説明

高密度ポリエチレン組成物、それを作製する方法、それから作製されるワイヤおよびケーブル用ジャケット、ならびにそのようなワイヤおよびケーブル用ジャケットを作製する方法

本発明は、高密度ポリエチレン組成物、その生成方法、それから作製されるワイヤおよびケーブル用ジャケット、ならびにそのようなワイヤおよびケーブル用ジャケットを作製する方法である。本発明の高密度ポリエチレン組成物は、第1成分と第2成分とを含む。第1成分は、0.915から0.940g/cmの範囲の密度、および0.5から10g/10分の範囲のメルトインデックス(I21.6)を有する高分子量エチレンα−オレフィンコポリマーである。第2成分は、0.965から0.980g/cmの範囲の密度、および50から1500g/10分の範囲のメルトインデックス(I)を有する低分子量エチレンポリマーである。高密度ポリエチレン組成物は、少なくとも1のメルトインデックス(I)、0.950から0.960g/cmの範囲の密度、および1以上のg’を有する。高密度ポリエチレン組成物を生成する方法は、以下のステップ、すなわち、(1)エチレンおよび1つまたは複数のα−オレフィンコモノマーを第1反応器に導入するステップと、(2)1つまたは複数のα−オレフィンコモノマーの存在下で第1反応器においてエチレンを(共)重合させることにより第1成分を生成させるステップであり、第1成分が、0.915から0.940g/cmの範囲の密度、および0.5から10g/10分の範囲のメルトインデックス(I21.6)を有する高分子量エチレンα−オレフィンコポリマーであるステップと、(3)第1成分と、追加のエチレンとを第2反応器に導入するステップと、(4)第2反応器において追加のエチレンを重合させることにより第2成分を生成させるステップであり、第2成分が、0.965から0.980g/cmの範囲の密度、および50から1500g/10分の範囲のメルトインデックス(I)を有する低分子量エチレンポリマーであるステップと、(5)これらによって高密度ポリエチレン組成物を生成させるステップであり、高密度ポリエチレン組成物が、少なくとも1のメルトインデックス(I)、0.950から0.960g/cmの範囲の密度、および1以上のg’を有するステップとを含む。本発明に記載のワイヤおよびケーブル用ジャケットは、発明の上記高密度ポリエチレン組成物を含み、かかるワイヤおよびケーブル用ジャケットは、押出法を介して作製し得る。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、高密度ポリエチレン組成物、それを作製する方法、それから作製されるワイヤおよびケーブル用ジャケット、ならびにそのようなワイヤおよびケーブル用ジャケットを作製する方法に関する。
【0002】
関連出願に対する相互参照
本出願は、発明の名称が「High−Density Polyethylene Compositions and Method of Making the Same」である、2006年5月2日に出願された米国特許仮出願第60/796809号の優先権を主張する非仮出願であり、該米国特許仮出願第60/796809号の教示は、完全に再現された形で以下本明細書中に存在するものである。
【背景技術】
【0003】
電力ケーブルや通信ケーブルなどのケーブルは、通常、金属ワイヤやガラスファイバなどの導電要素を含む内層と、遮蔽および保護の目的のための1つまたは複数の外層とを含む。主として保護を目的とするこれらの層の最外層は、通常、外シースまたは外ジャケットと呼ばれる。
【0004】
保護用最外層を製造するためにポリオレフィンなどのポリマー性材料を使用することは、一般に周知である。特に、ポリエチレンから保護用最外層を生成することはよく知られている。
【0005】
一般に、ケーブル用ジャケットを製造するのに用いるポリマー性材料は、広い加工温度範囲における良好な押出特性などの良好な加工性を有するべきである。さらに、こうしたケーブル用ジャケットは、一般に、良好な耐環境ストレスクラック性(ESCR)、高い機械強度、高度な表面仕上げ、および低収縮などの良好な機械特性を所有するべきである。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
ケーブル用ジャケットを開発し、改良しようとする研究努力にも拘らず、改良された加工性を備えたポリマー性組成物、ならびに改良された耐環境ストレスクラック性(ESCR)、高い機械強度、高度な表面仕上げ、および低収縮などの改良された機械特性を有する改良された加工性を備えたポリマー性組成物から作製されるケーブル用ジャケットに対する必要性が依然として存在する。発明の高密度ポリエチレン組成物は、他の重要なワイヤコーティング性能特性、例えばESCRを保持しつつも、改良された表面平滑性、シュリンクバック、および押出加工特性を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【0007】
本発明は、高密度ポリエチレン組成物、高密度ポリエチレン組成物を作製する方法、高密度ポリエチレン組成物から作製されるワイヤおよびケーブル用ジャケット、ならびに高密度ポリエチレン組成物から作製されるワイヤおよびケーブル用ジャケットを作製する方法である。本発明の高密度ポリエチレン組成物は、第1成分と、第2成分とを含む。第1成分は、0.915から0.940g/cmの範囲の密度、および0.5から10g/10分の範囲のメルトインデックス(I21.6)を有する高分子量エチレンα−オレフィンコポリマーである。第2成分は、0.965から0.980g/cmの範囲の密度、および50から1500g/10分の範囲のメルトインデックス(I)を有する低分子量エチレンポリマーである。高密度ポリエチレン組成物は、少なくとも1のメルトインデックス(I)、0.940から0.960g/cmの範囲の密度、および1以上のg’を有する。高密度ポリエチレン組成物を生成する方法は、以下のステップ、すなわち、(1)エチレンおよび1つまたは複数のα−オレフィンコモノマーを第1反応器に導入するステップと、(2)1つまたは複数のα−オレフィンコモノマーの存在下で第1反応器においてエチレンを(共)重合させることにより第1成分を生成させるステップであり、該第1成分が、0.915から0.940g/cmの範囲の密度、および0.5から10g/10分の範囲のメルトインデックス(I21.6)を有する高分子量エチレンα−オレフィンコポリマーであるステップと、(3)第1成分と、追加のエチレンとを第2反応器に導入するステップと、(4)第2反応器において追加のエチレンを重合させることにより第2成分を生成させるステップであり、該第2成分が、0.965から0.980g/cmの範囲の密度、および50から1500g/10分の範囲のメルトインデックス(I)を有する低分子量エチレンポリマーであるステップと、(5)これらによって高密度ポリエチレン組成物を生成させるステップであり、該高密度ポリエチレン組成物が、少なくとも1のメルトインデックス(I)、0.940から0.960g/cmの範囲の密度、および1以上のg’を有するステップとを含む。本発明に記載のワイヤおよびケーブル用ジャケットは、本発明の上記高密度ポリエチレン組成物を含み、そうしたワイヤおよびケーブル用ジャケットは、押出法を介して作製し得る。
【0008】
一実施形態では、本発明は、0.915から0.940g/cmの範囲の密度、および0.5から10g/10分の範囲のメルトインデックス(I21.6)を有する高分子量ポリエチレンα−オレフィンコポリマーと、0.965から0.980g/cmの範囲の密度、および50から1500g/10分の範囲のメルトインデックス(I)を有する低分子量エチレンポリマーとを含む高密度ポリエチレン組成物であって、少なくとも1g/10分のメルトインデックス(I)、0.940から0.960g/cmの範囲の密度、および1以上のg’を有する発明の高密度ポリエチレン組成物を提供する。
【0009】
別の実施形態では、本発明は、以下のステップ、すなわち、(1)エチレンおよび1つまたは複数のα−オレフィンコモノマーを第1反応器に導入するステップと、(2)1つまたは複数のα−オレフィンコモノマーの存在下で第1反応器においてエチレンを(共)重合させることにより、0.915から0.940g/cmの範囲の密度、および0.5から10g/10分の範囲のメルトインデックス(I21)を有する高分子量エチレンα−オレフィンコポリマーを生成させるステップと、(3)高分子量エチレンα−オレフィンコポリマーと、追加のエチレンとを第2反応器に導入するステップと、(4)第2反応器において追加のエチレンを重合させることにより、0.965から0.980g/cmの範囲の密度、および50から1500g/10分の範囲のメルトインデックス(I)を有する低分子量エチレンポリマーを生成させるステップと、(5)これらによって高密度ポリエチレン組成物を生成させるステップであり、該高密度ポリエチレン組成物が、少なくとも1のメルトインデックス(I)、0.940から0.960g/cmの範囲の密度、および1以上のg’を有するステップとを含む高密度ポリエチレン組成物を生成するための方法をさらに提供する。
【0010】
さらなる別の実施形態では、本発明は、高密度ポリエチレン組成物を含むワイヤおよびケーブル用ジャケットであって、該高密度ポリエチレン組成物が、0.915から0.940g/cmの範囲の密度、および0.5から10g/10分の範囲のメルトインデックス(I21.6)を有する高分子量ポリエチレンα−オレフィンコポリマーと、0.965から0.980g/cmの範囲の密度、および50から1500g/10分の範囲のメルトインデックス(I)を有する低分子量エチレンポリマーとを含み、発明の高密度ポリエチレン組成物が少なくとも1g/10分のメルトインデックス(I)、0.940から0.960g/cmの範囲の密度、および1以上のg’を有するワイヤおよびケーブル用ジャケットを提供する。
【0011】
さらなる別の実施形態では、本発明は、以下のステップ、すなわち、(1)0.915から0.940g/cmの範囲の密度、および0.5から10g/10分の範囲のメルトインデックス(I21.6)を有する高分子量エチレンα−オレフィンコポリマーと、0.965から0.980g/cmの範囲の密度、および50から1500g/10分の範囲のメルトインデックス(I)を有する低分子量エチレンポリマーとを含み、少なくとも1g/10分のメルトインデックス(I)、0.940から0.960g/cmの範囲の密度、および1以上のg’を有する高密度ポリエチレン組成物を用意するステップと、(2)前記高密度ポリエチレン組成物を電力または通信ケーブル上に押し出すステップと、(3)それによって電力または通信ケーブル用ジャケットを形成するステップとを含むワイヤおよびケーブル用ジャケットを作製する方法を提供する。
【0012】
別の実施形態では、本発明は、高密度ポリエチレンが0.950から0.96g/cmの範囲の密度を有する点を除いて、任意の前記実施形態に従って、高密度ポリエチレン組成物を生成するための方法、高密度ポリエチレン組成物を生成する方法、高密度ポリエチレン組成物から作製されるワイヤおよびケーブル用ジャケット、ならびにそうしたワイヤおよびケーブル用ジャケットを作製する方法を提供する。
【0013】
別の実施形態では、本発明は、高分子量ポリエチレンα−オレフィンコポリマーが0.920から0.940g/cmの範囲の密度を有する点を除いて、任意の前記実施形態に従って、高密度ポリエチレン組成物、高密度ポリエチレン組成物を生成する方法、高密度ポリエチレン組成物から作製されるワイヤおよびケーブル用ジャケット、ならびにそうしたワイヤおよびケーブル用ジャケットを作製する方法を提供する。
【0014】
さらなる別の実施形態では、本発明は、高分子量ポリエチレンα−オレフィンコポリマーが0.921から0.936g/cmの範囲の密度を有する点を除いて、任意の前記実施形態に従って、高密度ポリエチレン組成物、高密度ポリエチレン組成物を生成する方法、高密度ポリエチレン組成物から作製されるワイヤおよびケーブル用ジャケット、ならびにそうしたワイヤおよびケーブル用ジャケットを作製する方法を提供する。
【0015】
さらなる別の実施形態では、本発明は、高分子量ポリエチレンα−オレフィンコポリマーが1から7g/10分の範囲のメルトインデックス(I21.6)を有する点を除いて、任意の前記実施形態に従って、高密度ポリエチレン組成物、高密度ポリエチレン組成物を生成する方法、高密度ポリエチレン組成物から作製されるワイヤおよびケーブル用ジャケット、ならびにそうしたワイヤおよびケーブル用ジャケットを作製する方法を提供する。
【0016】
さらなる別の実施形態では、本発明は、高分子量ポリエチレンα−オレフィンコポリマーが1.3から5g/10分の範囲のメルトインデックス(I21.6)を有する点を除いて、任意の前記実施形態に従って、高密度ポリエチレン組成物、高密度ポリエチレン組成物を生成する方法、高密度ポリエチレン組成物から作製されるワイヤおよびケーブル用ジャケット、ならびにそうしたワイヤおよびケーブル用ジャケットを作製する方法を提供する。
【0017】
さらなる別の実施形態では、本発明は、低分子量エチレンポリマーが0.970から0.975g/cmの範囲の密度を有する点を除いて、任意の前記実施形態に従って、高密度ポリエチレン組成物、高密度ポリエチレン組成物を生成する方法、高密度ポリエチレン組成物から作製されるワイヤおよびケーブル用ジャケット、ならびにそうしたワイヤおよびケーブル用ジャケットを作製する方法を提供する。
【0018】
さらなる別の実施形態では、本発明は、低分子量エチレンポリマーが100から1500g/10分の範囲のメルトインデックス(I)を有する点を除いて、任意の前記実施形態に従って、高密度ポリエチレン組成物、高密度ポリエチレン組成物を生成する方法、高密度ポリエチレン組成物から作製されるワイヤおよびケーブル用ジャケット、ならびにそうしたワイヤおよびケーブル用ジャケットを作製する方法を提供する。
【0019】
さらなる別の実施形態では、本発明は、低分子量エチレンポリマーが200から1500g/10分の範囲のメルトインデックス(I)を有する点を除いて、任意の前記実施形態に従って、高密度ポリエチレン組成物、高密度ポリエチレン組成物を生成する方法、高密度ポリエチレン組成物から作製されるワイヤおよびケーブル用ジャケット、ならびにそうしたワイヤおよびケーブル用ジャケットを作製する方法を提供する。
【0020】
さらなる別の実施形態では、本発明は、高密度ポリエチレン組成物が1から2g/10分の範囲のメルトインデックス(I)を有する;または少なくとも2g/10分のメルトインデックス(I)を有する点を除いて、任意の前記実施形態に従って、高密度ポリエチレン組成物、高密度ポリエチレン組成物を生成する方法、高密度ポリエチレン組成物から作製されるワイヤおよびケーブル用ジャケット、ならびにそうしたワイヤおよびケーブル用ジャケットを作製する方法を提供する。
【0021】
さらなる別の実施形態では、本発明は、高分子量エチレンα−オレフィンコポリマーが150,000から375,000の範囲の分子量を有する点を除いて、任意の前記実施形態に従って、高密度ポリエチレン組成物、高密度ポリエチレン組成物を生成する方法、高密度ポリエチレン組成物から作製されるワイヤおよびケーブル用ジャケット、ならびにそうしたワイヤおよびケーブル用ジャケットを作製する方法を提供する。
【0022】
さらなる別の実施形態では、本発明は、低分子量エチレンポリマーが12,000から40,000の範囲の分子量を有する点を除いて、任意の前記実施形態に従って、高密度ポリエチレン組成物、高密度ポリエチレン組成物を生成する方法、高密度ポリエチレン組成物から作製されるワイヤおよびケーブル用ジャケット、ならびにそうしたワイヤおよびケーブル用ジャケットを作製する方法を提供する。
【0023】
さらなる別の実施形態では、本発明は、高分子量ポリエチレンα−オレフィンコポリマーが0.921から0.936g/cmの範囲の密度、および1.3から5g/10分の範囲のメルトインデックス(I21.6)を有し、低分子量エチレンポリマーが0.970から0.975g/cmの範囲の密度、および200から1500g/10分の範囲のメルトインデックス(I)を有する点を除いて、任意の前記実施形態に従って、高密度ポリエチレン組成物、高密度ポリエチレン組成物を生成する方法、高密度ポリエチレン組成物から作製されるワイヤおよびケーブル用ジャケット、ならびにそうしたワイヤおよびケーブル用ジャケットを作製する方法を提供する。
【0024】
さらなる別の実施形態では、本発明は、高分子量ポリエチレンα−オレフィンコポリマーと低分子量エチレンポリマーが共に如何なる長鎖分枝も実質的に含まない点を除いて、任意の前記実施形態に従って、高密度ポリエチレン組成物、高密度ポリエチレン組成物を生成する方法、高密度ポリエチレン組成物から作製されるワイヤおよびケーブル用ジャケット、ならびにそうしたワイヤおよびケーブル用ジャケットを作製する方法を提供する。
【0025】
さらなる別の実施形態では、本発明は、高密度ポリエチレン組成物が如何なる長鎖分枝も実質的に含まない点を除いて、任意の前記実施形態に従って、高密度ポリエチレン組成物、高密度ポリエチレン組成物を生成する方法、高密度ポリエチレン組成物から作製されるワイヤおよびケーブル用ジャケット、ならびにそうしたワイヤおよびケーブル用ジャケットを作製する方法を提供する。
【0026】
さらなる別の実施形態では、本発明は、高密度ポリエチレン組成物が、ATREF温度の単一ピークを有し、該ATREF温度ピークが、90℃と105℃の間に最高温度ピークを有し;該高密度ポリエチレン組成物が、20%から50%の範囲の計算高密度フラクションを有し、該計算高密度フラクションが、[(2)×(ATREF−DVにおいて前記最高温度ピーク以上の温度で溶離する高密度ポリエチレンの重量比)]として定義され;ATRF−DVにおいて該高密度ポリエチレン組成物が、相対粘度平均分子量の対数の極小値を約90℃で有し;該高密度ポリエチレン組成物が、ATREF−DV粘度に対する相対粘度平均分子量の対数の温度に対するプロットの、約0未満の回帰傾斜を有し、該溶離温度が70℃と90℃の間で測定される点を除いて、任意の前記実施形態に従って、高密度ポリエチレン組成物、高密度ポリエチレン組成物を生成する方法、高密度ポリエチレン組成物から作製されるワイヤおよびケーブル用ジャケット、ならびにそうしたワイヤおよびケーブル用ジャケットを作製する方法を提供する。
【0027】
さらなる別の実施形態では、本発明は、高密度ポリエチレン組成物が、[(−228.41×高密度ポリエチレン組成物の密度)+219.36]×[1(重量%)/(g/cm)]重量%以上のコモノマー含有率を有し、密度がg/cmで測定される点を除いて、任意の前記実施形態に従って、高密度ポリエチレン組成物、高密度ポリエチレン組成物を生成する方法、高密度ポリエチレン組成物から作製されるワイヤおよびケーブル用ジャケット、ならびにそうしたワイヤおよびケーブル用ジャケットを作製する方法を提供する。
【0028】
さらなる別の実施形態では、本発明は、高密度ポリエチレン組成物が、[(2750×高密度ポリエチレン組成物の密度)−2552.2]×[1(%)/(g/cm)]%以下のATREF高密度フラクションを有し、密度がg/cmで測定される点を除いて、任意の前記実施形態に従って、高密度ポリエチレン組成物、高密度ポリエチレン組成物を生成する方法、高密度ポリエチレン組成物から作製されるワイヤおよびケーブル用ジャケット、ならびにそうしたワイヤおよびケーブル用ジャケットを作製する方法を提供する。
【0029】
さらなる別の実施形態では、本発明は、高密度ポリエチレン組成物が少なくとも200ft/分の速度で電力または通信ケーブル上に押し出される点を除いて、任意の前記実施形態に従って、ワイヤおよびケーブル用ジャケット、ならびにそうしたワイヤおよびケーブル用ジャケットを作製する方法を提供する。
【0030】
さらなる別の実施形態では、本発明は、ジャケットが18マイクロインチ以下の平均平滑度を有する点を除いて、任意の前記実施形態に従って、ワイヤおよびケーブル用ジャケット、ならびにそうしたワイヤおよびケーブル用ジャケットを作製する方法を提供する。
【0031】
さらなる別の実施形態では、本発明は、ジャケットが15マイクロインチ以下の平均表面平滑度を有する点を除いて、任意の前記実施形態に従って、ワイヤおよびケーブル用ジャケット、ならびにそうしたワイヤおよびケーブル用ジャケットを作製する方法を提供する。
【0032】
さらなる別の実施形態では、本発明は、ジャケットが少なくとも24時間後に1.3%以下のオンワイヤシュリンク(shrink on−wire)を有する点を除いて、任意の前記実施形態に従って、ワイヤおよびケーブル用ジャケット、ならびにそうしたワイヤおよびケーブル用ジャケットを作製する方法を提供する。
【0033】
さらなる別の実施形態では、本発明は、ジャケットが少なくとも24時間後に3.39%以下のオフワイヤシュリンクバック(shrink back off−wire)を有する点を除いて、任意の前記実施形態に従って、ワイヤおよびケーブル用ジャケット、ならびにそうしたワイヤおよびケーブル用ジャケットを作製する方法を提供する。
【0034】
