架橋可能なポリエチレン組成物、その製造方法及びそれから製造された物品
本発明は、架橋可能なポリエチレン組成物、架橋可能なポリエチレン組成物の製造方法、及び、架橋可能なポリエチレン組成物から製造される物品である。本発明による架橋可能なポリエチレン組成物は、ポリエチレン成分と、架橋剤と、架橋助剤とを含む。架橋剤は有機ペルオキシドであり、架橋助剤は、少なくとも２つの末端炭素−炭素二重結合を含むアルカジエン化合物、アルカトリエン化合物又はアルカテトラエン化合物である。架橋可能なポリエチレン組成物は場合によりさらに、スコーチ阻害剤、硬化増強剤、安定なフリーラジカル、１つ又はそれ以上の通常の添加剤、それらのブレンド、及び／又は、それらの組合せを含むことができる。本発明による架橋可能なポリエチレン組成物の製造方法は、（１）ポリエチレン成分を提供する工程；（２）有機ペルオキシドである架橋剤を提供する工程；（３）少なくとも２つの末端炭素−炭素二重結合を含むアルカジエン化合物、アルカトリエン化合物又はアルカテトラエン化合物である架橋助剤を提供する工程；（４）ポリエチレン成分、架橋剤及び架橋助剤を、架橋剤の分解温度よりも低い範囲の温度で溶融混合する工程；及び（５）それにより、架橋可能なポリエチレン組成物を形成する工程を含む。本発明による物品は、ポリエチレン成分と、有機ペルオキシドである架橋剤と、少なくとも２つの末端炭素−炭素二重結合を含むアルカジエン化合物、アルカトリエン化合物又はアルカテトラエン化合物である架橋助剤との架橋された生成物を含む。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連出願に関する相互参照
本出願は、２００７年２月５日に出願された米国仮特許出願第６０／８９９，４８５号（発明の名称「架橋可能なポリエチレン組成物、その製造方法及びそれから製造された物品」、その教示は、以下、本明細書においてすべてが再現されるかのように本明細書に参照により組み込まれる）からの優先権を主張する非仮出願である。
【０００２】
本発明は、架橋可能なポリエチレン組成物、架橋可能なポリエチレン組成物の製造方法、及び、架橋可能なポリエチレン組成物から製造される物品に関する。
【背景技術】
【０００３】
架橋可能なポリマー組成物を、様々な物品（例えば、ケーブル、パイプ、履き物及びフォーム（foams）など）を製造するために使用することが一般に、周知である。架橋可能なポリマー組成物は一般に、ポリマー、架橋剤（例えば、有機ペルオキシドなど）、酸化防止剤、及び、場合によっては様々な他の添加剤（例えば、スコーチ（scorch）阻害剤及び架橋増強剤など）を含む。架橋は、様々な機械的要求及び物理的要求（例えば、改善された高温特性など）を満たすことにおいてポリマーを助ける。
【０００４】
ポリマーをフリーラジカル開始剤（例えば、有機ペルオキシドなど）により架橋することもまた一般に、周知である。一般的には、有機ペルオキシドが、ペルオキシドが著しく分解する開始温度よりも低い温度で、ロールミル、二軸スクリュー混練押出し機、あるいは、Ｂａｎｂｕｒｙ（商標）ミキサー又はＢａｒｂｅｎｄｅｒ（商標）ミキサーにおいて溶融混合することによってポリマーに配合される。様々なペルオキシドが、非特許文献１（Plastic Additives Handbook（Gachterら, 1985, 646頁〜649頁））に記載されるように、それらの半減期温度に基づいて分解について判断される。
【０００５】
ポリマー化合物への有機ペルオキシド配合のための代替方法の１つが、液状ペルオキシドと、ポリマーのペレットとを、有機ペルオキシドの凍結点よりも高く、かつ、有機ペルオキシドの分解温度及びポリマーの溶融温度よりも低い温度で維持されるブレンド配合デバイス（例えば、Ｈｅｎｓｃｈｅｌ（商標）ミキサーなど）又は浸漬デバイス（例えば、単純なドラムタンブラーなど）において混合することである。有機ペルオキシド配合後、ポリマー／有機ペルオキシドのブレンドは、その後、例えば、ケーブルを形成するために、ブレンドが有機ペルオキシドの分解温度よりも低い温度で電気伝導体の周りに押し出される押出し機に導入される。その後、ケーブルは、有機ペルオキシドが分解してフリーラジカルをもたらし、このフリーラジカルによりポリマーが架橋される、より高い温度にさらされる。
【０００６】
ペルオキシドを含有するポリマーはスコーチ（押出しプロセス中に生じる早まった架橋）を受けやすい。スコーチは樹脂における変色したゲル様粒子を形成し、また、押出し中における押出し機の圧力の望ましくない増加を引き起こす。さらに、高い架橋密度を達成するために、多くの場合、高レベルの有機ペルオキシドが使用されている。しかしながら、高レベルの有機ペルオキシドは、押出しプロセス及び最終製品に対する負の影響を有する、スウェットアウト（sweat-out）として公知である１つの問題を引き起こす。スウェットアウトダストは、爆発の可能性がある危険物であり、フィルターを詰まらせることがあり、また、押出しプロセスにおける滑り及び不安定性の原因となり得る。従って、高い架橋密度を維持しながら、有機ペルオキシドの量を減らすことが望まれる。
【０００７】
特許文献１（米国特許第６，１４３，８２２号）は、（ａ）ポリエチレン、（ｂ）スコーチ阻害剤として、置換又は非置換の１，１−ジフェニルエチレン、（ｃ）場合によって、硬化増強剤、及び、（ｄ）有機ペルオキシドを含む、ポリエチレンの架橋可能な組成物を開示する。
【０００８】
特許文献２（米国特許第６，１８７，８４７号は、（ａ）ポリエチレン、（ｂ）スコーチ阻害剤として、［１，３，５−トリス（４−ｔｅｒｔ−ブチル−３−ヒドロキシ−２，６−ジメチルベンジル）−１，３，５−トリアジン−２，４，６−（１Ｈ，３Ｈ，５Ｈ）−トリオン］、及び、（ｃ）有機ペルオキシドを含む、ポリエチレンの架橋可能な組成物を開示する。
【０００９】
特許文献３（米国特許第６，２２８，９１７号は、（ａ）ポリエチレン、（ｂ）スコーチ阻害剤として、４，４’−チオビス（２−メチル−６−ｔ−ブチルフェノール）、２，２’−チオビス（６−ｔ−ブチル−４−メチルフェノール）又はこれらの混合物、（ｃ）場合によって、硬化増強剤、及び、（ｄ）有機ペルオキシドを含む、ポリエチレンの架橋可能な組成物を開示する。
【００１０】
特許文献４（米国特許第６，６５６，９８６号は、（ａ）ポリエチレン、（ｂ）スコーチ阻害剤として、［１，３，５−トリス（４−ｔｅｒｔ−ブチル−３−ヒドロキシ−２，６−ジメチルベンジル）−１，３，５−トリアジン−２，４，６−（１Ｈ，３Ｈ，５Ｈ）−トリオン］、（ｃ）チオエステル、（ｄ）ヒンダードアミン安定剤、及び、（ｅ）有機ペルオキシドを含む、ポリエチレンの架橋可能な組成物を開示する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】米国特許第６，１４３，８２２号
【特許文献２】米国特許第６，１８７，８４７号
【特許文献３】米国特許第６，２２８，９１７号
【特許文献４】米国特許第６，６５６，９８６号
【非特許文献】
【００１２】
【非特許文献１】Plastic Additives Handbook（Gachterら, 1985, 646頁〜649頁）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
架橋可能なポリエチレン組成物を開発することにおける研究努力にもかかわらず、最小限のスコーチを伴って高い温度及び大きい速度で押出しすることができ、それにもかかわらず、長期間の熱老化（heat aging）安定性を犠牲にすることなく、高い架橋密度に速い硬化速度で架橋することができる改善された架橋可能なポリエチレン組成物が依然として求められている。さらには、そのような改善された架橋可能なポリエチレン組成物の製造方法が依然として求められている。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明は、架橋可能なポリエチレン組成物、架橋可能なポリエチレン組成物の製造方法、及び、架橋可能なポリエチレン組成物から製造される物品である。本発明による架橋可能なポリエチレン組成物は、ポリエチレン成分と、架橋剤と、架橋助剤とを含む。架橋剤は有機ペルオキシドであり、架橋助剤は、少なくとも２つの末端炭素−炭素二重結合を含むアルカジエン化合物、アルカトリエン化合物又はアルカテトラエン化合物である。架橋可能なポリエチレン組成物は場合によりさらに、スコーチ阻害剤、硬化増強剤、安定なフリーラジカル、１つ又はそれ以上の通常の（conventional）添加剤、それらのブレンド、及び／又は、それらの組合せを含むことができる。本発明による架橋可能なポリエチレン組成物の製造方法は、（１）ポリエチレン成分を提供する工程；（２）有機ペルオキシドである架橋剤を提供する工程；（３）少なくとも２つの末端炭素−炭素二重結合を含むアルカジエン化合物、アルカトリエン化合物又はアルカテトラエン化合物である架橋助剤を提供する工程；（４）ポリエチレン成分、架橋剤及び架橋助剤を、架橋剤の分解温度よりも低い範囲の温度で溶融混合する工程；及び（５）それにより、架橋可能なポリエチレン組成物を形成する工程を含む。本発明による物品は、ポリエチレン成分と、有機ペルオキシドである架橋剤と、少なくとも２つの末端炭素−炭素二重結合を含むアルカジエン化合物、アルカトリエン化合物又はアルカテトラエン化合物である架橋助剤との架橋された生成物を含む。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
本発明は、架橋可能なポリエチレン組成物、架橋可能なポリエチレン組成物の製造方法、及び、架橋可能なポリエチレン組成物から製造される物品である。
【００１６】
本発明による架橋可能なポリエチレン組成物は、ポリエチレン成分と、架橋剤と、架橋助剤とを含む。架橋可能なポリエチレン組成物は場合によりさらに、スコーチ阻害剤、硬化増強剤、安定なフリーラジカル、１つ又はそれ以上の通常の添加剤、それらのブレンド、及び／又は、それらの組合せを含むことができる。
【００１７】
用語「ポリエチレン」は、本明細書中で使用される場合、エチレンのホモポリマー、あるいは、エチレンと、少ない割合の、最大でも２０個の炭素原子を有する１つ又はそれ以上のα−オレフィンコモノマーと、場合により、ジエンとのコポリマー、あるいは、そのようなホモポリマー及びコポリマーの混合物又はブレンドを示す。混合物は機械的なブレンド又はｉｎ ｓｉｔｕブレンドであることが可能である。α−オレフィンコモノマーは２０個未満の炭素原子を有することができる；例えば、α−オレフィンコモノマーは３個〜１２個の炭素原子を有することができる；又は、代替において、α−オレフィンコモノマーは３個〜８個の炭素原子を有することができる。例示的なα−オレフィンコモノマーには、プロピレン、１−ブテン、１−ペンテン、１−ヘキセン、１−ヘプテン、１−オクテン、１−ノネン、１−デセン及び４−メチル−１−ペンテンが含まれるが、これらに限定されない。ポリエチレン成分は、エチレンと、不飽和エステル（例えば、ビニルエステル（例えば、ビニルアセタート）又はアクリル酸エステルもしくはメタクリル酸エステルなど）とのコポリマーであることもまた可能である。
【００１８】
ポリエチレン成分は均一又は不均一であることが可能である。均一ポリエチレンは通常、多分散度（Ｍw／Ｍn）が約１．５〜約３．５の範囲にあり、本質的に一様なコモノマー分布を有し、１つだけの比較的低いＤＳＣ融点によって特徴づけられる。他方で、不均一ポリエチレンは、３．５を超える多分散度（Ｍｗ／Ｍｎ）を有し、一様なコモノマー分布を有しない。Ｍwは、本明細書中で使用される場合、重量平均分子量を示し、Ｍnは、本明細書中で使用される場合、数平均分子量を示す。ポリエチレン成分は密度を０．８５５ｇ／ｃｍ3〜０．９５０ｇ／ｃｍ3の範囲に有することができる。０．８５５ｇ／ｃｍ3から０．９５０ｇ／ｃｍ3までのすべての個々の値及び部分範囲が本明細書に含まれ、また、本明細書に開示される；例えば、ポリエチレン成分は密度を０．８７０ｇ／ｃｍ3〜０．９４０ｇ／ｃｍ3の範囲に有することができる；又は、代替において、ポリエチレン成分は密度を０．８７５ｇ／ｃｍ3〜０．９４０ｇ／ｃｍ3の範囲に有することができる。ポリエチレン成分はさらに、メルトインデックス（Ｉ2）を、例えば、０．１ｇ／１０分〜３５００ｇ／１０分の範囲に有することができる。０．１ｇ／１０分から３５００ｇ／１０分までのすべての個々の値及び部分範囲が本明細書に含まれ、また、本明細書に開示される；例えば、ポリエチレン成分はメルトインデックス（Ｉ2）を０．５ｇ／１０分〜１０００ｇ／１０分の範囲に有することができる；又は、代替において、ポリエチレン成分はメルトインデックス（Ｉ2）を０．７ｇ／１０分〜１０００ｇ／１０分の範囲に有することができる。ポリエチレン成分は任意の量の１つ又はそれ以上のα−オレフィンコポリマーを含むことができる；例えば、ポリエチレン成分は、ポリエチレン成分の重量に基づいて、４９重量パーセント未満の１つ又はそれ以上のα−オレフィンコポリマーを含むことができる。４９重量パーセント未満のすべての個々の値及び部分範囲が本明細書に含まれ、また、本明細書に開示される；例えば、ポリエチレン成分は、ポリエチレン成分の重量に基づいて、１０重量パーセント未満の１つ又はそれ以上のα−オレフィンコポリマーを含むことができる；又は、代替において、ポリエチレン成分は、ポリエチレン成分の重量に基づいて、５重量パーセント未満の１つ又はそれ以上のα−オレフィンコポリマーを含むことができる。ポリエチレン成分は任意の量のエチレンを含むことができる；例えば、ポリエチレン成分は、ポリエチレン成分の重量に基づいて、少なくとも約５１重量パーセントのエチレンを含むことができる。５１重量パーセントを超えるすべての個々の値及び部分範囲が本明細書に含まれ、また、本明細書に開示される；例えば、ポリエチレン成分は、ポリエチレン成分の重量に基づいて、少なくとも約９０重量パーセントのエチレンを含むことができる；又は、代替において、ポリエチレン成分は、ポリエチレン成分の重量に基づいて、少なくとも約９５重量パーセントのエチレンを含むことができる。架橋可能なポリエチレン組成物は、例えば、架橋可能なポリエチレン組成物の総重量に基づいて、少なくとも８５重量パーセントのポリエチレン成分を含むことができる。８５重量パーセントを超えるすべての個々の値及び部分範囲が本明細書に含まれ、また、本明細書に開示される；例えば、架橋可能なポリエチレン組成物は、架橋可能なポリエチレン組成物の重量に基づいて、少なくとも約９０重量パーセントのポリエチレン成分を含むことができる；代替において、架橋可能なポリエチレン組成物は、架橋可能なポリエチレン組成物の重量に基づいて、少なくとも約９５重量パーセントのポリエチレン成分を含むことができる。
【００１９】
ポリエチレン成分は、任意の方法によって、例えば、低圧法又は高圧法によって製造することができる。ポリエチレン成分は気相で製造することができる；又は、代替において、ポリエチレン成分は通常の技術によって溶液又はスラリーでの液相で製造することができる。低圧法は典型的には、１０００ｐｓｉ未満の圧力で行われ、これに対して、高圧法は典型的には、１５，０００ｐｓｉを超える圧力で行われる。
【００２０】
これらのポリエチレンを調製するために使用することができる典型的な触媒システムには、米国特許第４，３０２，５６５号（不均一ポリエチレン）に記載される触媒システムによって例示され得るマグネシウム／チタン系の触媒システム；バナジウム系の触媒システム、例えば、米国特許第４，５０８，８４２号（不均一ポリエチレン）、ならびに、米国特許第５，３３２，７９３号、同第５，３４２，９０７号及び同第５，４１０，００３号（均一ポリエチレン）に記載される触媒システムなど；クロム系の触媒システム、例えば、米国特許第４，１０１，４４５号に記載される触媒システムなど；メタロセン触媒システム、例えば、米国特許第４，９３７，２９９号、同第５，２７２，２３６号、同第５，２７８，２７２号及び同第５，３１７，０３６号（均一ポリエチレン）に記載される触媒システムなど；又は他の遷移金属触媒システムがある。これらの触媒システムの多くが多くの場合、チーグラー・ナッタ触媒システム又はフィリップス触媒システムと呼ばれる。酸化クロム又は酸化モリブデンをシリカ−アルミナ担体において使用する触媒システムがここに含まれ得る。そのような様々なポリエチレンを調製するための典型的な方法もまた、上記特許に記載される。典型的なｉｎ ｓｉｔｕポリエチレンブレンド、ならびに、ｉｎ ｓｉｔｕポリエチレンブレンドを提供するための方法及び触媒システムが、米国特許第５，３７１，１４５号及び同第５，４０５，９０１号に記載される。これらの様々なポリエチレンには、高圧法によって製造されるエチレンの低密度ホモポリマー（ＨＰ−ＬＤＰＥ）、線状低密度ポリエチレン（ＬＬＤＰＥ）、超低密度ポリエチレン（ＶＬＤＰＥ）、中密度ポリエチレン（ＭＤＰＥ）、０．９４０ｇ／ｃｍ3を超える密度を有する高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）、及び、０．８６０ｇ／ｃｍ3〜０．９５０ｇ／ｃｍ3に及ぶより低い密度を有するメタロセンコポリマーが含まれ得る。後者の５つのポリエチレンは一般に低圧法によって製造される。通常の高圧法は、Introduction to Polymer Chemistry, Stille, Wiley and Sons, New York, 1962, 149頁〜151頁に記載される。高圧法は典型的には、管状リアクター又は撹拌型オートクレーブにおいて行われるフリーラジカル開始の重合である。撹拌型オートクレーブでは、圧力が約１０，０００ｐｓｉ〜３０，０００ｐｓｉの範囲であり、温度が約１７５℃〜約２５０℃の範囲であり、管状リアクターでは、圧力が約２５，０００ｐｓｉ〜約４５，０００ｐｓｉの範囲であり、温度が約２００℃〜約３５０℃の範囲である。
【００２１】
エチレン及び不飽和エステルから構成される様々なコポリマーが周知であり、上記で記載される通常の高圧技術によって調製され得る。不飽和エステルは、アルキルアクリラート、アルキルメタクリラート及びビニルカルボキシラートが可能である。アルキル基は１個〜８個の炭素原子を有することができ、好ましくは１個〜４個の炭素原子を有する。カルボキシラート基は２個〜８個の炭素原子を有することができ、好ましくは２個〜５個の炭素原子を有する。エステルコモノマーに起因するコポリマーの部分は、コポリマーの重量に基づいて、約５重量パーセント〜約５０重量パーセントの範囲にあることが可能であり、好ましくは約１５重量パーセント〜約４０重量パーセントの範囲にある。アクリラート類及びメタクリラート類の例には、エチルアクリラート、メチルアクリラート、メチルメタクリラート、ｔ−ブチルアクリラート、ｎ−ブチルアクリラート、ｎ−ブチルメタクリラート及び２−エチルヘキシルアクリラートがある。ビニルカルボキシラートの例には、ビニルアセタート、ビニルプロピオナート及びビニルブタノアートがある。エチレン／不飽和エステルコポリマーのメルトインデックスは約０．５ｇ／１０分〜約５０ｇ／１０分の範囲にあることが可能であり、好ましくは約２ｇ／１０分〜約２５ｇ／１０分の範囲にある。エチレン及び不飽和エステルのコポリマーを調製するための１つの方法が米国特許第３，３３４，０８１号に記載される。
【００２２】
ＶＬＤＰＥは、エチレンと、３個〜１２個の炭素原子（好ましくは、３個〜８個の炭素原子）を有する１つ又はそれ以上のα−オレフィンとのコポリマーであり得る。そのようなＶＬＤＰＥの密度は０．８７０ｇ／ｃｍ3〜０．９１５ｇ／ｃｍ3の範囲にあることが可能である。そのようなＶＬＤＰＥは、例えば、（ｉ）クロム及びチタンを含有する触媒、（ｉｉ）マグネシウム、チタン、ハロゲン及び電子供与体を含有する触媒、又は、（ｉｉｉ）バナジウム、電子供与体、アルキルアルミニウムハリド改質剤及びハロカーボン促進剤を含有する触媒の存在下で製造することができる。そのようなＶＬＤＰＥを製造するための触媒及び方法が、米国特許第４，１０１，４４５号、同第４，３０２，５６５号及び同第４，５０８，８４２号にそれぞれ記載される。そのようなＶＬＤＰＥのメルトインデックスは約０．１グラムｇ／１０分〜約２０グラムｇ／１０分の範囲にあることが可能である；例えば、そのようなＶＬＤＰＥのメルトインデックスは約０．３ｇ／１０分〜約５ｇ／１０分の範囲にある。エチレン以外のコモノマー（１つ又は複数）に起因するＶＬＤＰＥの部分は、コポリマーの重量に基づいて、約１重量パーセント〜約４９重量パーセントの範囲にあることが可能である；例えば、エチレン以外のコモノマーに起因するＶＬＤＰＥの部分は約１５重量パーセント〜約４０重量パーセントの範囲にある。第３のコモノマーを含むことができ、例えば、別のα−オレフィン又はジエン、例えば、エチリデンノルボルネン、ブタジエン、１，４−ヘキサジエン又はジシクロペンタジエンなどを含むことができる。エチレン／プロピレンコポリマー及びエチレン／プロピレン／ジエンターポリマーは一般にはＥＰＲと呼ばれ、また、そのようなターポリマーは一般にはＥＰＤＭと呼ばれる。第３のコモノマーは、コポリマーの重量に基づいて約１重量パーセント〜１５重量パーセントの量で存在することができ、好ましくは、約１重量パーセント〜約１０重量パーセントの量で存在する。コポリマーが、エチレンを含み２つ又は３つのコモノマーを含有することが好ましい。
【００２３】
ＬＬＤＰＥには、同様に線状であり、しかし、一般には密度を０．９１６ｇ／ｃｍ3〜０．９２５ｇ／ｃｍ3の範囲に有するＶＬＤＰＥ及びＭＤＰＥが含まれ得る。ＬＬＤＰＥは、エチレンと、３個〜２０個の炭素原子（好ましくは、３個〜８個の炭素原子）を有する１つ又はそれ以上のα−オレフィンとのコポリマーである。メルトインデックスは約１ｇ／１０分〜約２０ｇ／１０分の範囲にあることが可能であり、好ましくは約３ｇ／１０分〜約８ｇ／１０分の範囲にある。α−オレフィンは、上記で述べられたα−オレフィンと同じであることが可能であり、触媒及び方法もまた、所望される密度及びメルトインデックスを得るために必要な変化を受ける対象である。
【００２４】
上記で記されたように、ポリエチレンの定義には、通常の高圧法によって製造されるエチレンのホモポリマーが含まれる。そのようなホモポリマーは、例えば、密度を０．９１０ｇ／ｃｍ3〜０．９３０ｇ／ｃｍ3の範囲に有することができる。そのようなホモポリマーはまた、メルトインデックス（Ｉ2）を約０．５ｇ／１０分〜約５ｇ／１０分の範囲に有することができ、好ましくはメルトインデックスを約０．７５ｇ／１０分〜約３ｇ／１０分の範囲に有する。
【００２５】
代替において、実質的に線状のオレフィンポリマー、例えば、米国特許第５，２７８，２７２号及び同第５，２７２，２３６号（これらは参照により本明細書に組み込まれる）に記載される実質的に線状のオレフィンポリマーなどを、ポリエチレン成分として使用することができる。
【００２６】
そのような実質的に線状のオレフィンポリマーは以下のエチレン／α−オレフィンインターポリマーであり得る。
（ａ）密度が約０．８５ｇ／ｃｍ3〜約０．９７ｇ／ｃｍ3であるエチレン／α−オレフィンインターポリマー；又は
（ｂ）メルトインデックス（Ｉ2）が約０．０１ｇ／１０分〜約１０００ｇ／１０分であるエチレン／α−オレフィンインターポリマー；又は
（ｃ）分子量分布が５未満であるエチレン／α−オレフィンインターポリマー；又は
（ｄ）実質的に線状のポリマーが、ポリマー骨格が非置換であるか、又は、１０００個の炭素あたり３つまでの長い分枝により置換されるかのいずれかであり、かつ、長鎖の分枝、それを超える鎖長が、13Ｃ核磁気分光法を使用して識別することができない少なくとも６個の炭素の鎖長が示されるエチレン／α−オレフィンインターポリマー；又は
（ｅ）均一に分枝するエチレン／α−オレフィンインターポリマー（この場合、均一に分枝するとは、α−オレフィンコモノマーが所与のポリマー分子の内部にランダムに分布し、かつ、分子の実質的にすべてが同じエチレン対コモノマー比を有するエチレン／α−オレフィンインターポリマーを示す）。
【００２７】
そのような実質的に線状のオレフィンポリマーの市販されている例には、Ｅｎｇａｇｅ（商標）ポリマー及びＡｆｆｉｎｉｔｙ（商標）ポリマーが含まれ、これらはともに、Ｔｈｅ Ｄｏｗ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏｍｐａｎｙから入手可能である。
【００２８】
代替において、オレフィンブロックコポリマー、例えば、エチレンマルチブロックコポリマー、例えば、国際公開第２００５／０９０４２７号及び米国特許出願第１１／３７６，８３５号（これらは参照により本明細書に組み込まれる）に記載されるエチレンマルチブロックコポリマーなどを、ポリエチレン成分として使用することができる。
【００２９】
そのようなオレフィンブロックコポリマーは以下のエチレン／α−オレフィンインターポリマーであり得る。
（ａ）約１．７〜約３．５のＭw／Ｍn、少なくとも１つの融点（Ｔｍ、℃）及び所定の密度（ｄ、ｇ／ｃｍ3）を有し、Ｔｍ及びｄの数値が、以下の関係、
Ｔｍ ＞ −２００２．９＋４５３８．５（ｄ）−２４２２．２（ｄ）2
に対応する、エチレン／α−オレフィンインターポリマー；又は
（ｂ）約１．７〜約３．５のＭw／Ｍnを有し、かつ、所定の融解熱（ΔＨ、Ｊ／ｇ）、及び、最も高いＤＳＣピークと、最も高いＣＲＹＳＴＡＦピークとの温度差として定義されるデルタ量（ΔＴ、℃）によって特徴づけられ、ΔＴ及びΔＨの数値が、以下の関係、
ΔＴ ＞ −０．１２９９（ΔＨ）＋６２．８１ （ΔＨが０よりも大きく、１３０Ｊ／ｇまでである場合）、
ΔＴ≧４８℃ （ΔＨが１３０Ｊ／ｇよりも大きい場合）
（ただし、ＣＲＹＳＴＡＦピークは、累積ポリマーの少なくとも５パーセントを使用して求められ、ポリマーの５パーセント未満が特定可能なＣＲＹＳＴＡＦピークを有する場合、ＣＲＹＳＴＡＦ温度は３０℃である）
を有する、エチレン／α−オレフィンインターポリマー；又は
（ｃ）エチレン／α−オレフィンインターポリマーの圧縮成形フィルムを用いて測定される所定の弾性回復率（Ｒｅ、３００パーセントのひずみ及び１サイクルでのパーセント）によって特徴づけられ、かつ、所定の密度（ｄ、ｇ／ｃｍ3）を有し、Ｒｅ及びｄの数値が、エチレン／α−オレフィンインターポリマーが架橋相を実質的に含まないとき、以下の関係、
Ｒｅ ＞ １４８１−１６２９（ｄ）
を満たす、エチレン／α−オレフィンインターポリマー；又は
（ｄ）ＴＲＥＦを使用して分画化されるとき、４０℃〜１３０℃の間で溶出する分子分画物で、同じ温度の間で溶出する比較可能なランダムエチレンインターポリマー分画物のモルコモノマー含有量よりも少なくとも５パーセント大きいモルコモノマー含有量を有することにおいて特徴づけられる分子分画物を有する、エチレン／α−オレフィンインターポリマー（ただし、前記比較可能なランダムエチレンインターポリマーは同じコモノマー（１つ又は複数）を有し、かつ、エチレン／α−オレフィンインターポリマーのメルトインデックス、密度及びモルコモノマー含有量（ポリマー全体に基づく）の１０パーセント以内であるメルトインデックス、密度及びモルコモノマー含有量（ポリマー全体に基づく）を有する）；又は
（ｅ）２５℃での貯蔵弾性率（Ｇ'（２５℃））及び１００℃での貯蔵弾性率（Ｇ'（１００℃））を有し、ただし、Ｇ'（２５℃）対Ｇ'（１００℃）の比率が約１：１〜約９：１の範囲にある、エチレン／α−オレフィンインターポリマー。
【００３０】
エチレン／α−オレフィンインターポリマーはまた、以下のエチレン／α−オレフィンインターポリマーであり得る。
（ａ）ＴＲＥＦを使用して分画化されるとき、４０℃〜１３０℃の間で溶出する分子分画物で、少なくとも０．５であって、約１までであるブロックインデックス、及び、約１．３を超える分子量分布（Ｍw／Ｍn）を有することにおいて特徴づけられる分子分画物をもまた有する、エチレン／α−オレフィンインターポリマー；又は
（ｂ）ゼロよりも大きく、約１．０までである平均ブロックインデックス、及び、約１．３を超える分子量分布（Ｍw／Ｍn）をもまた有する、エチレン／α−オレフィンインターポリマー。
【００３１】
架橋剤は、例えば、有機ペルオキシドであり得る。有機ペルオキシドは分解温度を１０分の半減期について１００℃〜２２０℃の範囲に有することができる。１０分の半減期について１００℃〜２２０℃の範囲におけるすべての個々の値及び部分範囲が本明細書に含まれ、また、本明細書に開示される；例えば、有機ペルオキシドは分解温度を１０分の半減期について１１０℃〜２１０℃の範囲に有することができる；又は、代替において、有機ペルオキシドは分解温度を１０分の半減期について１１０℃〜２００℃の範囲に有することができる。例示的な有機ペルオキシドには、コハク酸ペルオキシド（１０分の半減期について１１０℃の分解温度）、ベンゾイルペルオキシド（１０分の半減期について１１０℃の分解温度）、ｔ−ブチルペルオキシ−２−エチルヘキサノアート（１０分の半減期について１１３℃の分解温度）、ｐ−クロロベンゾイルペルオキシド（１０分の半減期について１１５℃の分解温度）、ｔ−ブチルペルオキシイソブチラート（１０分の半減期について１１５℃の分解温度）、ｔ−ブチルペルオキシイソプロピルカルボナート（１０分の半減期について１３５℃の分解温度）、ｔ−ブチルペルオキシラウラート（１０分の半減期について１４０℃の分解温度）、２，５−ジメチル−２，５−ジ（ベンゾイルペルオキシ）ヘキサン（１０分の半減期について１４０℃の分解温度）、ｔ−ブチルペルオキシアセタート（１０分の半減期について１４０℃の分解温度）、ジ−ｔ−ブチルジペルオキシフタラート（１０分の半減期について１４０℃の分解温度）、ｔ−ブチルペルオキシマレイン酸（１０分の半減期について１４０℃の分解温度）、シクロヘキサノンペルオキシド（１０分の半減期について１４５℃の分解温度）、ｔ−ブチルペルオキシベンゾアート（１０分の半減期について１４５℃の分解温度）、ジクミルペルオキシド（１０分の半減期について１５０℃の分解温度）、２，５−ジメチル−２，５−ジ（ｔ−ブチルペルオキシ）ヘキサン（１０分の半減期について１５５℃の分解温度）、ｔ−ブチルクミルペルオキシド（１０分の半減期について１５５℃の分解温度）、ｔ−ブチルヒドロペルオキシド（１０分の半減期について１５８℃の分解温度）、ジ−ｔ−ブチルペルオキシド（１０分の半減期について１６０℃の分解温度）、２，５−ジメチル−２，５−ジ（ｔ−ブチルペルオキシ）ヘキサン−３（１０分の半減期について１７０℃の分解温度）、α，α’−ビス−ｔ−ブチルペルオキシ−１，４−ジイソプロピルベンゼン（１０分の半減期について１６０℃の分解温度）、及び、α，α’−ビス−ｔ−ブチルペルオキシ−１，３−ジイソプロピルベンゼンが含まれるが、これらに限定されない。架橋可能なポリエチレン組成物は、例えば、架橋可能なポリエチレン組成物の総重量に基づいて、１０重量パーセント未満の架橋剤を含むことができる。１０重量パーセント未満のすべての個々の値及び部分範囲が本明細書に含まれ、また、本明細書に開示される；例えば、架橋可能なポリエチレン組成物は、架橋可能なポリエチレン組成物の重量に基づいて、８重量パーセント未満の架橋剤を含むことができる；又は、代替において、架橋可能なポリエチレン組成物は、架橋可能なポリエチレン組成物の重量に基づいて、５重量パーセント未満の架橋剤を含むことができる。
【００３２】
架橋助剤は、例えば、少なくとも２つの末端炭素−炭素二重結合を含むアルカジエン化合物、アルカトリエン化合物又はアルカテトラエン化合物であり得る。少なくとも２つの末端炭素−炭素二重結合を含む例示的なアルカジエン化合物、アルカトリエン化合物又はアルカテトラエン化合物には、１，９−デカジエン、１，７−オクタジエン、１，５−ヘキサジエン、１，４−ペンタジエン、１，３−ブタジエン、３，５−ヘキサトリエン、２，３−ジメチル−１，３−ブタジエンが含まれるが、これらに限定されない。架橋可能なポリエチレン組成物は、例えば、架橋可能なポリエチレン組成物の総重量に基づいて、５重量パーセント未満の架橋助剤を含むことができる。５重量パーセント未満のすべての個々の値及び部分範囲が本明細書に含まれ、また、本明細書に開示される；例えば、架橋可能なポリエチレン組成物は、架橋可能なポリエチレン組成物の重量に基づいて、３重量パーセント未満の架橋助剤を含むことができる；又は、代替において、架橋可能なポリエチレン組成物は、架橋可能なポリエチレン組成物の重量に基づいて、１重量パーセント未満の架橋剤を含むことができる。例えば、架橋可能なポリエチレン組成物は、架橋可能なポリエチレン組成物の重量に基づいて、０．２重量パーセント〜１重量パーセントの架橋剤を含むことができる。架橋助剤、すなわち、少なくとも２つの末端炭素−炭素二重結合を含むアルカジエン化合物、アルカトリエン化合物又はアルカテトラジエン化合物はポリマー骨格にグラフト化されず、又は、ポリマー骨格に取り込まれず、それにより、スコーチの傾向を軽減する。さらには、架橋助剤の使用は、同じ架橋度を達成するために必要な有機ペルオキシドの量を減らし、それにより、スコーチ及びペルオキシド分解産物を減らす。高レベルの有機ペルオキシドはより大きいスウェットアウトを引き起こし得るので、有機ペルオキシドの削減は非常に望ましい。
【００３３】
架橋可能なポリエチレン組成物はさらに、スコーチ阻害剤を含むことができる。そのようなスコーチ阻害剤には、（置換又は非置換の）１，１−ジフェニルエチレン；４，４’−チオビス（２−メチル−６−ｔ−ブチルフェノール）；２，２’−チオビス（６−ｔ−ブチル−４−メチルフェノール）；４，４’−チオビス（２−ｔ−ブチル−５−メチルフェノール）；１，４−ヒドロキノン；２，４−ジフェニル−４−メチル−１−ペンテン；［１，３，５−トリス（４−ｔｅｒｔ−ブチル−３−ヒドロキシ−２，６−ジメチルベンジル）−１，３，５−トリアジン−２，４，６−（１Ｈ，３Ｈ，５Ｈ）−トリオン］；４，４’−チオビス（２−メチル−６−ｔ−ブチルフェノール）；２，２’−チオビス（６−ｔ−ブチル−４−メチルフェノール）；それらのブレンド；又はそれらの組合せが含まれるが、これらに限定されない。架橋可能なポリエチレン組成物は、例えば、架橋可能なポリエチレン組成物の総重量に基づいて、３重量パーセント未満のスコーチ阻害剤を含むことができる。３重量パーセント未満のすべての個々の値及び部分範囲が本明細書に含まれ、また、本明細書に開示される；例えば、架橋可能なポリエチレン組成物は、架橋可能なポリエチレン組成物の重量に基づいて、１重量パーセント未満のスコーチ阻害剤を含むことができる。
【００３４】
架橋可能なポリエチレン組成物は場合によってはさらに、硬化増強剤を含むことができる。任意に使用される硬化増強剤は、増強剤の広範囲の選択のいずれか１つ又は混合物であり得る。例えば、任意に使用される硬化増強剤は、少なくとも２つ（好ましくは３つ）の不飽和基を含有するエステル、エーテル又はケトン（例えば、シアヌラート、イソシアヌラート、ホスファート、オルトホルマート、脂肪族エーテルもしくは芳香族エーテル、又は、ベンゼントリカルボン酸のアリルエステルなど）であり得る。そのようなエステル、エーテル又はケトンにおける炭素原子の数は９〜４０又はそれ以上の範囲であってもよく、好ましくは９〜２０である。例示的なエステル類、エーテル類及びケトン類は、貯蔵温度において本質的に不揮発性であり、不飽和基は好ましくはアリル基である。具体的な例には、トリアリルシアヌラート（ＴＡＣ）；トリアリル−１，３，５−トリアジン−２，４，６（１Ｈ，３Ｈ，５Ｈ）−トリオン（これはまた、トリアリルイソシアヌラート（ＴＡＩＣ）として公知である）；トリアリルホスファート；トリアリルオルトホルマート；テトラアリルオキシ−エタン；トリアリルベンゼン−１，３，５−トリカルボキシラート；ジアリルフタラート；ジンクジメタクリラート；エトキシル化ビスフェノールＡジメタクリラート；平均鎖長がＣ14又はＣ15であるメタクリラート末端モノマー；ペンタエリトリトールテトラアクリラート；ジペンタエリトリトールペンタアクリラート；ペンタエリトリトールトリアクリラート；ジメチロールプロパンテトラアクリラート；エトキシル化トリメチロールプロパントリアクリラート；トリメチロールプロパントリアクリラート；２，４，６−トリアリル−１，３，５−トリオン；トリアリルトリメリタート（ＴＡＴＭ）；及び３，９−ジビニル−２，４，８，９−テトラ−オキサスピロ［５．５］ウンデカン（ＤＶＳ）が含まれるが、これらに限定されない。架橋可能なポリエチレン組成物は、例えば、架橋可能なポリエチレン組成物の総重量に基づいて、３重量パーセント未満の硬化増強剤を含むことができる。３重量パーセント未満のすべての個々の値及び部分範囲が本明細書に含まれ、また、本明細書に開示される；例えば、架橋可能なポリエチレン組成物は、架橋可能なポリエチレン組成物の重量に基づいて、１重量パーセント未満の硬化増強剤を含むことができる。
【００３５】
架橋可能なポリエチレン組成物は、例えば、さらに、安定な有機フリーラジカルをスコーチ阻害剤及び／又は架橋（硬化）増強剤として含むことができる。例示的な安定な有機フリーラジカルには、２，２，６，６−テトラメチルピペリジン−１−オキシル（ＴＥＭＰＯ）及びその誘導体が含まれるが、これらに限定されない。架橋可能なポリエチレン組成物は、例えば、架橋可能なポリエチレン組成物の総重量に基づいて、５重量パーセント未満の安定な有機フリーラジカルを含むことができる。５重量パーセント未満のすべての個々の値及び部分範囲が本明細書に含まれ、また、本明細書に開示される；例えば、架橋可能なポリエチレン組成物は、架橋可能なポリエチレン組成物の重量に基づいて、３重量パーセント未満の安定な有機フリーラジカルを含むことができる；又は、代替において、架橋可能なポリエチレン組成物は、架橋可能なポリエチレン組成物の重量に基づいて、１重量パーセント未満の安定な有機フリーラジカルを含むことができる。例えば、架橋可能なポリエチレン組成物は、架橋可能なポリエチレン組成物の重量に基づいて、０．２重量パーセント〜１重量パーセントの安定な有機フリーラジカルを含むことができる。
【００３６】
架橋可能なポリエチレン組成物はさらに、１つ又はそれ以上の通常の添加剤を含むことができる。そのような通常の添加剤には、酸化防止剤、紫外線吸収剤、静電防止剤、顔料、カーボンブラック、色素、フィラー、スリップ剤、難燃剤、可塑剤、加工助剤、滑剤、安定剤、煙阻害剤、ハロゲン捕捉剤、流動助剤、滑剤、粘度抑制剤、それらのブレンド、及び、それらの組合せが含まれるが、これらに限定されない。架橋可能なポリエチレン組成物は、架橋可能なポリエチレン組成物の重量に基づいて、０．０１重量パーセント〜１５重量パーセントのそのような添加剤を含むことができる。０．０１重量パーセントから１５重量パーセントまでのすべての個々の値及び部分範囲が本明細書に含まれ、また、本明細書に開示される；例えば、架橋可能なポリエチレン組成物は、架橋可能なポリエチレン組成物の重量に基づいて、０．０１重量パーセント〜１０重量パーセントの添加剤を含むことができる。
【００３７】
例示的な酸化防止剤には、ヒンダードフェノール、例えば、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マート）］メタン、ビス［（β−（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、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マート）など；ホスフィト及びホスホニト、例えば、トリス（２，４−ジ−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）ホスフィト及びジ−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル−ホスホニトなど；チオ化合物、例えば、ジラウリルチオジプロピオナート、ジミリスチルチオジプロピオナート及びジステアリルチオジプロピオナート（ＤＳＴＤＰ）など；様々なシロキサン；及び様々なアミン、例えば、重合された２，２，４−トリメチル−１，２−ジヒドロキノリン、４，４’−ビス（α，α−ジメチルベンジル）ジフェニルアミン及びアルキル化ジフェニルアミンなどが含まれるが、これらに限定されない。
【００３８】
製造において、架橋可能なポリエチレン組成物は様々なタイプの押出し機（例えば、単軸スクリュータイプ又は二軸スクリュータイプ）で加工することができる。典型的な押出し機はホッパーをその上流側端部に有し、ダイ（die）をその下流側端部に有する。ホッパーにより、スクリューを含有する胴部（barrel）への供給が行われる。下流側端部において、スクリューの端部と、ダイとの間に、スクリーンパック及びブレーカープレートがある。押出し機のスクリュー部分は、３つの区画（供給区画、圧縮区画及び計量区画）及び２つの帯域（後方加熱域及び前方加熱域）（これらの区画及び帯域は上流側から下流側まで続く）に分割されると見なされる。代替において、多数の加熱域（３つを超える）を上流から下流に向かう軸に沿って存在させることができる。押出し機が２つ以上の胴部を有する場合、これらの胴部は連続してつながれる。それぞれの胴部の長さ対直径比率は、例えば、約１５：１〜約３０：１の範囲であり得る。本明細書の目的のために、用語「押出し機」は、通常の押出し機に加えて、材料のさらなる形成を達成することができる、押出し機、クロスヘッド、ダイ、及び、加熱域又は冷却域の組合せを含むことが理解される。加熱又は冷却がダイの後に続き、加熱又は冷却は、例えば、オーブンであり得る。例えば、材料が押出し後に架橋されるワイヤコーティングでは、クロスヘッドのダイにより、加熱域への直接の供給が行われ、この帯域は約１３０℃〜約２６０℃の範囲での温度で維持することができ、好ましくは、約１７０℃〜約２２０℃の範囲での温度で維持することができる。その後、押出し物は、有機ペルオキシドの分解温度を超える温度に押出し物をさらすことによって架橋される。用いられるペルオキシドは、例えば、４またはそれ以上の半減期により分解される。架橋を、例えば、蒸気環境又は乾燥窒素環境のもとで維持されるオーブン又は連続加硫可能（ＣＶ）チューブにおいて達成することができる。蒸気ＣＶ設備に関しては、圧力一定の加硫チューブが、ポリマー溶融物がクロスヘッド／ダイアセンブリーを出て、押出し機に対して直交する加硫チューブに入るように押出し機のクロスヘッドに機械的につながれる。典型的なＣＶ操作において、ペルオキシドを取り込む組成物は、押出し機における早まった架橋を避けるために低い溶融押出し温度で絶縁材及びケーブル外皮に押出し製造される。製造された溶融形状物は状化ダイを出て、押出し後のペルオキシド開始の架橋が生じる蒸気加硫チューブに入る。蒸気チューブは、ポリオレフィン溶融物を、架橋に必要とされる高い温度に加熱し続ける飽和蒸気で満たされる。ＣＶチューブのほとんどが、架橋が生じるための滞留時間を最大にするために飽和蒸気で満たされる。チューブを出る前の最後の長さが、このときに架橋された絶縁材／外皮を冷却するために水で満たされる。ＣＶチューブの端部において、絶縁されたワイヤ又はケーブルは、冷却水の漏れを最小限に抑えるぴったり合うガスケットを組み込む末端シールを通過する。スチーム調節器、水ポンプ及び弁調節により、蒸気ＣＶチューブの内部における蒸気及び水の平衡、ならびに、それぞれの充填長さが維持される。代替において、高温の窒素ガスＣＶチューブを、ケーブル構成物を硬化させるために使用することができる。
【００３９】
本発明による架橋可能なポリエチレン組成物の製造方法は、（１）ポリエチレン成分を提供する工程；（２）有機ペルオキシドである架橋剤を提供する工程；（３）少なくとも２つの末端炭素−炭素二重結合を含むアルカジエン化合物、アルカトリエン化合物又はアルカテトラエン化合物である架橋助剤を提供する工程；（４）ポリエチレン成分、架橋剤及び架橋剤を溶融混合する工程；及び（５）それにより、架橋可能なポリエチレン組成物を形成する工程を含む。溶融混合工程は、ブレンドの温度を、架橋重量の分解温度よりも低い範囲の温度に上げるための充分な温度及び圧力で行われる。
【００４０】
本発明による物品は、ポリエチレン成分と、有機ペルオキシドである架橋剤と、少なくとも２つの末端炭素−炭素二重結合を含むアルカジエン化合物、アルカトリエン化合物又はアルカテトラエン化合物である架橋助剤との架橋された生成物を含む。本発明による物品はさらに、スコーチ阻害剤、硬化増強剤、安定な有機フリーラジカル、１つ又はそれ以上の通常の添加剤、それらのブレンド、及び、それらの組合せを含むことができる。
【００４１】
本発明による物品の製造方法は以下の工程を含む：（１）ポリエチレン成分を提供する工程；（２）有機ペルオキシドである架橋剤を提供する工程；（３）少なくとも２つの末端炭素−炭素二重結合を含むアルカジエン化合物、アルカトリエン化合物又はアルカテトラエン化合物である架橋助剤を提供する工程；（４）ポリエチレン成分、架橋剤及び架橋剤を溶融混合する工程；（５）それにより、架橋可能なポリエチレン組成物を形成する工程；（６）架橋可能なポリエチレン組成物を、架橋剤の分解温度よりも高い範囲の温度でさらなる加工をする工程；及び（７）それにより、物品を形成する工程。溶融混合工程は、ブレンドの温度を、架橋重量の分解温度よりも低い範囲の温度に上げるための充分な温度及び圧力で行われる。
【００４２】
本発明に従って製造される物品は、例えば、ケーブル、ワイヤ外皮、パイプ、フォーム及び履き物として使用することができる。
【００４３】
本明細書において述べられる特許、特許出願及び刊行物は参照により本明細書に組み込まれる。
【００４４】
本発明は、その精神及び本質的属性から逸脱することなく、他の形態で具体化することができるので、本発明の範囲を示すものとして、前記明細書ではなく、むしろ、添付された請求項を参照しなければならない。
【００４５】
試験方法
試験方法には、以下が含まれる。
密度は、ＡＳＴＭ Ｄ ７９２−０３（方法Ｂ）に従ってイソプロパノール中で測定される。
メルトインデックス（Ｉ2）は、ＡＳＴＭ Ｄ １２３８−０３に従って２．１６ｋｇの負荷のもと、１９０℃で測定される。
メルトインデックス（Ｉ21）は、ＡＳＴＭ Ｄ １２３８−０３に従って２１．６ｋｇの負荷のもと、１９０℃で測定される。
【００４６】
ブレンドの架橋速度論は、１００サイクル／分及び０．５度の弧（arc）で設定される、Ａｌｐｈａ−Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓから得られるＭｏｎｓａｎｔｏ Ｍｏｖｉｎｇ Ｄｉｅ Ｒｈｅｏｍｅｔｅｒ（Ｍｏｄｅｌ ＭＤＲ ２０００）を使用して評価される。トルクデータは硬化時間の関数として架橋度に相関する。最小トルク（ＭL）は溶融状態での未硬化化合物の粘度の測定値である。この測定値は、２つのサンプルの間での粘度における差を示すことができる。最大トルク（ＭH）は、完全な架橋の後、又は、試験が完了した後での材料の剪断弾性率又は剛性の測定値である。最小トルクと、最大トルクとの差（ＭH−ＭL）は、試験が完了した時の、架橋度の良い見当を提供する。この研究では、ＭＤＲチャンバ内の温度が１４０℃又は１８２℃の温度に設定される。約６グラムのサンプルが（Ｍｙｌａｒフィルム間で）ディスクに置かれ、試験が開始されて、特定の長さの時間の後で終了するようにプログラムされる。試験が終了した後、架橋された生成物が取り出される。１８２℃でのＭＤＲ実験から得られる架橋された生成物はデカリン抽出分のために供される（これは、架橋ポリエチレンにおけるゲルの量を測定するために使用される方法である）。この方法（ＡＳＴＭ Ｄ−２７６５、方法Ａ）では、デカリン（１９０℃の沸点）に６時間かけて可溶性であるサンプルの割合が求められる。不溶性であるために、１２０メッシュのふるいでろ過されないものが、その材料の架橋された部分である（ゲル含有量として報告される）。
【００４７】
早まった架橋（「スコーチ」）が望ましくない溶融加工条件をシミュレートするために、ＭＤＲが１４０℃で１２０分間操作され、ｔｓ1（トルクが最小トルク値を１ ｌｂ−ｉｎだけ上回るための分単位での時間）が、ｔ開始（トルクが最小トルクから増大し始めるための分単位での時間）が得られるのと同様に得られる。迅速かつ効果的な架橋が望ましい加硫条件をシミュレートするために、装置が（ペルオキシドの完全な分解及び架橋を保証するために）１８２℃で１２分間又はそれ以上操作され、最大トルク（ＭH）と、最小トルク（ＭL）との差（すなわち、ＭH−ＭL）が、ｔｓ1及びｔｓ2（トルクが最小トルク値を２ｌｂ−ｉｎだけ上回るための分単位での時間）と同様に得られる。
【００４８】
重量平均分子量（Ｍw）及び数平均分子量（Ｍn）が、以下、本明細書に記載されるように、通常のＧＰＣを使用して当分野では公知である方法に従って求められる。
【００４９】
標準的ＣＲＹＳＴＡＦ方法
分枝分布が、ＰｏｌｙｍｅｒＣｈａｒ（Ｖａｌｅｎｃｉａ、スペイン）から市販されているＣＲＹＳＴＡＦ ２００装置を使用して結晶化分析分画化（ＣＲＹＳＴＡＦ）によって求められる。サンプルが１，２，４−トリクロロベンゼンに１６０℃で１時間溶解され（０．６６ｍｇ／ｍＬ）、９５℃で４５分間安定化される。サンプリング温度範囲は０．２℃／分の冷却速度で９５℃から３０℃までである。赤外検出器が、ポリマー溶液の濃度を測定するために使用される。累積可溶物濃度が、温度が低下している間にポリマーが結晶化するに従って測定される。累積プロフィルの解析的導関数がポリマーの短鎖分枝分布を反映する。
【００５０】
ＣＲＹＳＴＡＦでのピーク温度及びピーク面積が、ＣＲＹＳＴＡＦ Ｓｏｆｔｗａｒｅ（バージョン２００１．ｂ、ＰｏｌｙｍｅｒＣｈａｒ、Ｖａｌｅｎｃｉａ、スペイン）に含まれるピーク分析モジュールによって特定される。ＣＲＹＳＴＡＦピーク発見ルーチンはピーク温度をｄＷ／ｄＴ曲線における最大値として特定し、面積を微分曲線における特定されたピークの両側での最大の正の変曲点の間で特定する。ＣＲＹＳＴＡＦ曲線を計算するために、好ましい処理パラメーターは、７０℃の温度限界を用いてであり、また、０．１の温度限界よりも大きく、０．３の温度限界よりも小さい平滑化パラメーターを用いてである。
【００５１】
曲げ（Flexural）／割線弾性率（Secant Modulus）／貯蔵弾性率（Storage Modulus）
サンプルが、ＡＳＴＭ Ｄ １９２８を使用して圧縮成形される。曲げ弾性率及び２パーセント割線弾性率がＡＳＴＭ Ｄ−７９０に従って測定される。貯蔵弾性率がＡＳＴＭ Ｄ ５０２６−０１又は同等技術に従って測定される。
【００５２】
ＤＳＣ標準方法
示差走査熱量測定法による結果が、ＲＣＳ冷却アクセサリー及びアートサンプラーを備えるＴＡＩモデルＱ１０００ ＤＳＣを使用して求められる。５０ｍｌ／分の窒素パージガス流量が使用される。サンプルが薄いフィルムにプレスされ、プレス機において約１７５℃で融解され、その後、室温（２５℃）に空冷される。その後、３ｍｇ〜１０ｍｇの材料が直径６ｍｍのディスクに切断され、正確に重量測定され、軽いアルミニウム皿（約５０ｍｇ）に入れられ、その後、クランプにより閉じられる。サンプルの熱挙動が以下の温度プロフィルにより調べられる。サンプルは、何らかの以前の熱履歴を除くために１８０℃に急速加熱され、等温状態で３分間保たれる。その後、サンプルは−４０℃に１０℃／分の冷却速度で冷却され、−４０℃で３分間保たれる。その後、サンプルは１５０℃に１０℃／分の加熱速度で加熱される。冷却時及び２回目の加熱時の曲線が記録される。
【００５３】
ＤＳＣ融解ピークが、−３０℃と、融解終了との間で引かれた直線ベースラインに関して熱流量（Ｗ／ｇ）における最大値として測定される。融解熱が、直線のベースラインを使用して、−３０℃と、融解終了との間における融解曲線下の面積として測定される。
【００５４】
ＤＳＣの較正が以下のように行われる。最初に、サンプルをアルミニウムのＤＳＣ皿に何も入れずに、ベースラインが、ＤＳＣを−９０℃から操作することによって得られる。その後、７ミリグラムの新鮮なインジウムサンプルが、サンプルを１８０℃に加熱すること、サンプルを１４０℃に１０℃／分の冷却速度で冷却すること、その後、サンプルを１４０℃において等温状態で１分間保つこと、その後、サンプルを１４０℃から１８０℃に１０℃／分の加熱速度で加熱することによって分析される。インジウムサンプルの融解熱及び融解の開始が求められ、融解の開始については１５６．６℃から０．５℃以内であること、融解熱については２８．７１Ｊ／ｇから０．５Ｊ／ｇ以内であることが確認される。その後、脱イオン水が、新鮮なサンプルの小さい１滴をＤＳＣ皿において２５℃から−３０℃に１０℃／分の冷却速度で冷却することによって分析される。サンプルが−３０℃において等温状態で２分間保たれ、その後、３０℃に１０℃／分の加熱速度で加熱される。融解の開始が求められ、０℃から０．５℃以内であることが確認される。
【００５５】
ＧＰＣ方法
ゲル浸透クロマトグラフィーシステムは、Ｐｏｌｙｍｅｒ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｉｅｓ Ｍｏｄｅｌ ＰＬ−２１０装置又はＰｏｌｙｍｅｒ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｉｅｓ Ｍｏｄｅｌ ＰＬ−２２０装置のいずれかからなる。カラム区画及びカルーセル区画が１４０℃で操作される。Ｐｏｌｙｍｅｒ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｉｅｓ社の３本の１０ミクロンＭｉｘｅｄ−Ｂカラムが使用される。溶媒は１，２，４−トリクロロベンゼンである。サンプルが、２００ｐｐｍのブチル化ヒドロキシトルエン（ＢＨＴ）を含有する５０ミリリットルの溶媒において０．１グラムのポリマーの濃度で調製される。サンプルは、１６０℃で２時間、軽く撹拌することによって調製される。使用される注入容積は１００マイクロリットルであり、流量は１．０ｍｌ／分である。
【００５６】
ＧＰＣカラムセットの較正が、個々の分子量の間に少なくとも１０倍の間隔がある６つの「カクテル」混合物で配置される、分子量が５８０から８，４００，０００に及ぶ２１個の狭い分子量分布のポリスチレン標準物を用いて行われる。これらの標準物は、Ｐｏｌｙｍｅｒ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｉｅｓ（Ｓｈｒｏｐｓｈｉｒｅ、ＵＫ）から購入される。ポリスチレン標準物は、１，０００，０００以上の分子量については５０ミリリットルの溶媒において０．０２５グラムで調製され、１，０００，０００未満の分子量については５０ミリリットルの溶媒において０．０５グラムで調製される。ポリスチレン標準物は、穏やかな撹拌とともに８０℃で３０分間溶解される。分解を最小限に抑えるために、狭い標準物混合物が最初に、そして、最大分子量成分が小さくなる順で流される。ポリスチレン標準物のピーク分子量は、（Williams and Ward, J. Polym. Sci., Polym. Let., 6, 621 (1968)に記載されるような）以下の式を使用してポリエチレン分子量に変換される：
Ｍホ゜リエチレン＝０．４３１（Ｍホ゜リスチレン）。
【００５７】
ポリエチレン等価分子量が、Ｖｉｓｃｏｔｅｋ ＴｒｉＳＥＣソフトウェアのＶｅｒｓｉｏｎ３．０を使用して計算される。
【００５８】
ＡＴＲＥＦ
分析的昇温溶出分画化（ＡＴＲＥＦ）分析が、米国特許第４，７９８，０８１号、及び、Wilde, L.; Ryle, T.R.; Knobeloch, D.C.; Peat, I.R.; Determination of Branching Distributions in Polyethylene and Ethylene Copolymers, J. Polym. Sci., 20, 441-455 (1982)（これらはその全体において参照により本明細書に組み込まれる）に記載される方法に従って行われる。分析される組成物はトリクロロベンゼンに溶解され、温度を２０℃に０．１℃／分の冷却速度でゆっくり下げることによって不活性な担体（ステンレススチールショット）を含有するカラムにおいて結晶化される。カラムは赤外検出器を備える。ＡＴＲＥＦクロマトグラム曲線が、その後、結晶化されたポリマーサンプルを、溶出溶媒（トリクロロベンゼン）の温度を１．５℃／分の速度で２０℃から１２０℃にゆっくり上げることによりカラムから溶出されて、作成される。
【００５９】
13Ｃ ＮＭＲ分析
サンプルが、テトラクロロエタン−ｄ2／オルトジクロロベンゼンの５０／５０混合物のおよそ３ｇを１０ｍｍのＮＭＲチューブにおいて０．４ｇのサンプルに加えることによって調製される。サンプルは、チューブ及びその内容物を１５０℃に加熱することによって溶解され、均質化される。データが、ＪＥＯＬ Ｅｃｌｉｐｓｅ（商標）４００ＭＨｚ分光計又はＶａｒｉａｎ Ｕｎｉｔｙ Ｐｌｕｓ（商標）４００ＭＨｚ分光計を使用して集められる（これらは１００．５ＭＨｚの13Ｃ共鳴周波数に対応する）。データが、６秒のパルス反復遅延によりデータファイルあたり４０００個の過渡シグナルを使用して取得される。定量的分析でのシグナル対ノイズを最小にするために、多数のデータファイルが１つにまとめられる。スペクトル幅は２５，０００Ｈｚであり、最小のファイルサイズが３２Ｋのデータポイントからなる。サンプルは１０ｍｍの広帯域プローブで１３０℃で分析される。コモノマー取り込みが、ランダールのトリアッド法（Randall, J.C.; JMS-Rev. Macromol. Chem. Phys., C29, 201-317 (1989)；これはその全体において参照により本明細書に組み込まれる）を使用して求められる。
【００６０】
機械的特性（Mechanical Properties）−引張り（Tensile）、ヒステリシス（Hysteresis）及び引裂き（Tear）
一軸引張りでの応力−ひずみ挙動が、ＡＳＴＭ Ｄ １７０８の微小引張り試料片を使用して測定される。サンプルが２１℃において５００％ｍｉｎ-1でＩｎｓｔｒｏｎにより伸ばされる。引張り強さ及び破断点伸びが５個の試料片の平均から報告される。
【００６１】
１００％及び３００％のヒステリシスが、Ｉｎｓｔｒｏｎ（商標）装置により、ＡＳＴＭ Ｄ １７０８の微小引張り試料片を使用して１００％及び３００％のひずみに対する周期的負荷から求められる。サンプルには、２６７％ｍｉｎ-1での負荷の付加及び解放が２１℃で３サイクルにわたって繰り返される。３００％及び８０℃での周期的実験が、環境チャンバを使用して行われる。８０℃の実験では、サンプルが、試験前に、試験温度で４５分間、平衡化される。２１℃での３００％ひずみの周期的実験では、最初の負荷解放サイクルからの１５０％ひずみでの収縮応力が記録される。すべての実験についてのパーセント回復率が、負荷がベースラインに戻ったひずみを使用して最初の負荷解放サイクルから計算される。パーセント回復率（%Recovery）は以下のように定義される。
【数１】
式中、εfは、周期的負荷を与えるために選ばれたひずみであり、εSは、負荷が１回目の負荷解放サイクル中にベースラインに戻るひずみである。
【００６２】
ブロックインデックス（Block Index）
エチレン／α−オレフィンインターポリマーは、ゼロよりも大きく、約１．０までである平均ブロックインデックス（Average Block Index）（ＡＢＩ）、及び、約１．３を超える分子量分布（Ｍw／Ｍn）によって特徴づけられる。平均ブロックインデックス（ＡＢＩ）は、５℃の刻み（但し、他の温度刻み（例えば、１℃、２℃、１０℃など）もまた使用することができる）を用いて２０℃から１１０℃までの調製的ＴＲＥＦ（すなわち、昇温溶出分画化によるポリマーの分画化）において得られるポリマー分画物のそれぞれについてのブロックインデックス（「ＢＩ」）の重量平均である。
【数２】
式中、ＢＩiは、調製的ＴＲＥＦにおいて得られる本発明のエチレン／α−オレフィンインターポリマーのｉ番目の分画物についてのブロックインデックスであり、ｗiはｉ番目の分画物の重量百分率である。同様に、平均付近での二次モーメントの平方根（これは以下本明細書では二次モーメント重量平均ブロックインデックスとして示される）を以下のように定義することができる。
【数３】
式中、Ｎは、ＢＩiがゼロよりも大きい分画物の数として定義される。ＢＩは２つの以下の式（これらはともに、同じＢＩ値を与える）の１つによって定義される。
【数４】
式中、ＴXはｉ番目の分画物についてのＡＴＲＥＦ（すなわち、分析的ＴＲＥＦ）溶出温度（好ましくはケルビン単位で表される）であり、ＰXはｉ番目の分画物についてのエチレンモル分率であり、エチレンモル分率は、以下で記載されるようにＮＭＲ又はＩＲによって測定することができる。ＰABは（分画化前の）エチレン／α−オレフィンインターポリマー全体のエチレンモル分率であり、このエチレンモル分率もまた、ＮＭＲ又はＩＲによって測定することができる。ＴA及びＰAは純粋な「ハードセグメント（hard segments）」（これはインターポリマーの結晶性セグメントを示す）についてのＡＴＲＥＦ溶出温度及びエチレンモル分率である。近似として、又は、「ハードセグメント」の組成が不明であるポリマーについては、ＴA及びＰAの値は高密度ポリエチレンホモポリマーについての値に設定される。
【００６３】
ＴABは、オレフィンブロックコポリマーと同じ組成（ＰABのエチレンモル分率を有する）及び分子量のランダムコポリマーについてのＡＴＲＥＦ溶出温度である。ＴABを、以下の式を使用して、（ＮＭＲによって測定される）エチレンのモル分率から計算することができる。
ＬｎＰAB＝α／ＴAB＋β
式中、α及びβは、多数の、広い組成のランダムコポリマーの十分に特徴づけられた調製的ＴＲＥＦ分画物、及び／又は、狭い組成を有する十分に特徴づけられたランダムエチレンコポリマーを使用する較正によって求めることができる２つの定数である。α及びβは装置毎に変化し得ることに留意しなければならない。そのうえ、適切な検量線を、検量線を製造するために使用される調製的ＴＲＥＦ分画物及び／又はランダムコポリマーについての適切な分子量範囲及びコモノマータイプを使用して、目的とするポリマー組成に関して作成する必要がある。分子量によるわずかな影響が認められる。検量線が類似の分子量範囲から得られる場合、そのような影響は本質的には無視することができる。いくつかの実施形態において、ランダムエチレンコポリマー、及び／又は、ランダムコポリマーの調製的ＴＲＥＦ分画物は以下の関係を満たす。
ＬｎＰ＝−２３７．８７／ＴATREF＋０．６３９。
上記較正式は、エチレンのモル分率（Ｐ）を、狭い組成のランダムコポリマーについての分析的ＴＲＥＦ溶出温度（ＴATREF）、及び／又は、広い組成のランダムコポリマーの調製的ＴＲＥＦ分画物についての分析的ＴＲＥＦ溶出温度（ＴATREF）に関係づける。ＴXOは、同じ組成（すなわち、同じコモノマータイプ及びコモノマー含有量）及び同じ分子量の、Ｐxのエチレンモル分率を有するランダムコポリマーについてのＡＴＲＥＦ温度である。ＴXOを、測定されたＰXモル分率から、ＬｎＰＸ＝α／ＴXO＋βによって計算することができる。逆に、ＰXOは、同じ組成（すなわち、同じコモノマータイプ及びコモノマー含有量）及び同じ分子量の、ＴXのＡＴＲＥＦ温度を有するランダムコポリマーについてのエチレンモル分率であり、これを、ＴXの測定された値を使用して、ＬｎＰXO＝α／ＴX＋βによって計算することができる。
それぞれの調製的ＴＲＥＦ分画物についてのブロックインデックス（ＢＩ）が得られると、ポリマー全体についての重量平均ブロックインデックス（ＡＢＩ）を計算することができる。
【実施例】
【００６４】
以下の実施例は本発明を例示するが、本発明の範囲を限定するためには意図されない。これらの実施例は、本発明が、ペルオキシドに基づくポリオレフィン硬化システムの変更させ、それにより、サイクル時間を低減し、スコーチを低下させ、また、脱ガスを促進させることを明らかにする。使用された架橋剤はジクミルペルオキシド（ＤｉＣｕｐ Ｒ）であった（Ｇｅｏ Ｓｐｅｃｉａｌｔｙ Ｃｈｅｍｉｃａｌｓの製品）。使用された架橋助剤は１，９−デカジエンであった（ＣＡＳ番号：１６４７−１６−１；Ａｃｒｏｓ Ｏｒｇａｎｉｃｓ Ｎ．Ｖ．の製品）。表ＩＩに列記される樹脂特性を有するＬＤＰＥ１及びＬＤＰＥ２を、２つの異なる規格のポリエチレンとして使用した。
【００６５】
実施例１を以下の手順に従って調製した。表Ｉ〜表ＩＩＩに示されるようなポリエチレン成分及び架橋助剤を、それらが混合され、１２５℃で３分間配合され、それにより、ポリエチレン−架橋助剤のブレンドが形成されるＢａｒｂｅｎｄｅｒ（商標）ミキサーに導入した。続いて、表Ｉ〜表ＩＩＩに示されるような架橋剤を、架橋剤がポリエチレン−架橋助剤ブレンドに混合され、その後、それらが１２５℃でさらに４分間配合され、それにより、本発明の架橋可能なポリエチレン組成物が形成されるＢａｒｂｅｎｄｅｒ（商標）ミキサーに導入した。この架橋可能なポリエチレン組成物の架橋速度論を、（スコーチが望ましくない混合／押出し条件をシミュレートするために）１４０℃で、また、（迅速かつ効果的な架橋が望ましい加硫条件をシミュレートするために）１８２℃でＭＤＲを使用して求めた。それらの結果が表ＩＶ及び表Ｖにそれぞれ示される。
【００６６】
実施例２を以下の手順に従って調製した。表Ｉ〜表ＩＩＩに示されるようなポリエチレン成分、安定な有機フリーラジカル及び架橋助剤を、それらが混合され、１２５℃で３分間配合され、それにより、ポリエチレン−安定な有機フリーラジカル−架橋助剤のブレンドが形成されるＢａｒｂｅｎｄｅｒ（商標）ミキサーに導入した。続いて、表Ｉ〜表ＩＩＩに示されるような架橋剤を、架橋剤がポリエチレン−安定な有機フリーラジカル−架橋助剤ブレンドに混合され、その後、それらが１２５℃でさらに４分間配合され、それにより、本発明の架橋可能なポリエチレン組成物が形成されるＢａｒｂｅｎｄｅｒ（商標）ミキサーに導入した。この架橋可能なポリエチレン組成物の架橋速度論を、（スコーチが望ましくない混合／押出し条件をシミュレートするために）１４０℃で、また、（迅速かつ効果的な架橋が望ましい加硫条件をシミュレートするために）１８２℃でＭＤＲを使用して求めた。それらの結果が表ＩＶ及び表Ｖにそれぞれ示される。
【００６７】
実施例３〜実施例５を以下の手順に従って調製した。表Ｉ〜表ＩＩＩに示されるようなポリエチレン成分及び架橋助剤を、それらが混合され、１２５℃で３分間配合され、それにより、ポリエチレン−架橋助剤のブレンドが形成されるＢａｒｂｅｎｄｅｒ（商標）ミキサーに導入した。続いて、表Ｉ〜表ＩＩＩに示されるような架橋剤を、架橋剤がポリエチレン−架橋助剤ブレンドに混合され、その後、それらが１２５℃でさらに４分間配合され、それにより、本発明の架橋可能な組成物が形成されるＢａｒｂｅｎｄｅｒ（商標）ミキサーに導入した。この架橋可能なポリエチレン組成物の架橋速度論を、（スコーチが望ましくない混合／押出し条件をシミュレートするために）１４０℃で、また、（迅速かつ効果的な架橋が望ましい加硫条件をシミュレートするために）１８２℃でＭＤＲを使用して求めた。それらの結果が表ＩＶ及び表Ｖにそれぞれ示される。
【００６８】
比較例１を以下の手順に従って調製した。表Ｉ〜表ＩＩＩに示されるようなポリエチレン成分を、ポリエチレンを融解するために１２５℃で３分間、Ｂａｒｂｅｎｄｅｒ（商標）ミキサーに導入した。続いて、表Ｉ〜表ＩＩＩに示されるような架橋剤を、架橋剤がポリエチレンに混合され、その後、それらが１２５℃でさらに４分間配合され、それにより、比較用の架橋可能なポリエチレン組成物が形成されるＢａｒｂｅｎｄｅｒ（商標）ミキサーに導入した。この比較用の架橋可能なポリエチレン組成物の架橋速度論を、（スコーチが望ましくない混合／押出し条件をシミュレートするために）１４０℃で、また、（迅速かつ効果的な架橋が望ましい加硫条件をシミュレートするために）１８２℃でＭＤＲを使用して求めた。それらの結果が表ＩＶ及び表Ｖにそれぞれ示される。
【００６９】
比較例２を以下の手順に従って調製した。表Ｉ〜表ＩＩＩに示されるようなポリエチレン成分及び安定な有機フリーラジカルを、それらが混合され、１２５℃で３分間配合され、それにより、ポリエチレン−安定な有機フリーラジカルのブレンドが形成されるＢａｒｂｅｎｄｅｒ（商標）ミキサーに導入した。続いて、表Ｉ〜表ＩＩＩに示されるような架橋剤を、架橋剤がポリエチレン−安定な有機フリーラジカルブレンドに混合され、その後、それらが１２５℃でさらに４分間配合され、それにより、比較用の架橋可能なポリエチレン組成物が形成されるＢａｒｂｅｎｄｅｒ（商標）ミキサーに導入した。この比較用の架橋可能なポリエチレン組成物の架橋速度論を、（スコーチが望ましくない混合／押出し条件をシミュレートするために）１４０℃で、また、（迅速かつ効果的な架橋が望ましい加硫条件をシミュレートするために）１８２℃でＭＤＲを使用して求めた。それらの結果が表ＩＶ及び表Ｖにそれぞれ示される。
【００７０】
比較例３を以下の手順に従って調製した。表Ｉ〜表ＩＩＩに示されるようなポリエチレン成分を、ポリエチレンを融解するために１２５℃で３分間、Ｂａｒｂｅｎｄｅｒ（商標）ミキサーに導入した。続いて、表Ｉ〜表ＩＩＩに示されるような架橋剤を、架橋剤がポリエチレンに混合され、その後、それらが１２５℃でさらに４分間配合され、それにより、比較用の架橋可能な組成物が形成されるＢａｒｂｅｎｄｅｒ（商標）ミキサーに導入した。この比較用の架橋可能なポリエチレン組成物の架橋速度論を、（スコーチが望ましくない混合／押出し条件をシミュレートするために）１４０℃で、また、（迅速かつ効果的な架橋が望ましい加硫条件をシミュレートするために）１８０℃でＭＤＲを使用して求めた。それらの結果が表ＩＶ及び表Ｖにそれぞれ示される。
【００７１】
１４０℃の温度では、１，９−デカジエンの添加はスコーチ時間（ｔｓ1）を増大させたか、又は、ｔｓ1に対する影響を有しなかったかのいずれかであった。より高い温度（１８２℃）では、１，９−デカジエンの添加は一般に、（ｔｓ1及びｔｓ2の両方で反映されるように）架橋速度を増大させ、また、（ゲル含有量及びＭH−ＭLの両方で反映されるように）最終的な架橋度を増大させた。１，９−デカジエンの量を増大することにより、一定の架橋度を１８２℃で達成するために要求されるペルオキシドの量を少なくすることもまた可能であるにちがいない。このことは結果的には、１４０℃でのスコーチ傾向を低下させ、また、ペルオキシド分解生成物のより速い「脱ガス」を可能にすると考えられる。１，９−デカジエンを４−ヒドロキシ−２，２，６，６−テトラメチルピペリジン−１−オキシル（４−ヒドロキシＴＥＭＰＯ）と組み合わせることは、１８２℃での架橋を高めるという点で特に効果的であり、その一方で、１４０℃での約１５分間の架橋を「停止させる」ことに留意すること（実施例２対比較例２）。
【表１】
【表２】
【表３】
【表４】
【表５】
【技術分野】
【０００１】
関連出願に関する相互参照
本出願は、２００７年２月５日に出願された米国仮特許出願第６０／８９９，４８５号（発明の名称「架橋可能なポリエチレン組成物、その製造方法及びそれから製造された物品」、その教示は、以下、本明細書においてすべてが再現されるかのように本明細書に参照により組み込まれる）からの優先権を主張する非仮出願である。
【０００２】
本発明は、架橋可能なポリエチレン組成物、架橋可能なポリエチレン組成物の製造方法、及び、架橋可能なポリエチレン組成物から製造される物品に関する。
【背景技術】
【０００３】
架橋可能なポリマー組成物を、様々な物品（例えば、ケーブル、パイプ、履き物及びフォーム（foams）など）を製造するために使用することが一般に、周知である。架橋可能なポリマー組成物は一般に、ポリマー、架橋剤（例えば、有機ペルオキシドなど）、酸化防止剤、及び、場合によっては様々な他の添加剤（例えば、スコーチ（scorch）阻害剤及び架橋増強剤など）を含む。架橋は、様々な機械的要求及び物理的要求（例えば、改善された高温特性など）を満たすことにおいてポリマーを助ける。
【０００４】
ポリマーをフリーラジカル開始剤（例えば、有機ペルオキシドなど）により架橋することもまた一般に、周知である。一般的には、有機ペルオキシドが、ペルオキシドが著しく分解する開始温度よりも低い温度で、ロールミル、二軸スクリュー混練押出し機、あるいは、Ｂａｎｂｕｒｙ（商標）ミキサー又はＢａｒｂｅｎｄｅｒ（商標）ミキサーにおいて溶融混合することによってポリマーに配合される。様々なペルオキシドが、非特許文献１（Plastic Additives Handbook（Gachterら, 1985, 646頁〜649頁））に記載されるように、それらの半減期温度に基づいて分解について判断される。
【０００５】
ポリマー化合物への有機ペルオキシド配合のための代替方法の１つが、液状ペルオキシドと、ポリマーのペレットとを、有機ペルオキシドの凍結点よりも高く、かつ、有機ペルオキシドの分解温度及びポリマーの溶融温度よりも低い温度で維持されるブレンド配合デバイス（例えば、Ｈｅｎｓｃｈｅｌ（商標）ミキサーなど）又は浸漬デバイス（例えば、単純なドラムタンブラーなど）において混合することである。有機ペルオキシド配合後、ポリマー／有機ペルオキシドのブレンドは、その後、例えば、ケーブルを形成するために、ブレンドが有機ペルオキシドの分解温度よりも低い温度で電気伝導体の周りに押し出される押出し機に導入される。その後、ケーブルは、有機ペルオキシドが分解してフリーラジカルをもたらし、このフリーラジカルによりポリマーが架橋される、より高い温度にさらされる。
【０００６】
ペルオキシドを含有するポリマーはスコーチ（押出しプロセス中に生じる早まった架橋）を受けやすい。スコーチは樹脂における変色したゲル様粒子を形成し、また、押出し中における押出し機の圧力の望ましくない増加を引き起こす。さらに、高い架橋密度を達成するために、多くの場合、高レベルの有機ペルオキシドが使用されている。しかしながら、高レベルの有機ペルオキシドは、押出しプロセス及び最終製品に対する負の影響を有する、スウェットアウト（sweat-out）として公知である１つの問題を引き起こす。スウェットアウトダストは、爆発の可能性がある危険物であり、フィルターを詰まらせることがあり、また、押出しプロセスにおける滑り及び不安定性の原因となり得る。従って、高い架橋密度を維持しながら、有機ペルオキシドの量を減らすことが望まれる。
【０００７】
