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▶ ダウ グローバル テクノロジーズ エルエルシーの特許一覧
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公表特許公報(A)
(11)【公表番号】
(43)【公表日】2023-11-14
(54)【発明の名称】ハロゲンフリー難燃性ポリマー組成物
(51)【国際特許分類】
C08L 23/04 20060101AFI20231107BHJP
C08K 3/22 20060101ALI20231107BHJP
H01B 7/295 20060101ALI20231107BHJP
【ＦＩ】
C08L23/04
C08K3/22
H01B7/295
【審査請求】未請求
【予備審査請求】未請求
(21)【出願番号】P 2023524408
(86)(22)【出願日】2021-10-25
(85)【翻訳文提出日】2023-05-09
(86)【国際出願番号】 US2021056459
(87)【国際公開番号】W WO2022093693
(87)【国際公開日】2022-05-05
(31)【優先権主張番号】102020000025531
(32)【優先日】2020-10-28
(33)【優先権主張国・地域又は機関】IT
(81)【指定国・地域】
(71)【出願人】
【識別番号】502141050
【氏名又は名称】ダウ グローバル テクノロジーズ エルエルシー
(74)【代理人】
【識別番号】100099759
【弁理士】
【氏名又は名称】青木 篤
(74)【代理人】
【識別番号】100123582
【弁理士】
【氏名又は名称】三橋 真二
(74)【代理人】
【識別番号】100128495
【弁理士】
【氏名又は名称】出野 知
(74)【代理人】
【識別番号】100208225
【弁理士】
【氏名又は名称】青木 修二郎
(74)【代理人】
【識別番号】100144417
【弁理士】
【氏名又は名称】堂垣 泰雄
(72)【発明者】
【氏名】イェルチ、クリシャン
(72)【発明者】
【氏名】チャウダリー、バーラト アイ．
(72)【発明者】
【氏名】クマール、バウェシュ
(72)【発明者】
【氏名】ブルミストロフ、スヴャトスラフ
(72)【発明者】
【氏名】ロペス ピケール、ダビド
(72)【発明者】
【氏名】カルデッリ、カミッロ
【テーマコード（参考）】
4J002
5G315
【Ｆターム（参考）】
4J002BB03W
4J002BB05X
4J002BB15X
4J002BB21X
4J002DA016
4J002DA026
4J002DA056
4J002DE076
4J002DE126
4J002DE136
4J002DE146
4J002DE236
4J002DJ016
4J002DJ036
4J002DJ046
4J002DJ056
4J002DK006
4J002FD136
4J002GQ01
5G315CA03
5G315CB02
5G315CB06
5G315CD04
5G315CD14
(57)【要約】
ポリマー組成物は、結晶化度試験に従って測定したときに２５重量％以上の１１０℃での結晶化度を有する第１のエチレン系ポリマーと、結晶化度試験に従って測定したときに４０重量％以下の２３℃での結晶化度を有する第２のエチレン系ポリマーと、４０重量％以上のハロゲンフリー難燃性充填剤と、を含む。
【特許請求の範囲】
【請求項1】
ポリマー組成物であって、結晶化度試験に従って測定したときに２５重量％以上の１１０℃での結晶化度を有する第１のエチレン系ポリマーと、
結晶化度試験に従って測定したときに４０重量％以下の２３℃での結晶化度を有する第２のエチレン系ポリマーと、
４０重量％以上のハロゲンフリー難燃性充填剤と、を含む、ポリマー組成物。
【請求項2】
前記ハロゲンフリー難燃性充填剤が、水酸化マグネシウムである、請求項１に記載のポリマー組成物。
【請求項3】
前記ポリマー組成物が、前記ポリマー組成物の総重量に基づいて、４０重量％～６５重量％の水酸化マグネシウムを含む、請求項２に記載のポリマー組成物。
【請求項4】
前記ポリマー組成物が、前記ポリマー組成物の総重量に基づいて、５重量％～４０重量％の前記第２のエチレン系ポリマーを含む、請求項１に記載のポリマー組成物。
【請求項5】
前記ポリマー組成物が、前記ポリマー組成物の総重量に基づいて、５重量％～４０重量％の前記第１のエチレン系ポリマーを含む、請求項１に記載のポリマー組成物。
【請求項6】
前記第１のエチレン系ポリマーが、０．９２５ｇ／ｃｃ～０．９５０ｇ／ｃｃの密度を有する、請求項５に記載のポリマー組成物。
【請求項7】
前記第１のエチレン系ポリマーが、ＡＳＴＭ Ｄ７９２に従って測定したときに０．９１０ｇ／ｃｃ～０．９３５ｇ／ｃｃの範囲の密度を有する低密度成分を含む、請求項６に記載のポリマー組成物。
【請求項8】
前記第１のエチレン系ポリマーが、ＡＳＴＭ Ｄ７９２に従って測定したときに０．９４５ｇ／ｃｃ～０．９６５ｇ／ｃｃの範囲の密度を有する高密度成分を含む、請求項７に記載のポリマー組成物。
【請求項9】
前記第１のエチレン系ポリマーが、ＡＳＴＭ Ｄ３８９５に従って測定したときに２０分以上の２００℃での酸化誘導時間を有する、請求項１に記載のポリマー組成物。
【請求項10】
被覆導体であって、導体と、
前記導体の周りに少なくとも部分的に配設された、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。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示は、概して、ポリマー組成物、より具体的には、金属水和物及び金属炭酸塩などの鉱物充填剤を含むポリマー組成物に関する。
【背景技術】
【0002】
序論
ポリオレフィン系ハロゲンフリー難燃性（halogen-free flame retardant、「ＨＦＦＲ」）ケーブルジャケット組成物は、絶縁／外被材料の難燃性が重要である様々な用途に有用である。難燃性は、可燃性ポリマー材料の濃度を希釈して、熱に曝露されるとポリマーの分解温度未満で分解する鉱物充填剤の添加によって達成されることが多い。金属水和物の分解は、水を放出し、それによって火源から熱を除去し、金属炭酸塩の分解は、ガス／蒸気相希釈剤として作用する二酸化炭素を生成する。従来のＨＦＦＲケーブルジャケット組成物は、屋内、建物内、列車内、車内、又は人々が存在し得る場所で使用される。多くの例において、ポリオレフィン（又は、オレフィンポリマー）は、エチレン系ポリマーである。
ポリオレフィン系ハロゲンフリー難燃性（halogen-free flame retardant、「ＨＦＦＲ」）ケーブルジャケット組成物は、絶縁／外被材料の難燃性が重要である様々な用途に有用である。難燃性は、可燃性ポリマー材料の濃度を希釈して、熱に曝露されるとポリマーの分解温度未満で分解する鉱物充填剤の添加によって達成されることが多い。金属水和物の分解は、水を放出し、それによって火源から熱を除去し、金属炭酸塩の分解は、ガス／蒸気相希釈剤として作用する二酸化炭素を生成する。従来のＨＦＦＲケーブルジャケット組成物は、屋内、建物内、列車内、車内、又は人々が存在し得る場所で使用される。多くの例において、ポリオレフィン（又は、オレフィンポリマー）は、エチレン系ポリマーである。
【0003】
ポリオレフィンワイヤ及びケーブル配合物中の鉱物充填剤の使用は、いくつかの欠点を被り、その大部分は、難燃仕様を満たすために必要な比較的高レベルの充填剤に起因する。ポリオレフィン中に４０重量パーセント（重量％）以上の充填剤を装填することは、珍しいことではない。この充填剤の装填は、ＨＦＦＲケーブルジャケット組成物の特性に影響を及ぼし、密度が高く、可撓性が限られ、かつ破断点引張伸びなどの機械的特性が低下した化合物がもたらされる。
【0004】
非晶質又は低結晶化度オレフィンポリマーのブレンドは、しばしば、そのような高い充填剤装填量の組み込みを可能にするために使用されるべきである。室温（すなわち、２３℃）での低い結晶化度は、ポリマー中の結晶領域が充填剤を受け入れることができないため、充填剤装填量を増加させるのに有利であるとみなされている。したがって、オレフィンポリマーは、結晶性画分が低下する（及び非晶質画分が増加する）につれて、より大きな充填剤装填レベルを可能にする。高い充填剤装填量に対応し、それによって高い値の破断点引張伸びがもたらされるが、高い非晶質画分を有するオレフィンポリマーは、典型的には、機械的変形に対するより低い耐性をもたらし、ＩＥＣ６０８１１－５０８によって管理される「ホットプレッシャー」又は「ホットナイフ」圧入試験などのＨＦＦＲケーブルジャケットのための従来の試験に不合格となる。本質的に、結晶性に起因するオレフィンポリマーの硬度（弾性率）と、ポリマーが達成し得る最大充填剤装填量との間にはトレードオフが存在する。機械的変形に対する低い耐性を克服するために、オレフィンポリマーの架橋を実施して、ケーブルジャケットの機械的特性を向上させることができるが、これは概して、破断点引張伸びに悪影響を及ぼす。
【0005】
上記を考慮すると、４０重量％以上のＨＦＦＲ含有量と、ＩＥＣ６０８１１－５０８に従って測定したときに５０％未満のホットナイフ圧入及びＡＳＴＭ Ｄ６３８に従って測定したときに２３℃で１００％以上の破断点引張伸びを示す、２５重量％以上の１１０℃での結晶化度を有するエチレン系ポリマーと、を有するポリマー組成物を発見することは驚くべきことであろう。
【発明の概要】
【0006】
本発明は、４０重量％以上のＨＦＦＲ含有量と、ＩＥＣ６０８１１－５０８に従って測定したときに５０％未満のホットナイフ圧入及びＡＳＴＭ Ｄ６３８に従って測定したときに２３℃で１００％以上の破断点引張伸びを示す、２５重量％以上の１１０℃での結晶化度を有するエチレン系ポリマーと、を有するポリマー組成物を提供する。
【0007】
本発明は、１１０℃で２５重量％以上の結晶化度を保持するポリマーを利用することによって、ポリマー組成物が効果的に硬化して、ホットナイフ試験に合格する一方で、ポリマー組成物の最大充填剤含有量を不必要に低下させずに、２３℃で十分に高い破断点引張伸びを保持することを発見した結果である。ポリマーの結晶化度は、概して、温度の上昇とともに低下するが、単位温度当たりの結晶化度の低下速度は、異なるポリマーについて異なる。従来使用されているポリマーでは、ポリマーが、結晶化度の損失に起因して高温でより柔らかくなるだけでなく、充填剤受容能力（２３℃で十分に高い破断点引張伸びを保持しながら、全充填剤装填量に影響を及ぼす）も、２３℃での高い結晶化度によって悪影響を受ける。本質的に、充填剤受容能力（したがって全充填剤装填量）は、結果的にホットナイフ試験に合格する助けとならない結晶化度に起因して低下する。この関係は、先行技術では概して室温での結晶化度に焦点を当てていたため認識されなかった。対照的に、１１０℃で２５重量％以上の結晶化度を保持する本発明のポリマーの使用は、ポリマー組成物をホットナイフ試験に合格するのに十分に硬くするだけでなく、２３℃で十分に高い破断点引張伸びを保持しながら、４０重量％以上のＨＦＦＲ含有量を組み込むこともできる。驚くべきことに、１１０℃で２５重量％以上の結晶化度がホットナイフ試験に合格するのに十分であることが発見された。
【0008】
本発明は、被覆導体において特に有用である。
【0009】
本開示の第１の特徴によれば、ポリマー組成物は、結晶化度試験に従って測定したときに２５重量％以上の１１０℃での結晶化度を有する第１のエチレン系ポリマーと、結晶化度試験に従って測定したときに４０重量％以下の２３℃での結晶化度を有する第２のエチレン系ポリマーと、４０重量％以上のハロゲンフリー難燃性充填剤と、を含む。
【0010】
本開示の第２の特徴によれば、ハロゲンフリー難燃性充填剤は、水酸化マグネシウムである。
【0011】
本開示の第３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、４０重量％～６５重量％の水酸化マグネシウムを含む。
【0012】
本開示の第４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％～４０重量％の第２のエチレン系ポリマーを含む。
【0013】
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、５重量％～４０重量％の第１のエチレン系ポリマーを含む。
【0014】
本開示の第６の特徴によれば、第１のエチレン系ポリマーは、０．９２５ｇ／ｃｃ～０．９５０ｇ／ｃｃの密度を有する。
【0015】
本開示の第７の特徴によれば、第１のエチレン系ポリマーは、ＡＳＴＭ Ｄ７９２に従って測定したときに０．９１０ｇ／ｃｃ～０．９３５ｇ／ｃｃの範囲の密度を有する低密度成分を含む。
【0016】
本開示の第８第１の特徴によれば、第１のエチレン系ポリマーは、ＡＳＴＭ Ｄ７９２に従って測定したときに０．９４５ｇ／ｃｃ～０．９６５ｇ／ｃｃの範囲の密度を有する高密度成分を含む。
【0017】
本開示の第９の特徴によれば、第１のエチレン系ポリマーは、ＡＳＴＭ Ｄ３８９５に従って測定したときに２０分以上の２００℃での酸化誘導時間を有する。
【0018】
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設されたポリマー組成物と、を含む。
【発明を実施するための形態】
【0019】
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。
【0020】
別途記載のない限り、全ての範囲は、終点を含む。
【0021】
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（ASTM International）（旧称、米国材料試験協会、Ａｍｅｒｉｃａｎ Ｓｏｃｉｅｔｙ ｆｏｒ Ｔｅｓｔｉｎｇ ａｎｄ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ）を指し、ＩＥＣは、国際電気標準会議（International Electrotechnical Commission）を指し、ＥＮは、欧州規格（European Norm）を指し、ＤＩＮは、ドイツ規格協会（Deutsches Institut fur Normung）を指し、ＩＳＯは、国際標準化機構（International Organization for Standards）を指す。
【0022】
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。
【0023】
本明細書において、メルトインデックス（Ｉ２）値は、２．１６キログラム（Ｋｉｌｏｇｒａｍ、Ｋｇ）の質量を用いて摂氏１９０度（℃）でＡＳＴＭ法Ｄ１２３８に従って決定された値を指し、１０分当たりに溶出されるグラム数（「ｇ／１０分」）の単位で提供される。
【0024】
本明細書における密度値は、２３℃でＡＳＴＭ Ｄ７９２に従って決定された値を指し、１立方センチメートル当たりのグラム数（「ｇ／ｃｃ」）の単位で提供される。