さらなる別の実施形態では、本発明は、組成物が少なくとも300ft/分の速度で電力または通信ケーブル上に押し出される点を除いて、任意の前記実施形態に従って、ワイヤおよびケーブル用ジャケット、ならびにそうしたワイヤおよびケーブル用ジャケットを作製する方法を提供する。
【0035】
さらなる別の実施形態では、本発明は、ジャケットが18マイクロインチ以下の平均平滑度を有する点を除いて、任意の前記実施形態に従って、ワイヤおよびケーブル用ジャケット、ならびにそうしたワイヤおよびケーブル用ジャケットを作製する方法を提供する。
【0036】
さらなる別の実施形態では、本発明は、ジャケットが15マイクロインチ以下の平均表面平滑度を有する点を除いて、任意の前記実施形態に従って、ワイヤおよびケーブル用ジャケット、ならびにそうしたワイヤおよびケーブル用ジャケットを作製する方法を提供する。
【0037】
さらなる別の実施形態では、本発明は、ジャケットが少なくとも24時間後に1.3%以下のオンワイヤシュリンクを有する点を除いて、任意の前記実施形態に従って、ワイヤおよびケーブル用ジャケット、ならびにそうしたワイヤおよびケーブル用ジャケットを作製する方法を提供する。
【0038】
さらなる別の実施形態では、本発明は、ジャケットが少なくとも24時間後に3.39%以下のオフワイヤシュリンクバックを有する点を除いて、任意の前記実施形態に従って、ワイヤおよびケーブル用ジャケット、ならびにそうしたワイヤおよびケーブル用ジャケットを作製する方法を提供する。
【0039】
本発明を例示するために、現在の好ましい形態を図面において示す;しかし、本発明は、示されている正確な配置および手段に限定されるものではないことが理解されよう。
【発明を実施するための最良の形態】
【0040】
本発明の高密度ポリエチレン組成物は、第1成分と第2成分とを含む。第1成分は、好ましくは、0.915から0.940g/cmの範囲の密度、および0.5から10g/10分のメルトインデックス(I21)を有する高分子量エチレンα−オレフィンコポリマーである。第2成分は、好ましくは、0.965から0.980g/cmの範囲の密度、および50から1500g/10分の範囲のメルトインデックス(I)を有する低分子量エチレンポリマーである。高密度ポリエチレン組成物は、少なくとも1g/10分のメルトインデックス(I)、0.950から0.960g/cmの範囲の密度、および1以上のg’を有する。高密度ポリエチレン組成物は、追加の成分、添加剤またはアジュバントをさらに含んでもよい。高密度ポリエチレン組成物は、双峰型ポリマーである、あるいは、高密度ポリエチレン組成物は、多峰型ポリマーである。
【0041】
本明細書において使用される「双峰型」という用語は、ゲル透過クロマトグラフィー(GPC)における分子量分布(MWD)が2つの成分ポリマー、例えば、2つのピークを示す、あるいは、一方の成分ポリマーが他方の成分ポリマーのMWDに対してコブ、ショルダーまたはテールとして存在してもよい;あるいは、例えば、2つの成分それぞれがコブ、ショルダーまたはテールのない1つだけの単独ピークを有していてもよいことを意味する。
【0042】
本明細書において使用される「多峰型」という用語は、GPCにおけるMWDが2つを超える成分ポリマー、例えば、3つ以上のピークを示す、あるいは、一つの成分ポリマーが他の成分ポリマーのMWDに対してコブ、ショルダーまたはテールとして存在してもよい;あるいは、3つ以上の成分それぞれがコブ、ショルダーまたはテールのない1つだけの単独ピークを有していてもよいことを意味する。
【0043】
本明細書においては、「ポリマー」という用語は、ホモポリマー、インターポリマー(もしくはコポリマー)またはターポリマーを指すのに使用される。本明細書において使用される「ポリマー」という用語として、例えば、エチレンと1つまたは複数のC〜C20α−オレフィン(類)との共重合によって作製されるものなどのインターポリマーが挙げられる。
【0044】
本明細書において使用される「インターポリマー」という用語は、少なくとも2種の異なるモノマーの重合によって調製されるポリマーを指す。したがって、総称語としてのインターポリマーとして、2つの異なる種類のモノマーから調製されるポリマーを指すのに通常用いられるコポリマー、および2を超える異なる種類のモノマーから調製されるポリマーが挙げられる。
【0045】
本明細書において使用される「(共)重合」という用語は、1つもしくは複数のα−オレフィンコモノマーの存在下でのエチレンの重合を指す。
【0046】
第1成分は、ポリマー、例えばポリオレフィンである。第1成分は、好ましくは、エチレンポリマーであり、例えば、第1成分は、好ましくは、高分子量エチレンα−オレフィンコポリマーである。第1成分は、如何なる長鎖分枝も実質的に含まない。本明細書において使用される如何なる長鎖分枝も実質的に含まないということは、好ましくは全炭素1000個あたり約0.1個未満の長鎖分枝、より好ましくは全炭素1000個あたり約0.01個未満の長鎖分枝によって置換されたエチレンポリマーを指す。長鎖分枝の存在は、通常、低角度レーザー光散乱検出器と組み合わせたゲル透過クロマトグラフィー(GPC−LALLS)および示差粘度計検出器と組み合わせたゲル透過クロマトグラフィー(GPC−DV)などの当技術分野で周知の方法によって求める。第1成分は、0.915から0.940g/cmの範囲の密度を有する。0.915から0.940g/cmまでの全ての個別の値、および下位範囲は、本明細書に含まれ、本明細書において開示され、例えば、第1成分は、0.920から0.940g/cmの範囲の密度を有する、あるいは、第1成分は、0.921から0.936g/cmの範囲の密度を有する。第1成分は、0.5から10g/10分の範囲のメルトインデックス(I21.6)を有する。0.5から10g/10分までの全ての個別の値、および下位範囲は、本明細書に含まれ、本明細書において開示され、例えば、第1成分は、1から7g/10分の範囲のメルトインデックス(I21.6)を有する、あるいは、第1成分は、1.3から5g/10分の範囲のメルトインデックス(I21.6)を有する。第1成分は、150,000から375,000の範囲の分子量を有する。150,000から375,000までの全ての個別の値、および下位範囲は、本明細書に含まれ、本明細書において開示され、例えば、第1成分は、175,000から375,000の範囲の分子量を有する、あるいは、第1成分は、200,000から375,000の範囲の分子量を有する。第1成分は、任意の量の1つまたは複数のα−オレフィンコポリマーを含んでもよく、例えば、第1成分は、第1成分の重量に対して約10重量%未満の1つまたは複数のα−オレフィンコポリマーを含む。10重量%未満の全ての個別の値、および下位範囲は、本明細書に含まれ、本明細書において開示される。第1成分は、任意の量のエチレンを含んでもよく、例えば、第1成分は、第1成分の重量に対して少なくとも約90重量%のエチレンを含む。90重量%を超える全ての個別の値、および下位範囲は、本明細書に含まれ、本明細書において開示され、例えば、第1成分は、第1成分の重量に対して少なくとも95重量%のエチレンを含む。
【0047】
α−オレフィンコモノマーは、通常、20個以下の炭素原子を有する。例えば、α−オレフィンコモノマーは、好ましくは炭素原子3から10個、より好ましくは炭素原子3から8個を有する。α−オレフィンコモノマーの例として、限定されないが、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−デセンおよび4−メチル−1−ペンテンが挙げられる。α−オレフィンコモノマーは、好ましくはプロピレン、1−ブテン、1−ヘキセンおよび1−オクテンからなる群、より好ましくは1−ヘキセンおよび1−オクテンからなる群から選択される。
【0048】
第2成分は、ポリマー、例えばポリオレフィンである。第2成分は、好ましくは、エチレンポリマーであり、例えば、第2成分は、好ましくは、低分子量エチレンホモポリマーである。エチレンホモポリマーは、痕跡量の汚染コモノマー、例えば、α−オレフィンコモノマーを含有してもよい。本明細書において使用されるエチレンホモポリマーという用語は、少なくとも99重量%のエチレン単位を含有するエチレンポリマーを指す。第2成分は、好ましくは、如何なる長鎖分枝も実質的に含まない。本明細書において使用される如何なる長鎖分枝も実質的に含まないということは、好ましくは全炭素1000個あたり約0.1個未満の長鎖分枝、より好ましくは全炭素1000個あたり約0.01個未満の長鎖分枝によって置換されたエチレンポリマーを指す。長鎖分枝の存在は、通常、上述したものと同様の当技術分野で周知の方法によって求める。第2成分は、0.965から0.980g/cmの範囲の密度を有する。0.965から0.980g/cmまでの全ての個別の値、および下位範囲は、本明細書に含まれ、本明細書において開示され、例えば、第2成分は、0.970から0.975g/cmの範囲の密度を有する。第2成分は、50から1500g/10分の範囲のメルトインデックス(I)を有する。50から1500g/10分までの全ての個別の値、および下位範囲は、本明細書に含まれ、本明細書において開示され、例えば、第2成分は、200から1500g/10分の範囲のメルトインデックス(I)を有する、あるいは、第2成分は、500から1500g/10分の範囲のメルトインデックス(I)を有する。第2成分は、12,000から40,000の範囲の分子量を有する。12,000から40,000までの全ての個別の値、および下位範囲は、本明細書に含まれ、本明細書において開示され、例えば、第2成分は、15,000から40,000の範囲の分子量を有する、あるいは、第2成分は、20,000から40,000の範囲の分子量を有する。第2成分は、第2成分の重量に対して約1.00重量%未満の1つまたは複数のα−オレフィンコポリマーを含む。1.00重量%未満の全ての個別の値、および下位範囲は、本明細書に含まれ、本明細書において開示され、例えば、第2成分は、0.0001から1.00重量%の1つまたは複数のα−オレフィンコポリマーを含んでもよい;第2成分は、0.001から1.00重量%の1つまたは複数のα−オレフィンコポリマーを含んでもよい。第2成分は、第2成分の重量に対して少なくとも約99重量%のエチレンを含む。99から100重量%までの全ての個別の値、および下位範囲は、本明細書に含まれ、本明細書において開示され、例えば、第2成分は、第2成分の重量に対して99.5から100重量%のエチレンを含む。
【0049】
高密度ポリエチレン組成物は、0.940から0.960g/cmの範囲の密度を有する。0.940から0.960g/cmまでの全ての個別の値、および下位範囲は、本明細書に含まれ、本明細書において開示され、例えば、高密度ポリエチレン組成物は、0.950から0.960g/cmの範囲の密度を有する。高密度ポリエチレン組成物は、少なくとも1g/10分のメルトインデックス(I)を有する。1g/10分以上の全ての個別の値、および下位範囲は、本明細書に含まれ、本明細書において開示され、例えば、高密度ポリエチレン組成物は、1から2g/10分の範囲のメルトインデックス(I)を有する、あるいは、高密度ポリエチレン組成物は、少なくとも2g/10分のメルトインデックス(I)を有する。高密度ポリエチレン組成物は、如何なる長鎖分枝も実質的に含まない。本明細書において使用される如何なる長鎖分枝も実質的に含まないということは、好ましくは全炭素1000個あたり約0.1個未満の長鎖分枝、より好ましくは全炭素1000個あたり約0.01個未満の長鎖分枝によって置換されたポリエチレン組成物を指す。長鎖分枝の存在は、通常、上述したものと同様の当技術分野で周知の方法によって求める。高密度ポリエチレン組成物は、6から25の範囲の分子量分布を有する。6から25までの全ての個別の値、および下位範囲は、本明細書に含まれ、本明細書において開示され、例えば、高密度ポリエチレン組成物は、7から20の範囲の分子量分布を有する、あるいは、高密度ポリエチレン組成物は、7から17の範囲の分子量分布を有する。本明細書において使用される分子量分布または「MWD」という用語は、以下でさらに詳細に説明される、重量平均分子量(M)と数平均分子量(M)の比、つまり(M/M)を指す。高密度ポリエチレン組成物は、ASTM D−1693、条件B、10%Igepalを介して測定される少なくとも150時間、好ましくはASTM D−1693、条件B、10%Igepalを介して測定される少なくとも200時間、より好ましくはASTM D−1693、条件B、10%Igepalを介して測定される少なくとも250時間の耐環境ストレスクラック性を有する。あるいは、高密度ポリエチレン組成物は、ASTM D−1693、条件B、100%Igepalを介して測定される少なくとも300時間、好ましくはASTM D−1693、条件B、100%Igepalを介して測定される少なくとも400時間、より好ましくはASTM D−1693、条件B、100%Igepalを介して測定される少なくとも500時間の耐環境ストレスクラック性を有する。高密度ポリエチレン組成物は、任意の量の第1成分、第2成分またはそれらの組合せを含んでもよい。高密度ポリエチレン組成物は、第1成分と第2成分との全重量に対して40から60重量%の第1成分を含む。40から60重量%までの全ての個別の値、および下位範囲は、本明細書に含まれ、本明細書において開示され、例えば、高密度ポリエチレン組成物は、第1成分と第2成分との全重量に対して42から55重量%の第1成分を含む。高密度ポリエチレン組成物は、第1成分と第2成分との全重量に対して40から60重量%の第2成分をさらに含む。40から60重量%までの全ての個別の値、および下位範囲は、本明細書に含まれ、本明細書において開示され、例えば、高密度ポリエチレン組成物は、第1成分と第2成分との全重量に対して48から55重量%の第2成分をさらに含む。好ましくは、高密度ポリエチレン組成物は、以下でさらに詳細に説明するように、90℃と105℃の間に最高温度ピークを有する単一のATREF温度ピークを有する。高密度ポリエチレン組成物は、20%から50%の範囲の計算高密度フラクションをさらに有する。20%から50%までの全ての個別の値、および下位範囲は、本明細書に含まれ、本明細書において開示される。本明細書で使用される計算高密度フラクションは、[(2)×(ATREF−DVにおいて最高温度ピーク以上の温度で溶離する高密度ポリエチレンの重量比)]を指す。加えて、高密度ポリエチレン組成物は、ATRF−DVにおける約90℃での相対粘度平均分子量の対数の極小値、およびATREF−DV粘度に対する相対粘度平均分子量の対数の温度に対するプロットの、約0未満の回帰傾斜(但し、溶離温度を70℃と90℃の間で測定する)を有する。
【0050】
ポリエチレン組成物のATREF高密度フラクション(%)は、曲線中に極小値が存在しない限り、曲線下部の面積を86℃から積分することによって計算する。測定して表中に報告した発明試料または比較試料のいずれにおいても、86℃以上の温度において曲線の極小値がなかった。
【0051】
高密度ポリエチレン組成物は、以下でさらに詳細に説明されるように、3重検出器ゲル透過クロマトグラフィー(GPC)によって測定する場合、1以上の平均g’を有する。g’は、本発明の高密度ポリエチレン組成物の固有粘度と線状ポリマー参照物の固有粘度の比として表される。g’が1以上であると、その時は、分析試料は線状と見なされ、g’が1未満であると、その時は、定義により、線状ポリマーではなくて分枝ポリマーである。しかし、現在の試験法は、精度および正確度において誤差を生ずる場合がある;したがって、そうした精度誤差に対して適切な手段を考慮しなければならない。したがって、1からの小さい変異、例えば、0.012以下の値、つまり0.988から1.012は、依然として、線状ポリマーと定義されることになろう。あるいは、1からの小さい変異、例えば、0.025以下の値、つまり0.975から1.025も、依然として、線状ポリマーと定義されることになろう。
【0052】
図1を参照すると、密度をg/cmで測定する場合、高密度ポリエチレン組成物は、[(2750×高密度ポリエチレン組成物の密度)−2552.2]×[1(%)/(g/cm)]以下のATREF高密度フラクション%を有する。
【0053】
図2を参照すると、密度をg/cmで測定する場合、高密度ポリエチレン組成物は、[(−228.41×高密度ポリエチレン組成物の密度)+219.36)]×[1(重量%)/(g/cm)]重量%以上のコモノマー含有率を有する。
【0054】
図3を参照すると、計算高密度フラクション%は、[1107.4×(高分子量ポリエチレン成分の密度)−992.56]×[1(%)/(g/cm)]に等しい。
【0055】
図4を参照すると、図4は、溶離温度(℃)とlog[Mv(g/モル)]で表した平均粘度との間の関係を例示する。
【0056】
高密度ポリエチレン組成物は、他のポリマー、アジュバントおよび/または添加剤などの追加の成分をさらに含んでもよい。そうしたアジュバントまたは添加剤として、限定されないが、帯電防止剤、着色強化剤、染料、潤滑剤、充填剤、顔料、1次酸化防止剤、2次酸化防止剤、加工助剤、UV安定剤、成核剤、粘度調整剤、粘着付与剤、ブロッキング防止剤、界面活性剤、エキステンダー油、金属不活性化剤、難燃剤、発煙抑制剤およびこれらの組合せが挙げられる。高密度ポリエチレン組成物は、高密度ポリエチレン組成物の重量に対して、1つまたは複数の添加剤を合わせた重量で約10%未満まで許容する。約10%未満までの全ての個別の値、および下位範囲は、本明細書に含まれ、本明細書において開示され、例えば、高密度ポリエチレン組成物は、高密度ポリエチレン組成物の重量に対して、1つまたは複数の添加剤を合わせた重量で約5%未満含む;あるいは、高密度ポリエチレン組成物は、高密度ポリエチレン組成物の重量に対して、1つまたは複数の添加剤を合わせた重量で約1%未満含む;あるいはまた、高密度ポリエチレン組成物は、高密度ポリエチレン組成物の重量に対して、1つまたは複数の添加剤を合わせた重量で約0.5%未満まで許容する。Irgafos(登録商標)168およびIrganox(登録商標)1010などの酸化防止剤は、通常ポリマーを熱および/または酸化分解から保護するために使用される。Irganox(登録商標)1010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)であり、Ciba Geigy Inc.から市販されている。Irgafos(登録商標)168は、トリス(2,4−ジ−tert−ブチルフェニル)ホスファイトであり、Ciba Geigy Inc.から市販されている。
【0057】
発明の高密度ポリエチレン組成物は、他のポリマーとさらにブレンドしてもよい。そうした他のポリマーは、一般に当業者に周知である。発明の高密度ポリエチレン組成物を含むブレンドは、任意の従来の方法を介して形成する。例えば、選択したポリマーは、単軸もしくは双軸押出機、またはミキサー、例えば、バンバリー(Banbury)ミキサー、ハーケ(Haake)ミキサー、バーベンダ(Barbender)内部ミキサーを介して溶融ブレンドする。
【0058】
一般に、発明の高密度ポリエチレン組成物を含有するブレンドは、ブレンドの全重量に対して、少なくとも40重量%の発明高密度ポリエチレン組成物を含む。少なくとも40重量%の範囲までの全ての個別の値、および下位範囲は、本明細書に含まれ、本明細書において開示され、例えば、ブレンドは、ブレンドの全重量に対して、少なくとも50重量%の発明高密度ポリエチレン組成物を含む;あるいは、ブレンドは、ブレンドの全重量に対して、少なくとも60重量%の発明高密度ポリエチレン組成物を含む;あるいは、ブレンドは、ブレンドの全重量に対して、少なくとも70重量%の発明高密度ポリエチレン組成物を含む;あるいは、ブレンドは、ブレンドの全重量に対して、少なくとも80重量%の発明高密度ポリエチレン組成物を含む;あるいは、ブレンドは、ブレンドの全重量に対して、少なくとも90重量%の発明高密度ポリエチレン組成物を含む;あるいは、ブレンドは、ブレンドの全重量に対して、少なくとも95重量%の発明高密度ポリエチレン組成物を含む;あるいは、ブレンドは、ブレンドの全重量に対して、少なくとも99.99重量%の発明高密度ポリエチレン組成物を含む。
【0059】
様々な重合反応および触媒系を用いることによって発明の高密度ポリエチレン組成物を生成してもよい。高密度ポリエチレン組成物を調製するのに使用される通常の遷移金属触媒は、米国特許第4302565号において記載された触媒系によって実証されているマグネシウム/チタンベースの触媒系;米国特許第4508842号、米国特許第5332793号、米国特許第5342907号、および米国特許第5410003号において記載された触媒系などのバナジウムベースの触媒系;ならびに米国特許第4937299号、米国特許第5317036号、および米国特許第5527752号において記載された触媒系などのメタロセン触媒系である。シリカ−アルミナ担体上の酸化モリブデンを使用する触媒系もまた有用である。発明の高密度ポリエチレン組成物用の成分を調製するための好ましい触媒系は、チーグラー−ナッタ触媒系およびメタロセン触媒系である。
【0060】
一部の実施形態では、高密度ポリエチレン組成物を作製するプロセスにおいて使用される好ましい触媒は、マグネシウム/チタン型である。特に、気相重合では、触媒は、電子供与体溶媒中に塩化マグネシウムと塩化チタンとを含む前駆体から作製される。この溶液は、多孔質の触媒担体上にデポジットするか、または充填剤を添加するかいずれかの場合が多い。これに続いてスプレー乾燥すると、粒子に追加の機械的強度がもたらされる。両方の担持方法に由来する固体粒子は、希釈剤中でスラリー化し、高粘度混合物を生成させる場合が多く、次いで、これを触媒前駆体として使用する。例示的な触媒種は、米国特許第6187866号および米国特許第5290745号において記載され、これら双方の全体の内容が本明細書中に存在する。米国特許第6511935号および米国特許第6248831号において記載された触媒系などの沈殿/結晶化触媒系も使用し得る。これら双方の全体の内容が本明細書中に存在する。こうした触媒は、1つの前駆体活性化剤を用いてさらに改変し得る。こうしたさらなる改変は、米国特許出願公開第2006/0287445号において記載されている。
【0061】
好ましくは、触媒前駆体は、式MgTi(OR)(ED)を有し、式中Rは、炭素原子1から14個を有する脂肪族もしくは芳香族炭化水素基、またはR’が炭素原子1から14個を有する脂肪族もしくは芳香族炭化水素基であるCOR’であり;各OR基は、同じかまたは異なっており;Xは、それぞれ独立に塩素、臭素またはヨウ素であり;EDは、電子供与体であり;dは、0.5から56であり;eは、0.1または2であり;fは、2から116であり;gは、>2および最高1.5×d+3までである。この触媒前駆体は、チタン化合物、マグネシウム化合物および電子供与体から調製する。
【0062】
電子供与体は、0℃から200℃の範囲の温度でのルイス塩基有機液体であり、この溶液にマグネシウム化合物およびチタン化合物は可溶である。電子供与体化合物は、ルイス塩基と呼称される場合もある。電子供与体は、脂肪族もしくは芳香族カルボン酸のアルキルエステル、脂肪族ケトン、脂肪族アミン、脂肪族アルコール、アルキルもしくはシクロアルキルエーテル、またはそれらの混合物でよく、各電子供与体は、炭素原子2から20個を有する。これらの電子供与体の内で、とりわけ好ましいものは、炭素原子2から20個を有するアルキルもしくはシクロアルキルエーテル;炭素原子3から20個を有するジアルキル、ジアリールおよびアルキルアリールケトン;ならびに、炭素原子2から20個を有するアルキルおよびアリールカルボン酸のアルキル、アルコキシ、およびアルキルアルコキシエステルである。最も好ましい電子供与体は、テトラヒドロフランである。適切な電子供与体の他の例は、ギ酸メチル、酢酸エチル、酢酸ブチル、エチルエーテル、ジオキサン、ジ−n−プロピルエーテル、ジブチルエーテル、エタノール、1−ブタノール、ギ酸エチル、酢酸メチル、アニス酸エチル、炭酸エチレン、テトラヒドロピランおよびプロピオン酸エチルである。
【0063】
最初に大過剰の電子供与体を使用することによってチタン化合物と電子供与体との反応生成物を供給してもよいが、最終の触媒前駆体は、チタン化合物モルあたり約1から約20モルの電子供与体、好ましくは、チタン化合物モルあたり約1から約10モルの電子供与体を含有する。
【0064】
触媒は、ポリマーの成長のための鋳型として作用するであろうから、触媒前駆体を固体に転換することは必須である。粒度分布が比較的狭く、微粉が少量であり、かつ流動特性が良好であるポリマー粒子を生成させるための適切な粒子径および形状を、得られた個体が備えることもまた必須である。ルイス塩基であるマグネシウム化合物およびチタン化合物のこうした溶液は、多孔質担体中に含浸し、乾燥させることによって固体触媒を形成してもよいが、溶液をスプレー乾燥によって固体触媒に転換することが好ましい。したがって、これらそれぞれの方法が、「担持触媒前駆体」を形成する。
【0065】
次いで、スプレー乾燥した触媒生成物は、好ましくは、鉱油スラリー中に入れる。炭化水素スラリー希釈剤の粘度は、十分に小さいので、好都合には、スラリーを予備活性化装置内、最終的に重合反応器内にポンプ装入し得る。触媒は、スラリー触媒供給器を使用して供給する。商業用反応系においては、モイノ(Moyno)ポンプなどのプログレッシブキャビティーポンプが、通常使用され、パイロット規模の反応系においては、2重ピストンシリンジポンプが通常使用され、触媒流量は、スラリーの10cm/時間(2.78×10−9/s)以下である。
【0066】
共触媒または活性化剤も重合を効果的に行うために反応器に供給する。十分な活性を実現するためには、追加の共触媒による完全な活性化を必要とする。欧州特許第1200483号に教示された技法もまた使用し得るが、完全な活性化は、通常、重合反応器内で行われる。
【0067】
還元剤である通常使用の共触媒は、アルミニウム化合物からなるが、リチウム、ナトリウムおよびカリウムの化合物、アルカリ土類金属、ならびにアルミニウム以外の土類金属の化合物も可能である。該化合物は、通常、水素化物、有機金属化合物またはハロゲン化合物である。ブチルリチウムおよびジブチルマグネシウムが、アルミニウム以外の有用な化合物の例である。
【0068】
一般に任意のチタンベースの触媒前駆体と共に使用される活性化剤化合物は、式AlRを有し得、Xは、それぞれ独立に塩素、臭素、ヨウ素またはOR’であり、RおよびR’はそれぞれ独立に、炭素原子1から14個を有する飽和脂肪族炭化水素基であり、bは0から1.5であり、cは0または1であり、a+b+c=3である。好ましい活性化剤として、各アルキル基がそれぞれ炭素原子1から6個を有する一塩化および二塩化アルキルアルミニウムならびにトリアルキルアルミニウムが挙げられる。塩化ジエチルアルミニウムおよびトリ−n−ヘキシルアルミニウムが例である。電子供与体のモルあたり約0.10から10モル、好ましくは0.15から2.5モルの活性化剤が使用される。活性化剤とチタンのモル比は、1:1から10:1の範囲であり、好ましくは2:1から5:1の範囲である。
【0069】
ヒドロカルビルアルミニウム共触媒は、式RAlもしくはRAlXで表し得、Rは、それぞれ独立にアルキル、シクロアルキル、アリールまたは水素であり、少なくとも1つのRはヒドロカルビルであり、2つもしくは3つのR基は、結合することによって複素環構造を形成し得る。ヒドロカルビル基であるそれぞれのRは、炭素原子1から20個を有し得、好ましくは炭素原子1から10個を有する。Xは、ハロゲン、好ましくは塩素、臭素またはヨウ素である。ヒドロカルビルアルミニウム化合物の例は以下の通りである:トリイソブチルアルミニウム、トリ−n−ヘキシルアルミニウム、水素化ジイソブチルアルミニウム、水素化ジヘキシルアルミニウム、ジイソブチルヘキシルアルミニウム、イソブチルジヘキシルアルミニウム、トリメチルアルミニウム、トリエチルアルミニウム、トリプロピルアルミニウム、トリイソプロピルアルミニウム、トリ−n−ブチルアルミニウム、トリオクチルアルミニウム、トリデシルアルミニウム、トリドデシルアルミニウム、トリベンジルアルミニウム、トリフェニルアルミニウム、トリナフチルアルミニウム、トリトリルアルミニウム、塩化ジブチルアルミニウム、塩化ジエチルアルミニウムおよびセスキ塩化エチルアルミニウムである。共触媒化合物は、活性化剤および修飾剤としても働く。
【0070】
活性化剤は、重合前および/または重合中に前駆体に添加し得る。一つの手順では、前駆体は、重合前に十分活性化させる。他の手順では、前駆体は、重合前に部分的に活性化させ、反応器内で完全に活性化させる。活性化剤の代わりに修飾剤を使用する場合、その修飾剤は、通常、イソペンタンなどの有機溶媒に溶解し、担体を用いる場合、チタン化合物もしくは錯体を含浸した後に担体に含浸し、担持触媒前駆体を乾燥させる。他の方法として、修飾剤溶液自体を直接に反応器に加える。修飾剤は、共触媒の場合と同様に、化学構造および機能において活性化剤に類似している。変形形態として、例えば、参照により本明細書に組み込まれている米国特許第5106926号を参照されたい。共触媒は、好ましくは、エチレンの流入の開始と同時に、別に純品として、またはイソペンタンなどの不活性溶媒中の溶液として重合反応器に加える。
【0071】
担体を使用するこうした実施形態では、前駆体は、シリカ、リン酸アルミニウム、アルミナ、シリカ/アルミナ混合物、トリエチルアルミニウムなどの有機アルミニウム化合物で修飾されたシリカ、およびジエチル亜鉛で修飾されたシリカなどの無機酸化物担体上に担持される。一部の実施形態では、シリカが好ましい担体である。通常の担体は、基本的に重合に対して不活性である、多孔質の粒子状固体材料である。通常の担体は、平均粒子径10から250μm、好ましくは30から100μm、表面積少なくとも200m/g、好ましくは少なくとも250m/g、細孔径少なくとも100×10−10m、好ましくは少なくとも200×10−10mを有する乾燥粉末として使用される。一般に、用いる担体の量は、担体gあたりチタン0.1から1.0ミリモル、好ましくは担体gあたりチタン0.4から0.9ミリモルを供給するであろう量である。上述の触媒前駆体をシリカ担体中に含浸させるステップは、電子供与体溶媒または他の溶媒中で前駆体とシリカゲルを混合した後、減圧下で溶媒を除去することによって実現し得る。担体が望ましくない場合、触媒前駆体は、液体形状で使用し得る。
【0072】
他の実施形態では、メタロセン触媒、シングルサイト触媒、および拘束幾何触媒を本発明の実施において使用し得る。一般に、メタロセン触媒化合物として、シクロペンタジエニル型構造、またはペンタジエン、シクロオクタテトラエンジイル、イミドなどの他の類似の機能構造を含む1つもしくは複数のπ結合配位子を有する半および全サンドイッチ化合物が挙げられる。通常の化合物は、一般に、元素の周期律表の3から8族、好ましくは4、5または6族、あるいはランタニドおよびアクチニド系列から選択される遷移金属と組み合わせた、遷移金属原子とのπ結合が可能である1つもしくは複数の配位子、通常、シクロペンタジエニル誘導配位子もしくは部分を含有する化合物として記述される。
【0073】
メタロセン型触媒化合物の例は、例えば、米国特許第4530914号、第4871705号、第4937299号、第5017714号、第5055438号、第5096867号、第5120867号、第5124418号、第5198401号、第5210352号、第5229478号、第5264405号、第5278264号、第5278119号、第5304614号、第5324800号、第5347025号、第5350723号、第5384299号、第5391790号、第5391789号、第5399636号、第5408017号、第5491207号、第5455366号、第5534473号、第5539124号、第5554775号、第5621126号、第5684098号、第5693730号、第5698634号、第5710297号、第5712354号、第5714427号、第5714555号、第5728641号、第5728839号、第5753577号、第5767209号、第5770753号、および第5770664号;欧州特許出願公開第0591756号、第0520732号、第0420436号、第0485822号、第0485823号、第0743324号、第0518092号;ならびに国際公開第91/04257号、第92/00333号、第93/08221号、第93/08199号、第94/01471号、第96/20233号、第97/15582号、第97/19959号、第97/46567号、第98/01455号、第98/06759号、および第98/011144において記載されている。全てのこれらの参照文献は、参照によりその全体が本明細書に組み込まれている。
【0074】
本明細書において使用するのに適した触媒として、参照により双方が本明細書に組み込まれている米国特許第5272236号および第5278272号において開示されているのと同様の拘束幾何触媒が挙げられる。
【0075】
その教示が参照により本明細書に組み込まれている米国特許第5026798号において教示されているモノシクロペンタジエニル遷移金属オレフィン重合触媒も、本発明の触媒として適している。
【0076】
前記の触媒は、元素の周期律表の3〜10族、またはランタニド系列の金属と、拘束誘導部分で置換された非局在化π結合部分とを含む金属配位錯体を含む触媒としてもさらに記述し得る。そうした錯体は、金属原子の周りに拘束幾何形状を備える。触媒は、活性化用共触媒をさらに含む。
【0077】
通常の任意のエチレンホモ重合または(共)重合反応を用いることによって発明の高密度ポリエチレン組成物を生成し得る。そうした通常のエチレンホモ重合または(共)重合反応として、限定されないが、通常の反応器、例えば、直列または直並列における気相反応器、ループ反応器、攪拌タンク反応器、および回分式反応器を使用する気相重合、スラリー相重合、液相重合、およびそれらの組合せが挙げられる。本発明の重合系は、二重逐次式重合系または多重逐次式重合系である。二重逐次式重合系の例として、限定されないが、気相重合/気相重合、気相重合/液相重合、液相重合/気相重合、液相重合/液相重合、スラリー相重合/スラリー相重合、液相重合/スラリー相重合、スラリー相重合/液相重合、スラリー相重合/気相重合、および気相重合/スラリー相重合が挙げられる。多重逐次式重合系として、少なくとも3つの重合反応が挙げられる。上記の触媒系もまた従来の触媒系でよい。発明の高密度ポリエチレン組成物は、好ましくは、二重気相重合プロセス、例えば、気相重合/気相重合を介して生成されるが、本発明はそのように限定されず、任意の上記の組合せを用い得る。
【0078】
生成では、上述の直列に連結した二重逐次式重合系を使用し得る。高分子量エチレンポリマーである第1成分は、二重逐次式重合系の第1段階で生成し得、低分子量エチレンポリマーである第2成分は、二重逐次式重合系の第2段階で調製し得る。あるいは、低分子量エチレンポリマーである第2成分は、二重逐次式重合系の第1段階で作製し得、高分子量エチレンポリマーである第1成分は、二重逐次式重合系の第2段階で作製し得る。
【0079】
本開示の目的では、条件が第1成分を作製するのに資する反応器は、第1反応器と呼ばれる。その代替として、条件が第2成分を作製するのに資する反応器は、第2反応器と呼ばれる。
【0080】
生成では、共触媒と、エチレンと、1つまたは複数のα−オレフィンコモノマーと、水素と、任意選択で不活性ガスおよび/または液体、例えば、N、イソペンタン、およびヘキサンとを含む触媒系を直列で第2反応器に連結する第1反応器に連続的に供給する;次いで、第1成分/活性触媒混合物を、例えば、回分式で第1反応器から第2反応器に連続的に移送する。エチレン、水素、共触媒、および任意選択で不活性ガスおよび/または液体、例えば、N、イソペンタン、およびヘキサンを連続的に第2反応器に供給し、発明の高密度ポリエチレン組成物である最終生成物を、例えば、回分式で第2反応器から連続的に除去する。好ましいモードは、第1成分の回分量を第1反応器から取り出し、循環ガス圧縮システムによって発生する差圧を用いてこうした回分量を第2反応器に移送することである。次いで、発明の高密度ポリエチレン組成物を不活性雰囲気条件下にあるパージビンに移送する。続いて、残留炭化水素を除去し、水分を導入することによって、高密度ポリエチレン組成物が酸素に曝露される前に、如何なる残留アルキルアルミニウムおよび如何なる残留触媒も還元する。次いで、発明の高密度ポリエチレン組成物を押出機に移送することによってペレット化する。こうしたペレット化技法は、一般に周知である。発明の高密度ポリエチレン組成物は、さらにメルトスクリーンし得る。押出機における溶融プロセスに続いて、溶融組成物を、質量流量5から100lb/時間/in(1.0から約20kg/s/m)で、2から400(2から4×10−5m)、好ましくは2から300(2から3×10−5m)、最も好ましくは2から70(2から7×10−6m)のミクロン滞留径を有するそれぞれの活性スクリーンを備えた1つまたは複数の活性スクリーン(1を超えるシリーズ数で配置)を通過させる。こうしたさらなるメルトスクリーニングは、メルトスクリーニングが開示されている点に対する参照により本明細書に組み込まれている米国特許第6485662号において開示されている。
【0081】
別の生成では、上述の直列および並列に連結した多重逐次式重合系を使用し得る。本発明の一実施形態では、共触媒と、エチレンと、1つまたは複数のα−オレフィンコモノマーと、水素と、任意選択で不活性ガスおよび/または液体、例えば、N、イソペンタン、およびヘキサンとを含む触媒系を第2反応器に連結する第1反応器に連続的に供給し、第2反応器は、直列で第3反応器に連結する;次いで、第1成分/活性触媒混合物を、例えば、回分式で第1反応器から第2反応器、次いで第3反応器に連続的に移送する。エチレン、水素、共触媒、および任意選択で不活性ガスおよび/または液体、例えば、N、イソペンタン、およびヘキサンを連続的に第2反応器および第3反応器に供給し、高密度ポリエチレン組成物である最終生成物を、例えば、回分式で第3反応器から連続的に除去する。好ましいモードは、第1成分の回分量を第1反応器から取り出し、この第1成分の回分量を第2反応器に移送し、次いで、回分量を第2反応器から取り出し、循環ガス圧縮システムによって発生する差圧を用いてこうした回分量を第3反応器に移送することである。あるいは、第1反応器は、第2反応器と第3反応器の両方に並列で供給し、第1反応器からの生成物は、第2反応器または第3反応器いずれかに移送し得る。次いで、高密度ポリエチレン組成物を不活性雰囲気条件下にあるパージビンに移送する。続いて、残留炭化水素を除去し、水分を導入することによって、発明の高密度ポリエチレン組成物であるポリマーが酸素に曝露される前に、如何なる残留アルキルアルミニウムおよび如何なる残留触媒も還元する。次いで、発明の高密度ポリエチレン組成物を押出機に移送することによってペレット化する。こうしたペレット化技法は、一般に周知である。発明の高密度ポリエチレン組成物は、さらにメルトスクリーンし得る。押出機における溶融プロセスに続いて、溶融組成物を、質量流量5から100lb/時間/in(1.0から約20kg/s/m)で、2から400(2から4×10−5m)、好ましくは2から300(2から3×10−5m)、最も好ましくは2から70(2から7×10−6m)のミクロン滞留径を有するそれぞれの活性スクリーンを備えた1つまたは複数の活性スクリーン(1を超えるシリーズ数で配置)を通過させる。こうしたさらなるメルトスクリーニングは、メルトスクリーニングが開示されている点に対する参照により本明細書に組み込まれている米国特許第6485662号において開示されている。
【0082】
さらなる別の実施形態では、発明の高密度ポリエチレン組成物は、反応後ブレンディングを備えた2つの独立の反応器(それぞれが同じまたは異なる触媒を使用する)において作製されるポリマーから生成してもよい。
【0083】
応用においては、発明の高密度ポリエチレン組成物は、形のある物品を製造するのに使用し得る。こうした物品として、限定されないが、電力または通信ケーブル用ジャケット、または電力または通信ケーブル用絶縁性生成物を挙げ得る。多様な方法を用いることによって電力または通信ケーブル用ジャケットや電力または通信ケーブル用絶縁性生成物などの物品を製造し得る。適切な転換技法として、限定されないが、押出を介してのワイヤコーティングが挙げられる。こうした技法は一般によく知られている。
【0084】
押出法では、高密度ポリエチレン組成物を、押出法を介して導電要素、例えば、ガラスファイバ、銅ワイヤ、またはケーブルコア構造体上に施用する。押出機は、通常、所望の層(壁または被膜)厚がもたらされる、クロスヘッドダイを使用する通常のものである。使用し得る押出機の例は、クロスヘッドダイ、クーリングスルーおよび連続取出し装置を付設した単軸型である。通常の単軸型押出機は、その上流端にホッパー、およびその下流端にダイを有するものとして記述し得る。ホッパーは、軸を収容するバレル内に供給する。下流端では、軸端とダイの間にスクリーンパックおよびブレーカープレートがある。押出機の軸部分は、3つのセクション、すなわち、供給セクション、圧縮セクション、および計量セクションに分割されていると見なされ、複数のセクションを備えた、後部加熱帯から前部加熱帯までの多重加熱帯が上流から下流まで設置されている。バレルの長さと直径の比は、16:1から30:1の範囲にある。溝付バレル押出機または双軸押出機もまた、ワイヤコーティングプロセスにおいて用い得る。ジャケット付押出は、160℃から約260℃の範囲の温度で行い得、通常は、180℃から約240℃の範囲の温度で行う。クロスヘッドダイは、フローチャネル内にポリマー溶融物を分散させるので、材料が均一な速度で排出される。導電要素、例えば、単一ファイバ、ワイヤまたはコアはクロスヘッドの中心を通り、排出される時に、チューブオン装置の圧力またはセミ圧力いずれかを用いて均一層が外周に施用される。複数のクロスヘッドを用いると、いくつかの層を施用し得る。次いで、ケーブルは、巻取りリール上で施用層が変形しないように水トラフ内で十分に冷却される。ケーブル用ジャケットの用途では、ジャケットの層厚は、約20から100ミルでよく、約30〜80ミルの範囲が好ましい。線速度は、150ft/分以上でよい。150ft/分以上の全ての個別の値、および下位範囲は、本明細書中に含まれ、本明細書において開示され、例えば、線速度は、200ft/分以上でよい;あるいは、線速度は、300ft/分以上でもよい。
【実施例】
【0085】
本発明は、具体的に開示されていない任意の成分なしでも実施可能であることが理解されよう。以下の実施例は、本発明をさらに例示する目的で提供するものであり、限定するものとして解釈すべきではない。
【0086】
以下の実施例は、発明の高密度ポリエチレン組成物の加工性が、著しく改良され、ブレーカープレートとヘッドの両方における押出圧が著しくより低下することを例示するものである。さらに、発明の高密度ポリエチレン組成物は、押出機の電流値によって分かるようにより少ない電力の使用しか必要としない。追加の顕著な改良点は、表面平均平滑度において実現された。改良された表面平均平滑度は重要である。というのは、そのような改良点は、よりよい審美上の満足および顧客満足度を提供するからである。さらにそのような改良点は、ケーブル用ジャケットまたは装備の直径変動を最小にする。複数の押出層が関係する場合は、改良された表面平均平滑度によって内部界面における欠陥を最小にし得る。本発明の予想外の結果は、発明の高密度ポリエチレン組成物の表面平均平滑度が改良されたことのみではなく、オフワイヤとオンワイヤの両方の試験において収縮がより小さくなったことも示す。シュリンクバックは、ポリマー性材料が冷却し、材料が内側に収縮することにより金属導電体またはコアの端部が露出する場合に起こる。シュリンクバックを最小化することによってケーブル付設工が容易に連結することが可能になる。以下の実施例により、発明の高密度ポリエチレン組成物が、市販の双峰型樹脂および単峰型樹脂よりはるかに改良されていることが分かる。以下の実施例により、発明の高密度ポリエチレン組成物では、少なくとも等しいESCRを維持しつつ、そのような用途において現在用いられている材料よりも加工性が改良され、表面がより平滑であり、収縮がより少ないことが分かる。
【0087】
発明の樹脂試料1〜6
発明の樹脂試料1〜6を以下の手順に従って調製した:二重逐次重合システム、例えば、直列で運転される第1気相反応器および第2気相反応器を用意した。エチレン、1つまたは複数のα−オレフィンコモノマー、水素、鉱油中にスラリー化した触媒、例えば、チーグラー−ナッタ触媒、N、およびイソペンタンを連続的に第1反応器に供給した。続いて、共触媒、例えば、トリエチルアルミニウム(TEAL)を連続的に第1反応器に供給することによって触媒を活性化した。1−ヘキセンの存在下で、以下の表Iに示す条件下においてエチレンの第1重合反応を実施することによって、第1成分−触媒複合体を生成した。第1成分−触媒複合体を第2反応器に連続的に移送した。追加のエチレン、水素、共触媒、例えば、TEAL、N、およびイソペンタンを連続的に第2反応器に供給した。第2反応器には追加の触媒を添加しなかった。以下の表Iに示す条件下においてエチレンの第2重合反応を実施することによって、第1成分−触媒−第2成分複合体を生成した。第1成分−触媒−第2成分複合体を回分式で第2反応器から連続的に取り出し、生成物チャンバーに入れ、パージすることによって残留炭化水素を除去し、次いでファイバーパックドラムに移送した。ファイバーパックドラムを加湿窒素で連続的にパージした。ポリマー、つまり、発明の高密度ポリエチレン組成物をミキサー/ペレタイザーでさらに加工した。表IIIに示す追加の添加剤をポリマーつまり、発明の高密度ポリエチレン組成物に加えた。ポリマー、つまり、発明の高密度ポリエチレン組成物をミキサー内で溶融し、添加剤をポリマーである発明の高密度ポリエチレン組成物、つまりマトリックスにミキサー内で溶融させた。発明の高密度ポリエチレン組成物をダイプレートから押し出し、ペレット化し、冷却した。発明樹脂試料1〜6をペレットで特性について試験し、または発明樹脂試料1〜6をASTM D−4703−00に従って試験用バッジに成形し、次いでその特性を試験した。かかる特性を表IおよびII、ならびに図1〜4に示す。
【0088】
発明の実施例1aおよび1b
発明の高密度ポリエチレン組成物、ありのままの双峰型樹脂を利用することによって発明の実施例1aおよび1bを作製した。押出法を介して目標の厚さ0.762mmで、発明の高密度ポリエチレン組成物を14AWG(1.6256mm)銅ワイヤ上に施用した。押出機は、63.5mm押出機、2.286mmポリエチレン計量スクリュー、1.701mmチップおよび20/40/60/20スクリーンパックを備えたDavis−Standardワイヤラインであった。押出条件を表IVに列挙する。最終のケーブル用ジャケットの特性も表IVおよびVに示す。
【0089】
比較例A〜D
比較例Aは、商品名DGDL−3364 NaturalでThe Dow Chemical Company、USAから市販されている単峰型高密度ポリエチレンである。比較例Bは、商品名DFNA−4518 naturalでThe Dow Chemical Company、USAから市販されている単峰型高密度ポリエチレンである。比較例Cは、商品名DGDA2490 NaturalでThe Dow Chemical Company、USAから市販されている双峰型高密度ポリエチレンである。比較例Dは、商品名DGDA−1310 NaturalでThe Dow Chemical Company、USAから市販されている双峰型高密度ポリエチレンである。押出法を介して目標の厚さ0.762mmで、比較例A〜Dを14AWG(1.6256mm)銅ワイヤ上に施用した。押出機は、63.5mm押出機、2.286mmポリエチレン計量スクリュー、1.701mmチップおよび20/40/60/20スクリーンパックを備えたDavis−Standardワイヤラインであった。押出条件を表IVに列挙する。最終の比較ケーブル用ジャケットの特性も表IVおよびVに示す。
【0090】
発明の実施例1a〜b対比較例A〜D
表IVおよびVに示す結果は予想外である。発明の実施例1a〜bにより、ラインレート200rpmでのブレーカープレートおよびヘッドにおける押出圧は、比較例A、B、C、またはDより著しく低いことが示された。さらに、ラインレートを50%だけ増加させて300rpmにしても圧力の増加はわずかしかなかった;しかし、押出圧は、200rpmで作製された比較例A、B、C、またはDよりなお著しく低かった。
【0091】
加えて、押出機の電流値により、ラインレートを50%だけ増加させて300rpmにしても、発明の高密度ポリエチレン組成物を加工するのに著しく少ない電力しか必要としないことが示された。
【0092】
発明の実施例1a〜bおよび比較例A〜Dの表面平滑度をSurftest SV−400 Series 178 Surface Texture Measuring Instrumentを介してANSI 1995に従って測定した。ワイヤ試料をV−Block中に置き、針(10um)を指定の開始位置まで下げた(ワイヤに約1gの力を加えた)。2mm/秒の一定速度で針を横断方向に移動させて測定値を採取した。ワイヤ試料につき4回読み取り、4つの試料を試験して次いで平均した。
【0093】
加えて、オンワイヤおよびオフワイヤのシュリンクバックを測定した。シュリンクバック試験は、押出後24時間でワイヤ試料から長さ6インチの試料を10個切断することによって行った。次いで、試料を、タルクの層があるトレー上に置いた。次いで、トレーを、温度115℃に設定したオーブン内に置いた。次いで、4時間後、試料を取り出し、室温まで冷却した。次いで、試料を、測定し、次いで、シュリンクバックを最初の6インチ長からの差(%)を使用して計算した。次いで、10試料を平均した。オンワイヤシュリンク試験では、銅ワイヤを試験試料中に残した。オフワイヤシュリンクバック試験では、銅ワイヤを試験前に除去した。発明の実施例1a〜bおよび比較例A〜Dに対する結果を表IVおよびVに示す。
【0094】
最後に、平均表面平滑度およびシュリンクバックは、ライン速度を50%だけ増加して300rpmにした場合、さらに改良された。
【0095】
発明の実施例2
発明の高密度ポリエチレン組成物を、商品名DFNA−0037 BNでThe Dow Chemical Companyから市販されているカーボンブラック45%含有のマスターバッチとドライブレンドすることによって、コンパウンド化した発明の高密度ポリエチレン組成物の重量に対して2.5重量%のカーボンブラックを含むケーブル用ジャケットを実現した。押出法を介して目標の厚さ0.762mmで、このブレンドを14AWG(1.6256mm)銅ワイヤ上に施用することによって発明の実施例2を生成した。押出機は、63.5mm押出機、2.286mmポリエチレン計量スクリュー、1.701mmチップおよび20/40/60/20スクリーンパックを備えたDavis−Standardワイヤラインであった。押出条件を表VIに列挙する。最終のケーブル用ジャケットの特性も表VIおよびVIIに示す。
【0096】
比較例E1〜G2
比較例E1〜2は、単峰型高密度ポリエチレンを含み、この単峰型高密度ポリエチレンを商品名DFNA−0037 BNでThe Dow Chemical Company、USAから市販されているカーボンブラック45%含有のマスターバッチとドライブレンドすることによって、コンパウンド化した単峰型高密度ポリエチレンの重量に対して2.5重量%のカーボンブラックを含むケーブル用ジャケットを実現した。比較例F1〜2は、商品名DGDA2490 NaturalでThe Dow Chemical Company、USAから市販されている双峰型高密度ポリエチレンを含み、この双峰型高密度ポリエチレンを商品名DFNA−0037 BNでThe Dow Chemical Company、USAから市販されているカーボンブラック45%含有のマスターバッチとドライブレンドすることによって、コンパウンド化した単峰型高密度ポリエチレンの重量に対して2.5重量%のカーボンブラックを含むケーブル用ジャケットを実現した。比較例G1〜2は、商品名DGDA−1310 NaturalでThe Dow Chemical Companyから市販されている双峰型高密度ポリエチレンを含み、この双峰型高密度ポリエチレンを商品名DFNA−0037 BNでThe Dow Chemical Company、USAから市販されているカーボンブラック45%含有のマスターバッチとドライブレンドすることによって、コンパウンド化した単峰型高密度ポリエチレンの重量に対して2.5重量%のカーボンブラックを含むケーブル用ジャケットを実現した。押出法を介して目標の厚さ0.762mmで、上記のブレンドを14AWG(1.6256mm)銅ワイヤ上に施用することによって比較例E1〜G2を形成した。押出機は、63.5mm押出機、2.286mmポリエチレン計量スクリュー、1.701mmチップおよび20/40/60/20スクリーンパックを備えたDavis−Standardワイヤラインであった。押出条件を表VIに列挙する。最終の比較ケーブル用ジャケットの特性も表VIおよびVIIに示す。
【0097】
発明の実施例2対比較例E1〜G2
表VIおよびVIIに示す結果は予想外である。発明の実施例2により、ラインレート200rpmでのブレーカープレートおよびヘッドにおける押出圧は、比較例E1〜G2より著しく低いことが示された。さらに、比較例E2、F2およびG3に対してラインレートを50%だけ減少させて100rpmにしても押出機の電流値は実施例2の水準まで低下しなかった。
【0098】
発明の実施例2および比較例E1〜G2の表面平滑度をSurftest SV−400 Series 178 Surface Texture Measuring Instrumentを介してANSI 1995に従って測定した。ワイヤ試料をV−Block中に置き、針(10um)を指定の開始位置まで下げた(ワイヤに約1gの力を加えた)。2mm/秒の一定速度で針を横断方向に移動させて測定値を採取した。ワイヤ試料につき4回読み取り、4つの試料を試験して次いで平均した。
【0099】
加えて、オンワイヤおよびオフワイヤのシュリンクバックを測定した。シュリンクバック試験は、押出後24時間でワイヤ試料から長さ6インチの試料を10個切断することによって行った。次いで、試料を、タルクの層があるトレー上に置いた。次いで、トレーを、温度115℃に設定したオーブン内に置いた。次いで、4時間後、試料を取り出し、室温まで冷却した。次いで、試料を、測定し、次いで、シュリンクバックを最初の6インチ長からの差(%)を使用して計算した。次いで、10試料を平均した。オンワイヤシュリンク試験では、銅ワイヤを試験試料中に残した。オフワイヤシュリンクバック試験では、銅ワイヤを試験前に除去した。発明の実施例2および比較例E1〜G2に対する結果を表Vに示す。
【0100】
発明の実施例3
発明の高密度ポリエチレン組成物を、商品名DFNA−0037 BNでThe Dow Chemical Companyから市販されているカーボンブラック45%含有のマスターバッチとドライブレンドすることによって、コンパウンド化した発明の高密度ポリエチレン組成物の重量に対して2.5重量%のカーボンブラックを含むケーブル用ジャケットを実現した。押出法を介して目標の厚さ0.762mmで、このブレンドを14AWG(1.6256mm)銅ワイヤ上に施用することによって発明の実施例3を生成した。押出機は、63.5mm押出機、2.286mmポリエチレン計量スクリュー、1.701mmチップおよび20/40/60/20スクリーンパックを備えたDavis−Standardワイヤラインであった。押出条件を表VIIIに列挙する。最終のケーブル用ジャケットの特性も表VIIIに示す。
【0101】
比較例H〜J
比較例Hは、商品名DGDA−6318 BlackでThe Dow Chemical Company、USAから市販されている高密度ポリエチレンジャケット用化合物である。比較例Iは、商品名Borstar HE6062でBorealis、Denmarkから市販されている黒色双峰型高密度ポリエチレン化合物である。比較例Jは、商品名DGDK−3479 BlackでThe Dow Chemical Company、USAから市販されている黒色双峰型高密度ポリエチレンジャケット用化合物である。押出法を介して目標の厚さ0.762mmで、比較例H〜Iを14AWG(1.6256mm)銅ワイヤ上に施用した。押出機は、63.5mm押出機、2.286mmポリエチレン計量スクリュー、1.701mmチップおよび20/40/60/20スクリーンパックを備えたDavis−Standardワイヤラインであった。押出条件を表VIに列挙する。最終の比較ケーブル用ジャケットの特性も表VIに示す。
【0102】
発明の実施例3対比較例H〜J
表VIIIに示す結果は予想外である。発明の実施例3により、ラインレート200rpmでのブレーカープレートおよびヘッドにおける押出圧は、比較例H〜Jより著しく低いことが示された。
【0103】
上記のように、発明の実施例3および比較例H〜Jの表面平滑度をSurftest SV−400 Series 178 Surface Texture Measuring Instrumentを介してANSI 1995に従って測定した。
【0104】
加えて、上記のように、オンワイヤおよびオフワイヤのシュリンクバックを測定した。発明の実施例3および比較例H〜Jに対する結果を表VIIIに示す。
【0105】
試験方法
別段の注記がなければ、本明細書で報告された値は、以下の試験方法に従って求めた。
【0106】
密度(g/cm)は、イソプロパノール中でASTM−D 792−03に従って測定した。供試体は、測定の前に熱平衡を実現するために23℃で8分間イソプロパノール浴中でコンディショニングした後、成形から1時間以内で測定した。供試体は、Procedure Cによる約190℃で5分間の初期加熱期間および15℃/分の冷却速度を含むASTM D−4703−00Annex Aに従って圧縮成形した。供試体は、圧縮機内で45℃まで冷却し、「触れる程度の冷たさ」まで冷却を続けた。
【0107】
メルトインデックス(I)は、ASTM D−1238−03に従って2.16kgの荷重下190℃で測定した。
【0108】
メルトインデックス(I)は、ASTM D−1238−03に従って5.0kgの荷重下190℃で測定した。
【0109】
メルトインデックス(I10)は、ASTM D−1238−03に従って10.0kgの荷重下190℃で測定した。
【0110】
メルトインデックス(I21.6)は、ASTM D−1238−03に従って21.6kgの荷重下190℃で測定した。
【0111】
重量平均分子量(M)および数平均分子量(M)は、以下の本明細書中で説明するように当技術分野で周知の伝統的なGPCを用いた方法に従って求めた。
【0112】
エチレンポリマーの分子量分布は、ゲル透過クロマトグラフィー(GPC)によって求めた。クロマトグラフィー系は、Precision Detectors(Amherst、MA)2角度レーザー光散乱検出器Model 2040を備えたWaters(Milford、MA)150℃高温ゲル透過クロマトグラフからなっていた。光散乱検出器の角度15度を計算目的で使用した。データの収集は、Viscotek TriSECソフトウエアバージョン3および4チャネルViscotek Data Manager DM400を用いて行った。該系は、Polymer Laboratories製のオンライン溶媒脱ガス装置を備えていた。回転コンパートメントは、140℃で操作し、カラムコンパートメントは、150℃で操作した。使用したカラムは、4本のShodex HT 806M 300mm、13μmカラムおよび1本のShodex HT803M 150mm、12μmカラムであった。用いた溶媒は、1,2,4−トリクロロベンゼンであった。試料は、溶媒50ミリリットル中ポリマー0.1gの濃度で調製した。クロマトグラフィー用溶媒および試料調製用溶媒は、200μg/gのブチル化ヒドロキシトルエン(BHT)を含有した。両方の溶媒供給源に窒素を散布した。ポリエチレン試料は160℃で4時間ゆっくりと攪拌した。用いた注入体積は200マイクロリットル、流速は0.67ミリリットル/分であった。GPCカラムセットの較正は、分子量が580から8,400,000g/モルの範囲である狭い分子量分布の21種のポリスチレン標準を用いて行い、21種のポリスチレン標準は、個々の分子量間が少なくとも10倍離れた6つの「カクテル」混合物になるように調合した。標準は、Polymer Laboratories(Shropshire、UK)から購入した。ポリスチレン標準は、分子量1,000,000g/モル以上の場合、溶媒50ミリリットル中0.025グラム、分子量1,000,000g/モル未満の場合、溶媒50ミリリットル中0.05グラムで調製した。ポリスチレン標準は、ゆっくり攪拌しながら80℃、30分間で溶解させた。狭い標準混合物を最初に測定し、最高分子量成分から順次低い方へ測定することによって分解を最小にした。以下の式(WilliamsおよびWard、J.Polym.Sci.、Polym.Let.、6、621(1968)において記載されたような)を使用して、ポリスチレン標準ピーク分子量をポリエチレン分子量に変換した:
ポリエチレン=A×(Mポリスチレン
但し、Mは、分子量、Aの値は0.41であり、Bは1.0に等しい。Balke、Moureyら(MoureyおよびBalke、Chromatography Polym.Chpt 12(1992)、ならびにBalke、Thitiratsakul、Lew、Cheung、Mourey、Chromatography Polym.Chpt 13、(1992))が発表したのと一致する仕方で複数検出器オフセットの決定に対する系統的な手法を実行し、社内ソフトウエアを使用して、Dow社の広いポリスチレン1683からの二重検出器対数結果を狭い標準較正曲線からの狭い標準カラム較正結果に対して最適化した。Zimm(Zimm,B.H.、J.Chem.Phys.、16、1099(1948))およびKratochvil(Kratochvil,P.、Classical Light Scattering from Polymer Solutions、Elsevier、Oxford、NY(1987))が発表したのと一致する仕方で、オフセット決定に対する分子量データを得た。分子量の測定に使用した全体の注入濃度は、試料の屈折率面積から取得し、屈折率検出器の較正は、NISTポリエチレンホモポリマー標準1475を参照して測定した分子量115,000g/モルの線状ポリエチレンホモポリマーから取得した。クロマトグラフィー濃度は、第2ビリアル係数効果(分子量に対する濃度効果)を無視するのに十分な低さであると仮定した。分子量の計算は、社内ソフトウエアを使用して実施した。数平均分子量、重量平均分子量、およびz平均分子量の計算は、屈折計の信号が重量フラクションに直接比例するという仮定で実施した。ベースラインを減じた屈折計信号は、以下の式における重量フラクションとそのまま置換し得る。分子量は、通常の較正曲線からのものである場合もあり、あるいは光散乱と屈折計の比からの絶対分子量からのものである場合もあることに留意されたい。以下の式(2)において、z平均分子量の改良された推計値、すなわちベースラインを減じた光散乱信号は、重量平均分子量と重量フラクションとの積と置換し得る。
【0113】
【数1】

【0114】
分布の双峰性は、例えば、その全ての開示が参照により本明細書に組み込まれている、Wildら、Journal of Polymer Science、Poly.Phys.Ed.、20巻、441頁(1982)、米国特許第4798081号(Hazlittら)、または米国特許第5089321号(Chumら)において記載されているような昇温溶離分別法(通常「TREF」と略称)データの重量フラクションに従って特性化する。分析的昇温溶離分別解析法(米国特許第4798081号において記載され、本明細書で「ATREF」と短縮されているような)では、分析すべき組成物は、適切な熱溶媒(例えば、1,2,4−トリクロロベンゼン)に溶解させ、温度をゆっくりと低下させることによって不活性担体(例えば、ステンレス鋼製ショット)を含有するカラム中で結晶化させる。カラムは、赤外検出器と示差粘度計(DV)検出器の両方を備えていた。次いで、溶離溶媒(1,2,4−トリクロロベンゼン)温度をゆっくりと上昇させてポリマー試料をカラムから溶離させることによって、ATREF−DVクロマトグラム曲線を発生させた。ATREF−DV法は、国際公開第99/14271号においてさらに詳細に説明され、その開示は参照により本明細書に組み込まれている。
【0115】
高密度フラクション(%)は、分析的昇温溶離分別解析法(米国特許第4798081号において記載され、本明細書で「ATREF」と略称されているような)を介して測定したが、これについては以下でさらに詳細に説明する。分析的昇温溶離分別(ATREF)解析法は、その全体が本明細書中に存在する米国特許第4798081号、およびWilde,L.、Ryle,T.R.、Knobeloch,D.C.、Peat,I.R.のDetermination of.Branching Distributions in Polyethylene and Ethylene Copolymers、J.Polym.Sci.、20、441〜455(1982)において記載された方法に従って実施した。分析すべき組成物は、トリクロロベンゼンに溶解させ、冷却速度0.1℃/分で温度をゆっくりと20℃まで低下させることによって不活性担体(ステンレス鋼製ショット)を含有するカラム中で結晶化させた。カラムは、赤外検出器を備えていた。次いで、1.5℃/分の速度で溶離溶媒(トリクロロベンゼン)温度を20から120℃までゆっくりと上昇させて結晶化したポリマー試料をカラムから溶離させることによって、ATREFクロマトグラム曲線を発生させた。
【0116】
分枝分布は、本明細書中以下で説明されている結晶化分析分別法(CRYSTAF)を介して求めた。結晶化分析分別法(CRYSTAF)は、PolymerChar、Valencia、Spainから市販されているCRYSTAF 200ユニットを介して実施した。試料は、160℃で1時間、1,2,4−トリクロロベンゼンに溶解させ(0.66mg/mL)、45分間95℃で安定させた。試料採取温度の範囲は、冷却速度0.2℃/分で95から30℃の範囲であった。赤外検出器を使用することによってポリマー溶液濃度を測定した。温度が低下する間ポリマーが結晶化するときに累積溶解濃度を測定した。累積プロフィールの解析的微分は、ポリマーの短鎖分枝分布を反映する。
【0117】
CRYSTAF温度のピークおよび面積は、CRYSTAFソフトウエア(Version 2001.b,PolymerChar、Valencia、Spain)ピーク分析モジュールによって同定する。CRYSTAFピーク発見用ルーチンによって、dW/dT曲線中の最大値としての温度ピーク、および微分曲線中の同定ピークのいずれかの側上の正の最大変曲点間の面積が同定される。CRYSTAF曲線を計算するために、好ましいプロセッシングパラメータは、温度限界として70℃、平滑化パラメータとして温度限界を超える場合0.1、および温度限界より低い場合0.3である。
【0118】
溶解度分布幅インデックス(SDBI)は、以下の式に基づいて計算されるCRYSTAF法の幅に対する統計値である:
【0119】
【数2】

