 ) 體的EVA聚合物重量 專=之:處理的填充材料係爲經處理的含 爲經處理的碳較佳的處理劑包括丙缔腈和丁二諦。^ 佳者爲該處理劑包括丙埽腈丁—缔 烯轉㈣丁-締《包含20-55重量⑽ =腈早體(基於處理劑的重量)⑽基化两料丁二缔聚名 較佳的交聯劑係爲有機過氧化物,例如異丙苯甲基過牵 化物、硫或硫施體系統。 本發明之較佳組合物爲半導性。 本發明組合物可以包括其他傳統的添如劑,例如夥伴齊 (⑶agents)、加工添加劑、烴油類、安定劑、加速劑、抗菊 化劑、硬化劑、乙烯基带燒等。組合物爲可硬化者較佳。 本發明組合物可以利用此項技藝者所知用來將聚合物禾 微粒組份混合的任何方式製造/製造本發明組合物的較佳 方法係爲使用批次或連續混合機,例如班伯里(Banbury)混 合機,雙螺旋押出機或布氏(Buss)揉合機混合。本發明紐 合物可以利用此項技藝裡的傳統方法硬化。 經濟部中夬標準局員工消費合作社印製 經處理的填充材科包括填充材料和處瑝劑β本發明组合 物所用適當填充材料包括(但是不限於此)例如碳黑和石圣 等含碳填充材料和例如矽石等金屬氧化物。 本發明所用較佳填充材料爲含碳物質,以碳黑較佳。碳 黑可以是任何種類的碳黑,例如爐碳黑、熱碳黑、乙块黑 、以及氣化方法製造的竣黑。當任何的碳黑用於本發明组 合物中時’經處理填充材料的碳黑組份碘値(I〗値)較佳爲 -8- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) Α4規格(210 X 297公瘦) Α7 Β7 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 五、發明説明(6 ) 10到1800毫克/克,18到250毫克/克最佳,而毛茸苯二曱酸 二丁酯吸收儘(DBP)爲40到350公撮/100克,較佳爲90到 180公撮/1〇〇克。 ·> ' .1 . 較佳之經處理填充材料爲使用〇 . 〇 5重量%到4 〇重量% ( 最妤0 5重量%到2 〇重量。/〇,比較最好4重量%到1 5重量0/〇) 處理劑(基於經處理碳黑的童量)處理的碳黑,并中處理劑 爲一種包括丙埽腈和至少一種選自下列物質之單體的聚合 物:丁二烯、異丙晞、乙烯、丙缔、丁烯、己烯、辛烯、 笨乙烯、乙埽曱苯、甲基苯乙烯、二氣亞乙烯、氣乙 缔、丙缔酸、丙烯酸的crc8烷酯、甲基丙烯酸、或甲基 丙婦酸的C rcs烷酯;該丙埽腈佔〇·5_55重量%,較佳2〇_ 5 5重量%,最佳30-45重量%(基於處理劑的重量ρ較佳的 處理劑包括:丙烯腈和丁二烯。更佳之處理劑包括丙烯腈 丁二烯,或包含2 0 - 5 5重量%丙烯腈單體(基於處理劑的重 量)的羧基化丙烯腈丁二烯聚合物。 適用於本發明組合物令之經處理填充材料可以利用此項 技藝所知的任何方式製造’例如當造粒填充劑時,將各组 份作物理性接合,並將其混合絲融混合。可以藉由傳統 的造粒方法來製造經處理的填充材料(乾型)。舉例來説, 本發明组合物所用之經處理的填充材料可藉由下述方法製 得:用包含處理劑的水性分散液.與在針式造粒機(咖 P—)中的填充劑(例如毛料黑)接觸以形成濕粒,然 後在控制的溫度及時間參數下加熱濕粒,使得水從粒子去 除,而處理劑幾乎不分解。 本紙張歧賴悄 .(請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) :,装. *•11 ,II I— I ill— . i — -I! I 1— - -I · -9 可用來製造本發明組合物之經處理填充材料之針式造粒 機係爲此項技藝所知’且包括美國專利第3,528,785號所述 的針式造粒機’譎專利案在此併入本案以作參考。美國專 利第3,528,785號也插述—種可以用來製造本發明組合物之 塡充材料的傳統造粒方法。 本發明亦包括利用本發明的組合物製得之製埤物品。較 佳之製造物品爲一種押出物品,例如樣板刀(pr〇file)、管 、綠音帶或薄膜。本發明製造物品爲一種介質、或高壓電 境時亦較佳,其包括: 金屬導體核心; ' 半導性屏隔層 絕緣層;以及 半導性外層,其中本發明半導性組合物用於半導性屏隔 層及/或半導性外層。本發明製造的物品可以使用熟知此 項技藝者所用之傳統技術來製造。 本發明各方面之效果及利益以及具體實施例將藉由下列 實例進一步地舉例説明,其中實施例係利用下列的測試程 序〇 . 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 下列的測試程序係用來測定及評估下列實施例裡所用之 碳黑的分析性質。下列實施例:植所用之碳黑的DBP(苯二甲 酸二丁酯吸附値)(表示成每100克碳黑的立方公分DBP(公 撮/100克))係根據ASTM D2414所述的測試程序測定。下列 實施例裡所用之碳黑的碘値(12値表示成每克的毫克數( 毫克/克))係定根據八8丁1^〇1510測試程序測定。 -10 - 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X 297公釐) 387001 A7 B7 8 五、發明説明( 剝離力係藉由利用加熱的水壓(溫度13〇°(:)產生1.2公愛 (mm)厚的斑點(piaqUe)產生組合物斑點的方式來測定。以 相拟的方式製造、包.含1 %異丙苯甲基過氧化物_的'2毫米厚斑 點聚乙烯》將那些二個斑在1〇〇1)8丨的壓力之下層壓一起並 且暴露於180。(:的固化循環15分鐘。所得積層板在壓力下 冷卻至周圍溫度。在剥角】8〇。和分離速度3.94对/分鐘下 ’從聚乙烯層將組合物分層出來所需的剥去力量記綠當做 剝離力量。測試的誤差一般爲+/_ 〇1砖/〇 5吋。 實例 利用二種竣黑(CB1和CB2)當做填充材料來製造十四種 组合物A-N。碳黑CB1和CB2具有下表1所示的性質。 ---------Π 裝-- 1 (請先閱讀r面之注意事項^^寫本頁) 碳黑 碘値 毫克/克’ 毛茸DBP 公撮/ 100克 CB1 68 140 CB2 20 131 組合物B、C、£、G、I、K、L、Μ和N是本發明組合物 之實例’並且利用包括碳黑和HYCAR® 1571(—種由BF好 富(Goodrich),亞倫(Akron),俄亥俄(〇hi〇)公司製造並販 賣的叛基化丙烯腈丁二缔乳膠聚合物)經處理的竣黑而製 得。 ... ’
、1T 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 -Λ*.· 本 組合物A、D、F、Η和J係爲利用未處理之碳黑粒製得的 對照組合物。 -11 - ^張尺度適用中國國家榡準(CNS.) Α4規格(2丨0X297公釐 马、發明説明(9 A7 B7 經濟部中央標準局員工消費合作杜印製 組合物B、C、E、G、I、k、L、M*N中所用經處理的 碳黑係藉由下述方式製得:將毛茸碳黑和HYCAR@ 1571( 一種羧基化丙缔、續丁二缔乳膠聚合物)和水在連續針式造 粒機裡化合以形成濕粒。組合物A、d、F、Η和J所用的對 照碳黑粒係以相同的方式製造,但不添加任何的處理劑。 將所得的濕粒在充份地去水而不會造成聚合物分解的溫度 下乾燥丨在這些實驗裡,發現18(rc的乾燥溫度範 圍是可接受的。 使用班伯里混合機將碳黑粒與ELVax EVA樹脂(杜邦, 威明頓(Wilmington),笛爾衛(Deleware)公司製造和販賣: 混合製得組合物,其包括40_42重量%碳黑(基於組合物的 重量)、0.5重量%(基於組合物的重量)、agERITE MA抗氧 化劑(由康卅挪渥R.T.汎德比爾公司販賣)、1 .〇重量〇/0(基於 組合物之重量)之VUL-CUP R過氧化物硬化劑(威明镇德拉 瓦州赫卡爾公司製造和販賣),而組合物之其餘物質爲 VUL-CUP R 〇混合溫度係維持在15〇»C以下以儘量減少化 合物早熟固化。 然後利用上述的程序來測定每種組合物的刺離力量》結 果係列於下面的表2裡》 請 先 閱 讀 r 之 注。 意 事 項 本 頁 裝 訂 12- 本紙張尺度適财11龄辟(CNS ) Α術( 21GX297公釐) 387001 A7 B7 五、發明説明(10 ) 表2 組合物 碳黑 處理劑 重量 碳黑載入 重量 ELVAX EVA樹脂等級 剝離力量 層/0.5对 A CB1 0 42 265 9.9 B CB1 1 42 265 7.5 C CB1 4 42 265 6.2 D CB1 0 45 265 7.7 E CB1 1 45 265 6.8 F CB1 0 40 170 3.6 G CB1 2 40 170 2.2 H |CB1 0 40 40L03 2.8 I |CB1 2 40 40L03 2.1 J CB2 0 40 40L03 2.9 K CB2 0.5 40 40L03 2.8 L CB2 1 40 40L03 2.8 M CB2 2 40 40L03 2.6 N CB2 4 40 40L03 2.3 請 先 閱 讀 τ ιέ 之 注^ 意 事 項 再It Φτ% 寫 本 頁 裝 訂 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 處理劑重量%,基於經處理的碳黑重量。 碳黑載入重量。/〇,基於組合物的重量。 處理劑= HYCAR® 1571丙烯腈丁二烯聚合物乳膠。 這些結果係表示因爲使用經處理的碳黑而致本發明的组 合物(B、C、E、G、I、K、L、Μ和N)剝離力量減少。這 個效應對不同程度的處理劑和不同的EVA樹脂是顯著的。 應該清楚地了解,本處描述之本發明的形式只是用來説明 的’並不意指限制本發明的範圍。 -13- 本纸張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐)