(57)【要約】本発明は、他の入手可能な半導電性ポリマー組成物に比較して改善された平滑性を有する、電力ケーブルに使用される半導電性ポリエチレン組成物に関する。本発明は、その半導電性ポリエチレン組成物を含む層を有するケーブルに関する。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
ａ．プラストマー、
ｂ．少なくとも２０ｗｔ％の量のカーボンブラック
を含み、
方法において定義される、１０００μｍを超えるゲルの前記プラストマー中のゲルカウントは１００ゲル／ｋｇ未満である、
ケーブル用の半導電性ポリエチレン組成物。
【請求項２】
プラストマーを含む請求項１に記載の半導電性ポリエチレン組成物であって、方法において定義される、６００μｍを超えるゲルの前記プラストマー中の前記ゲルカウントが５００ゲル／ｋｇ未満である、半導電性ポリエチレン組成物。
【請求項３】
プラストマーを含む請求項１または２に記載の半導電性ポリエチレン組成物であって、方法において定義される、３００μｍを超えるゲルの前記プラストマー中の前記ゲルカウントが２０００ゲル／ｋｇ未満である、半導電性ポリエチレン組成物。
【請求項４】
前記プラストマーは５〜２５ｇ／１０ｍｉｎの範囲のＭＦＲ２を有する、請求項１〜３のいずれか一項に記載の半導電性ポリエチレン組成物。
【請求項５】
前記プラストマーは少なくとも２つの画分を含む、請求項１〜４のいずれか一項に記載の半導電性ポリエチレン組成物。
【請求項６】
前記プラストマーは、
ａ．８８５〜９２０ｋｇ／ｍ３の範囲の密度および１５〜５０ｇ／１０ｍｉｎの範囲のＭＦＲ２を有する第１の画分、
ｂ．８４０〜８８０ｋｇ／ｍ３の範囲の密度および０．５〜１０ｇ／１０ｍｉｎの範囲のＭＦＲ２を有する第２の画分、
を含み、
前記プラストマーの第１および第２の画分の量は前記プラストマーの少なくとも１０ｗｔ％の量で存在する、
請求項５に記載の半導電性ポリエチレン組成物。
【請求項７】
前記半導電性ポリエチレン組成物はエチレン極性コポリマーを含む、請求項１〜６のいずれか一項に記載の半導電性ポリエチレン組成物。
【請求項８】
前記プラストマーとエチレン極性コポリマーのＭＦＲ２の比は０．５〜４である、請求項１〜７のいずれか一項に記載の半導電性ポリエチレン組成物。
【請求項９】
前記プラストマーおよびエチレン極性コポリマーのＭＦＲ２は１５ｇ／１０ｍｉｎ未満異なる、請求項１〜８のいずれか一項に記載の半導電性ポリエチレン組成物。
【請求項１０】
エチレン極性コポリマーは５〜５０ｇ／１０ｍｉｎの範囲のＭＦＲ２を有する、請求項１〜９のいずれか一項に記載の半導電性ポリエチレン組成物。
【請求項１１】
前記ポリエチレン組成物は３０〜４５ｗｔ％の量のカーボンブラックを含む、請求項１〜１０のいずれか一項に記載の半導電性ポリエチレン組成物。
【請求項１２】
前記半導電性ポリエチレン組成物は、方法において定義される、０．１５０ｍｍ超であるピップ５未満／ｍ２を有する、請求項１〜１１のいずれか一項に記載の半導電性ポリエチレン組成物。
【請求項１３】
請求項１〜１２のいずれか一項に記載の半導電性ポリエチレン組成物を含む少なくとも１つの半導電層を含むケーブル。
【請求項１４】
前記少なくとも１つの半導電層は内部半導電層である、請求項１３に記載のケーブル。
【請求項１５】
前記ケーブルはＤＣケーブルである、請求項１３または１４に記載のケーブル。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電力ケーブルに使用され、他の類似の半導電性ポリマー組成物に比較して改善された平滑性を有する半導電性ポリエチレン組成物に関する。本発明は、半導電性ポリエチレン組成物を含む層を有するケーブルに関する。
【背景技術】
【０００２】
ワイヤーおよびケーブル用途において典型的なケーブルは、高分子材料の１つまたは複数の層に取り囲まれた少なくとも１つの導体を含む。中電圧（ＭＶ：ｍｅｄｉｕｍ  ｖｏｌｔａｇｅ）、高電圧（ＨＶ：ｈｉｇｈ  ｖｏｌｔａｇｅ）および超高電圧（ＥＨＶ：ｅｘｔｒａ  ｈｉｇｈ  ｖｏｌｔａｇｅ）を含む電力ケーブルの場合、前記導体は、内部半導電層、絶縁体層および外部半導電層をその順序で含む、いくつかの層に取り囲まれている。ケーブルは一般に、層を導体に押し出すことにより製造される。そうした高分子半導電層はよく知られており、定格を１キロボルトより大きい電圧とする絶縁電力ケーブルに広く使用されている。これらの層は、導体と絶縁体との間の、および絶縁体と地電位または中性点電位との間の中間の抵抗層を与えるため使用される。
【０００３】
半導電層の目的は、とりわけ導電層および絶縁層の界面における部分放電を防ぐことにより、電力ケーブルの耐用年数を延長すること、すなわち長期的な使用可能性である。押し出された半導電層の表面平滑性は、ケーブルの耐用年数の延長に重要な役割を果たす特性である。平滑性は、ポリマー組成物のほか、とりわけカーボンブラックによる影響を受ける。カーボンブラックはポリマーと組み合わせて慎重に選択する必要があることは、よく知られている。
【０００４】
半導電（ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｉｎｇ）ケーブルの場合、ポリマー画分にプラストマーを使用することが知られている。プラストマーは、様々な特性を改善するため加えられてきており、半導電性ポリエチレン組成物の１０ｗｔ％未満の量で加えられる場合、添加剤と見なすことができる。
【０００５】
重合中のポリマー中に形成される高分子画分にゲルがある。大部分のゲルは、配合中に完全には溶融しない。
【０００６】
従来の半導電性ポリエチレン組成物は典型的には、エチレン極性コポリマーおよびニトリル樹脂を含む。こうした樹脂は従来、実際にはゲルを含まない。
【０００７】
ポリマー成分中の導電性添加剤、好ましくはカーボンブラックの分散は、決定的な要件である。カーボンブラックの分散が不十分であるまたは異粒子が存在すると、電気的特性にマイナスの影響を引き起こすことがある。故に、優れた電気性能を確保するため、配合中にカーボンブラックの適切な分散が達成されることは決定的に重要である。
【０００８】
半導電性ポリエチレン組成物の押し出された層の平滑性が電力ケーブルの予想耐用年数に決定的役割を果たしていることは、ワイヤーおよびケーブル業界ではよく知られた事実である。平滑性パラメーターは、内部半導電性ポリエチレン組成物と絶縁体との間の界面で最も重要になる。突出しているセミコン（ｓｅｍｉｃｏｎ）が絶縁体のバルクにわたっていると、最終的に早期のケーブル破損、たとえば絶縁破壊につながり得る局所電界増強が生じるためである。
【０００９】
こうした背景から、突出部の頻度およびサイズ分布の要件および仕様は、定格電圧の上昇に伴いますます厳しくなっている。超高圧定格、特にＤＣを対象にした半導電性ポリエチレン組成物をさらに開発するため、半導電層、特に電気的ストレスが最も高い内部半導電層の平滑性をさらに改善することが望ましい。
【００１０】
従来の半導電性材料は、エチレン−アクリレートポリマーおよびエチレン−アセテートポリマーをベースとする。プラストマー樹脂をベースとした半導電性材料は多くない。プラストマーは、ＤＣ半導電性組成物、典型的にはＨＶＤＣにとって興味深い。
【００１１】
ケーブルの空間電荷性能は、半導電性材料中の成分の選択により影響を受けることがあることが知られている。空間電荷は、絶縁体内部の電荷（電子、正孔およびイオン）の蓄積であり、電界歪みを引き起こす。電荷は、絶縁体内部の成分または半導電層からの電子の注入から生じる。高圧絶縁系（すなわち高分子電力ケーブル）にトラップされた空間電荷は、内部の電界分布を著しく変化させ得、おそらく予測値または設計値を大きく下回るストレスで系の早期破損を引き起こすと考えられる。プラストマーを用いた半導電性組成物は、ケーブルに優れた空間電荷特性を与えることが知られている。
【００１２】
特許文献１および特許文献２には、シングルサイト触媒を含む重合法で製造された多峰性エチレンホモまたはコポリマーが開示されている。開示されたポリマーは、Ｂｏｒｓｔａｒ技術で製造された一例であり、ＤＯＷ製のＥｎｇａｇｅである。本発明は、ケーブルにすばらしい空間電荷特性および優れた加工性を与える半導電性ポリマーである。
【００１３】
特許文献３には、平滑な半導電性ポリエチレン組成物が開示されている。平滑なという表現は、表面平滑性解析値がＳＳＡ＞０．１５０ｍｍについて範囲約１０にあるという意味を有する。
【００１４】
特許文献４には、シングルサイト触媒による線状ポリマーおよびＬＤＰＥを含む半導電性シールド用組成物が開示されている。シングルサイト触媒による線状ポリマーの例としてＥｎｇａｇｅ材料が挙げられる。
【００１５】
本発明は、半導電層の表面平滑性を改善することを目的とする。本発明のもう１つの目的は、ケーブルにすばらしい空間電荷性能を与えて優れたＤＣ特性を確保する半導電性ポリエチレン組成物を作ることである。さらなる態様は、半導電性ポリエチレン組成物の加工性を改善する。
【００１６】
本発明の一態様は、プラストマーをベースとする、すなわち主要成分がプラストマーである半導電性ポリエチレン組成物である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１７】
【特許文献１】欧州特許第１６３４９１３号
【特許文献２】欧州特許第１９７８０４０号
【特許文献３】米国特許第５５５６６９７号
【特許文献４】欧州特許第２５３２０１１号
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【００１８】
本発明は、
ａ．プラストマー
ｂ．少なくとも２０ｗｔ％の量のカーボンブラック
を含み、
１０００μｍ超の、方法において定義されるプラストマー中のゲルカウントは、１００ゲル／ｋｇ未満である、
ケーブル用の半導電性ポリエチレン組成物に関する。
【００１９】
本明細書においてプラストマーは、超低密度ポリオレフィン、一層好ましくはシングルサイト触媒、好適にはメタロセン触媒作用を用いて重合された超低密度ポリオレフィンを意味する。典型的には、ポリオレフィンプラストマーはエチレンコポリマー、好適にはアルファ−オレフィン、最も好適には１−オクテンである。これらのプラストマーは、９１０ｋｇ／ｍ３と同等またはそれ以下の、より好適には９０５ｋｇ／ｍ３と同等またはそれ以下の密度を有する。密度は通常８６０ｋｇ／ｍ３超、より好適には８８０ｋｇ／ｍ３超である。密度の増加はカーボンブラックの分布を妨げるため、密度が９１０ｋｇ／ｍ３と同等またはそれ以下であることは本発明の本質的部分である。不十分な分布は平滑性を低下させる。
【００２０】
半導電性とは、本半導電性ポリエチレン組成物を電力ケーブルの半導電層に使用することができ、その際半導電性ポリエチレン組成物に対して少なくとも２０ｗｔ％の量でカーボンブラックを加えることを意味する。
【００２１】
驚いたことに、プラストマーは通常、多量のゲルを含んでいることが明らかになった。これは、定義により非常に低量の結晶化度を有するプラストマーの性質に矛盾する。こうした基準に基づきプラストマーを選択することにより、より一層平滑性の高いセミコン層を選択し押し出すことができる。
【００２２】
本発明のもう１つの目的は、カーボンブラックの分散性向上である。ゲルがないと、カーボンブラックの分散の均一性が向上し、加工性を改善することができる。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
本発明によれば、ゲルチェック下、１０００μｍを超えるゲルの、方法において定義されるプラストマー中のゲルカウントは、１００ゲル／ｋｇ未満であり、好適には１０００μｍを超えるゲルのゲルカウントは、５０ゲル／ｋｇ未満である。１０００μｍを超えるという表現は、一緒に加えられるすべてのゲルがこの大きさを超えることを意味する。
【００２４】
本発明のより好適な実施形態では、６００μｍを超えるゲルの、方法において定義されるプラストマー中のゲルカウントは、５００ゲル／ｋｇ未満であり、好適には６００μｍを超えるゲルのゲルカウントは、２００ゲル／ｋｇ未満である。６００μｍを超えるという表現は、一緒に加えられるすべてのゲルがこの大きさを超えることを意味する。
【００２５】
より好適な実施形態では、３００μｍを超えるゲルの、方法において定義されるプラストマー中のゲルカウントは、２０００ゲル／ｋｇ未満であり、好適には３００μｍを超えるゲルのゲルカウントは、１０００ゲル／ｋｇ未満である。３００μｍを超えるという表現は、一緒に加えられるすべてのゲルがこの大きさを超えることを意味する。
【００２６】
別の実施形態では、プラストマーは、少なくとも１つのシングルサイト触媒を用いて調製される。プラストマーはまた、２つ以上のシングルサイト触媒を用いて調製されてもよいし、または異なるシングルサイト触媒を用いて調製された複数のプラストマーのブレンドであってもよい。いくつかの実施形態では、プラストマーは実質的に線状のエチレンポリマー（ＳＬＥＰ：ｓｕｂｓｔａｎｔｉａｌｌｙ  ｌｉｎｅａｒ  ｅｔｈｙｌｅｎｅ  ｐｏｌｙｍｅｒ）である。ＳＬＥＰおよび他のメタロセンを用いたプラストマーは当該技術分野、たとえば、米国特許第５，２７２，２３６号において公知である。これらの樹脂は、たとえば、Ｂｏｒｅａｌｉｓから入手可能なＱｕｅｏ（商標）プラストマーとして、Ｄｏｗ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ社から入手可能なＥｎｇａｇｅプラストマー樹脂としても市販されている。
【００２７】
前記シングルサイトプラストマーは、シングルサイト重合触媒の存在下で重合を行うことにより製造される。シングルサイト触媒は、好適にはメタロセン触媒であってもよい。そうした触媒は、シクロペンタジエニル配位子、インデニル配位子またはフルオレニル配位子を含む遷移金属化合物を含む。触媒は、たとえば、好ましくはケイ素および／または炭素原子（単数または複数）を含む基で架橋されていてもよい２つのシクロペンタジエニル配位子、インデニル配位子またはフルオレニル配位子を含む。さらに、配位子は、アルキル基、アリール基、アリールアルキル基、アルキルアリール基、シリル基、シロキシ基、アルコキシ基および同種のものなどの置換基を有してもよい。好適なメタロセン化合物は当該技術分野において公知であり、中でも国際公開第９７／２８１７０Ａ号、国際公開第９８／３２７７６Ａ号、国際公開第９９／６１４８９Ａ号、国際公開第０３／０１０２０８Ａ号、国際公開第０３／０５１９３４Ａ号、国際公開第０３／０５１５１４Ａ号、国際公開第２００４／０８５４９９Ａ号、欧州特許出願公開第１７５２４６２Ａ号および欧州特許出願公開第１７３９１０３Ａ号に開示されている。
【００２８】
本発明の一実施形態では、プラストマーのＭＦＲ２は好適には１〜３０ｇ／１０ｍｉｎ、より好適には５〜２５ｇ／１０ｍｉｎである。プラストマーは好適には、プラストマーの少なくとも２つの画分のブレンドである。プラストマーブレンドは、機械的ブレンドでも、または国際公開第９２／１２１８２号の場合のようにｉｎ  ｓｉｔｕブレンドでもよい。プラストマーブレンドは好適には機械的ブレンドである。プラストマーブレンドの密度が９１０ｋｇ／ｍ３未満であることは本発明の本質的な部分である。
【００２９】
より好適な実施形態では、プラストマーは、
ａ．８８５〜９２０ｋｇ／ｍ３の密度および１５〜５０ｇ／１０ｍｉｎのＭＦＲ２を有する第１のプラストマー画分、
ｂ．８４０〜８８０ｋｇ／ｍ３の密度および０．５〜１０ｇ／１０ｍｉｎのＭＦＲ２を有する第２のプラストマー画分、
を含み、プラストマーの第１および第２の画分の量は、プラストマーの少なくとも１０ｗｔ％の量で存在する。
【００３０】
驚くべきことに、半導電性ポリエチレン組成物の加工性は、高密度および高ＭＦＲ２を有するプラストマーが低密度および低ＭＦＲ２を有するプラストマーと一緒にブレンドされると、低密度および高ＭＦＲ２を有するプラストマーが高密度および低ＭＦＲ２を有するプラストマーと一緒にブレンドされたときと比較すると改善することが見出された。これは、押出機の圧力の低下として表３および４に示される。
【００３１】
プラストマーのＭＷＤが狭く、カーボンブラックが高配合であるため、加工性は最も重要性である。本発明の一態様は、慎重にプラストマーブレンドを設計することにより半導電性ポリエチレン組成物の加工性を改善するためのものである。
【００３２】
さらにより好適な実施形態では、プラストマーは、
ａ．８９０〜９１０ｋｇ／ｍ３の密度および２０〜４０ｇ／１０ｍｉｎの範囲のＭＦＲ２を有する第１のプラストマー画分、
ｂ．８６０〜８７５ｋｇ／ｍ３の密度および０．５〜５ｇ／１０ｍｉｎの範囲のＭＦＲ２を有する第２のプラストマー画分、
を含み、プラストマーの第１および第２の画分の量は、プラストマーの少なくとも１０ｗｔ％の量で存在する。
【００３３】
プラストマーという表現は、単一画分プラストマー、少なくとも２つの画分のプラストマーの機械的ブレンドまたはプラストマーのｉｎ  ｓｉｔｕブレンドからなるプラストマーを意味する。
【００３４】
プラストマーの第１および第２の画分の量は、プラストマーの少なくとも１０ｗｔ％の量で存在する。高密度および高ＭＦＲ２を有する第１のプラストマー画分の量は好適には、プラストマーの５０〜９０ｗｔ％、より好適には７０〜９０ｗｔ％の量で存在する。低密度および低ＭＦＲ２を有する第２のプラストマー画分の量は好適には、プラストマーの１０〜５０ｗｔ％、より好適には１０〜３０ｗｔ％の量で存在する。プラストマーのＭＦＲ２は好適には、１〜３０ｇ／１０ｍｉｎ、より好適には５〜２５ｇ／１０ｍｉｎである。
【００３５】
プラストマーブレンドのＭＦＲ２を計算するには、下記ｌｏｇ加算式を使用すべきである。
【００３６】
【数１】
2018536062.tif 000002
【００３７】
ここでｗｉは画分ｉの重量百分率であり、Ｆｉは画分ｉのＭＦＲ２である。
【００３８】
本発明の一実施形態では、半導電性ポリエチレン組成物中のプラストマーの量は半導電性ポリエチレン組成物の４０〜７５ｗｔ％、好適には５０〜７０ｗｔ％、最も好適には５５〜７０ｗｔ％である。プラストマーは、ケーブルに非常に優れた空間電荷特性を与えるものであり、プラストマーの量を増加させることにより、ケーブルの空間電荷特性は、欧州特許出願公開第１６３４９１３号に記載されているように改善される。これにより、半導電性ポリエチレン組成物のＤＣ特性が改善される。
【００３９】
ゲル／ｋｇの数はプラストマーについて直接測定するか、またはゲルの数は各画分について測定し、各プラストマーの重量分率に基づき集計するかのどちらかである。
【００４０】
密度は、プラストマーついて直接測定するか、または密度は各画分について測定し、各プラストマーの重量分率に基づき集計するかのどちらかである。
【００４１】
本発明の一実施形態は、エチレン極性コポリマーを含む半導電性ポリエチレン組成物である。
【００４２】
極性エチレンコポリマーは、カーボンブラックの分散性向上に寄与し、接着性を高め、加工性を改善する。極性エチレンコポリマーはさらに、ケーブルの空間電荷性能の改善にもわずかに影響を与える。
【００４３】
エチレン極性コポリマーは、極性基を含むコモノマーを有する。極性コモノマーの例として、（ａ）ビニルカルボキシレートエステル、たとえば酢酸ビニルおよびピバル酸ビニル、（ｂ）（メタ）アクリレート、たとえばメチル（メタ）アクリレート、エチル（メタ）アクリレート、ブチル（メタ）アクリレートおよびヒドロキシエチル（メタ）アクリレート、（ｃ）オレフィン性不飽和カルボン酸、たとえば（メタ）アクリル酸、マレイン酸（ｍａｅｌｉｃ  ａｃｉｄ）およびフマル酸、（ｄ）（メタ）アクリル酸誘導体、たとえば（メタ）アクリロニトリルおよび（メタ）アクリル酸アミド、ならびに（ｅ）ビニルエーテル、たとえばビニルメチルエーテルおよびビニルフェニルエーテルが挙げられる。エチレン極性コポリマーは、遊離基開始反応を用いて高圧重合により製造される。
【００４４】
好適なコモノマーは、１〜４個の炭素原子を有するモノカルボン酸のビニルエステル、たとえば酢酸ビニル（ＥＶＡ）、および１〜４個の炭素原子を有するアルコールの（メタ）アクリレート、たとえばメチル（メタ）アクリレート（ＥＭＡおよびＥＭＭＡ）である。特に好適なコモノマーは、アクリル酸ブチル（ＥＢＡ）、アクリル酸エチル（ＥＥＡ）およびアクリル酸メチル（ＥＭＡ）である。２つ以上のそうしたオレフィン性不飽和化合物は、組み合わせて使用してもよい。「（メタ）アクリル酸」という用語は、アクリル酸およびメタクリル酸の両方を包含することを意図している。エチレン極性コポリマー中の極性基を含むコモノマー単位の量は、５〜４０ｗｔ％、好適には１０〜３０ｗｔ％、さらにより好適には１０〜２５ｗｔ％である。
【００４５】
好適な実施形態では、エチレン極性コポリマー中の極性コモノマーの総量は、１ｗｔ％  〜２０ｗｔ％、好適には５ｗｔ％〜１５ｗｔ％である。
【００４６】
エチレン極性コポリマーは好適には、５〜５０ｇ／１０ｍｉｎの範囲の、より好適には５〜３０ｇ／１０ｍｉｎの範囲の、さらにより好適には５〜２０ｇ／１０ｍｉｎの範囲のＭＦＲ２を有する。
【００４７】
半導電性ポリエチレン組成物は、プラストマーおよびエチレン極性コポリマーを含む。本発明の一実施形態では、プラストマーとエチレン極性コポリマーのＭＦＲ２の比は０．５〜４、好適には１〜４である。より好適な実施形態では、プラストマーおよびエチレン極性コポリマーのＭＦＲ２は、１５ｇ／１０ｍｉｎ未満、好適には１０ｇ／１０ｍｉｎ未満異なる。
【００４８】
半導電性ポリエチレン組成物は、少なくとも２０ｗｔ％の量のカーボンブラックを含む。カーボンブラックの量は、半導電性ポリエチレン組成物が電力ケーブルの半導電層に使用できるように十分であるべきである。半導電性ポリエチレン組成物中のカーボンブラックの量は、好適には２０〜４５ｗｔ％、さらにより好適には２５〜４０ｗｔ％、最も好適には３０〜３５ｗｔ％である。本発明の１つの利点は、従来の半導電性ポリエチレン組成物と比較してカーボンブラックの量を減らし得ることである。
【００４９】
カーボンブラックの量の減少に伴い空間電荷特性および加工性が改善するため、カーボンブラック量の選択は重要である。
【００５０】
したがって、灰分を１００ｐｐｍまたはそれ未満の量で、および硫黄を１００ｐｐｍまたはそれ未満の量で含むカーボンブラックを使用することが好適である。より好適にはアセチレンカーボンブラックが使用される。アセチレンカーボンブラックは、ファーネスブラックと比較して優れた表面平滑性のみならず、優れた空間電荷特性を与えるためである。
【００５１】
アセチレンカーボンブラックは、たとえば米国特許第４，３４０，５７７号に記載されているようにアセチレンおよび不飽和炭化水素の反応によりアセチレンブラック法で製造される。好適なアセチレンブラックは、２０ｎｍより大きい、より好適には２０〜８０ｎｍの粒度を有する。平均一次粒度は、ＡＳＴＭ  Ｄ３８４９−９５  ａに準拠した数平均粒子径と定義される。典型的にはこの分類のアセチレンブラックは、ＡＳＴＭ  Ｄ１５１０に準拠した３０〜３００ｍｇ／ｇ、好適には３０〜１５０ｍｇ／ｇのヨウ素価を有する。吸油量は８０〜３００ｍｌ／１００ｇ、一層好ましくは１００〜２８０ｍｌ／１００ｇであることがさらに好適であり、これはＡＳＴＭ  Ｄ２４１４に準拠して測定される。アセチレンブラックは、一般に認められた用語で、非常によく知られており、たとえばデンカ株式会社から提供される。
【００５２】
本発明の一実施形態では、前述のいずれかの実施形態による半導電性ポリエチレン組成物は、方法において定義されるように、好適には０．１５０ｍｍ超であるピップ５／ｍ２未満、より好適には０．１５０ｍｍ超であるピップ４未満／ｍ２、最も好適には０．１５０ｍｍ超であるピップ３未満／ｍ２である。これにより、半導電性ポリエチレン組成物は、より高い電界に耐えることができる、すなわち高圧ケーブル構造に使用することができる。これにより、半導電性ポリエチレン組成物は高圧ＤＣケーブルにも使用することができる。
【００５３】
さらに好適な実施形態では、半導電性ポリエチレン組成物は、ラジカル開始架橋反応を介して架橋可能である。半導電性ポリエチレン組成物は、半導電性ポリエチレン組成物の０．１〜８ｗｔ％、より好適には０．１〜５ｗｔ％の量で架橋剤、好適にはペルオキシドを含む。架橋結合に好適なペルオキシドとして、ジ−ｔｅｒｔ−アミルペルオキシド、２，５−ジ（ｔｅｒｔ−ブチルペルオキシ）−２，５−ジメチル−３−ヘキシン、２，５−ジ（ｔｅｒｔ−ブチルペルオキシ）−２，５−ジメチルヘキサン、ｔｅｒｔ−ブチルクミルペルオキシド、ジ（ｔｅｒｔ−ブチル）ペルオキシド、ジクミルペルオキシド、ジ（ｔｅｒｔ−ブチルペルオキシ−イソプロピル）ベンゼン、ブチル−４，４−ビス（ｔｅｒｔ−ブチルペルオキシ）バレレート、１，１−ビス（ｔｅｒｔ−ブチルペルオキシ）−３，３，５−トリメチルシクロヘキサン、ｔｅｒｔ−ブチルペルオキシベンゾエート、ジベンゾイルペルオキシドがある。
【００５４】
前記半導電性ポリエチレン組成物は、さらなる成分、典型的には添加剤、たとえば酸化防止剤、架橋促進剤、スコーチ遅延剤、加工助剤、充填剤、カップリング剤、紫外線吸収剤、安定剤、帯電防止剤、造核剤、スリップ剤、可塑剤、潤滑剤、粘度調整剤、粘着付与剤、粘着防止剤、界面活性剤、エキステンダー油、酸スカベンジャーおよび／または金属活性低下剤を含んでもよい。前記添加剤の含有量は、好ましくは半導電性ポリエチレン組成物の総重量に対して０〜８ｗｔ％にわたってもよい。
【００５５】
そうした酸化防止剤の例として、以下の通り、ヒンダードフェノール、たとえばテトラキス［メチレン（３，５−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−４−ヒドロキシヒドロシンナメート）］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、４，４’−チオビス（２−メチル−６−ｔｅｒｔ−ブチルフェノール）、４，４’−チオビス（２−ｔｅｒｔ−ブチル−５−メチルフェノール）、２，２’−チオビス（４−メチル−６−ｔｅｒｔ−ブチルフェノール）およびチオジエチレンビス（３，５−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−４−ヒドロキシ）ヒドロシンナメート；ホスファイトおよびホスホニト、たとえばトリス（２，４−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−フェニル）ホスファイトおよびジ−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル−ホスホニト；チオ化合物、たとえばジラウリルチオジプロピオネート、ジミリスチルチオジプロピオネートおよびジステアリルチオジプロピオネート；様々なシロキサン；重合２，２，４−トリメチル−１，２−ジヒドロキノリン、ｎ，ｎ’−ビス（１，４−ジメチルペンチル−ｐ−フェニレンジアミン）、アルキル化ジフェニルアミン、４，４’−ビス（α，α−ジメチルベンジル）ジフェニルアミン、ジフェニル−ｐ−フェニレンジアミン、混合ジ−アリール−ｐ−フェニレンジアミン、ならびに他のヒンダードアミン劣化防止剤または安定剤があるが、それらに限定されるものではない。酸化防止剤は、半導電性ポリエチレン組成物の総重量に対して約０．１〜約５重量パーセントの量で使用してもよい。
【００５６】
添加剤としてのさらなる充填剤の例には、以下の通り、粘土、沈降シリカおよびシリケート、ヒュームドシリカ、炭酸カルシウム、粉砕物、さらにカーボンブラックがある。充填剤は、組成物の重量に対して約０．０１ｗｔ％未満から約５０ｗｔ％超に及ぶ量で使用してもよい。
【００５７】
本発明はさらに、前述のいずれかの実施形態による半導電性ポリエチレン組成物を含む少なくとも１つの半導電層を含むケーブルに関する。ケーブルは、好適には内部半導電層、絶縁体層および外部半導電層をその順序で含む。ケーブルは、好適には層を導体上に押し出し、その後少なくとも１つの外被層で被覆されることにより製造される。より好適な実施形態では、少なくとも内部半導電層は半導電性ポリエチレン組成物を含み、またはさらにより好適には内部および外部両方の半導電層が半導電性ポリエチレン組成物を含む。さらにより好適な実施形態では、ケーブルはＤＣケーブル、好適にはＨＶＤＣケーブルである。
【００５８】
試験方法
メルトフローレート
メルトフローレート（ＭＦＲ：ｍｅｌｔ  ｆｌｏｗ  ｒａｔｅ）は、ＩＳＯ  １１３３に準拠して判定され、ｇ／１０ｍｉｎ単位で表記される。ＭＦＲはポリマーの流動性の指標であり、故に加工性の指標である。メルトフローレートが大きいほど、ポリマーの粘度は低い。ＭＦＲは、他に記載がない場合、ポリエチレンでは１９０℃で判定される。ＭＦＲは、２．１６ｋｇ（ＭＦＲ２）または２１．６ｋｇ（ＭＦＲ２１）などの異なる荷重で判定されてもよい。
【００５９】
密度
ポリマーの密度はＩＳＯ  １１８３に準拠して測定された。サンプル調製は、ＩＳＯ  １８７２−２  表３Ｑ（圧縮成形）に準拠して実行された。
【００６０】
ゲルチェック−透明テープにおけるゲルカウントの測定
ゲルカウントは、計測押出機、Ｄｒ  Ｃｏｌｌｉｎ  Ｅ２５、２５＊２５Ｄ（１３０／１４０／１６０／１６０／１６０℃の温度プロファイルに調整された５つの温度調節ゾーンを有する）、アダプターおよびスリットダイ（０．３＊１００ｍｍの開口部を有する）からなるゲルカウント器具を用いて測定した。これに冷却ロールユニット（直径２２ｃｍ、温度設定５０℃）、ラインカメラ（ＴＤＩ  灰色色調の画像の動的デジタル処理用の２０４８＊９６画素）および巻取ユニットを装着した。
【００６１】
ゲルカウント量の測定のため、材料を３０ｒｐｍのスクリュー速度、毎秒７０ｍｍの延伸速度および５０℃の冷却ロール温度で押し出して厚さ７０μｍおよび幅６０ｍｍの薄いキャストフィルムを製造した。
【００６２】
材料ごとに０．３ｋｇのフィルム表面上のゲル点の平均数をラインカメラにより検出した。ラインカメラは、下記に従ってゲル点サイズを区別するように設定した。
ゲルサイズ
１００μｍ〜３００μｍ