式中、Tは温度であり、Wは重量フラクションであり、Tは重量平均温度である。
【0120】
長鎖分枝は、低角レーザー光散乱検出器と結合したゲル透過クロマトグラフィー(GPC−LALLS)および示差粘度計検出器と結合したゲル透過クロマトグラフィー(GPC−DV)などの当技術分野で周知の方法に従って求めた。
【0121】
樹脂剛性は、ASTM D 790−99法 Bに従い、試験速度0.5インチ/分(13mm/分)で、5%歪における曲げモジュラス、ならびに1%および2%歪における割線モジュラスを測定することによって特性化した。
【0122】
降伏点での引張り強度および破断点での伸びは、2インチ/分(50mm/分)でIV型供試体を用いて、ASTM D−638−03に従って測定した。
【0123】
耐環境ストレスクラック性(ESCR)は、ASTM−D 1693−01、条件Bに従って測定した。樹脂の亀裂による機械的破壊のしやすさは、一定の歪条件下、および石鹸、湿潤剤などの亀裂加速剤の存在下で測定した。測定は、50℃に保持した10体積%のIgepal CO−630(Rhone−Poulec、NJが販売者)水溶液中、および50℃に保持した100体積%のIgepal CO−630(Rhone−Poulec、NJが販売者)水溶液中でノッチ付供試体について実施した。ESCR値は、確率グラフから計算した50%破壊時間であるF50、および試験中破壊がない場合であるFとして報告した。
【0124】
短鎖分枝分布およびコモノマー含有量は、その開示がかかる測定に関連する点に対する参照により本明細書に組み込まれている、RandallのRev.Macromol.Chem.Chys.、C29(2および3)、285〜297頁、および米国特許第5292845号において議論されているように、C13NMRを用いて測定した。試料は、クロムアセチルアセトネート(緩和剤)中0.025Mである、テトラクロロエタン−d2/オルトジクロロベンゼン50/50混合物約3gを10mmNMR管内の試料0.4gに加えることにより調製した。試料は、管およびその内容物を150℃まで加熱することにより溶解し、ホモゲナイズした。データは、13Cの共鳴周波数100.6MHzに対応して、JEOL Eclipse 400 MHz分光計を使用して収集した。取得パラメータを選択することにより緩和剤が存在する場合に確実に定量的な13Cデータが取得できるようにした。データは、130℃まで加熱したプローブヘッドを用いて、ゲート付1Hデカップリング、データファイルあたり4000過渡信号、4.7秒の緩和遅延と1.3秒の取得時間、24,200Hzのスペクトル幅、および64Kデータポイントのファイルサイズを使用して取得した。スペクトルは、30ppmにおけるメチレンピークを参照した。結果は、ASTM法D5017−91に従って計算した。
【0125】
樹脂レオロジーは、ARES I(高度レオメータエクスパンション系)レオメータで測定した。このARES Iは、歪制御型レオメータである。回転式アクチュエータ(サーボモータ)によって、歪の形のせん断変形が試料に加えられた。応答で試料にトルクが発生し、そのトルクをトランスジューサによって測定した。歪およびトルクを使用することによってモジュラスおよび粘度などの動的機械特性を計算した。試料の粘弾性特性は、一定の歪(5%)と温度(190℃)、およびNパージで、ならびに変動周波数の関数(0.01から500s−1まで)として、直径25mmの平行プレートセットアップを用いて測定した。樹脂のストレージモジュラス、ロスモジュラス、タンデルタおよび複合粘度は、Rheometrics Orchestratorソフトウエア(v.6.5.8)を使用して求めた。粘度比(0.1ラジアン×s−1/100ラジアン×s−1)は、せん断速度0.1ラジアン/sで測定した粘度とせん断速度100ラジアン/sで測定した粘度の比として求めた。
【0126】
ビニル不飽和度は、ASTM D−6248−98に従って測定した。
【0127】
低せん断レオロジーの特性化は、25mm平行プレート固定具を使用して、応力制御モードでRheometrics SR5000を用いて実施した。この型の幾何形状は、コーンおよびプレートより好ましい。というのは、この型では、試料装填中、必要とする圧搾流が最小であるために残留応力が低減するからである。
【0128】
g’平均は、以下の手順で求めた。クロマトグラフィー系は、Precision Detectors(Amherst、MA)2角度レーザー光散乱検出器Model 2040を備えたWaters(Milford、MA)150℃高温クロマトグラフと、PolymerChar(Valencia、Spain)製のIR4赤外検出器と、Viscotek(Houston、TX)150R 4毛細管粘度計とからなっていた。光散乱検出器の角度15度を計算目的で使用した。データの収集は、Viscotek TriSECソフトウエアのバージョン3および4チャネルViscotek Data Manager DM400を用いて行った。該系は、Polymer Laboratories製のオンライン溶媒脱ガス装置を備えていた。回転コンパートメントは、140℃で操作し、カラムコンパートメントは、150℃で操作した。用いたカラムは、Polymer Laboratories製の4本の20ミクロン混合床光散乱「Mixed A−LS」カラムであった。用いた溶媒は、1,2,4−トリクロロベンゼンであった。試料は、溶媒50ミリリットル中ポリマー0.1gの濃度で調製した。クロマトグラフィー用溶媒および試料調製用溶媒は、200ppmのブチル化ヒドロキシトルエン(BHT)を含有した。両方の溶媒供給源に窒素を散布した。ポリエチレン試料は160℃で4時間ゆっくりと攪拌した。用いた注入体積は200マイクロリットル、流速は1ミリリットル/分であった。
【0129】
GPCカラムセットの較正は、分子量が580から8,400,000の範囲である狭い分子量分布の21種のポリスチレン標準を用いて行い、個々の分子量間が少なくとも10倍離れた6つの「カクテル」混合物になるように調合した。標準は、Polymer Laboratories(Shropshire、UK)から購入した。ポリスチレン標準は、分子量1,000,000以上の場合、溶媒50ミリリットル中0.025グラム、分子量1,000,000未満の場合、溶媒50ミリリットル中0.05グラムで調製した。ポリスチレン標準は、ゆっくり攪拌しながら80℃、30分間で溶解させた。狭い標準混合物を最初に測定し、最高分子量成分から順次低い方へ測定することによって分解を最小にした。以下の式(WilliamsおよびWard、J.Polym.Sci.、Polym.Let.、6、621(1968)において記載されたような)を使用して、ポリスチレン標準ピーク分子量をポリエチレン分子量に変換した:
ポリエチレン=A×(Mポリスチレン
但し、Mは、分子量、Aの値は0.43であり、Bは1.0に等しい。
【0130】
Balke、Moureyら((MoureyおよびBalke、Chromatography Polym.Chpt 12(1992))、(Balke、Thitiratsakul、Lew、Cheung、Mourey、Chromatography Polym.Chpt 13、(1992))が発表したのと一致する仕方で複数検出器オフセットの決定に対する系統的な手法を実行し、ソフトウエアを使用して、Dow社の広いポリスチレン1683からの三重検出器対数(MWおよびIV)を狭い標準較正曲線からの狭い標準カラム較正結果に対して最適化した。Zimm(Zimm,B.H.、J.Chem.Phys.、16、1099(1948))およびKratochvil(Kratochvil,P.、Classical Light Scattering from Polymer Solutions、Elsevier、Oxford、NY(1987))が発表したのと一致する仕方で、オフセット決定に対する分子量データを得た。分子量の測定に使用した全体の注入濃度は、試料の屈折率面積から取得し、屈折率検出器の較正は、分子量115,000の線状ポリエチレンホモポリマーから取得した。クロマトグラフィー濃度は、第2ビリアル係数効果(分子量に対する濃度効果)を無視するのに十分な低さであると仮定した。
【0131】
試料に対する平均g’は、以下のように計算した:
1.NBS 1475ホモポリマーポリエチレン(または等価な参照物)を用いて、光散乱、粘度および濃度検出器を較正した。
2.濃度検出器に対する光散乱および粘度計検出器オフセットを較正の章において説明したのと同様に補正した。
3.光散乱、粘度計および濃度クロマトグラムからベースラインを差し引き、屈折計クロマトグラムから観測可能である光散乱クロマトグラム中の全ての低分子量滞留体積が確実に積分されるように積分窓を設定した。
4.多分散性が少なくとも3.0である標準を注入することによって、線状ホモポリマーポリエチレンMark−Houwink参照ラインを定め、データファイル(上記の較正法から)を計算し、各クロマトグラフィースライスに対する質量一定補正データからの固有粘度および分子量を記録した。
5.当該HDPE試料を注入し、データファイル(上記の較正法から)を計算し、各クロマトグラフィースライスに対する質量一定補正データからの固有粘度および分子量を記録した。
6.ホモポリマー線型参照固有粘度を以下の因子によってシフトさせた:IV=IV+1/(1+2×SCB/1,000C×分枝点長さ)、式中、IVは、当該HDPE試料の固有粘度であり、SCB/1,000Cは、C13NMRから求められたものであり、分枝点長さは、ブテンで2、ヘキセンで4、またはオクテンで6である。
7.平均g’を以下の式に従って計算した。
【0132】
【数3】