【0025】
本明細書で使用される場合、Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ａｂｓｔｒａｃｔ Ｓｅｒｖｉｃｅｓ登録番号（「ＣＡＳ＃」）は、本文書の優先日の時点でＣｈｅｍｉｃａｌ Ａｂｓｔｒａｃｔ Ｓｅｒｖｉｃｅによって化学化合物に最後に割り当てられた固有の数字識別子を指す。
【0026】
ポリマー組成物
本開示は、ポリマー組成物に関する。ポリマー組成物は、第１のエチレン系ポリマーと、第２のエチレン系ポリマーと、ハロゲンフリー難燃性充填剤と、を含む。
本開示は、ポリマー組成物に関する。ポリマー組成物は、第１のエチレン系ポリマーと、第２のエチレン系ポリマーと、ハロゲンフリー難燃性充填剤と、を含む。
【0027】
エチレン系ポリマー
上記のように、ポリマー組成物は、第１のエチレン系ポリマーと、第２のエチレン系ポリマーと、を含む。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が、他のコモノマーも用いられ得るポリマーである。「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。
上記のように、ポリマー組成物は、第１のエチレン系ポリマーと、第２のエチレン系ポリマーと、を含む。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が、他のコモノマーも用いられ得るポリマーである。「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。
【0028】
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したときに、５０重量％以上、６０重量％以上、７０重量％以上、８０重量％以上、８５重量％以上、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９７．５重量％以上、又は９８重量％以上、又は９９重量％以上、一方で同時に１００重量％以下、９９．５重量％以下、又は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、又は９０重量％以下、又は８５重量％以下、又は８０重量％以下、又は７０重量％以下、又は６０重量％以下のエチレンを含み得る。好適なエチレン系ポリマーの非限定的な例としては、エチレン／アルファ－オレフィン（α－オレフィン）コポリマー、エチレン／Ｃ３～Ｃ８アルファ－オレフィンコポリマー、エチレン／Ｃ４～Ｃ８アルファ－オレフィンコポリマー、並びにエチレンと以下のコモノマー：アクリレート、（メタ）アクリル酸、（メタ）アクリルエステル、一酸化炭素、無水マレイン酸、酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、マレイン酸のモノエステル、マレイン酸のジエステル、ビニルトリアルコキシシラン、ビニルトリアルキルシラン、及びそれらの任意の組み合わせのうちの１つ以上とのコポリマーが挙げられる。好適なエチレン系ポリマーとしては、これらのコモノマーがエチレン系ポリマーにグラフトされているものも挙げられる。エチレン系ポリマーの他の単位としては、Ｃ３、又はＣ４、又はＣ６、又はＣ８、又はＣ１０、又はＣ１２、又はＣ１６、又はＣ１８、又はＣ２０α－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－オクテンが挙げられ得る。
【0029】
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することができ、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、密度などによって互いに異なる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。
【0030】
ポリマー組成物は、第１のエチレン系ポリマーと、第２のエチレン系ポリマーと、を含む。ポリマー組成物中で使用される第１及び第２のエチレン系ポリマーは、密度、メルトフローインデックス、化学成分、分子量分布、異なる温度での結晶化度、及び酸化誘導時間が互いに異なり得る。
【0031】
第１のエチレン系ポリマー
第１のエチレン系ポリマーは、０．９２５ｇ／ｃｃ～０．９５０ｇ／ｃｃの密度を有し得る。例えば、第１のエチレン系ポリマーの密度は、０．９２５ｇ／ｃｃ以上、又は０．９３０ｇ／ｃｃ以上、又は０．９３５ｇ／ｃｃ以上、又は０．９４０ｇ／ｃｃ以上、又は０．９４５ｇ／ｃｃ以上、一方で同時に０．９５０ｇ／ｃｃ以下、又は０．９４５ｇ／ｃｃ以下、又は０．９４０ｇ／ｃｃ以下、又は０．９３５ｇ／ｃｃ以下、又は０．９３０ｇ／ｃｃ以下であり得る。
第１のエチレン系ポリマーは、０．９２５ｇ／ｃｃ～０．９５０ｇ／ｃｃの密度を有し得る。例えば、第１のエチレン系ポリマーの密度は、０．９２５ｇ／ｃｃ以上、又は０．９３０ｇ／ｃｃ以上、又は０．９３５ｇ／ｃｃ以上、又は０．９４０ｇ／ｃｃ以上、又は０．９４５ｇ／ｃｃ以上、一方で同時に０．９５０ｇ／ｃｃ以下、又は０．９４５ｇ／ｃｃ以下、又は０．９４０ｇ／ｃｃ以下、又は０．９３５ｇ／ｃｃ以下、又は０．９３０ｇ／ｃｃ以下であり得る。
【0032】
第１のエチレン系ポリマーは、０．１ｇ／１０分～５ｇ／１０分のメルトインデックスを有し得る。例えば、第１のエチレン系ポリマーのメルトインデックスは、０．１ｇ／１０分以上、又は０．５ｇ／１０分以上、又は１．０ｇ／１０分以上、又は１．５ｇ／１０分以上、又は２．０ｇ／１０分以上、又は２．５ｇ／１０分以上、又は３．０ｇ／１０分以上、又は３．５ｇ／１０分以上、又は４．０ｇ／１０分以上、又は４．５ｇ／１０分以上、一方で同時に５．０ｇ／１０分以下、又は４．５ｇ／１０分以下、又は４．０ｇ／１０分以下、又は３．５ｇ／１０分以下、又は３．０ｇ／１０分以下、又は２．５ｇ／１０分以下、又は２．０ｇ／１０分以下、又は１．５ｇ／１０分以下、又は１．０ｇ／１０分以下、又は０．５ｇ／１０分以下であり得る。メルトインデックスは、ＡＳＴＭ Ｄ１２３８に従って、１９０℃及び２．１６ｋｇで測定される。
【0033】
多峰性の具体例では、第１のエチレン系ポリマーは、高分子量（「低密度」）成分及び低分子量（「高密度」）成分を含む。
【0034】
エチレン系ポリマーの低密度成分は、０．９１０ｇ／ｃｃ～０．９３５ｇ／ｃｃの密度を有し得る。例えば、第１のエチレン系ポリマーの低密度成分の密度は、０．９１０ｇ／ｃｃ以上、又は０．９１５ｇ／ｃｃ以上、又は０．９２０ｇ／ｃｃ以上、又は０．９２５ｇ／ｃｃ以上、又は０．９３０ｇ／ｃｃ以上、一方で同時に０．９３５ｇ／ｃｃ以下、又は０．９３０ｇ／ｃｃ以下、又は０．９２５ｇ／ｃｃ以下、又は０．９２０ｇ／ｃｃ以下、又は０．９１５ｇ／ｃｃ以下であり得る。
【0035】
第１のエチレン系ポリマーの低密度成分は、０．１ｇ／１０分～１．０ｇ／１０分のメルトインデックスを有し得る。例えば、低密度成分のメルトインデックスは、０．０１ｇ／１０分以上、又は０．１ｇ／１０分以上、又は０．２ｇ／１０分以上、又は０．３ｇ／１０分以上、又は０．４ｇ／１０分以上、又は０．５ｇ／１０分以上、又は０．６ｇ／１０分以上、又は０．７ｇ／１０分以上、又は０．８ｇ／１０分以上、又は０．９ｇ／１０分以上、一方で同時に１．０ｇ／１０分以下、又は０．９ｇ／１０分以下、又は０．８ｇ／１０分以下、又は０．７ｇ／１０分以下、又は０．６ｇ／１０分以下、又は０．５ｇ／１０分以下、又は０．４ｇ／１０分以下、又は０．３ｇ／１０分以下、又は０．２ｇ／１０分以下、又は０．１ｇ／１０分以下であり得る。メルトインデックスは、ＡＳＴＭ Ｄ１２３８に従って、１９０℃及び２．１６ｋｇで測定される。
【0036】
第１のエチレン系ポリマーの高密度成分は、０．９４５ｇ／ｃｃ～０．９６５ｇ／ｃｃの密度を有し得る。例えば、第１のエチレン系ポリマーの高密度成分の密度は、０．９４５ｇ／ｃｃ以上、又は０．９５０ｇ／ｃｃ以上、又は０．９５５ｇ／ｃｃ以上、又は０．９６０ｇ／ｃｃ以上、一方で同時に０．９６５ｇ／ｃｃ以下、又は０．９６０ｇ／ｃｃ以下、又は０．９５５ｇ／ｃｃ以下、又は０．９５０ｇ／ｃｃ以下であり得る。
【0037】
第１のエチレン系ポリマーの高密度成分は、２．０ｇ／１０分～２００ｇ／１０分のメルトインデックスを有し得る。例えば、高密度成分のメルトインデックスは、２．０ｇ／１０分以上、又は１０ｇ／１０分以上、又は２０ｇ／１０分以上、又は５０ｇ／１０分以上、又は１００ｇ／１０分以上、又は１５０ｇ／１０分以上、一方で同時に２００ｇ／１０分以下、又は１５０ｇ／１０分以下、又は１００ｇ／１０分以下、又は５０ｇ／１０分以下、又は２０ｇ／１０分以下、又は１０ｇ／１０分以下、又は５ｇ／１０分以下であり得る。メルトインデックスは、ＡＳＴＭ Ｄ１２３８に従って、１９０℃及び２．１６ｋｇで測定される。
【0038】
第１のエチレン系ポリマーは、結晶化度試験に従って測定したときに２５重量％以上の１１０℃での結晶化度を有する。結晶化度試験は、以下の実施例の項において詳細に定義される。第１のエチレン系ポリマーは、結晶化度試験に従って測定したときに２５重量％以上、又は３０重量％以上、又は３５重量％以上、又は４０重量％以上、又は４５重量％以上、又は５０重量％以上、又は５５重量％以上、又は６０重量％以上、又は６５重量％以上、一方で同時に７０重量％以下、又は６５重量％以下、又は６０重量％以下、又は５５重量％以下、又は５０重量％以下、又は４５重量％以下、又は４０重量％以下、又は３５重量％以下、又は３０重量％以下の１１０℃での結晶化度を有し得る。第１のエチレン系ポリマーは、結晶化度試験に従って測定したときに４０重量％～７０重量％の２３℃での結晶化度を有し得る。例えば、第１のエチレン系ポリマーは、結晶化度試験に従って測定したときに４０重量％以上、又は４５重量％以上、又は５０重量％以上、又は５５重量％以上、又は６０重量％以上、又は６５重量％以上、一方で同時に７０重量％以下、又は６５重量％以下、又は６０重量％以下、又は５５重量％以下、又は５０重量％以下、又は４５重量％以下の２３℃での結晶化度を有し得る。
【0039】
第１のエチレン系ポリマーは、ＡＳＴＭ Ｄ３８９５に従って測定したときに２０分以上の２００℃での酸化誘導時間（Oxidative Induction Time、「ＯＩＴ」）を有する。例えば、第１のエチレン系ポリマーは、ＡＳＴＭ Ｄ３８９５に従って測定したときに２０分以上、又は３０分以上、又は４０分以上、又は５０分以上、又は６０分以上、又は７０分以上、又は８０分以上、又は９０分以上、又は１００分以上、又は１１０分以上、又は１２０分以上、又は１３０分以上、又は１４０分以上、又は１５０分以上、一方で同時に１６０分以下、又は１５０分以下、又は１４０分以下、又は１３０分以下、又は１２０分以下、又は１１０分以下、又は１００分以下、又は９０分以下、又は８０分以下、又は７０分以下、又は６０分以下の２００℃での酸化誘導時間を有し得る。２００℃での増加したＯＩＴは、熱曝露後のポリマー組成物の弾性率の劣化に有益に抵抗し、それによってホットナイフ試験におけるより良好な性能を可能にすると考えられる。
【0040】
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１０重量％以上、又は１５重量％以上、又は２０重量％以上、又は２５重量％以上、又は３０重量％以上、又は３５重量％以上、一方で同時に４０重量％以下、又は３５重量％以下、又は３０重量％以下、又は２５重量％以下、又は２０重量％以下、又は１５重量％以下、又は１０重量％以下の第１のエチレン系ポリマーを含み得る。
【0041】
第２のエチレン系ポリマー
第２のエチレン系ポリマーは、ＡＳＴＭ Ｄ７９２に従って測定したときに０．８６０ｇ／ｃｃ以上、又は０．８６５ｇ／ｃｃ以上、又は０．８７０ｇ／ｃｃ以上、又は０．８８０ｇ／ｃｃ以上、又は０．８８５ｇ／ｃｃ以上、又は０．８９０ｇ／ｃｃ以上、又は０．９００ｇ／ｃｃ以上、又は０．９１０ｇ／ｃｃ以上、又は０．９２０ｇ／ｃｃ以上、一方で同時に１．０００ｇ／ｃｃ以下、又は０．９９０ｇ／ｃｃ以下、又は０．９８０ｇ／ｃｃ以下、又は０．９７０ｇ／ｃｃ以下、又は０．９６０ｇ／ｃｃ以下、又は０．９５０ｇ／ｃｃ以下、又は０．９４０ｇ／ｃｃ以下、又は０．９３０ｇ／ｃｃ以下、又は０．９２０ｇ／ｃｃ以下、又は０．９１０ｇ／ｃｃ以下、又は０．９００ｇ／ｃｃ以下、又は０．８９０ｇ／ｃｃ以下、又は０．８８０ｇ／ｃｃ以下、又は０．８７０ｇ／ｃｃ以下の密度を有し得る。
第２のエチレン系ポリマーは、ＡＳＴＭ Ｄ７９２に従って測定したときに０．８６０ｇ／ｃｃ以上、又は０．８６５ｇ／ｃｃ以上、又は０．８７０ｇ／ｃｃ以上、又は０．８８０ｇ／ｃｃ以上、又は０．８８５ｇ／ｃｃ以上、又は０．８９０ｇ／ｃｃ以上、又は０．９００ｇ／ｃｃ以上、又は０．９１０ｇ／ｃｃ以上、又は０．９２０ｇ／ｃｃ以上、一方で同時に１．０００ｇ／ｃｃ以下、又は０．９９０ｇ／ｃｃ以下、又は０．９８０ｇ／ｃｃ以下、又は０．９７０ｇ／ｃｃ以下、又は０．９６０ｇ／ｃｃ以下、又は０．９５０ｇ／ｃｃ以下、又は０．９４０ｇ／ｃｃ以下、又は０．９３０ｇ／ｃｃ以下、又は０．９２０ｇ／ｃｃ以下、又は０．９１０ｇ／ｃｃ以下、又は０．９００ｇ／ｃｃ以下、又は０．８９０ｇ／ｃｃ以下、又は０．８８０ｇ／ｃｃ以下、又は０．８７０ｇ／ｃｃ以下の密度を有し得る。
【0042】
第２のエチレン系ポリマーは、１ｇ／１０分以上、又は２ｇ／１０分以上、３ｇ／１０分以上、４ｇ／１０分以上、５ｇ／１０分以上、６ｇ／１０分以上、７ｇ／１０分以上、８ｇ／１０分以上、９ｇ／１０分以上、１０ｇ／１０分以上、又は１１ｇ／１０分以上、又は１２ｇ／１０分以上、１３ｇ／１０分以上、１４ｇ／１０分以上、１５ｇ／１０分以上、１６ｇ／１０分以上、１７ｇ／１０分以上、１８ｇ／１０分以上、１９ｇ／１０分以上、一方で同時に２０ｇ／１０分以下、又は１９ｇ／１０分以下、又は１８ｇ／１０分以下、又は１７ｇ／１０分以下、又は１６ｇ／１０分以下、又は１５ｇ／１０分以下、又は１４ｇ／１０分以下、又は１３ｇ／１０分以下、又は１２ｇ／１０分以下、又は１１ｇ／１０分以下、又は１０ｇ／１０分以下、又は９ｇ／１０分以下、又は８ｇ／１０分以下、又は７ｇ／１０分以下、又は６ｇ／１０分以下、又は５ｇ／１０分以下、又は４ｇ／１０分以下、又は３ｇ／１０分以下、又は２ｇ／１０分以下のメルトインデックスを有し得る。メルトインデックスは、ＡＳＴＭ Ｄ１２３８に従って、１９０℃及び２．１６ｋｇで測定される。
【0043】
第２のエチレン系ポリマーは、結晶化度試験に従って測定したときに４０重量％以下の２３℃での結晶化度を有する。例えば、第２のエチレン系ポリマーは、結晶化度試験に従って測定したときに４０重量％以下、又は３５重量％以下、又は３０重量％以下、又は２５重量％以下、又は２０重量％以下、又は１５重量％以下、又は１０重量％以下、又は５重量％以下、又は０重量％、一方で同時に１重量％以上、又は５重量％以上、又は１０重量％以上、又は１５重量％以上、又は２０重量％以上、又は２５重量％以上、又は３０重量％以上、又は３５重量％以上の２３℃での結晶化度を有し得る。
【0044】