特許文献１（米国特許第６，１４３，８２２号）は、（ａ）ポリエチレン、（ｂ）スコーチ阻害剤として、置換又は非置換の１，１−ジフェニルエチレン、（ｃ）場合によって、硬化増強剤、及び、（ｄ）有機ペルオキシドを含む、ポリエチレンの架橋可能な組成物を開示する。
【０００８】
特許文献２（米国特許第６，１８７，８４７号は、（ａ）ポリエチレン、（ｂ）スコーチ阻害剤として、［１，３，５−トリス（４−ｔｅｒｔ−ブチル−３−ヒドロキシ−２，６−ジメチルベンジル）−１，３，５−トリアジン−２，４，６−（１Ｈ，３Ｈ，５Ｈ）−トリオン］、及び、（ｃ）有機ペルオキシドを含む、ポリエチレンの架橋可能な組成物を開示する。
【０００９】
特許文献３（米国特許第６，２２８，９１７号は、（ａ）ポリエチレン、（ｂ）スコーチ阻害剤として、４，４’−チオビス（２−メチル−６−ｔ−ブチルフェノール）、２，２’−チオビス（６−ｔ−ブチル−４−メチルフェノール）又はこれらの混合物、（ｃ）場合によって、硬化増強剤、及び、（ｄ）有機ペルオキシドを含む、ポリエチレンの架橋可能な組成物を開示する。
【００１０】
特許文献４（米国特許第６，６５６，９８６号は、（ａ）ポリエチレン、（ｂ）スコーチ阻害剤として、［１，３，５−トリス（４−ｔｅｒｔ−ブチル−３−ヒドロキシ−２，６−ジメチルベンジル）−１，３，５−トリアジン−２，４，６−（１Ｈ，３Ｈ，５Ｈ）−トリオン］、（ｃ）チオエステル、（ｄ）ヒンダードアミン安定剤、及び、（ｅ）有機ペルオキシドを含む、ポリエチレンの架橋可能な組成物を開示する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】米国特許第６，１４３，８２２号
【特許文献２】米国特許第６，１８７，８４７号
【特許文献３】米国特許第６，２２８，９１７号
【特許文献４】米国特許第６，６５６，９８６号
【非特許文献】
【００１２】
【非特許文献１】Plastic Additives Handbook（Gachterら, 1985, 646頁〜649頁）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
架橋可能なポリエチレン組成物を開発することにおける研究努力にもかかわらず、最小限のスコーチを伴って高い温度及び大きい速度で押出しすることができ、それにもかかわらず、長期間の熱老化（heat aging）安定性を犠牲にすることなく、高い架橋密度に速い硬化速度で架橋することができる改善された架橋可能なポリエチレン組成物が依然として求められている。さらには、そのような改善された架橋可能なポリエチレン組成物の製造方法が依然として求められている。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明は、架橋可能なポリエチレン組成物、架橋可能なポリエチレン組成物の製造方法、及び、架橋可能なポリエチレン組成物から製造される物品である。本発明による架橋可能なポリエチレン組成物は、ポリエチレン成分と、架橋剤と、架橋助剤とを含む。架橋剤は有機ペルオキシドであり、架橋助剤は、少なくとも２つの末端炭素−炭素二重結合を含むアルカジエン化合物、アルカトリエン化合物又はアルカテトラエン化合物である。架橋可能なポリエチレン組成物は場合によりさらに、スコーチ阻害剤、硬化増強剤、安定なフリーラジカル、１つ又はそれ以上の通常の（conventional）添加剤、それらのブレンド、及び／又は、それらの組合せを含むことができる。本発明による架橋可能なポリエチレン組成物の製造方法は、（１）ポリエチレン成分を提供する工程；（２）有機ペルオキシドである架橋剤を提供する工程；（３）少なくとも２つの末端炭素−炭素二重結合を含むアルカジエン化合物、アルカトリエン化合物又はアルカテトラエン化合物である架橋助剤を提供する工程；（４）ポリエチレン成分、架橋剤及び架橋助剤を、架橋剤の分解温度よりも低い範囲の温度で溶融混合する工程；及び（５）それにより、架橋可能なポリエチレン組成物を形成する工程を含む。本発明による物品は、ポリエチレン成分と、有機ペルオキシドである架橋剤と、少なくとも２つの末端炭素−炭素二重結合を含むアルカジエン化合物、アルカトリエン化合物又はアルカテトラエン化合物である架橋助剤との架橋された生成物を含む。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
本発明は、架橋可能なポリエチレン組成物、架橋可能なポリエチレン組成物の製造方法、及び、架橋可能なポリエチレン組成物から製造される物品である。
【００１６】
本発明による架橋可能なポリエチレン組成物は、ポリエチレン成分と、架橋剤と、架橋助剤とを含む。架橋可能なポリエチレン組成物は場合によりさらに、スコーチ阻害剤、硬化増強剤、安定なフリーラジカル、１つ又はそれ以上の通常の添加剤、それらのブレンド、及び／又は、それらの組合せを含むことができる。
【００１７】
用語「ポリエチレン」は、本明細書中で使用される場合、エチレンのホモポリマー、あるいは、エチレンと、少ない割合の、最大でも２０個の炭素原子を有する１つ又はそれ以上のα−オレフィンコモノマーと、場合により、ジエンとのコポリマー、あるいは、そのようなホモポリマー及びコポリマーの混合物又はブレンドを示す。混合物は機械的なブレンド又はｉｎ ｓｉｔｕブレンドであることが可能である。α−オレフィンコモノマーは２０個未満の炭素原子を有することができる；例えば、α−オレフィンコモノマーは３個〜１２個の炭素原子を有することができる；又は、代替において、α−オレフィンコモノマーは３個〜８個の炭素原子を有することができる。例示的なα−オレフィンコモノマーには、プロピレン、１−ブテン、１−ペンテン、１−ヘキセン、１−ヘプテン、１−オクテン、１−ノネン、１−デセン及び４−メチル−１−ペンテンが含まれるが、これらに限定されない。ポリエチレン成分は、エチレンと、不飽和エステル（例えば、ビニルエステル（例えば、ビニルアセタート）又はアクリル酸エステルもしくはメタクリル酸エステルなど）とのコポリマーであることもまた可能である。
【００１８】
ポリエチレン成分は均一又は不均一であることが可能である。均一ポリエチレンは通常、多分散度（Ｍw／Ｍn）が約１．５〜約３．５の範囲にあり、本質的に一様なコモノマー分布を有し、１つだけの比較的低いＤＳＣ融点によって特徴づけられる。他方で、不均一ポリエチレンは、３．５を超える多分散度（Ｍｗ／Ｍｎ）を有し、一様なコモノマー分布を有しない。Ｍwは、本明細書中で使用される場合、重量平均分子量を示し、Ｍnは、本明細書中で使用される場合、数平均分子量を示す。ポリエチレン成分は密度を０．８５５ｇ／ｃｍ3〜０．９５０ｇ／ｃｍ3の範囲に有することができる。０．８５５ｇ／ｃｍ3から０．９５０ｇ／ｃｍ3までのすべての個々の値及び部分範囲が本明細書に含まれ、また、本明細書に開示される；例えば、ポリエチレン成分は密度を０．８７０ｇ／ｃｍ3〜０．９４０ｇ／ｃｍ3の範囲に有することができる；又は、代替において、ポリエチレン成分は密度を０．８７５ｇ／ｃｍ3〜０．９４０ｇ／ｃｍ3の範囲に有することができる。ポリエチレン成分はさらに、メルトインデックス（Ｉ2）を、例えば、０．１ｇ／１０分〜３５００ｇ／１０分の範囲に有することができる。０．１ｇ／１０分から３５００ｇ／１０分までのすべての個々の値及び部分範囲が本明細書に含まれ、また、本明細書に開示される；例えば、ポリエチレン成分はメルトインデックス（Ｉ2）を０．５ｇ／１０分〜１０００ｇ／１０分の範囲に有することができる；又は、代替において、ポリエチレン成分はメルトインデックス（Ｉ2）を０．７ｇ／１０分〜１０００ｇ／１０分の範囲に有することができる。ポリエチレン成分は任意の量の１つ又はそれ以上のα−オレフィンコポリマーを含むことができる；例えば、ポリエチレン成分は、ポリエチレン成分の重量に基づいて、４９重量パーセント未満の１つ又はそれ以上のα−オレフィンコポリマーを含むことができる。４９重量パーセント未満のすべての個々の値及び部分範囲が本明細書に含まれ、また、本明細書に開示される；例えば、ポリエチレン成分は、ポリエチレン成分の重量に基づいて、１０重量パーセント未満の１つ又はそれ以上のα−オレフィンコポリマーを含むことができる；又は、代替において、ポリエチレン成分は、ポリエチレン成分の重量に基づいて、５重量パーセント未満の１つ又はそれ以上のα−オレフィンコポリマーを含むことができる。ポリエチレン成分は任意の量のエチレンを含むことができる；例えば、ポリエチレン成分は、ポリエチレン成分の重量に基づいて、少なくとも約５１重量パーセントのエチレンを含むことができる。５１重量パーセントを超えるすべての個々の値及び部分範囲が本明細書に含まれ、また、本明細書に開示される；例えば、ポリエチレン成分は、ポリエチレン成分の重量に基づいて、少なくとも約９０重量パーセントのエチレンを含むことができる；又は、代替において、ポリエチレン成分は、ポリエチレン成分の重量に基づいて、少なくとも約９５重量パーセントのエチレンを含むことができる。架橋可能なポリエチレン組成物は、例えば、架橋可能なポリエチレン組成物の総重量に基づいて、少なくとも８５重量パーセントのポリエチレン成分を含むことができる。８５重量パーセントを超えるすべての個々の値及び部分範囲が本明細書に含まれ、また、本明細書に開示される；例えば、架橋可能なポリエチレン組成物は、架橋可能なポリエチレン組成物の重量に基づいて、少なくとも約９０重量パーセントのポリエチレン成分を含むことができる；代替において、架橋可能なポリエチレン組成物は、架橋可能なポリエチレン組成物の重量に基づいて、少なくとも約９５重量パーセントのポリエチレン成分を含むことができる。
【００１９】
ポリエチレン成分は、任意の方法によって、例えば、低圧法又は高圧法によって製造することができる。ポリエチレン成分は気相で製造することができる；又は、代替において、ポリエチレン成分は通常の技術によって溶液又はスラリーでの液相で製造することができる。低圧法は典型的には、１０００ｐｓｉ未満の圧力で行われ、これに対して、高圧法は典型的には、１５，０００ｐｓｉを超える圧力で行われる。
【００２０】
これらのポリエチレンを調製するために使用することができる典型的な触媒システムには、米国特許第４，３０２，５６５号（不均一ポリエチレン）に記載される触媒システムによって例示され得るマグネシウム／チタン系の触媒システム；バナジウム系の触媒システム、例えば、米国特許第４，５０８，８４２号（不均一ポリエチレン）、ならびに、米国特許第５，３３２，７９３号、同第５，３４２，９０７号及び同第５，４１０，００３号（均一ポリエチレン）に記載される触媒システムなど；クロム系の触媒システム、例えば、米国特許第４，１０１，４４５号に記載される触媒システムなど；メタロセン触媒システム、例えば、米国特許第４，９３７，２９９号、同第５，２７２，２３６号、同第５，２７８，２７２号及び同第５，３１７，０３６号（均一ポリエチレン）に記載される触媒システムなど；又は他の遷移金属触媒システムがある。これらの触媒システムの多くが多くの場合、チーグラー・ナッタ触媒システム又はフィリップス触媒システムと呼ばれる。酸化クロム又は酸化モリブデンをシリカ−アルミナ担体において使用する触媒システムがここに含まれ得る。そのような様々なポリエチレンを調製するための典型的な方法もまた、上記特許に記載される。典型的なｉｎ ｓｉｔｕポリエチレンブレンド、ならびに、ｉｎ ｓｉｔｕポリエチレンブレンドを提供するための方法及び触媒システムが、米国特許第５，３７１，１４５号及び同第５，４０５，９０１号に記載される。これらの様々なポリエチレンには、高圧法によって製造されるエチレンの低密度ホモポリマー（ＨＰ−ＬＤＰＥ）、線状低密度ポリエチレン（ＬＬＤＰＥ）、超低密度ポリエチレン（ＶＬＤＰＥ）、中密度ポリエチレン（ＭＤＰＥ）、０．９４０ｇ／ｃｍ3を超える密度を有する高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）、及び、０．８６０ｇ／ｃｍ3〜０．９５０ｇ／ｃｍ3に及ぶより低い密度を有するメタロセンコポリマーが含まれ得る。後者の５つのポリエチレンは一般に低圧法によって製造される。通常の高圧法は、Introduction to Polymer Chemistry, Stille, Wiley and Sons, New York, 1962, 149頁〜151頁に記載される。高圧法は典型的には、管状リアクター又は撹拌型オートクレーブにおいて行われるフリーラジカル開始の重合である。撹拌型オートクレーブでは、圧力が約１０，０００ｐｓｉ〜３０，０００ｐｓｉの範囲であり、温度が約１７５℃〜約２５０℃の範囲であり、管状リアクターでは、圧力が約２５，０００ｐｓｉ〜約４５，０００ｐｓｉの範囲であり、温度が約２００℃〜約３５０℃の範囲である。
【００２１】
エチレン及び不飽和エステルから構成される様々なコポリマーが周知であり、上記で記載される通常の高圧技術によって調製され得る。不飽和エステルは、アルキルアクリラート、アルキルメタクリラート及びビニルカルボキシラートが可能である。アルキル基は１個〜８個の炭素原子を有することができ、好ましくは１個〜４個の炭素原子を有する。カルボキシラート基は２個〜８個の炭素原子を有することができ、好ましくは２個〜５個の炭素原子を有する。エステルコモノマーに起因するコポリマーの部分は、コポリマーの重量に基づいて、約５重量パーセント〜約５０重量パーセントの範囲にあることが可能であり、好ましくは約１５重量パーセント〜約４０重量パーセントの範囲にある。アクリラート類及びメタクリラート類の例には、エチルアクリラート、メチルアクリラート、メチルメタクリラート、ｔ−ブチルアクリラート、ｎ−ブチルアクリラート、ｎ−ブチルメタクリラート及び２−エチルヘキシルアクリラートがある。ビニルカルボキシラートの例には、ビニルアセタート、ビニルプロピオナート及びビニルブタノアートがある。エチレン／不飽和エステルコポリマーのメルトインデックスは約０．５ｇ／１０分〜約５０ｇ／１０分の範囲にあることが可能であり、好ましくは約２ｇ／１０分〜約２５ｇ／１０分の範囲にある。エチレン及び不飽和エステルのコポリマーを調製するための１つの方法が米国特許第３，３３４，０８１号に記載される。
【００２２】
ＶＬＤＰＥは、エチレンと、３個〜１２個の炭素原子（好ましくは、３個〜８個の炭素原子）を有する１つ又はそれ以上のα−オレフィンとのコポリマーであり得る。そのようなＶＬＤＰＥの密度は０．８７０ｇ／ｃｍ3〜０．９１５ｇ／ｃｍ3の範囲にあることが可能である。そのようなＶＬＤＰＥは、例えば、（ｉ）クロム及びチタンを含有する触媒、（ｉｉ）マグネシウム、チタン、ハロゲン及び電子供与体を含有する触媒、又は、（ｉｉｉ）バナジウム、電子供与体、アルキルアルミニウムハリド改質剤及びハロカーボン促進剤を含有する触媒の存在下で製造することができる。そのようなＶＬＤＰＥを製造するための触媒及び方法が、米国特許第４，１０１，４４５号、同第４，３０２，５６５号及び同第４，５０８，８４２号にそれぞれ記載される。そのようなＶＬＤＰＥのメルトインデックスは約０．１グラムｇ／１０分〜約２０グラムｇ／１０分の範囲にあることが可能である；例えば、そのようなＶＬＤＰＥのメルトインデックスは約０．３ｇ／１０分〜約５ｇ／１０分の範囲にある。エチレン以外のコモノマー（１つ又は複数）に起因するＶＬＤＰＥの部分は、コポリマーの重量に基づいて、約１重量パーセント〜約４９重量パーセントの範囲にあることが可能である；例えば、エチレン以外のコモノマーに起因するＶＬＤＰＥの部分は約１５重量パーセント〜約４０重量パーセントの範囲にある。第３のコモノマーを含むことができ、例えば、別のα−オレフィン又はジエン、例えば、エチリデンノルボルネン、ブタジエン、１，４−ヘキサジエン又はジシクロペンタジエンなどを含むことができる。エチレン／プロピレンコポリマー及びエチレン／プロピレン／ジエンターポリマーは一般にはＥＰＲと呼ばれ、また、そのようなターポリマーは一般にはＥＰＤＭと呼ばれる。第３のコモノマーは、コポリマーの重量に基づいて約１重量パーセント〜１５重量パーセントの量で存在することができ、好ましくは、約１重量パーセント〜約１０重量パーセントの量で存在する。コポリマーが、エチレンを含み２つ又は３つのコモノマーを含有することが好ましい。
【００２３】
ＬＬＤＰＥには、同様に線状であり、しかし、一般には密度を０．９１６ｇ／ｃｍ3〜０．９２５ｇ／ｃｍ3の範囲に有するＶＬＤＰＥ及びＭＤＰＥが含まれ得る。ＬＬＤＰＥは、エチレンと、３個〜２０個の炭素原子（好ましくは、３個〜８個の炭素原子）を有する１つ又はそれ以上のα−オレフィンとのコポリマーである。メルトインデックスは約１ｇ／１０分〜約２０ｇ／１０分の範囲にあることが可能であり、好ましくは約３ｇ／１０分〜約８ｇ／１０分の範囲にある。α−オレフィンは、上記で述べられたα−オレフィンと同じであることが可能であり、触媒及び方法もまた、所望される密度及びメルトインデックスを得るために必要な変化を受ける対象である。
【００２４】
上記で記されたように、ポリエチレンの定義には、通常の高圧法によって製造されるエチレンのホモポリマーが含まれる。そのようなホモポリマーは、例えば、密度を０．９１０ｇ／ｃｍ3〜０．９３０ｇ／ｃｍ3の範囲に有することができる。そのようなホモポリマーはまた、メルトインデックス（Ｉ2）を約０．５ｇ／１０分〜約５ｇ／１０分の範囲に有することができ、好ましくはメルトインデックスを約０．７５ｇ／１０分〜約３ｇ／１０分の範囲に有する。
【００２５】
代替において、実質的に線状のオレフィンポリマー、例えば、米国特許第５，２７８，２７２号及び同第５，２７２，２３６号（これらは参照により本明細書に組み込まれる）に記載される実質的に線状のオレフィンポリマーなどを、ポリエチレン成分として使用することができる。
【００２６】
そのような実質的に線状のオレフィンポリマーは以下のエチレン／α−オレフィンインターポリマーであり得る。
（ａ）密度が約０．８５ｇ／ｃｍ3〜約０．９７ｇ／ｃｍ3であるエチレン／α−オレフィンインターポリマー；又は
（ｂ）メルトインデックス（Ｉ2）が約０．０１ｇ／１０分〜約１０００ｇ／１０分であるエチレン／α−オレフィンインターポリマー；又は
（ｃ）分子量分布が５未満であるエチレン／α−オレフィンインターポリマー；又は
（ｄ）実質的に線状のポリマーが、ポリマー骨格が非置換であるか、又は、１０００個の炭素あたり３つまでの長い分枝により置換されるかのいずれかであり、かつ、長鎖の分枝、それを超える鎖長が、13Ｃ核磁気分光法を使用して識別することができない少なくとも６個の炭素の鎖長が示されるエチレン／α−オレフィンインターポリマー；又は