式中、cはスライス濃度であり、IVはHDPE固有粘度であり、IVは、同じ分子量(M)における線状ホモポリマーポリエチレン参照の固有粘度(当該HDPE試料のSCBに対して補正)である。IV比は、光散乱データにおける自然散乱を考慮するために40,000未満の分子量においては1と仮定した。
【0133】
表面平滑度をSurftest SV−400 Series 178 Surface Texture Measuring Instrumentを介してANSI 1995に従って測定した。ワイヤ試料をV−Block中に置き、針(10um)を指定の開始位置まで下げた(ワイヤに約1gの力を加えた)。2mm/秒の一定速度で針を横断方向に移動させて測定値を採取した。ワイヤ試料につき4回読み取り、4つの試料を試験して次いで平均した。
【0134】
以下の手順に従って、オンワイヤおよびオフワイヤのシュリンクバックを求めた。シュリンクバック試験は、押出後24時間でワイヤ試料から長さ6インチの試料を10個切断することによって行った。次いで、試料を、タルクの層があるトレー上に置いた。次いで、トレーを、温度115℃に設定したオーブン内に置いた。次いで、4時間後、試料を取り出し、室温まで冷却した。次いで、試料を測定し、次いで、シュリンクバックを最初の6インチ長からの差(%)を使用して計算した。次いで、10試料を平均した。オンワイヤシュリンク試験では、銅ワイヤを試験試料中に残した。オフワイヤシュリンクバック試験では、銅ワイヤを試験前に除去した。
【0135】
本発明は、本発明の趣旨および基本的属性から逸脱することなく、他の形態において実施してもよく、したがって、発明の範囲を示すものとしては、前記明細書ではなく添付の特許請求の範囲を参照すべきである。
【0136】
【表a】