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１０重量％以上、又は１５重量％以上、又は２０重量％以上、又は２５重量％以上、又は３０重量％以上、又は３５重量％以上、一方で同時に４０重量％以下、又は３５重量％以下、又は３０重量％以下、又は２５重量％以下、又は２０重量％以下、又は１５重量％以下、又は１０重量％以下の第２のエチレン系ポリマーを含み得る。
【0045】
いくつかの例では、ポリマー組成物は、エチレンと、アクリレート、（メタ）アクリル酸、（メタ）アクリルエステル、一酸化炭素、無水マレイン酸、酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、マレイン酸のモノエステル、マレイン酸のジエステル、ビニルトリアルコキシシラン、ビニルトリアルキルシラン、及びそれらの組み合わせからなる群から選択されるコモノマー（共重合又はグラフト化）のうちの１つ以上とのコポリマーである第２のエチレン系ポリマーを含み得る。ポリマー組成物は、ポリマー組成物の総重量に基づいて、０重量％以上、又は１重量％以上、又は２重量％以上、又は３重量％以上、又は４重量％以上、又は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１５重量％以上、又は２０重量％以上、又は２５重量％以上、一方で同時に３０重量％以下、又は２５重量％以下、又は２０重量％以下、又は１５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、又は５重量％以下、又は４重量％以下、又は３重量％以下、又は２重量％以下、又は１重量％以下の濃度で第２のエチレン系ポリマーのそのような例を含み得る。
【0046】
いくつかの例では、ポリマー組成物は、マレイン化された第２のエチレン系ポリマーを含み得る。本明細書で使用される場合、「マレイン化」という用語は、無水マレイン酸モノマーを組み込むために変性されたエチレン系ポリマーを示している。マレイン化エチレン系ポリマーは、無水マレイン酸モノマーをエチレン及び他のモノマー（存在する場合）と共重合して、ポリマー骨格に組み込まれた無水マレイン酸を有するインターポリマーを調製することによって形成され得る。追加的に、又は代替的に、無水マレイン酸は、エチレン系ポリマーにグラフト重合され得る。第２のエチレン系ポリマーのマレイン化された例は、ポリマー組成物のエチレン系ポリマーとＨＦＦＲとの間の相溶化剤として機能するのに有用であり得る。
【0047】
マレイン化された第２のエチレン系ポリマーは、マレイン化された第２のエチレン系ポリマーの総重量に基づいて、０．２５重量％以上、又は０．５０重量％以上、又は０．７５重量％以上、又は１．００重量％以上、又は１．２５重量％以上、又は１．５０重量％以上、又は１．７５重量％以上、又は２．００重量％以上、又は２．２５重量％以上、又は２．５０重量％以上、又は２．７５重量％以上、一方で同時に３．００重量％以下、又は２．７５重量％以下、又は２．５０重量％以下、又は２．２５重量％以下、又は２．００重量％以下、又は１．７５重量％以下、又は１．５０重量％以下、又は１．２５重量％以下、又は１．００重量％以下、又は０．７５重量％以下、又は０．５重量％以下の無水マレイン酸含有量を有し得る。無水マレイン酸濃度は、滴定分析によって決定される。滴定分析は、乾燥樹脂を利用することによって実施し、０．０２Ｎ ＫＯＨで滴定して無水マレイン酸の量を決定する。乾燥ポリマーは、０．３～０．５グラムのマレイン化ポリマーを約１５０ｍＬの還流キシレンに溶解することにより滴定される。完全に溶解した後、脱イオン水（４滴）を溶液に添加し、溶液を１時間還流する。次いで、１％チモールブルー（数滴）を溶液に添加し、紫色の形成で示されるように、溶液をエタノール中０．０２Ｎ ＫＯＨで滴定する。次いで、溶液を０．０５Ｎ ＨＣｌのイソプロパノール溶液で黄色の終点まで逆滴定する。
【0048】
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重量％以上、又は１重量％以上、又は２重量％以上、又は３重量％以上、又は４重量％以上、又は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、一方で同時に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、又は５重量％以下、又は４重量％以下、又は３重量％以下、又は２重量％以下、又は１重量％以下のマレイン化された第２のエチレン系ポリマーを含み得る。
【0049】
ハロゲンフリー難燃性充填剤
ポリマー組成物のハロゲンフリー難燃剤は、炎の生成を阻害、抑制、又は遅延させ得る。ポリマー組成物に使用するのに好適なハロゲンフリー難燃剤の例としては、金属水和物、金属炭酸塩、赤リン、シリカ、アルミナ、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム、酸化チタン、カーボンナノチューブ、タルク、粘土、有機改質粘土、炭酸カルシウム、ホウ酸亜鉛、三酸化アンチモン、珪灰石、マイカ、オクタモリブデン酸アンモニウム、フリット、中空ガラス微小球、膨張性化合物、膨張グラファイト、及びそれらの組み合わせが含まれるが、これらに限定されない。ある実施形態では、ハロゲンフリー難燃剤は、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム、炭酸カルシウム、及びそれらの組み合わせからなる群から選択され得る。ハロゲンフリー難燃剤は、８～２４個の炭素原子、若しくは１２～１８個の炭素原子を有する飽和若しくは不飽和カルボン酸、又はその酸の金属塩で任意選択的に表面処理（被覆）され得る。例示的な表面処理は、米国特許第４，２５５，３０３号、米国特許第５，０３４，４４２号、米国特許第７，５１４，４８９号、米国特許出願公開第２００８／０２５１２７３号、及び国際公開第２０１３／１１６２８３号に記載されている。代替的に、酸又は塩は、表面処理手順を使用するのではなく、単に同様の量で組成物に添加され得る。シラン、チタネート、ホスフェート、及びジルコネートを含む当該技術分野で既知の他の表面処理も使用されてもよい。
ポリマー組成物のハロゲンフリー難燃剤は、炎の生成を阻害、抑制、又は遅延させ得る。ポリマー組成物に使用するのに好適なハロゲンフリー難燃剤の例としては、金属水和物、金属炭酸塩、赤リン、シリカ、アルミナ、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム、酸化チタン、カーボンナノチューブ、タルク、粘土、有機改質粘土、炭酸カルシウム、ホウ酸亜鉛、三酸化アンチモン、珪灰石、マイカ、オクタモリブデン酸アンモニウム、フリット、中空ガラス微小球、膨張性化合物、膨張グラファイト、及びそれらの組み合わせが含まれるが、これらに限定されない。ある実施形態では、ハロゲンフリー難燃剤は、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム、炭酸カルシウム、及びそれらの組み合わせからなる群から選択され得る。ハロゲンフリー難燃剤は、８～２４個の炭素原子、若しくは１２～１８個の炭素原子を有する飽和若しくは不飽和カルボン酸、又はその酸の金属塩で任意選択的に表面処理（被覆）され得る。例示的な表面処理は、米国特許第４，２５５，３０３号、米国特許第５，０３４，４４２号、米国特許第７，５１４，４８９号、米国特許出願公開第２００８／０２５１２７３号、及び国際公開第２０１３／１１６２８３号に記載されている。代替的に、酸又は塩は、表面処理手順を使用するのではなく、単に同様の量で組成物に添加され得る。シラン、チタネート、ホスフェート、及びジルコネートを含む当該技術分野で既知の他の表面処理も使用されてもよい。