３００μｍ〜６００μｍ
６００μｍ〜１０００μｍ
１０００μｍ超
【００６３】
表面平滑性解析（ＳＳＡ）法
上記および下記の特許請求の範囲に示したほか、下記の例に示したような本発明の半導電性ポリマー組成物の表面平滑性特性の一般的な定義は、下記のようなサンプルおよび測定法を用いて判定された。
【００６４】
説明の目的上、試験器具の模式的概略は、米国特許第６５９４０１５号の図１に掲載されている。本明細書では、半導電性ポリマー組成物からなるテープ１を所与の速度でロッド２に通し、光源４から出射された光線３をテープ１に通し、この光線３をカメラ５によりキャプチャする。テープ１の表面から突出した粒子７が存在する場合、光線３が変化する。この変化をカメラ５により記録する。カメラ５によるこの記録から、テープの表面から突出した粒子の高さおよび幅を計算することが可能である。このようにしてテープに存在する粒子の量、高さおよび幅を測定することができる。
【００６５】
この方法を使用して、表面平滑性、すなわち粒子が表面から外側に突出し、故にテープ表面の粗さを引き起こすことを判定する。表面平滑性は、（共）押出により製造されたケーブル上のポリマー層の平滑性を示す。この方法は、突出している粒子の幅をその前記突出の、テープの表面からの半分高さで検出および測定する。試験系は、たとえば米国特許第６５９４０１５号にさらに一般的に記載されている。
【００６６】
（ｉ）テープサンプルの調製
半導電性ポリエチレン組成物のペレット約４ｋｇを採取し、２０ｍｍおよび２５Ｄ押出機（供給会社コリン（Ｃｏｌｌｉｎ））のコリン製短軸スクリューを用い、押出機の入口から出発する様々な部分での温度設定：９５／１２０／１２０／１２５℃に従いテープサンプルとして押し出して１２５℃の温度のポリマー溶融物を得た。当業者に知られているようにポリマー材料にもよるが、押出プレートの前の圧力は典型的には２６０ｂａｒであり、滞留時間は１〜３分間に維持し、典型的なスクリュー速度は５０ｒｐｍである。押出機ダイ開口部：５０ｍｍ＊１ｍｍ、テープの厚さ：０．５ｍｍ＋／−１０μｍ、テープの幅：２０ｍｍ＋／−２ｍｍ。
【００６７】
テープを空気で冷却してそれを完全に固化してから、ダイの出口から５０ｃｍの距離にあるＳＳＡ機器のカメラ走査（検出）領域に曝す。測定域：ＳＳＡ機器のカメラは、テープが所与の速度で移動する間、テープ表面を走査する。走査幅は、テープの縁端部を除外するように設定される。走査は、１ｍ２の測定域に対応するテープに沿って行われる。さらなる詳細は下記に示される。
【００６８】
（ｉｉ）テープサンプルのＳＳＡの判定
本試験は、得られた押出テープが高速かつ優れた解像度で大表面でも走査できる光学スキャナーの前を通過する光学検査に基づく。ＳＳＡ機器は、十分にコンピュータ処理されており、動作中に統計的評価のため発見されたピップの位置および大きさに関する情報を自動的に記憶する。本明細書において「ピップ」は、高さが周囲のバックグラウンド粗さより少なくとも１桁高い比較的小さな節を意味する。ピップは独立しており、表面積あたりの数が限られている。
【００６９】
高さは、ベースライン（＝テープの表面）とピップの最も高い点との間の距離である。半分高さは、ベースラインから測定されたその高さの５０％でのピップの幅と定義される（Ｗ５０）。半分高さの測定では、テープサンプルの表面をベースラインと見なす。ピップは、本明細書の上記および下記において「テープの表面から突出した粒子」をいう。よって本明細書および特許請求の範囲で使用する場合、「テープサンプルの表面から突出した前記粒子の半分高さ」は、前記半分高さの幅（Ｗ５０）である。機器は、ドイツのＯＣＳ  ＧｍｂＨ製ＳＳＡ解析機器であった。
ハードウェア：画像プリプロセッサ（Ｉｍａｇｅ  Ｐｒｅ  Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）を通したＰＣ
ソフトウェア：ＮＯＰＩＮＩＴ
カメラ種類：２０４８画素のＤａｌｓａ製の分光写真カメラ、ライン周波数５０００のオンラインカメラ。
光源：強度制御赤色ＬＥＤ、
ピップ（粒子）の幅解像度：１０μｍ、
ピップ（粒子）の高さ解像度：１．５μｍ。
【００７０】
ＳＳＡ機器のテープ速度：５０ｍｍ／ｓ。テープ表面の水平は回転金属シャフトで作られる。光源およびカメラは、水平上の焦点に対して角度なく一直線に置かれる。
【００７１】
走査結果はテープの１ｍ２に関するものであり、
−  テープ表面（＝ベースライン）から突出した粒子（ａｒｔｉｃｌｅ）の半分高さで１５０μｍより大きな幅を有する、１ｍ２あたりの前記粒子の数
で表される。
【００７２】
得られた値は、判定対象の半導電性組成物のために調製され、かつ解析された１０個のテープサンプルから得られた粒子の平均数である。
【００７３】
上記の原理を使用してＳＳＡ法を、明細書および特許請求の範囲に示した粒度を検出できる、別のカメラおよび記載されたシステム構成により行うと、対応する正確さで判定された半分高さの幅が、上記のＳＳＡ法と同じ結果になると考えられる。
【００７４】