（ｅ）均一に分枝するエチレン／α−オレフィンインターポリマー（この場合、均一に分枝するとは、α−オレフィンコモノマーが所与のポリマー分子の内部にランダムに分布し、かつ、分子の実質的にすべてが同じエチレン対コモノマー比を有するエチレン／α−オレフィンインターポリマーを示す）。
【００２７】
そのような実質的に線状のオレフィンポリマーの市販されている例には、Ｅｎｇａｇｅ（商標）ポリマー及びＡｆｆｉｎｉｔｙ（商標）ポリマーが含まれ、これらはともに、Ｔｈｅ Ｄｏｗ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏｍｐａｎｙから入手可能である。
【００２８】
代替において、オレフィンブロックコポリマー、例えば、エチレンマルチブロックコポリマー、例えば、国際公開第２００５／０９０４２７号及び米国特許出願第１１／３７６，８３５号（これらは参照により本明細書に組み込まれる）に記載されるエチレンマルチブロックコポリマーなどを、ポリエチレン成分として使用することができる。
【００２９】
そのようなオレフィンブロックコポリマーは以下のエチレン／α−オレフィンインターポリマーであり得る。
（ａ）約１．７〜約３．５のＭw／Ｍn、少なくとも１つの融点（Ｔｍ、℃）及び所定の密度（ｄ、ｇ／ｃｍ3）を有し、Ｔｍ及びｄの数値が、以下の関係、
Ｔｍ ＞ −２００２．９＋４５３８．５（ｄ）−２４２２．２（ｄ）2
に対応する、エチレン／α−オレフィンインターポリマー；又は
（ｂ）約１．７〜約３．５のＭw／Ｍnを有し、かつ、所定の融解熱（ΔＨ、Ｊ／ｇ）、及び、最も高いＤＳＣピークと、最も高いＣＲＹＳＴＡＦピークとの温度差として定義されるデルタ量（ΔＴ、℃）によって特徴づけられ、ΔＴ及びΔＨの数値が、以下の関係、
ΔＴ ＞ −０．１２９９（ΔＨ）＋６２．８１ （ΔＨが０よりも大きく、１３０Ｊ／ｇまでである場合）、
ΔＴ≧４８℃ （ΔＨが１３０Ｊ／ｇよりも大きい場合）
（ただし、ＣＲＹＳＴＡＦピークは、累積ポリマーの少なくとも５パーセントを使用して求められ、ポリマーの５パーセント未満が特定可能なＣＲＹＳＴＡＦピークを有する場合、ＣＲＹＳＴＡＦ温度は３０℃である）
を有する、エチレン／α−オレフィンインターポリマー；又は
（ｃ）エチレン／α−オレフィンインターポリマーの圧縮成形フィルムを用いて測定される所定の弾性回復率（Ｒｅ、３００パーセントのひずみ及び１サイクルでのパーセント）によって特徴づけられ、かつ、所定の密度（ｄ、ｇ／ｃｍ3）を有し、Ｒｅ及びｄの数値が、エチレン／α−オレフィンインターポリマーが架橋相を実質的に含まないとき、以下の関係、
Ｒｅ ＞ １４８１−１６２９（ｄ）
を満たす、エチレン／α−オレフィンインターポリマー；又は
（ｄ）ＴＲＥＦを使用して分画化されるとき、４０℃〜１３０℃の間で溶出する分子分画物で、同じ温度の間で溶出する比較可能なランダムエチレンインターポリマー分画物のモルコモノマー含有量よりも少なくとも５パーセント大きいモルコモノマー含有量を有することにおいて特徴づけられる分子分画物を有する、エチレン／α−オレフィンインターポリマー（ただし、前記比較可能なランダムエチレンインターポリマーは同じコモノマー（１つ又は複数）を有し、かつ、エチレン／α−オレフィンインターポリマーのメルトインデックス、密度及びモルコモノマー含有量（ポリマー全体に基づく）の１０パーセント以内であるメルトインデックス、密度及びモルコモノマー含有量（ポリマー全体に基づく）を有する）；又は
（ｅ）２５℃での貯蔵弾性率（Ｇ'（２５℃））及び１００℃での貯蔵弾性率（Ｇ'（１００℃））を有し、ただし、Ｇ'（２５℃）対Ｇ'（１００℃）の比率が約１：１〜約９：１の範囲にある、エチレン／α−オレフィンインターポリマー。
【００３０】
エチレン／α−オレフィンインターポリマーはまた、以下のエチレン／α−オレフィンインターポリマーであり得る。
（ａ）ＴＲＥＦを使用して分画化されるとき、４０℃〜１３０℃の間で溶出する分子分画物で、少なくとも０．５であって、約１までであるブロックインデックス、及び、約１．３を超える分子量分布（Ｍw／Ｍn）を有することにおいて特徴づけられる分子分画物をもまた有する、エチレン／α−オレフィンインターポリマー；又は
（ｂ）ゼロよりも大きく、約１．０までである平均ブロックインデックス、及び、約１．３を超える分子量分布（Ｍw／Ｍn）をもまた有する、エチレン／α−オレフィンインターポリマー。
【００３１】
架橋剤は、例えば、有機ペルオキシドであり得る。有機ペルオキシドは分解温度を１０分の半減期について１００℃〜２２０℃の範囲に有することができる。１０分の半減期について１００℃〜２２０℃の範囲におけるすべての個々の値及び部分範囲が本明細書に含まれ、また、本明細書に開示される；例えば、有機ペルオキシドは分解温度を１０分の半減期について１１０℃〜２１０℃の範囲に有することができる；又は、代替において、有機ペルオキシドは分解温度を１０分の半減期について１１０℃〜２００℃の範囲に有することができる。例示的な有機ペルオキシドには、コハク酸ペルオキシド（１０分の半減期について１１０℃の分解温度）、ベンゾイルペルオキシド（１０分の半減期について１１０℃の分解温度）、ｔ−ブチルペルオキシ−２−エチルヘキサノアート（１０分の半減期について１１３℃の分解温度）、ｐ−クロロベンゾイルペルオキシド（１０分の半減期について１１５℃の分解温度）、ｔ−ブチルペルオキシイソブチラート（１０分の半減期について１１５℃の分解温度）、ｔ−ブチルペルオキシイソプロピルカルボナート（１０分の半減期について１３５℃の分解温度）、ｔ−ブチルペルオキシラウラート（１０分の半減期について１４０℃の分解温度）、２，５−ジメチル−２，５−ジ（ベンゾイルペルオキシ）ヘキサン（１０分の半減期について１４０℃の分解温度）、ｔ−ブチルペルオキシアセタート（１０分の半減期について１４０℃の分解温度）、ジ−ｔ−ブチルジペルオキシフタラート（１０分の半減期について１４０℃の分解温度）、ｔ−ブチルペルオキシマレイン酸（１０分の半減期について１４０℃の分解温度）、シクロヘキサノンペルオキシド（１０分の半減期について１４５℃の分解温度）、ｔ−ブチルペルオキシベンゾアート（１０分の半減期について１４５℃の分解温度）、ジクミルペルオキシド（１０分の半減期について１５０℃の分解温度）、２，５−ジメチル−２，５−ジ（ｔ−ブチルペルオキシ）ヘキサン（１０分の半減期について１５５℃の分解温度）、ｔ−ブチルクミルペルオキシド（１０分の半減期について１５５℃の分解温度）、ｔ−ブチルヒドロペルオキシド（１０分の半減期について１５８℃の分解温度）、ジ−ｔ−ブチルペルオキシド（１０分の半減期について１６０℃の分解温度）、２，５−ジメチル−２，５−ジ（ｔ−ブチルペルオキシ）ヘキサン−３（１０分の半減期について１７０℃の分解温度）、α，α’−ビス−ｔ−ブチルペルオキシ−１，４−ジイソプロピルベンゼン（１０分の半減期について１６０℃の分解温度）、及び、α，α’−ビス−ｔ−ブチルペルオキシ−１，３−ジイソプロピルベンゼンが含まれるが、これらに限定されない。架橋可能なポリエチレン組成物は、例えば、架橋可能なポリエチレン組成物の総重量に基づいて、１０重量パーセント未満の架橋剤を含むことができる。１０重量パーセント未満のすべての個々の値及び部分範囲が本明細書に含まれ、また、本明細書に開示される；例えば、架橋可能なポリエチレン組成物は、架橋可能なポリエチレン組成物の重量に基づいて、８重量パーセント未満の架橋剤を含むことができる；又は、代替において、架橋可能なポリエチレン組成物は、架橋可能なポリエチレン組成物の重量に基づいて、５重量パーセント未満の架橋剤を含むことができる。
【００３２】
架橋助剤は、例えば、少なくとも２つの末端炭素−炭素二重結合を含むアルカジエン化合物、アルカトリエン化合物又はアルカテトラエン化合物であり得る。少なくとも２つの末端炭素−炭素二重結合を含む例示的なアルカジエン化合物、アルカトリエン化合物又はアルカテトラエン化合物には、１，９−デカジエン、１，７−オクタジエン、１，５−ヘキサジエン、１，４−ペンタジエン、１，３−ブタジエン、３，５−ヘキサトリエン、２，３−ジメチル−１，３−ブタジエンが含まれるが、これらに限定されない。架橋可能なポリエチレン組成物は、例えば、架橋可能なポリエチレン組成物の総重量に基づいて、５重量パーセント未満の架橋助剤を含むことができる。５重量パーセント未満のすべての個々の値及び部分範囲が本明細書に含まれ、また、本明細書に開示される；例えば、架橋可能なポリエチレン組成物は、架橋可能なポリエチレン組成物の重量に基づいて、３重量パーセント未満の架橋助剤を含むことができる；又は、代替において、架橋可能なポリエチレン組成物は、架橋可能なポリエチレン組成物の重量に基づいて、１重量パーセント未満の架橋剤を含むことができる。例えば、架橋可能なポリエチレン組成物は、架橋可能なポリエチレン組成物の重量に基づいて、０．２重量パーセント〜１重量パーセントの架橋剤を含むことができる。架橋助剤、すなわち、少なくとも２つの末端炭素−炭素二重結合を含むアルカジエン化合物、アルカトリエン化合物又はアルカテトラジエン化合物はポリマー骨格にグラフト化されず、又は、ポリマー骨格に取り込まれず、それにより、スコーチの傾向を軽減する。さらには、架橋助剤の使用は、同じ架橋度を達成するために必要な有機ペルオキシドの量を減らし、それにより、スコーチ及びペルオキシド分解産物を減らす。高レベルの有機ペルオキシドはより大きいスウェットアウトを引き起こし得るので、有機ペルオキシドの削減は非常に望ましい。
【００３３】
架橋可能なポリエチレン組成物はさらに、スコーチ阻害剤を含むことができる。そのようなスコーチ阻害剤には、（置換又は非置換の）１，１−ジフェニルエチレン；４，４’−チオビス（２−メチル−６−ｔ−ブチルフェノール）；２，２’−チオビス（６−ｔ−ブチル−４−メチルフェノール）；４，４’−チオビス（２−ｔ−ブチル−５−メチルフェノール）；１，４−ヒドロキノン；２，４−ジフェニル−４−メチル−１−ペンテン；［１，３，５−トリス（４−ｔｅｒｔ−ブチル−３−ヒドロキシ−２，６−ジメチルベンジル）−１，３，５−トリアジン−２，４，６−（１Ｈ，３Ｈ，５Ｈ）−トリオン］；４，４’−チオビス（２−メチル−６−ｔ−ブチルフェノール）；２，２’−チオビス（６−ｔ−ブチル−４−メチルフェノール）；それらのブレンド；又はそれらの組合せが含まれるが、これらに限定されない。架橋可能なポリエチレン組成物は、例えば、架橋可能なポリエチレン組成物の総重量に基づいて、３重量パーセント未満のスコーチ阻害剤を含むことができる。３重量パーセント未満のすべての個々の値及び部分範囲が本明細書に含まれ、また、本明細書に開示される；例えば、架橋可能なポリエチレン組成物は、架橋可能なポリエチレン組成物の重量に基づいて、１重量パーセント未満のスコーチ阻害剤を含むことができる。
【００３４】
架橋可能なポリエチレン組成物は場合によってはさらに、硬化増強剤を含むことができる。任意に使用される硬化増強剤は、増強剤の広範囲の選択のいずれか１つ又は混合物であり得る。例えば、任意に使用される硬化増強剤は、少なくとも２つ（好ましくは３つ）の不飽和基を含有するエステル、エーテル又はケトン（例えば、シアヌラート、イソシアヌラート、ホスファート、オルトホルマート、脂肪族エーテルもしくは芳香族エーテル、又は、ベンゼントリカルボン酸のアリルエステルなど）であり得る。そのようなエステル、エーテル又はケトンにおける炭素原子の数は９〜４０又はそれ以上の範囲であってもよく、好ましくは９〜２０である。例示的なエステル類、エーテル類及びケトン類は、貯蔵温度において本質的に不揮発性であり、不飽和基は好ましくはアリル基である。具体的な例には、トリアリルシアヌラート（ＴＡＣ）；トリアリル−１，３，５−トリアジン−２，４，６（１Ｈ，３Ｈ，５Ｈ）−トリオン（これはまた、トリアリルイソシアヌラート（ＴＡＩＣ）として公知である）；トリアリルホスファート；トリアリルオルトホルマート；テトラアリルオキシ−エタン；トリアリルベンゼン−１，３，５−トリカルボキシラート；ジアリルフタラート；ジンクジメタクリラート；エトキシル化ビスフェノールＡジメタクリラート；平均鎖長がＣ14又はＣ15であるメタクリラート末端モノマー；ペンタエリトリトールテトラアクリラート；ジペンタエリトリトールペンタアクリラート；ペンタエリトリトールトリアクリラート；ジメチロールプロパンテトラアクリラート；エトキシル化トリメチロールプロパントリアクリラート；トリメチロールプロパントリアクリラート；２，４，６−トリアリル−１，３，５−トリオン；トリアリルトリメリタート（ＴＡＴＭ）；及び３，９−ジビニル−２，４，８，９−テトラ−オキサスピロ［５．５］ウンデカン（ＤＶＳ）が含まれるが、これらに限定されない。架橋可能なポリエチレン組成物は、例えば、架橋可能なポリエチレン組成物の総重量に基づいて、３重量パーセント未満の硬化増強剤を含むことができる。３重量パーセント未満のすべての個々の値及び部分範囲が本明細書に含まれ、また、本明細書に開示される；例えば、架橋可能なポリエチレン組成物は、架橋可能なポリエチレン組成物の重量に基づいて、１重量パーセント未満の硬化増強剤を含むことができる。
【００３５】
架橋可能なポリエチレン組成物は、例えば、さらに、安定な有機フリーラジカルをスコーチ阻害剤及び／又は架橋（硬化）増強剤として含むことができる。例示的な安定な有機フリーラジカルには、２，２，６，６−テトラメチルピペリジン−１−オキシル（ＴＥＭＰＯ）及びその誘導体が含まれるが、これらに限定されない。架橋可能なポリエチレン組成物は、例えば、架橋可能なポリエチレン組成物の総重量に基づいて、５重量パーセント未満の安定な有機フリーラジカルを含むことができる。５重量パーセント未満のすべての個々の値及び部分範囲が本明細書に含まれ、また、本明細書に開示される；例えば、架橋可能なポリエチレン組成物は、架橋可能なポリエチレン組成物の重量に基づいて、３重量パーセント未満の安定な有機フリーラジカルを含むことができる；又は、代替において、架橋可能なポリエチレン組成物は、架橋可能なポリエチレン組成物の重量に基づいて、１重量パーセント未満の安定な有機フリーラジカルを含むことができる。例えば、架橋可能なポリエチレン組成物は、架橋可能なポリエチレン組成物の重量に基づいて、０．２重量パーセント〜１重量パーセントの安定な有機フリーラジカルを含むことができる。
【００３６】
架橋可能なポリエチレン組成物はさらに、１つ又はそれ以上の通常の添加剤を含むことができる。そのような通常の添加剤には、酸化防止剤、紫外線吸収剤、静電防止剤、顔料、カーボンブラック、色素、フィラー、スリップ剤、難燃剤、可塑剤、加工助剤、滑剤、安定剤、煙阻害剤、ハロゲン捕捉剤、流動助剤、滑剤、粘度抑制剤、それらのブレンド、及び、それらの組合せが含まれるが、これらに限定されない。架橋可能なポリエチレン組成物は、架橋可能なポリエチレン組成物の重量に基づいて、０．０１重量パーセント〜１５重量パーセントのそのような添加剤を含むことができる。０．０１重量パーセントから１５重量パーセントまでのすべての個々の値及び部分範囲が本明細書に含まれ、また、本明細書に開示される；例えば、架橋可能なポリエチレン組成物は、架橋可能なポリエチレン組成物の重量に基づいて、０．０１重量パーセント〜１０重量パーセントの添加剤を含むことができる。
【００３７】
例示的な酸化防止剤には、ヒンダードフェノール、例えば、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マート）］メタン、ビス［（β−（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、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マート）など；ホスフィト及びホスホニト、例えば、トリス（２，４−ジ−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）ホスフィト及びジ−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル−ホスホニトなど；チオ化合物、例えば、ジラウリルチオジプロピオナート、ジミリスチルチオジプロピオナート及びジステアリルチオジプロピオナート（ＤＳＴＤＰ）など；様々なシロキサン；及び様々なアミン、例えば、重合された２，２，４−トリメチル−１，２−ジヒドロキノリン、４，４’−ビス（α，α−ジメチルベンジル）ジフェニルアミン及びアルキル化ジフェニルアミンなどが含まれるが、これらに限定されない。
【００３８】
製造において、架橋可能なポリエチレン組成物は様々なタイプの押出し機（例えば、単軸スクリュータイプ又は二軸スクリュータイプ）で加工することができる。典型的な押出し機はホッパーをその上流側端部に有し、ダイ（die）をその下流側端部に有する。ホッパーにより、スクリューを含有する胴部（barrel）への供給が行われる。下流側端部において、スクリューの端部と、ダイとの間に、スクリーンパック及びブレーカープレートがある。押出し機のスクリュー部分は、３つの区画（供給区画、圧縮区画及び計量区画）及び２つの帯域（後方加熱域及び前方加熱域）（これらの区画及び帯域は上流側から下流側まで続く）に分割されると見なされる。代替において、多数の加熱域（３つを超える）を上流から下流に向かう軸に沿って存在させることができる。押出し機が２つ以上の胴部を有する場合、これらの胴部は連続してつながれる。それぞれの胴部の長さ対直径比率は、例えば、約１５：１〜約３０：１の範囲であり得る。本明細書の目的のために、用語「押出し機」は、通常の押出し機に加えて、材料のさらなる形成を達成することができる、押出し機、クロスヘッド、ダイ、及び、加熱域又は冷却域の組合せを含むことが理解される。加熱又は冷却がダイの後に続き、加熱又は冷却は、例えば、オーブンであり得る。例えば、材料が押出し後に架橋されるワイヤコーティングでは、クロスヘッドのダイにより、加熱域への直接の供給が行われ、この帯域は約１３０℃〜約２６０℃の範囲での温度で維持することができ、好ましくは、約１７０℃〜約２２０℃の範囲での温度で維持することができる。その後、押出し物は、有機ペルオキシドの分解温度を超える温度に押出し物をさらすことによって架橋される。用いられるペルオキシドは、例えば、４またはそれ以上の半減期により分解される。架橋を、例えば、蒸気環境又は乾燥窒素環境のもとで維持されるオーブン又は連続加硫可能（ＣＶ）チューブにおいて達成することができる。蒸気ＣＶ設備に関しては、圧力一定の加硫チューブが、ポリマー溶融物がクロスヘッド／ダイアセンブリーを出て、押出し機に対して直交する加硫チューブに入るように押出し機のクロスヘッドに機械的につながれる。典型的なＣＶ操作において、ペルオキシドを取り込む組成物は、押出し機における早まった架橋を避けるために低い溶融押出し温度で絶縁材及びケーブル外皮に押出し製造される。製造された溶融形状物は状化ダイを出て、押出し後のペルオキシド開始の架橋が生じる蒸気加硫チューブに入る。蒸気チューブは、ポリオレフィン溶融物を、架橋に必要とされる高い温度に加熱し続ける飽和蒸気で満たされる。ＣＶチューブのほとんどが、架橋が生じるための滞留時間を最大にするために飽和蒸気で満たされる。チューブを出る前の最後の長さが、このときに架橋された絶縁材／外皮を冷却するために水で満たされる。ＣＶチューブの端部において、絶縁されたワイヤ又はケーブルは、冷却水の漏れを最小限に抑えるぴったり合うガスケットを組み込む末端シールを通過する。スチーム調節器、水ポンプ及び弁調節により、蒸気ＣＶチューブの内部における蒸気及び水の平衡、ならびに、それぞれの充填長さが維持される。代替において、高温の窒素ガスＣＶチューブを、ケーブル構成物を硬化させるために使用することができる。