【0050】
本開示による組成物での使用に好適なハロゲンフリー難燃剤の市販の例としては、Ｎａｂａｌｔｅｃ ＡＧから入手可能なＡＰＹＲＡＬ（商標）４０ＣＤ水酸化アルミニウム、Ｍａｇｎｉｆｉｎ Ｍａｇｎｅｓｉａｐｒｏｄｕｋｔｅ ＧｍｂＨ＆Ｃｏ ＫＧから入手可能なＭＡＧＮＩＦＩＮ（商標）Ｈ５水酸化マグネシウム、Ｒｅｖｅｒｔｅから入手可能なＭｉｃｒｏｃａｒｂ ９５Ｔウルトラミクロ化及び処理済み炭酸カルシウム、並びにそれらの組み合わせが挙げられるが、これらに限定されない。
【0051】
ポリマー組成物は、ポリマー組成物の重量に基づいて、４０重量％以上、又は４２重量％以上、又は４４重量％以上、又は４６重量％以上、又は４８％以上、又は５０重量％以上、又は５２重量％以上、又は５４重量％以上、又は５６重量％以上、又は５８％以上、又は６０重量％以上、又は６２重量％以上、又は６４重量％以上、又は６６重量％以上、又は６８％以上、又は７０重量％以上、又は７２重量％以上、又は７４重量％以上、又は７６重量％以上、又は７８％以上、一方で同時に８０重量％以下、又は７８重量％以下、又は７６重量％以下、又は７４重量％以下、又は７２重量％以下、又は７０重量％以下、又は６８重量％以下、又は６６重量％以下、又は６４重量％以下、又は６２重量％以下、又は６０重量％以下、又は５８重量％以下、又は５６重量％以下、又は５４重量％以下、又は５２重量％以下、又は５０重量％以下、又は４８重量％以下、又は４６重量％以下、又は４４重量％以下、又は４２重量％以下の濃度でＨＦＦＲ充填剤を含み得る。
【0052】
添加剤
ポリマー組成物は、酸化防止剤、架橋助剤、硬化促進剤及びスコーチ抑制剤、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、抗滴下剤（例えば、エチレン酢酸ビニル）、並びに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％～２０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、酸化防止剤、架橋助剤、硬化促進剤及びスコーチ抑制剤、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、抗滴下剤（例えば、エチレン酢酸ビニル）、並びに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％～２０重量％の追加の添加剤のうちの１つ以上を含み得る。
【0053】
ＵＶ光安定剤は、ヒンダードアミン光安定剤（hindered amine light stabilizer、「ＨＡＬＳ」）及びＵＶ光吸収剤（UV light absorber、「ＵＶＡ」）添加剤を含み得る。代表的なＵＶＡ添加剤には、Ｃｉｂａ，Ｉｎｃ．から市販されているＴＩＮＵＶＩＮ ３２６（商標）光安定剤及びＴＩＮＵＶＩＮ ３２８（商標）光安定剤などのベンゾトリアゾール型が含まれる。ＨＡＬ’ｓ添加剤及びＵＶＡ添加剤のブレンドも有効である。
【0054】
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。
【0055】
加工助剤は、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の金属塩；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。
【0056】
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、最高溶融ポリマーの融点を超える温度で行われ得る。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被覆して、保管中の取り扱いを容易にすることができる。
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、最高溶融ポリマーの融点を超える温度で行われ得る。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被覆して、保管中の取り扱いを容易にすることができる。
【0057】
使用され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が使用され得る。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。
【0058】
被覆導体は、このポリマー組成物から形成され得る。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。本ポリマー組成物は、導体の周囲に少なくとも部分的に配設されて、被覆導体を製造する。導体は、導電性金属又は光透過性構造体を含むことができる。
【0059】
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。
【0060】
ポリマー組成物は、導体の上及び／又は周囲に配設されて、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、若しくは包み得る。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。
【実施例】
【0061】
材料
以下の材料を、以下の実施例で用いる。
以下の材料を、以下の実施例で用いる。
【0062】
２ＥＰ（Ａ）は、オクテンコモノマーを有し、０．８８５ｇ／ｃｃの密度、１．０ｇ／１０分のメルトインデックス、２３℃で２３重量％の結晶化度を示すエチレン系ポリマーであり、Ｔｈｅ Ｄｏｗ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏｍｐａｎｙ、Ｍｉｄｌａｎｄ，ＭＩから市販されている。
【0063】
２ＥＰ（Ｂ）は、ブテンコモノマーを有し、０．８６５ｇ／ｃｃの密度、及び５．０ｇ／１０分のメルトインデックス、２３℃で９重量％の結晶化度を示すエチレン系ポリマーであり、Ｔｈｅ Ｄｏｗ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏｍｐａｎｙ、Ｍｉｄｌａｎｄ，ＭＩから市販されている。
【0064】
ＬＬＤＰＥは、０．９２ｇ／ｃｃの密度、１．０ｇ／１０分のメルトインデックス、５２重量％の全結晶化度、２３℃で５０重量％の結晶化度、１１０℃で２０重量％の結晶化度、２００℃で２５分のＯＩＴを有する直鎖状低密度ポリエチレンであり、Ｔｈｅ Ｄｏｗ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏｍｐａｎｙ、Ｍｉｄｌａｎｄ，ＭＩから市販されている。
【0065】
１ＥＰ（Ａ）は、０．９３１ｇ／ｃｃの密度、０．７０ｇ／１０分のメルトインデックス、５７重量％の全結晶化度、２３℃で５６重量％の結晶化度、１１０℃で３５重量％の結晶化度、２００℃で１２３分のＯＩＴを有するエチレン系ポリマーであり、Ｔｈｅ Ｄｏｗ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏｍｐａｎｙ、Ｍｉｄｌａｎｄ，ＭＩから市販されている。
【0066】