【0137】
【表b】

【表c】

【表d】

【表e】

【0138】
【表f】

【0139】
【表g】

【0140】
【表h】

【0141】
【表i】

【0142】
【表j】

【0143】
【表k】

【図面の簡単な説明】
【0144】
【図1】本発明の高密度ポリエチレン組成物のコモノマー含有量と密度との関係を例示するグラフである。
【図2】発明の高密度ポリエチレン組成物の、分析的昇温溶離分別解析法(ATREF)を介して測定した高密度フラクションと密度との関係を例示するグラフである。
【図3】発明の高密度ポリエチレン組成物中の、分析的昇温溶離分別解析法(ATREF)を介して測定した計算高密度フラクションと高分子量ポリエチレン成分の密度との関係を例示するグラフである。
【図4】発明の実施例1の高分子量ポリエチレン成分の計算ATREF高密度フラクションの求め方を例示する図である。

【特許請求の範囲】
【請求項1】
0.915から0.940g/cmの範囲の密度、および0.5から10g/10分の範囲のメルトインデックス(I21.6)を有する高分子量エチレンα−オレフィンコポリマーである第1成分と、
0.965から0.980g/cmの範囲の密度、および50から1500g/10分の範囲のメルトインデックス(I)を有する低分子量エチレンポリマーである第2成分とを含み、
少なくとも1g/10分のメルトインデックス(I)、0.940から0.960g/cmの範囲の密度、および1以上のg’を有する、
高密度ポリエチレン組成物を含む外シース層を含む、電力または通信ケーブル用ジャケット。
【請求項2】
前記高密度ポリエチレン組成物が0.950から0.960g/cmの範囲の密度を有する、請求項1に記載の電力または通信ケーブル用ジャケット。
【請求項3】
前記第1成分が0.920から0.940g/cmの範囲の密度を有する、請求項1に記載の電力または通信ケーブル用ジャケット。
【請求項4】
18マイクロインチ以下の平均平滑度を有する、請求項1に記載の電力または通信ケーブル用ジャケット。
【請求項5】
15マイクロインチ以下の平均表面平滑度を有する、請求項1に記載の電力または通信ケーブル用ジャケット。
【請求項6】
少なくとも24時間後に1.3%以下のオンワイヤシュリンクを有する、請求項1に記載の電力または通信ケーブル用ジャケット。
【請求項7】
少なくとも24時間後に3.39%以下のオフワイヤシュリンクバックを有する、請求項1に記載の電力または通信ケーブル用ジャケット。
【請求項8】
前記第1成分が、0.921から0.936g/cmの範囲の密度を有する、請求項1に記載の電力または通信ケーブル用ジャケット。
【請求項9】
前記第1成分が1から7g/10分の範囲のメルトインデックス(I21.6)を有する、請求項1に記載の電力または通信ケーブル用ジャケット。
【請求項10】
前記第1成分が1.3から5g/10分の範囲のメルトインデックス(I21.6)を有する、請求項1に記載の電力または通信ケーブル用ジャケット。
【請求項11】
前記第2成分が、0.970から0.975g/cmの範囲の密度を有する、請求項1に記載の電力または通信ケーブル用ジャケット。
【請求項12】
前記第2成分が100から1500g/10分の範囲のメルトインデックス(I)を有する、請求項1に記載の電力または通信ケーブル用ジャケット。
【請求項13】
前記第2成分が200から1500g/10分の範囲のメルトインデックス(I)を有する、請求項1に記載の電力または通信ケーブル用ジャケット。
【請求項14】
前記高密度ポリエチレン組成物が1から2g/10分の範囲のメルトインデックス(I)を有する、請求項1に記載の電力または通信ケーブル用ジャケット。
【請求項15】
前記高密度ポリエチレン組成物が少なくとも2g/10分のメルトインデックス(I)を有する、請求項1に記載の電力または通信ケーブル用ジャケット。
【請求項16】
前記第1成分が150,000から375,000の範囲の分子量を有する、請求項1に記載の電力または通信ケーブル用ジャケット。
【請求項17】
前記第2成分が12,000から40,000の範囲の分子量を有する、請求項1に記載の電力または通信ケーブル用ジャケット。
【請求項18】
前記第1成分が0.921から0.936g/cmの範囲の密度、および1.3から5g/10分の範囲のメルトインデックス(I21.6)を有し、前記第2成分が0.970から0.975g/cmの範囲の密度、および200から1500g/10分の範囲のメルトインデックス(I)を有する、請求項1に記載の電力または通信ケーブル用ジャケット。
【請求項19】
前記第1成分が如何なる長鎖分枝も実質的に含まず、前記第2成分が如何なる長鎖分枝も実質的に含まない、請求項1に記載の電力または通信ケーブル用ジャケット。
【請求項20】
前記高密度ポリエチレン組成物が如何なる長鎖分枝も実質的に含まない、請求項14に記載の電力または通信ケーブル用ジャケット。
【請求項21】
前記高密度ポリエチレン組成物が、ATREF温度の単一ピークを有し、前記ATREF温度ピークが、90℃と105℃の間に最高温度ピークを有し、
前記高密度ポリエチレン組成物が、20%から50%の範囲の計算高密度フラクションを有し、前記計算高密度フラクションが、[(2)×(ATREF−DVにおいて前記最高温度ピーク以上の温度で溶離する高密度ポリエチレンの重量比)]として定義され、
ATRF−DVにおいて前記高密度ポリエチレン組成物が、相対粘度平均分子量の対数の極小値を約90℃で有し、
前記高密度ポリエチレン組成物が、ATREF−DV粘度に関する相対粘度平均分子量の対数の温度に対するプロットの、約0未満の回帰勾配を有し、前記溶離温度が70℃と90℃の間で測定される、請求項1に記載の電力または通信ケーブル用ジャケット。
【請求項22】
前記高密度ポリエチレン組成物が、[(−228.41×前記高密度ポリエチレン組成物の密度)+219.36]×[1(重量%)/(g/cm)]重量%以上のコモノマー含有率を有し、密度がg/cmで測定される、請求項1に記載の電力または通信ケーブル用ジャケット。
【請求項23】
前記高密度ポリエチレン組成物が、[(2750×高密度ポリエチレン組成物の密度)−2552.2]×[1(%)/(g/cm)]%以下のATREF高密度フラクションを有し、密度がg/cmで測定される、請求項1に記載の電力または通信ケーブル用ジャケット。
【請求項24】
0.915から0.940g/cmの範囲の密度、および0.5から10g/10分の範囲のメルトインデックス(I21.6)を有する高分子量エチレンα−オレフィンコポリマーである第1成分と、
0.965から0.980g/cmの範囲の密度、および50から1500g/10分の範囲のメルトインデックス(I)を有する低分子量エチレンポリマーである第2成分とを含み、
少なくとも1g/10分のメルトインデックス(I)、0.940から0.960g/cmの範囲の密度、および1以上のg’を有する高密度ポリエチレン組成物を用意するステップと、
前記高密度ポリエチレン組成物を電力または通信ケーブル上に押し出すステップと、
それによって前記電力または通信ケーブル用ジャケットを形成するステップとを含む、電力または通信ケーブル用ジャケットを作製する方法。
【請求項25】
前記高密度ポリエチレン組成物が少なくとも200ft/分の速度で電力または通信ケーブル上に押し出される、請求項24に記載の電力または通信ケーブル用ジャケット組成物を作製する方法。
【請求項26】
前記電力または通信ケーブル用ジャケットが18マイクロインチ以下の平均平滑度を有する、請求項25に記載の電力または通信ケーブル用ジャケット組成物を作製する方法。
【請求項27】
前記電力または通信ケーブル用ジャケットが15マイクロインチ以下の平均表面平滑度を有する、請求項25に記載の電力または通信ケーブル用ジャケット組成物を作製する方法。
【請求項28】
前記電力または通信ケーブル用ジャケットが少なくとも24時間後に1.3%以下のオンワイヤシュリンクを有する、請求項25に記載の電力または通信ケーブル用ジャケット組成物を作製する方法。
【請求項29】
少なくとも24時間後に3.39%以下のオフワイヤシュリンクバックを有する、請求項25に記載の電力または通信ケーブル用ジャケット。
【請求項30】
前記高密度ポリエチレン組成物が少なくとも300ft/分の速度で電力または通信ケーブル上に押し出される、請求項24に記載の電力または通信ケーブル用ジャケット組成物を作製する方法。
【請求項31】
前記電力または通信ケーブル用ジャケットが18マイクロインチ以下の平均平滑度を有する、請求項30に記載の電力または通信ケーブル用ジャケット組成物を作製する方法。
【請求項32】
前記電力または通信ケーブル用ジャケットが15マイクロインチ以下の平均表面平滑度を有する、請求項30に記載の電力または通信ケーブル用ジャケット組成物を作製する方法。
【請求項33】
前記電力または通信ケーブル用ジャケットが少なくとも24時間後に1.3%以下のオンワイヤシュリンクを有する、請求項30に記載の電力または通信ケーブル用ジャケット組成物を作製する方法。
【請求項34】
少なくとも24時間後に3.39%以下のオフワイヤシュリンクバックを有する、請求項30に記載の電力または通信ケーブル用ジャケット。
【請求項35】
前記第1成分が0.920から0.940g/cmの範囲の密度を有する、請求項34に記載の電力または通信ケーブル用ジャケット組成物を作製する方法。
【請求項36】
前記第1成分が0.921から0.936g/cmの範囲の密度を有する、請求項34に記載の電力または通信ケーブル用ジャケット組成物を作製する方法。
【請求項37】
前記第1成分が1から7g/10分の範囲のメルトインデックス(I21.6)を有する、請求項34に記載の電力または通信ケーブル用ジャケット組成物を作製する方法。
【請求項38】
前記第1成分が1.3から5g/10分の範囲のメルトインデックス(I21.6)を有する、請求項34に記載の電力または通信ケーブル用ジャケット組成物を作製する方法。
【請求項39】
前記第2成分が、0.970から0.975g/cmの範囲の密度を有する、請求項34に記載の電力または通信ケーブル用ジャケット組成物を作製する方法。
【請求項40】
前記第2成分が100から1500g/10分の範囲のメルトインデックス(I)を有する、請求項34に記載の電力または通信ケーブル用ジャケット組成物を作製する方法。
【請求項41】
前記第2成分が200から1500g/10分の範囲のメルトインデックス(I)を有する、請求項34に記載の電力または通信ケーブル用ジャケット組成物を作製する方法。
【請求項42】
前記高密度ポリエチレン組成物が1から2g/10分の範囲のメルトインデックス(I)を有する、請求項34に記載の電力または通信ケーブル用ジャケットを作製する方法。
【請求項43】
前記高密度ポリエチレン組成物が少なくとも2g/10分のメルトインデックス(I)を有する、請求項34に記載の電力または通信ケーブル用ジャケットを作製する方法。
【請求項44】
前記第1成分が150,000から375,000の範囲の分子量を有する、請求項34に記載の電力または通信ケーブル用ジャケットを作製する方法。
【請求項45】
前記第2成分が12,000から40,000の範囲の分子量を有する、請求項34に記載の電力または通信ケーブル用ジャケットを作製する方法。
【請求項46】
前記第1成分が、0.921から0.936g/cmの範囲の密度、および1.3から5g/10分の範囲のメルトインデックス(I21.6)を有し、前記第2成分が、0.970から0.975g/cmの範囲の密度、および200から1500g/10分の範囲のメルトインデックス(I)を有する、請求項34に記載の電力または通信ケーブル用ジャケットを作製する方法。
【請求項47】
前記第1成分が如何なる長鎖分枝も実質的に含まず、前記第2成分が如何なる長鎖分枝も実質的に含まない、請求項34に記載の電力または通信ケーブル用ジャケットを作製する方法。
【請求項48】
前記高密度ポリエチレン組成物が如何なる長鎖分枝も実質的に含まない、請求項47に記載の電力または通信ケーブル用ジャケットを作製する方法。
【請求項49】
前記高密度ポリエチレン組成物が、ATREF温度の単一ピークを有し、前記ATREF温度ピークが、90℃と105℃の間に最高温度ピークを有し、
前記高密度ポリエチレン組成物が、20%から50%の範囲の計算高密度フラクションを有し、前記計算高密度フラクションが、[(2)×(ATREF−DVにおいて前記最高温度ピーク以上の温度で溶離する高密度ポリエチレンの重量比)]として定義され、
ATRF−DVにおいて前記高密度ポリエチレン組成物が、相対粘度平均分子量の対数の極小値を約90℃で有し、
前記高密度ポリエチレン組成物が、ATREF−DV粘度に関する相対粘度平均分子量の対数の温度に対するプロットの、約0未満の回帰勾配を有し、前記溶離温度が70℃と90℃の間で測定される、請求項34に記載の電力または通信ケーブル用ジャケットを作製する方法。
【請求項50】
前記高密度ポリエチレン組成物が、[(2750×高密度ポリエチレン組成物の密度)−2552.2]×[1(%)/(g/cm)]%以下のATREF高密度フラクションを有し、密度がg/cmで測定される、請求項34に記載の電力または通信ケーブル用ジャケットを作製する方法。
【請求項51】
前記高密度ポリエチレン組成物が、[(−228.41×高密度ポリエチレン組成物の密度)+219.36)]×[1(重量%)/(g/cm)]重量%以上のコモノマー含有率を有し、密度がg/cmで測定される、請求項34に記載の電力または通信ケーブル用ジャケットを作製する方法。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【公表番号】特表2009−535787(P2009−535787A)
【公表日】平成21年10月1日(2009.10.1)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2009−509729(P2009−509729)
【出願日】平成19年5月2日(2007.5.2)
【国際出願番号】PCT/US2007/010796
【国際公開番号】WO2007/130553
【国際公開日】平成19年11月15日(2007.11.15)
【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)】