【００３９】
本発明による架橋可能なポリエチレン組成物の製造方法は、（１）ポリエチレン成分を提供する工程；（２）有機ペルオキシドである架橋剤を提供する工程；（３）少なくとも２つの末端炭素−炭素二重結合を含むアルカジエン化合物、アルカトリエン化合物又はアルカテトラエン化合物である架橋助剤を提供する工程；（４）ポリエチレン成分、架橋剤及び架橋剤を溶融混合する工程；及び（５）それにより、架橋可能なポリエチレン組成物を形成する工程を含む。溶融混合工程は、ブレンドの温度を、架橋重量の分解温度よりも低い範囲の温度に上げるための充分な温度及び圧力で行われる。
【００４０】
本発明による物品は、ポリエチレン成分と、有機ペルオキシドである架橋剤と、少なくとも２つの末端炭素−炭素二重結合を含むアルカジエン化合物、アルカトリエン化合物又はアルカテトラエン化合物である架橋助剤との架橋された生成物を含む。本発明による物品はさらに、スコーチ阻害剤、硬化増強剤、安定な有機フリーラジカル、１つ又はそれ以上の通常の添加剤、それらのブレンド、及び、それらの組合せを含むことができる。
【００４１】
本発明による物品の製造方法は以下の工程を含む：（１）ポリエチレン成分を提供する工程；（２）有機ペルオキシドである架橋剤を提供する工程；（３）少なくとも２つの末端炭素−炭素二重結合を含むアルカジエン化合物、アルカトリエン化合物又はアルカテトラエン化合物である架橋助剤を提供する工程；（４）ポリエチレン成分、架橋剤及び架橋剤を溶融混合する工程；（５）それにより、架橋可能なポリエチレン組成物を形成する工程；（６）架橋可能なポリエチレン組成物を、架橋剤の分解温度よりも高い範囲の温度でさらなる加工をする工程；及び（７）それにより、物品を形成する工程。溶融混合工程は、ブレンドの温度を、架橋重量の分解温度よりも低い範囲の温度に上げるための充分な温度及び圧力で行われる。
【００４２】
本発明に従って製造される物品は、例えば、ケーブル、ワイヤ外皮、パイプ、フォーム及び履き物として使用することができる。
【００４３】
本明細書において述べられる特許、特許出願及び刊行物は参照により本明細書に組み込まれる。
【００４４】
本発明は、その精神及び本質的属性から逸脱することなく、他の形態で具体化することができるので、本発明の範囲を示すものとして、前記明細書ではなく、むしろ、添付された請求項を参照しなければならない。
【００４５】
試験方法
試験方法には、以下が含まれる。
密度は、ＡＳＴＭ Ｄ ７９２−０３（方法Ｂ）に従ってイソプロパノール中で測定される。
メルトインデックス（Ｉ2）は、ＡＳＴＭ Ｄ １２３８−０３に従って２．１６ｋｇの負荷のもと、１９０℃で測定される。
メルトインデックス（Ｉ21）は、ＡＳＴＭ Ｄ １２３８−０３に従って２１．６ｋｇの負荷のもと、１９０℃で測定される。
【００４６】
ブレンドの架橋速度論は、１００サイクル／分及び０．５度の弧（arc）で設定される、Ａｌｐｈａ−Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓから得られるＭｏｎｓａｎｔｏ Ｍｏｖｉｎｇ Ｄｉｅ Ｒｈｅｏｍｅｔｅｒ（Ｍｏｄｅｌ ＭＤＲ ２０００）を使用して評価される。トルクデータは硬化時間の関数として架橋度に相関する。最小トルク（ＭL）は溶融状態での未硬化化合物の粘度の測定値である。この測定値は、２つのサンプルの間での粘度における差を示すことができる。最大トルク（ＭH）は、完全な架橋の後、又は、試験が完了した後での材料の剪断弾性率又は剛性の測定値である。最小トルクと、最大トルクとの差（ＭH−ＭL）は、試験が完了した時の、架橋度の良い見当を提供する。この研究では、ＭＤＲチャンバ内の温度が１４０℃又は１８２℃の温度に設定される。約６グラムのサンプルが（Ｍｙｌａｒフィルム間で）ディスクに置かれ、試験が開始されて、特定の長さの時間の後で終了するようにプログラムされる。試験が終了した後、架橋された生成物が取り出される。１８２℃でのＭＤＲ実験から得られる架橋された生成物はデカリン抽出分のために供される（これは、架橋ポリエチレンにおけるゲルの量を測定するために使用される方法である）。この方法（ＡＳＴＭ Ｄ−２７６５、方法Ａ）では、デカリン（１９０℃の沸点）に６時間かけて可溶性であるサンプルの割合が求められる。不溶性であるために、１２０メッシュのふるいでろ過されないものが、その材料の架橋された部分である（ゲル含有量として報告される）。
【００４７】
早まった架橋（「スコーチ」）が望ましくない溶融加工条件をシミュレートするために、ＭＤＲが１４０℃で１２０分間操作され、ｔｓ1（トルクが最小トルク値を１ ｌｂ−ｉｎだけ上回るための分単位での時間）が、ｔ開始（トルクが最小トルクから増大し始めるための分単位での時間）が得られるのと同様に得られる。迅速かつ効果的な架橋が望ましい加硫条件をシミュレートするために、装置が（ペルオキシドの完全な分解及び架橋を保証するために）１８２℃で１２分間又はそれ以上操作され、最大トルク（ＭH）と、最小トルク（ＭL）との差（すなわち、ＭH−ＭL）が、ｔｓ1及びｔｓ2（トルクが最小トルク値を２ｌｂ−ｉｎだけ上回るための分単位での時間）と同様に得られる。
【００４８】
重量平均分子量（Ｍw）及び数平均分子量（Ｍn）が、以下、本明細書に記載されるように、通常のＧＰＣを使用して当分野では公知である方法に従って求められる。
【００４９】
標準的ＣＲＹＳＴＡＦ方法
分枝分布が、ＰｏｌｙｍｅｒＣｈａｒ（Ｖａｌｅｎｃｉａ、スペイン）から市販されているＣＲＹＳＴＡＦ ２００装置を使用して結晶化分析分画化（ＣＲＹＳＴＡＦ）によって求められる。サンプルが１，２，４−トリクロロベンゼンに１６０℃で１時間溶解され（０．６６ｍｇ／ｍＬ）、９５℃で４５分間安定化される。サンプリング温度範囲は０．２℃／分の冷却速度で９５℃から３０℃までである。赤外検出器が、ポリマー溶液の濃度を測定するために使用される。累積可溶物濃度が、温度が低下している間にポリマーが結晶化するに従って測定される。累積プロフィルの解析的導関数がポリマーの短鎖分枝分布を反映する。
【００５０】
ＣＲＹＳＴＡＦでのピーク温度及びピーク面積が、ＣＲＹＳＴＡＦ Ｓｏｆｔｗａｒｅ（バージョン２００１．ｂ、ＰｏｌｙｍｅｒＣｈａｒ、Ｖａｌｅｎｃｉａ、スペイン）に含まれるピーク分析モジュールによって特定される。ＣＲＹＳＴＡＦピーク発見ルーチンはピーク温度をｄＷ／ｄＴ曲線における最大値として特定し、面積を微分曲線における特定されたピークの両側での最大の正の変曲点の間で特定する。ＣＲＹＳＴＡＦ曲線を計算するために、好ましい処理パラメーターは、７０℃の温度限界を用いてであり、また、０．１の温度限界よりも大きく、０．３の温度限界よりも小さい平滑化パラメーターを用いてである。
【００５１】
曲げ（Flexural）／割線弾性率（Secant Modulus）／貯蔵弾性率（Storage Modulus）
サンプルが、ＡＳＴＭ Ｄ １９２８を使用して圧縮成形される。曲げ弾性率及び２パーセント割線弾性率がＡＳＴＭ Ｄ−７９０に従って測定される。貯蔵弾性率がＡＳＴＭ Ｄ ５０２６−０１又は同等技術に従って測定される。
【００５２】
ＤＳＣ標準方法
示差走査熱量測定法による結果が、ＲＣＳ冷却アクセサリー及びアートサンプラーを備えるＴＡＩモデルＱ１０００ ＤＳＣを使用して求められる。５０ｍｌ／分の窒素パージガス流量が使用される。サンプルが薄いフィルムにプレスされ、プレス機において約１７５℃で融解され、その後、室温（２５℃）に空冷される。その後、３ｍｇ〜１０ｍｇの材料が直径６ｍｍのディスクに切断され、正確に重量測定され、軽いアルミニウム皿（約５０ｍｇ）に入れられ、その後、クランプにより閉じられる。サンプルの熱挙動が以下の温度プロフィルにより調べられる。サンプルは、何らかの以前の熱履歴を除くために１８０℃に急速加熱され、等温状態で３分間保たれる。その後、サンプルは−４０℃に１０℃／分の冷却速度で冷却され、−４０℃で３分間保たれる。その後、サンプルは１５０℃に１０℃／分の加熱速度で加熱される。冷却時及び２回目の加熱時の曲線が記録される。
【００５３】
ＤＳＣ融解ピークが、−３０℃と、融解終了との間で引かれた直線ベースラインに関して熱流量（Ｗ／ｇ）における最大値として測定される。融解熱が、直線のベースラインを使用して、−３０℃と、融解終了との間における融解曲線下の面積として測定される。
【００５４】
ＤＳＣの較正が以下のように行われる。最初に、サンプルをアルミニウムのＤＳＣ皿に何も入れずに、ベースラインが、ＤＳＣを−９０℃から操作することによって得られる。その後、７ミリグラムの新鮮なインジウムサンプルが、サンプルを１８０℃に加熱すること、サンプルを１４０℃に１０℃／分の冷却速度で冷却すること、その後、サンプルを１４０℃において等温状態で１分間保つこと、その後、サンプルを１４０℃から１８０℃に１０℃／分の加熱速度で加熱することによって分析される。インジウムサンプルの融解熱及び融解の開始が求められ、融解の開始については１５６．６℃から０．５℃以内であること、融解熱については２８．７１Ｊ／ｇから０．５Ｊ／ｇ以内であることが確認される。その後、脱イオン水が、新鮮なサンプルの小さい１滴をＤＳＣ皿において２５℃から−３０℃に１０℃／分の冷却速度で冷却することによって分析される。サンプルが−３０℃において等温状態で２分間保たれ、その後、３０℃に１０℃／分の加熱速度で加熱される。融解の開始が求められ、０℃から０．５℃以内であることが確認される。
【００５５】
ＧＰＣ方法
ゲル浸透クロマトグラフィーシステムは、Ｐｏｌｙｍｅｒ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｉｅｓ Ｍｏｄｅｌ ＰＬ−２１０装置又はＰｏｌｙｍｅｒ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｉｅｓ Ｍｏｄｅｌ ＰＬ−２２０装置のいずれかからなる。カラム区画及びカルーセル区画が１４０℃で操作される。Ｐｏｌｙｍｅｒ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｉｅｓ社の３本の１０ミクロンＭｉｘｅｄ−Ｂカラムが使用される。溶媒は１，２，４−トリクロロベンゼンである。サンプルが、２００ｐｐｍのブチル化ヒドロキシトルエン（ＢＨＴ）を含有する５０ミリリットルの溶媒において０．１グラムのポリマーの濃度で調製される。サンプルは、１６０℃で２時間、軽く撹拌することによって調製される。使用される注入容積は１００マイクロリットルであり、流量は１．０ｍｌ／分である。
【００５６】
ＧＰＣカラムセットの較正が、個々の分子量の間に少なくとも１０倍の間隔がある６つの「カクテル」混合物で配置される、分子量が５８０から８，４００，０００に及ぶ２１個の狭い分子量分布のポリスチレン標準物を用いて行われる。これらの標準物は、Ｐｏｌｙｍｅｒ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｉｅｓ（Ｓｈｒｏｐｓｈｉｒｅ、ＵＫ）から購入される。ポリスチレン標準物は、１，０００，０００以上の分子量については５０ミリリットルの溶媒において０．０２５グラムで調製され、１，０００，０００未満の分子量については５０ミリリットルの溶媒において０．０５グラムで調製される。ポリスチレン標準物は、穏やかな撹拌とともに８０℃で３０分間溶解される。分解を最小限に抑えるために、狭い標準物混合物が最初に、そして、最大分子量成分が小さくなる順で流される。ポリスチレン標準物のピーク分子量は、（Williams and Ward, J. Polym. Sci., Polym. Let., 6, 621 (1968)に記載されるような）以下の式を使用してポリエチレン分子量に変換される：
Ｍホ゜リエチレン＝０．４３１（Ｍホ゜リスチレン）。
【００５７】
ポリエチレン等価分子量が、Ｖｉｓｃｏｔｅｋ ＴｒｉＳＥＣソフトウェアのＶｅｒｓｉｏｎ３．０を使用して計算される。
【００５８】
ＡＴＲＥＦ
分析的昇温溶出分画化（ＡＴＲＥＦ）分析が、米国特許第４，７９８，０８１号、及び、Wilde, L.; Ryle, T.R.; Knobeloch, D.C.; Peat, I.R.; Determination of Branching Distributions in Polyethylene and Ethylene Copolymers, J. Polym. Sci., 20, 441-455 (1982)（これらはその全体において参照により本明細書に組み込まれる）に記載される方法に従って行われる。分析される組成物はトリクロロベンゼンに溶解され、温度を２０℃に０．１℃／分の冷却速度でゆっくり下げることによって不活性な担体（ステンレススチールショット）を含有するカラムにおいて結晶化される。カラムは赤外検出器を備える。ＡＴＲＥＦクロマトグラム曲線が、その後、結晶化されたポリマーサンプルを、溶出溶媒（トリクロロベンゼン）の温度を１．５℃／分の速度で２０℃から１２０℃にゆっくり上げることによりカラムから溶出されて、作成される。
【００５９】
13Ｃ ＮＭＲ分析
サンプルが、テトラクロロエタン−ｄ2／オルトジクロロベンゼンの５０／５０混合物のおよそ３ｇを１０ｍｍのＮＭＲチューブにおいて０．４ｇのサンプルに加えることによって調製される。サンプルは、チューブ及びその内容物を１５０℃に加熱することによって溶解され、均質化される。データが、ＪＥＯＬ Ｅｃｌｉｐｓｅ（商標）４００ＭＨｚ分光計又はＶａｒｉａｎ Ｕｎｉｔｙ Ｐｌｕｓ（商標）４００ＭＨｚ分光計を使用して集められる（これらは１００．５ＭＨｚの13Ｃ共鳴周波数に対応する）。データが、６秒のパルス反復遅延によりデータファイルあたり４０００個の過渡シグナルを使用して取得される。定量的分析でのシグナル対ノイズを最小にするために、多数のデータファイルが１つにまとめられる。スペクトル幅は２５，０００Ｈｚであり、最小のファイルサイズが３２Ｋのデータポイントからなる。サンプルは１０ｍｍの広帯域プローブで１３０℃で分析される。コモノマー取り込みが、ランダールのトリアッド法（Randall, J.C.; JMS-Rev. Macromol. Chem. Phys., C29, 201-317 (1989)；これはその全体において参照により本明細書に組み込まれる）を使用して求められる。
【００６０】
機械的特性（Mechanical Properties）−引張り（Tensile）、ヒステリシス（Hysteresis）及び引裂き（Tear）
一軸引張りでの応力−ひずみ挙動が、ＡＳＴＭ Ｄ １７０８の微小引張り試料片を使用して測定される。サンプルが２１℃において５００％ｍｉｎ-1でＩｎｓｔｒｏｎにより伸ばされる。引張り強さ及び破断点伸びが５個の試料片の平均から報告される。
【００６１】
１００％及び３００％のヒステリシスが、Ｉｎｓｔｒｏｎ（商標）装置により、ＡＳＴＭ Ｄ １７０８の微小引張り試料片を使用して１００％及び３００％のひずみに対する周期的負荷から求められる。サンプルには、２６７％ｍｉｎ-1での負荷の付加及び解放が２１℃で３サイクルにわたって繰り返される。３００％及び８０℃での周期的実験が、環境チャンバを使用して行われる。８０℃の実験では、サンプルが、試験前に、試験温度で４５分間、平衡化される。２１℃での３００％ひずみの周期的実験では、最初の負荷解放サイクルからの１５０％ひずみでの収縮応力が記録される。すべての実験についてのパーセント回復率が、負荷がベースラインに戻ったひずみを使用して最初の負荷解放サイクルから計算される。パーセント回復率（%Recovery）は以下のように定義される。
【数１】
式中、εfは、周期的負荷を与えるために選ばれたひずみであり、εSは、負荷が１回目の負荷解放サイクル中にベースラインに戻るひずみである。
【００６２】
ブロックインデックス（Block Index）
エチレン／α−オレフィンインターポリマーは、ゼロよりも大きく、約１．０までである平均ブロックインデックス（Average Block Index）（ＡＢＩ）、及び、約１．３を超える分子量分布（Ｍw／Ｍn）によって特徴づけられる。平均ブロックインデックス（ＡＢＩ）は、５℃の刻み（但し、他の温度刻み（例えば、１℃、２℃、１０℃など）もまた使用することができる）を用いて２０℃から１１０℃までの調製的ＴＲＥＦ（すなわち、昇温溶出分画化によるポリマーの分画化）において得られるポリマー分画物のそれぞれについてのブロックインデックス（「ＢＩ」）の重量平均である。
【数２】
式中、ＢＩiは、調製的ＴＲＥＦにおいて得られる本発明のエチレン／α−オレフィンインターポリマーのｉ番目の分画物についてのブロックインデックスであり、ｗiはｉ番目の分画物の重量百分率である。同様に、平均付近での二次モーメントの平方根（これは以下本明細書では二次モーメント重量平均ブロックインデックスとして示される）を以下のように定義することができる。
【数３】
式中、Ｎは、ＢＩiがゼロよりも大きい分画物の数として定義される。ＢＩは２つの以下の式（これらはともに、同じＢＩ値を与える）の１つによって定義される。
【数４】
式中、ＴXはｉ番目の分画物についてのＡＴＲＥＦ（すなわち、分析的ＴＲＥＦ）溶出温度（好ましくはケルビン単位で表される）であり、ＰXはｉ番目の分画物についてのエチレンモル分率であり、エチレンモル分率は、以下で記載されるようにＮＭＲ又はＩＲによって測定することができる。ＰABは（分画化前の）エチレン／α−オレフィンインターポリマー全体のエチレンモル分率であり、このエチレンモル分率もまた、ＮＭＲ又はＩＲによって測定することができる。ＴA及びＰAは純粋な「ハードセグメント（hard segments）」（これはインターポリマーの結晶性セグメントを示す）についてのＡＴＲＥＦ溶出温度及びエチレンモル分率である。近似として、又は、「ハードセグメント」の組成が不明であるポリマーについては、ＴA及びＰAの値は高密度ポリエチレンホモポリマーについての値に設定される。