１ＥＰ（Ｂ）は、０．９４１ｇ／ｃｃの密度、０．５５ｇ／１０分のメルトインデックス、６６重量％の全結晶化度、２３℃で６５重量％の結晶化度、１１０℃で５０重量％の結晶化度、２００℃で１４６分のＯＩＴを有するエチレン系ポリマーであり、Ｔｈｅ Ｄｏｗ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏｍｐａｎｙ、Ｍｉｄｌａｎｄ，ＭＩから市販されている。
【0067】
１ＥＰ（Ｃ）は、０．９４０ｇ／ｃｃの密度、１．０ｇ／１０分のメルトインデックス、６４重量％の全結晶化度、２３℃で６３重量％の結晶化度、１１０℃で４８重量％の結晶化度、２００℃で２５分のＯＩＴを有するエチレン系ポリマーであり、Ｔｈｅ Ｄｏｗ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏｍｐａｎｙ、Ｍｉｄｌａｎｄ，ＭＩから市販されている。
【0068】
ＭＡＨ－２ＥＰ（Ａ）は、０．９３ｇ／ｃｃの密度、１．７５ｇ／１０分のメルトインデックス、及び０．９重量％の無水マレイン酸含有量を有する無水マレイン酸グラフト化エチレン系ポリマーであり、Ｔｈｅ Ｄｏｗ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏｍｐａｎｙ、Ｍｉｄｌａｎｄ，ＭＩから市販されている。
【0069】
ＭＡＨ－２ＥＰ（Ｂ）は、０．８８ｇ／ｃｃの密度、３．７ｇ／１０分のメルトインデックス、及び０．９重量％の無水マレイン酸含有量を有する無水マレイン酸グラフト化エチレン系ポリマーであり、Ｔｈｅ Ｄｏｗ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏｍｐａｎｙ、Ｍｉｄｌａｎｄ，ＭＩから市販されている。
【0070】
ＨＦＦＲ１は、水酸化マグネシウムであり、その例は、Ｈｕｂｅｒ（Ｍａｒｔｉｎｓｗｅｒｋ ＧＭＢＨ）、Ｂｅｒｇｈｅｉｍ，Ｇｅｒｍａｎｙから商品名ＭＡＧＮＩＦＩＮ（商標）Ｈ－５ＭＶで市販されている。
【0071】
ＨＦＦＲ２は、Ｅｕｒｏｐｉｒｅｎ、Ｒｏｔｔｅｒｄａｍ，ＮｅｔｈｅｒｌａｎｄｓからＥｃｏｐｉｒｅｎ ３．５ＬＣとして市販されている、１．５％脂肪酸で被覆された水酸化マグネシウム（ブルーサイト）である。
【0072】
ＶＡ－２ＥＰ（Ａ）は、２８重量％の酢酸ビニル含有量、０．９５ｇ／ｃｃの密度、６．０ｇ／１０分のメルトインデックス、２１重量％の全結晶化度を有するエチレン酢酸ビニルコポリマーであり、Ｔｈｅ Ｄｏｗ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏｍｐａｎｙ、Ｍｉｄｌａｎｄ，ＭＩから市販されている。
【0073】
ＶＡ－２ＥＰ（Ｂ）は、２８重量％の酢酸ビニル含有量、０．９５１ｇ／ｃｃの密度、４００ｇ／１０分のメルトインデックス、２１重量％の全結晶化度を有するエチレン酢酸ビニルコポリマーであり、Ｔｈｅ Ｄｏｗ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏｍｐａｎｙ、Ｍｉｄｌａｎｄ，ＭＩから市販されている。
【0074】
安定剤ＭＢは、Ｓｉｌｍａ ｓ．ｒ．ｌ．、ＩｔａｌｙからＳＩＬＭＡＳＴＡＢ（商標）ＡＸ１４４０として市販されているワンパック熱プロセス金属不活性化エージング安定剤である。
【0075】
抗加水分解ＭＢは、Ｓｉｌｍａ ｓ．ｒ．ｌ．、ＩｔａｌｙからＳＩＬＭＡＳＴＡＢ（商標）ＡＸ２２４４として市販されているオレフィンポリマー化合物の安定化に使用されるマスターバッチである。
【0076】
ＳｉＭＢ１は、低密度ポリエチレン中に分散された５０重量％の超高分子量シロキサンポリマーを含有するマスターバッチペレット化配合物であり、ＤｕＰｏｎｔ、Ｗｉｌｍｉｎｇｔｏｎ，ＤｅｌａｗａｒｅからシリコーンＭＢ ５０－００２として入手可能である。
【0077】
ＳｉＭＢ２は、ポリジメチルシロキサンに基づくスリップ剤、外部潤滑剤、及び剥離剤として作用するマスターバッチであり、Ｓｉｌｍａ ｓ．ｒ．ｌ．、ＩｔａｌｙからＳＩＬＭＡＰＲＯＣＥＳＳ（商標）ＡＬ１１４２Ａとして市販されている。
【0078】
試験方法
結晶化度試験：示差走査熱量計（Differential Scanning Calorimeter、ＤＳＣ）機器ＤＳＣ Ｑ１０００（ＴＡ Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ）を使用して、２３℃又は１１０℃におけるエチレン系ポリマーの溶融ピーク、及びパーセント（％）又は重量パーセント（重量％）結晶化度を決定する。（Ａ）ベースライン較正ＤＳＣ機器。ソフトウェア較正ウィザードを使用する。アルミニウムＤＳＣパン中に試料を全く含まずにセルを－８０℃～２８０℃に加熱することによってベースラインを得る。次いで、較正ウィザードの指示に従ってサファイア標準を使用する。標準試料を１８０℃に加熱し、１０℃／分の冷却速度で１２０℃まで冷却し、次いで１２０℃で１分間、標準試料を等温的に保持し、その後標準試料を１０℃／分の加熱速度で１２０℃から１８０℃に加熱することによって、１～２ミリグラム（ｍｇ）の新鮮なインジウム試料を分析する。インジウム標準試料が、１グラム当たり融解熱＝２８．７１±０．５０ジュール（Ｊ／ｇ）、及び溶融開始＝１５６．６°±０．５℃を有することを決定し、（Ｂ）ベースライン較正したＤＳＣ機器を使用して、試験試料に対してＤＳＣ測定を実行する。半結晶性エチレン系ポリマーの試験試料を１６０℃の温度で薄いフィルムにプレスする。アルミニウムＤＳＣパン内に５～８ｍｇの試験試料フィルムを秤量する。パンに蓋を圧着してパンを密封し、密閉雰囲気を確保する。蓋で密封されたパンをＤＳＣセル内に配置し、３０℃でセルを平衡させ、約１００℃／分の速度で１９０℃まで加熱し、試料を１９０℃に３分間維持し、試料を１０℃／分の速度で－６０℃まで冷却して、冷却曲線融解熱（Ｈｆ）を得、－６０℃で３分間等温的に保持する。次いで、試料を再度１０℃／分の速度で１９０℃に加熱して、第２の加熱曲線融解熱（ΔＨｆ）を得る。第２の加熱曲線を使用して、－２０℃（０．９０ｇ／ｃｃ以上の密度のエチレンホモポリマー、エチレンと加水分解性シランモノマーとのコポリマー、及びエチレンアルファオレフィンコポリマーの場合）、又は－４０℃（０．９０ｇ／ｃｃ未満の密度のエチレンと不飽和エステルとのコポリマー、及びエチレンアルファオレフィンコポリマーの場合）から溶融終了までを積分することによって、「全」融解熱（Ｊ／ｇ）を計算する。第２の加熱曲線を使用して、２３℃で垂直に降下することによって、２３℃（室温）から溶融終了までの「室温」融解熱（Ｊ／ｇ）を計算する。第２の加熱曲線を使用して、１１０℃で垂直に降下することによって、１１０℃から溶融終了までの「１１０℃」融解熱（Ｊ／ｇ）を計算する。「全結晶化度」（「全」融解熱から計算される）、並びに「室温での結晶化度」（２３℃融解熱から計算される）、及び「１１０℃での結晶化度」（１１０℃融解熱から計算される）を測定及び報告する。結晶化度は、試験試料の第２の加熱曲線融解熱（ΔＨｆ）及び１００％結晶性ポリエチレンの融解熱に対するその正規化から、ポリマーのパーセント（％）又は重量パーセント（重量％）結晶化度として、測定及び報告され、％結晶化度又は重量％結晶化度＝（ΔＨｆ＊１００％）／２９２Ｊ／ｇであり、式中、ΔＨｆは、上記で定義されたとおりであり、＊は、数学的乗算を示し、／は、数学的除算を示し、２９２Ｊ／ｇは、１００％結晶性ポリエチレンの融解熱（ΔＨｆ）の文献値である。
結晶化度試験：示差走査熱量計（Differential Scanning Calorimeter、ＤＳＣ）機器ＤＳＣ Ｑ１０００（ＴＡ Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ）を使用して、２３℃又は１１０℃におけるエチレン系ポリマーの溶融ピーク、及びパーセント（％）又は重量パーセント（重量％）結晶化度を決定する。（Ａ）ベースライン較正ＤＳＣ機器。ソフトウェア較正ウィザードを使用する。アルミニウムＤＳＣパン中に試料を全く含まずにセルを－８０℃～２８０℃に加熱することによってベースラインを得る。次いで、較正ウィザードの指示に従ってサファイア標準を使用する。標準試料を１８０℃に加熱し、１０℃／分の冷却速度で１２０℃まで冷却し、次いで１２０℃で１分間、標準試料を等温的に保持し、その後標準試料を１０℃／分の加熱速度で１２０℃から１８０℃に加熱することによって、１～２ミリグラム（ｍｇ）の新鮮なインジウム試料を分析する。インジウム標準試料が、１グラム当たり融解熱＝２８．７１±０．５０ジュール（Ｊ／ｇ）、及び溶融開始＝１５６．６°±０．５℃を有することを決定し、（Ｂ）ベースライン較正したＤＳＣ機器を使用して、試験試料に対してＤＳＣ測定を実行する。半結晶性エチレン系ポリマーの試験試料を１６０℃の温度で薄いフィルムにプレスする。アルミニウムＤＳＣパン内に５～８ｍｇの試験試料フィルムを秤量する。パンに蓋を圧着してパンを密封し、密閉雰囲気を確保する。蓋で密封されたパンをＤＳＣセル内に配置し、３０℃でセルを平衡させ、約１００℃／分の速度で１９０℃まで加熱し、試料を１９０℃に３分間維持し、試料を１０℃／分の速度で－６０℃まで冷却して、冷却曲線融解熱（Ｈｆ）を得、－６０℃で３分間等温的に保持する。次いで、試料を再度１０℃／分の速度で１９０℃に加熱して、第２の加熱曲線融解熱（ΔＨｆ）を得る。第２の加熱曲線を使用して、－２０℃（０．９０ｇ／ｃｃ以上の密度のエチレンホモポリマー、エチレンと加水分解性シランモノマーとのコポリマー、及びエチレンアルファオレフィンコポリマーの場合）、又は－４０℃（０．９０ｇ／ｃｃ未満の密度のエチレンと不飽和エステルとのコポリマー、及びエチレンアルファオレフィンコポリマーの場合）から溶融終了までを積分することによって、「全」融解熱（Ｊ／ｇ）を計算する。第２の加熱曲線を使用して、２３℃で垂直に降下することによって、２３℃（室温）から溶融終了までの「室温」融解熱（Ｊ／ｇ）を計算する。第２の加熱曲線を使用して、１１０℃で垂直に降下することによって、１１０℃から溶融終了までの「１１０℃」融解熱（Ｊ／ｇ）を計算する。「全結晶化度」（「全」融解熱から計算される）、並びに「室温での結晶化度」（２３℃融解熱から計算される）、及び「１１０℃での結晶化度」（１１０℃融解熱から計算される）を測定及び報告する。結晶化度は、試験試料の第２の加熱曲線融解熱（ΔＨｆ）及び１００％結晶性ポリエチレンの融解熱に対するその正規化から、ポリマーのパーセント（％）又は重量パーセント（重量％）結晶化度として、測定及び報告され、％結晶化度又は重量％結晶化度＝（ΔＨｆ＊１００％）／２９２Ｊ／ｇであり、式中、ΔＨｆは、上記で定義されたとおりであり、＊は、数学的乗算を示し、／は、数学的除算を示し、２９２Ｊ／ｇは、１００％結晶性ポリエチレンの融解熱（ΔＨｆ）の文献値である。
【0079】
ホットナイフ試験は、ＩＥＣ ６０８１１－５０８に従って試験され、循環空気中１１０℃で６時間エージングした後に５０％以下の最大圧入値を達成することによって合格する。
【0080】
国際標準化機構５２７型５ａのドッグボーンを使用して、Ｉｎｓｔｒｏｎ Ｃａｌｉｂｒａｔｉｏｎ Ｌａｂ製の５５６５引張試験機で、ＡＳＴＭ Ｄ６３８に従って、試料の破断点引張伸びを実施した。
【0081】
試料の調製
比較例１及び２、並びに本発明の実施例１～４のポリマー構成成分及びマスターバッチ構成成分を以下のように調製した。各実施例の約５００グラムを、第１にポリマー構成成分を１６０℃で添加し、第２に添加剤を添加して、ブレンドを形成することによって、ツインロールミルで生成した。３分間の溶融及び均質化の後、ＨＦＦＲをブレンドに添加した。充填剤を完全に組み込んだ後、溶融化合物をロール上に１０分間放置し、厚さ１ｍｍのシートとして取り出し、周囲条件下で冷却した。機械的特性試験のための試験片をシートから直接切断した。
比較例１及び２、並びに本発明の実施例１～４のポリマー構成成分及びマスターバッチ構成成分を以下のように調製した。各実施例の約５００グラムを、第１にポリマー構成成分を１６０℃で添加し、第２に添加剤を添加して、ブレンドを形成することによって、ツインロールミルで生成した。３分間の溶融及び均質化の後、ＨＦＦＲをブレンドに添加した。充填剤を完全に組み込んだ後、溶融化合物をロール上に１０分間放置し、厚さ１ｍｍのシートとして取り出し、周囲条件下で冷却した。機械的特性試験のための試験片をシートから直接切断した。
【0082】
本発明の実施例５～１０を、２５ｍｍ、４２Ｌ／Ｄ共回転二軸スクリュー押出機で、３００ｍｍフラットスリットダイを通して押出することによって混合した。次いで、押出物を３本のロールカレンダーに供給して、厚さ１ｍｍのシート試料を成形した。次いで、機械的試験のための試料をシートから切断した。
【0083】
結果
表１は、比較例（comparative example、「ＣＥ」）１及びＣＥ２、並びに本発明の実施例（inventive example、「ＩＥ」）１～ＩＥ１０の組成物を提供する。表１は、各実施例についての破断点引張伸び（tensile elongation、「ＴＥ」）及びホットナイフ機械的性能データを提供する。
表１は、比較例（comparative example、「ＣＥ」）１及びＣＥ２、並びに本発明の実施例（inventive example、「ＩＥ」）１～ＩＥ１０の組成物を提供する。表１は、各実施例についての破断点引張伸び（tensile elongation、「ＴＥ」）及びホットナイフ機械的性能データを提供する。
【0084】
【表1】
【0085】
表１で見ることができるように、ＣＥ１及びＣＥ２は、第１のエチレン系ポリマー（すなわち、２５重量％以上の１１０℃での結晶化度を有する）を含まず、したがって、ホットナイフ性能要件を満たすことができない。２ＥＰ（Ａ）又はＬＬＤＰＥの結晶化度は、ＨＦＦＲの組み込みを可能にし、ＴＥ要件を満たすのに十分に低いが、１１０℃での結晶化度は、ホットナイフ試験に合格するには低すぎる。ＩＥ１～ＩＥ１０は全て、第１のエチレン系ポリマー（すなわち、２５重量％以上の１１０℃での結晶化度を有するエチレン系ポリマー）を組み込むことによって、ＴＥ及びホットナイフ要件を満たすことができる。ＩＥ１～ＩＥ１０は、３５重量％以上の１１０℃での結晶化度を有するエチレン系ポリマーの使用が、ＴＥ及びホットナイフ要件に合格するのを可能にすることを実証する。１１０℃で２５重量％という低い結晶化度を有するエチレン系ポリマーの組み込みが、ポリマー組成物がＴＥ及びホットナイフ要件に合格することを可能にするであろうと考えられる。ＩＥ１～ＩＥ１０はまた、広い範囲（すなわち、８重量％～約３０重量％）の第１のエチレン系ポリマーがポリマー組成物中で使用され、依然としてＴＥ及びホットナイフの機械的特性を達成し得ることを実証する。５重量％～４０重量％の第１のエチレン系ポリマーを使用することが、ポリマー組成物がＴＥ及びホットナイフの機械的特性を達成することを可能にするであろうと考えられる。１ＥＰ（Ａ）、１ＥＰ（Ｂ）、及び１ＥＰ（Ｃ）についての２００℃での増加した又は十分なＯＩＴは、熱曝露後の試料の弾性率の劣化に有益に抵抗し、それによってホットナイフ試験におけるより良好な性能を可能にするとも考えられる。
【国際調査報告】