【００６３】
ＴABは、オレフィンブロックコポリマーと同じ組成（ＰABのエチレンモル分率を有する）及び分子量のランダムコポリマーについてのＡＴＲＥＦ溶出温度である。ＴABを、以下の式を使用して、（ＮＭＲによって測定される）エチレンのモル分率から計算することができる。
ＬｎＰAB＝α／ＴAB＋β
式中、α及びβは、多数の、広い組成のランダムコポリマーの十分に特徴づけられた調製的ＴＲＥＦ分画物、及び／又は、狭い組成を有する十分に特徴づけられたランダムエチレンコポリマーを使用する較正によって求めることができる２つの定数である。α及びβは装置毎に変化し得ることに留意しなければならない。そのうえ、適切な検量線を、検量線を製造するために使用される調製的ＴＲＥＦ分画物及び／又はランダムコポリマーについての適切な分子量範囲及びコモノマータイプを使用して、目的とするポリマー組成に関して作成する必要がある。分子量によるわずかな影響が認められる。検量線が類似の分子量範囲から得られる場合、そのような影響は本質的には無視することができる。いくつかの実施形態において、ランダムエチレンコポリマー、及び／又は、ランダムコポリマーの調製的ＴＲＥＦ分画物は以下の関係を満たす。
ＬｎＰ＝−２３７．８７／ＴATREF＋０．６３９。
上記較正式は、エチレンのモル分率（Ｐ）を、狭い組成のランダムコポリマーについての分析的ＴＲＥＦ溶出温度（ＴATREF）、及び／又は、広い組成のランダムコポリマーの調製的ＴＲＥＦ分画物についての分析的ＴＲＥＦ溶出温度（ＴATREF）に関係づける。ＴXOは、同じ組成（すなわち、同じコモノマータイプ及びコモノマー含有量）及び同じ分子量の、Ｐxのエチレンモル分率を有するランダムコポリマーについてのＡＴＲＥＦ温度である。ＴXOを、測定されたＰXモル分率から、ＬｎＰＸ＝α／ＴXO＋βによって計算することができる。逆に、ＰXOは、同じ組成（すなわち、同じコモノマータイプ及びコモノマー含有量）及び同じ分子量の、ＴXのＡＴＲＥＦ温度を有するランダムコポリマーについてのエチレンモル分率であり、これを、ＴXの測定された値を使用して、ＬｎＰXO＝α／ＴX＋βによって計算することができる。
それぞれの調製的ＴＲＥＦ分画物についてのブロックインデックス（ＢＩ）が得られると、ポリマー全体についての重量平均ブロックインデックス（ＡＢＩ）を計算することができる。
【実施例】
【００６４】
以下の実施例は本発明を例示するが、本発明の範囲を限定するためには意図されない。これらの実施例は、本発明が、ペルオキシドに基づくポリオレフィン硬化システムの変更させ、それにより、サイクル時間を低減し、スコーチを低下させ、また、脱ガスを促進させることを明らかにする。使用された架橋剤はジクミルペルオキシド（ＤｉＣｕｐ Ｒ）であった（Ｇｅｏ Ｓｐｅｃｉａｌｔｙ Ｃｈｅｍｉｃａｌｓの製品）。使用された架橋助剤は１，９−デカジエンであった（ＣＡＳ番号：１６４７−１６−１；Ａｃｒｏｓ Ｏｒｇａｎｉｃｓ Ｎ．Ｖ．の製品）。表ＩＩに列記される樹脂特性を有するＬＤＰＥ１及びＬＤＰＥ２を、２つの異なる規格のポリエチレンとして使用した。
【００６５】
実施例１を以下の手順に従って調製した。表Ｉ〜表ＩＩＩに示されるようなポリエチレン成分及び架橋助剤を、それらが混合され、１２５℃で３分間配合され、それにより、ポリエチレン−架橋助剤のブレンドが形成されるＢａｒｂｅｎｄｅｒ（商標）ミキサーに導入した。続いて、表Ｉ〜表ＩＩＩに示されるような架橋剤を、架橋剤がポリエチレン−架橋助剤ブレンドに混合され、その後、それらが１２５℃でさらに４分間配合され、それにより、本発明の架橋可能なポリエチレン組成物が形成されるＢａｒｂｅｎｄｅｒ（商標）ミキサーに導入した。この架橋可能なポリエチレン組成物の架橋速度論を、（スコーチが望ましくない混合／押出し条件をシミュレートするために）１４０℃で、また、（迅速かつ効果的な架橋が望ましい加硫条件をシミュレートするために）１８２℃でＭＤＲを使用して求めた。それらの結果が表ＩＶ及び表Ｖにそれぞれ示される。
【００６６】
実施例２を以下の手順に従って調製した。表Ｉ〜表ＩＩＩに示されるようなポリエチレン成分、安定な有機フリーラジカル及び架橋助剤を、それらが混合され、１２５℃で３分間配合され、それにより、ポリエチレン−安定な有機フリーラジカル−架橋助剤のブレンドが形成されるＢａｒｂｅｎｄｅｒ（商標）ミキサーに導入した。続いて、表Ｉ〜表ＩＩＩに示されるような架橋剤を、架橋剤がポリエチレン−安定な有機フリーラジカル−架橋助剤ブレンドに混合され、その後、それらが１２５℃でさらに４分間配合され、それにより、本発明の架橋可能なポリエチレン組成物が形成されるＢａｒｂｅｎｄｅｒ（商標）ミキサーに導入した。この架橋可能なポリエチレン組成物の架橋速度論を、（スコーチが望ましくない混合／押出し条件をシミュレートするために）１４０℃で、また、（迅速かつ効果的な架橋が望ましい加硫条件をシミュレートするために）１８２℃でＭＤＲを使用して求めた。それらの結果が表ＩＶ及び表Ｖにそれぞれ示される。
【００６７】
実施例３〜実施例５を以下の手順に従って調製した。表Ｉ〜表ＩＩＩに示されるようなポリエチレン成分及び架橋助剤を、それらが混合され、１２５℃で３分間配合され、それにより、ポリエチレン−架橋助剤のブレンドが形成されるＢａｒｂｅｎｄｅｒ（商標）ミキサーに導入した。続いて、表Ｉ〜表ＩＩＩに示されるような架橋剤を、架橋剤がポリエチレン−架橋助剤ブレンドに混合され、その後、それらが１２５℃でさらに４分間配合され、それにより、本発明の架橋可能な組成物が形成されるＢａｒｂｅｎｄｅｒ（商標）ミキサーに導入した。この架橋可能なポリエチレン組成物の架橋速度論を、（スコーチが望ましくない混合／押出し条件をシミュレートするために）１４０℃で、また、（迅速かつ効果的な架橋が望ましい加硫条件をシミュレートするために）１８２℃でＭＤＲを使用して求めた。それらの結果が表ＩＶ及び表Ｖにそれぞれ示される。
【００６８】
比較例１を以下の手順に従って調製した。表Ｉ〜表ＩＩＩに示されるようなポリエチレン成分を、ポリエチレンを融解するために１２５℃で３分間、Ｂａｒｂｅｎｄｅｒ（商標）ミキサーに導入した。続いて、表Ｉ〜表ＩＩＩに示されるような架橋剤を、架橋剤がポリエチレンに混合され、その後、それらが１２５℃でさらに４分間配合され、それにより、比較用の架橋可能なポリエチレン組成物が形成されるＢａｒｂｅｎｄｅｒ（商標）ミキサーに導入した。この比較用の架橋可能なポリエチレン組成物の架橋速度論を、（スコーチが望ましくない混合／押出し条件をシミュレートするために）１４０℃で、また、（迅速かつ効果的な架橋が望ましい加硫条件をシミュレートするために）１８２℃でＭＤＲを使用して求めた。それらの結果が表ＩＶ及び表Ｖにそれぞれ示される。
【００６９】
比較例２を以下の手順に従って調製した。表Ｉ〜表ＩＩＩに示されるようなポリエチレン成分及び安定な有機フリーラジカルを、それらが混合され、１２５℃で３分間配合され、それにより、ポリエチレン−安定な有機フリーラジカルのブレンドが形成されるＢａｒｂｅｎｄｅｒ（商標）ミキサーに導入した。続いて、表Ｉ〜表ＩＩＩに示されるような架橋剤を、架橋剤がポリエチレン−安定な有機フリーラジカルブレンドに混合され、その後、それらが１２５℃でさらに４分間配合され、それにより、比較用の架橋可能なポリエチレン組成物が形成されるＢａｒｂｅｎｄｅｒ（商標）ミキサーに導入した。この比較用の架橋可能なポリエチレン組成物の架橋速度論を、（スコーチが望ましくない混合／押出し条件をシミュレートするために）１４０℃で、また、（迅速かつ効果的な架橋が望ましい加硫条件をシミュレートするために）１８２℃でＭＤＲを使用して求めた。それらの結果が表ＩＶ及び表Ｖにそれぞれ示される。
【００７０】
比較例３を以下の手順に従って調製した。表Ｉ〜表ＩＩＩに示されるようなポリエチレン成分を、ポリエチレンを融解するために１２５℃で３分間、Ｂａｒｂｅｎｄｅｒ（商標）ミキサーに導入した。続いて、表Ｉ〜表ＩＩＩに示されるような架橋剤を、架橋剤がポリエチレンに混合され、その後、それらが１２５℃でさらに４分間配合され、それにより、比較用の架橋可能な組成物が形成されるＢａｒｂｅｎｄｅｒ（商標）ミキサーに導入した。この比較用の架橋可能なポリエチレン組成物の架橋速度論を、（スコーチが望ましくない混合／押出し条件をシミュレートするために）１４０℃で、また、（迅速かつ効果的な架橋が望ましい加硫条件をシミュレートするために）１８０℃でＭＤＲを使用して求めた。それらの結果が表ＩＶ及び表Ｖにそれぞれ示される。
【００７１】
１４０℃の温度では、１，９−デカジエンの添加はスコーチ時間（ｔｓ1）を増大させたか、又は、ｔｓ1に対する影響を有しなかったかのいずれかであった。より高い温度（１８２℃）では、１，９−デカジエンの添加は一般に、（ｔｓ1及びｔｓ2の両方で反映されるように）架橋速度を増大させ、また、（ゲル含有量及びＭH−ＭLの両方で反映されるように）最終的な架橋度を増大させた。１，９−デカジエンの量を増大することにより、一定の架橋度を１８２℃で達成するために要求されるペルオキシドの量を少なくすることもまた可能であるにちがいない。このことは結果的には、１４０℃でのスコーチ傾向を低下させ、また、ペルオキシド分解生成物のより速い「脱ガス」を可能にすると考えられる。１，９−デカジエンを４−ヒドロキシ−２，２，６，６−テトラメチルピペリジン−１−オキシル（４−ヒドロキシＴＥＭＰＯ）と組み合わせることは、１８２℃での架橋を高めるという点で特に効果的であり、その一方で、１４０℃での約１５分間の架橋を「停止させる」ことに留意すること（実施例２対比較例２）。
【表１】
【表２】
【表３】
【表４】
【表５】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ポリエチレン成分；
有機ペルオキシドである架橋剤；及び
少なくとも２つの末端炭素−炭素二重結合を含むアルカジエン化合物、アルカトリエン化合物又はアルカテトラエン化合物である架橋助剤
を含む架橋可能なポリエチレン組成物。
【請求項２】
前記架橋助剤が、アルカジエン、アルカトリジエン、アルカテトラジエン、それらのブレンド、それらの組合せからなる群より選択される、請求項１に記載の架橋可能なポリエチレン組成物。
【請求項３】
前記架橋助剤が、１，９−デカジエン、１，７−オクタジエン、１，５−ヘキサジエン、１，４−ペンタジエン、１，３−ブタジエン、３，５−ヘキサトリエン、２，３−ジメチル−１，３−ブタジエンからなる群より選択される、請求項１に記載の架橋可能なポリエチレン組成物。
【請求項４】
安定な有機フリーラジカルをさらに含む、請求項１に記載の架橋可能なポリエチレン組成物。
【請求項５】
前記安定な有機フリーラジカルが、２，２，６，６−テトラメチルピペルジン−１−オキシル及びその誘導体からなる群より選択される、請求項４に記載の架橋可能なポリエチレン組成物。
【請求項６】
添加剤をさらに含む、請求項１に記載の架橋可能なポリエチレン組成物。
【請求項７】
ポリエチレン成分を提供する工程；
有機ペルオキシドである架橋剤を提供する工程；
少なくとも２つの末端炭素−炭素二重結合を含むアルカジエン化合物、アルカトリエン化合物又はアルカテトラエン化合物である架橋助剤を提供する工程；
前記ポリエチレン成分、前記架橋剤及び前記架橋剤を溶融混合する工程；
それにより、架橋可能なポリエチレン組成物を形成する工程
を含む、架橋可能なポリエチレン組成物の製造方法。
【請求項８】
ポリエチレン成分を提供する工程；
有機ペルオキシドである架橋剤を提供する工程；
少なくとも２つの末端炭素−炭素二重結合を含むアルカジエン化合物、アルカトリエン化合物又はアルカテトラエン化合物である架橋助剤を提供する工程；
前記ポリエチレン成分、前記架橋剤及び前記架橋剤を溶融混合する工程；
それにより、架橋可能なポリエチレン組成物を形成する工程；
前記架橋可能なポリエチレン組成物を加熱し、それにより、前記架橋可能なポリエチレン組成物の温度を、前記架橋剤の分解温度を超える範囲の温度に上げる工程；
それにより、前記架橋可能なポリエチレン組成物を架橋する工程
を含む、架橋可能なポリエチレン組成物の架橋方法。
【請求項９】
ポリエチレン成分；
有機ペルオキシドである架橋剤；及び
少なくとも２つの末端炭素−炭素二重結合を含むアルカジエン化合物、アルカトリエン化合物又はアルカテトラエン化合物である架橋助剤
の架橋された生成物から形成される少なくとも１つの成分を含む物品。
【請求項１０】
ポリエチレン成分を提供する工程；
有機ペルオキシドである架橋剤を提供する工程；
少なくとも２つの末端炭素−炭素二重結合を含むアルカジエン化合物、アルカトリエン化合物又はアルカテトラエン化合物である架橋助剤を提供する工程；
前記ポリエチレン成分、前記架橋剤及び前記架橋剤を溶融混合する工程；
それにより、架橋可能なポリエチレン組成物を形成する工程；
前記架橋可能なポリエチレン組成物を形状化する工程；
前記形状化された架橋可能なポリエチレン組成物を加熱に供し、それにより、前記形状化された架橋可能なポリエチレン組成物の温度を、前記架橋剤の分解温度を超える範囲の温度に上げる工程；
それにより、前記形状化された架橋可能なポリエチレン組成物を架橋する工程；
それにより、物品を形成する工程
を含む、物品の製造方法。
【請求項１】
ポリエチレン成分；
有機ペルオキシドである架橋剤；及び
少なくとも２つの末端炭素−炭素二重結合を含むアルカジエン化合物、アルカトリエン化合物又はアルカテトラエン化合物である架橋助剤
を含む架橋可能なポリエチレン組成物。
【請求項２】
前記架橋助剤が、アルカジエン、アルカトリジエン、アルカテトラジエン、それらのブレンド、それらの組合せからなる群より選択される、請求項１に記載の架橋可能なポリエチレン組成物。
【請求項３】
前記架橋助剤が、１，９−デカジエン、１，７−オクタジエン、１，５−ヘキサジエン、１，４−ペンタジエン、１，３−ブタジエン、３，５−ヘキサトリエン、２，３−ジメチル−１，３−ブタジエンからなる群より選択される、請求項１に記載の架橋可能なポリエチレン組成物。
【請求項４】
安定な有機フリーラジカルをさらに含む、請求項１に記載の架橋可能なポリエチレン組成物。
【請求項５】
前記安定な有機フリーラジカルが、２，２，６，６−テトラメチルピペルジン−１−オキシル及びその誘導体からなる群より選択される、請求項４に記載の架橋可能なポリエチレン組成物。
【請求項６】
添加剤をさらに含む、請求項１に記載の架橋可能なポリエチレン組成物。
【請求項７】
ポリエチレン成分を提供する工程；
有機ペルオキシドである架橋剤を提供する工程；
少なくとも２つの末端炭素−炭素二重結合を含むアルカジエン化合物、アルカトリエン化合物又はアルカテトラエン化合物である架橋助剤を提供する工程；
前記ポリエチレン成分、前記架橋剤及び前記架橋剤を溶融混合する工程；
それにより、架橋可能なポリエチレン組成物を形成する工程
を含む、架橋可能なポリエチレン組成物の製造方法。
【請求項８】
ポリエチレン成分を提供する工程；
有機ペルオキシドである架橋剤を提供する工程；
少なくとも２つの末端炭素−炭素二重結合を含むアルカジエン化合物、アルカトリエン化合物又はアルカテトラエン化合物である架橋助剤を提供する工程；
前記ポリエチレン成分、前記架橋剤及び前記架橋剤を溶融混合する工程；
それにより、架橋可能なポリエチレン組成物を形成する工程；
前記架橋可能なポリエチレン組成物を加熱し、それにより、前記架橋可能なポリエチレン組成物の温度を、前記架橋剤の分解温度を超える範囲の温度に上げる工程；
それにより、前記架橋可能なポリエチレン組成物を架橋する工程
を含む、架橋可能なポリエチレン組成物の架橋方法。
【請求項９】
ポリエチレン成分；
有機ペルオキシドである架橋剤；及び
少なくとも２つの末端炭素−炭素二重結合を含むアルカジエン化合物、アルカトリエン化合物又はアルカテトラエン化合物である架橋助剤
の架橋された生成物から形成される少なくとも１つの成分を含む物品。
【請求項１０】
ポリエチレン成分を提供する工程；
有機ペルオキシドである架橋剤を提供する工程；
少なくとも２つの末端炭素−炭素二重結合を含むアルカジエン化合物、アルカトリエン化合物又はアルカテトラエン化合物である架橋助剤を提供する工程；
前記ポリエチレン成分、前記架橋剤及び前記架橋剤を溶融混合する工程；
それにより、架橋可能なポリエチレン組成物を形成する工程；
前記架橋可能なポリエチレン組成物を形状化する工程；
前記形状化された架橋可能なポリエチレン組成物を加熱に供し、それにより、前記形状化された架橋可能なポリエチレン組成物の温度を、前記架橋剤の分解温度を超える範囲の温度に上げる工程；
それにより、前記形状化された架橋可能なポリエチレン組成物を架橋する工程；
それにより、物品を形成する工程
を含む、物品の製造方法。
【公表番号】特表２０１０−５１８１９７（Ｐ２０１０−５１８１９７Ａ）
【公表日】平成２２年５月２７日（２０１０．５．２７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−５４８３６５（Ｐ２００９−５４８３６５）
【出願日】平成２０年１月２５日（２００８．１．２５）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＵＳ２００８／０５１９９１
【国際公開番号】ＷＯ２００８／０９７７３２
【国際公開日】平成２０年８月１４日（２００８．８．１４）
【出願人】（５０２１４１０５０）ダウ グローバル テクノロジーズ インコーポレイティド (1,383)
【Ｆターム（参考）】
【公表日】平成２２年５月２７日（２０１０．５．２７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年１月２５日（２００８．１．２５）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＵＳ２００８／０５１９９１
【国際公開番号】ＷＯ２００８／０９７７３２
【国際公開日】平成２０年８月１４日（２００８．８．１４）
【出願人】（５０２１４１０５０）ダウ グローバル テクノロジーズ インコーポレイティド (1,383)
【Ｆターム（参考）】
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