コモノマー含有量：
ポリマー中に存在する極性コモノマーの含有量（ｗｔ％およびｍｏｌ％）およびポリマー組成物中（好ましくはポリマー中）に存在するシラン基含有単位（好ましくはコモノマー）の含有量（ｗｔ％およびｍｏｌ％）：
【００７５】
定量核磁気共鳴（ＮＭＲ）分光法を使用して、ポリマー組成物中のポリマーのコモノマー含有量を定量した。
【００７６】
定量１Ｈ  ＮＭＲスペクトルを、４００．１５ＭＨｚで動作するＢｒｕｋｅｒ  Ａｄｖａｎｃｅ  ＩＩＩ  ４００  ＮＭＲスペクトロメーターを使用して溶液状態で記録した。スペクトルはすべて、すべての空気に窒素ガスを用いて１００℃で標準的な５ｍｍの広帯域インバースプローブヘッドを使用して記録した。約２００ｍｇの材料を、安定剤としてジ第三級ブチルヒドロキシトルエン（ＢＨＴ）（ＣＡＳ  １２８−３７−０）を使用して１，２−テトラクロロエタン−ｄ２（ＴＣＥ−ｄ２）に溶解させた。標準的なシングルパス励起を、３０°パルス、３ｓの待ち時間およびサンプル回転なしを利用して、採用した。２回のダミースキャンを用いて１スペクトルあたり合計１６トランジエント（ｔｒａｎｓｉｅｎｔ）を取得した。約２０ｐｐｍのスペクトル窓に相当した６０μｓのドエルタイム（ｄｗｅｌｌ  ｔｉｍｅ）で１ＦＩＤあたり合計３２ｋのデータポイントを集めた。次いでＦＩＤを６４ｋのデータポイントにゼロフィリングし、指数窓関数に０．３Ｈｚの線幅増大を適用した。この設定は主に、同じポリマー中に存在する場合にアクリル酸メチルおよびビニルトリメチルシロキサンの共重合に起因する定量シグナルを分解できるように選択した。
【００７７】
定量１Ｈ  ＮＭＲスペクトルは、特注のスペクトル解析自動化プログラムを用いて処理、積分を行い、定量特性を判定した。化学シフトはすべて、５．９５ｐｐｍの残留プロトン化溶媒のシグナルを内部標準とした。
【００７８】
存在する場合、様々なコモノマー配列においてビニルアシテート（ＶＡ）、アクリル酸メチル（ＭＡ）、ブチルアクリレート（ＢＡ）およびビニルトリメチルシロキサン（ＶＴＭＳ）の取り込みに起因する特徴的なシグナルが観察された（Ｒａｎｄｅｌｌ８９）。コモノマー含有量はすべて、ポリマー中に存在する他のすべてのモノマーに対して計算した。
【００７９】
ビニルアシテート（ＶＡ）の取り込みは、コモノマーあたりの報告された核（ｎｕｃｌｉｅ）数を説明する、＊ＶＡ部位に帰属する４．８４ｐｐｍのシグナルの積分を用い、存在する場合、ＢＨＴ由来のＯＨプロトンの重複を補正して定量した。
ＶＡ＝（Ｉ＊ＶＡ−（ＩＡｒＢＨＴ）／２）／１
【００８０】
アクリル酸メチル（ＭＡ）の取り込みは、コモノマーあたりの報告された核（ｎｕｃｌｉｅ）数を説明する、１ＭＡ部位に帰属する３．６５ｐｐｍのシグナルの積分を用いて定量した。
ＭＡ＝Ｉ１ＭＡ／３
【００８１】
ブチルアクリレート（ＢＡ）の取り込みは、コモノマーあたりの報告された核（ｎｕｃｌｉｅ）数を説明する、４ＢＡ部位に帰属する４．０８ｐｐｍのシグナルの積分を用いて定量した。
ＢＡ＝Ｉ４ＢＡ／２
【００８２】
ビニルトリメチルシロキサンの取り込みは、コモノマーあたりの報告された核数を説明する、１ＶＴＭＳ部位に帰属する３．５６ｐｐｍのシグナルの積分を用いて定量した。
ＶＴＭＳ＝Ｉ１ＶＴＭＳ／９
【００８３】
安定剤としてのＢＨＴの追加使用に起因する特徴的なシグナルが観察された。ＢＨＴ含有量は、分子あたりの報告された核数を説明する、ＡｒＢＨＴ部位に帰属する６．９３ｐｐｍのシグナルの積分を用いて定量した。
ＢＨＴ＝ＩＡｒＢＨＴ／２
【００８４】
エチレンコモノマー含有量は、０．００〜３．００ｐｐｍの全体的な脂肪族（全体的な）シグナルの積分を用いて定量した。この積分は、単離されたビニルアセテートの取り込み由来の１ＶＡ（３）部位およびαＶＡ（２）部位、単離されたアクリル酸メチルの取り込み由来の＊ＭＡ部位およびαＭＡ部位、単離されたブチルアクリレートの取り込み由来の１ＢＡ（３）部位、２ＢＡ（２）部位、３ＢＡ（２）部位、＊ＢＡ（１）部位およびαＢＡ（２）部位、単離されたビニルシランの取り込み由来の＊ＶＴＭＳ部位およびαＶＴＭＳ部位、ならびにＢＨＴ由来の脂肪族部位のほか、ポリエチレン配列由来の部位を含んでもよい。エチレンコモノマー総含有量は、全体の積分に基づき計算し、観察されたコモノマー配列およびＢＨＴを補正した。
Ｅ＝（１／４）＊［Ｉｂｕｌｋ−５＊ＶＡ−３＊ＭＡ−１０＊ＢＡ−３＊ＶＴＭＳ−２１＊ＢＨＴ］
【００８５】
全体的なシグナルにおけるαシグナルの半分はエチレンを表し、コモノマーを表さないこと、および分岐結合部位を含まない２つの飽和鎖末端（Ｓ）を補正できないためわずかな誤差が生じることに留意されたい。
【００８６】
ポリマー中のあるモノマー（Ｍ）の総モル分率は、下記のように計算した。
ｆＭ＝Ｍ／（Ｅ＋ＶＡ＋ＭＡ＋ＢＡ＋ＶＴＭＳ）
【００８７】
あるモノマー（Ｍ）のモルパーセント単位のコモノマー総取り込み率は、標準的なやり方でモル分率から下記のように計算した。
Ｍ［ｍｏｌ％］＝１００＊ｆＭ
【００８８】
あるモノマー（Ｍ）の重量パーセント単位（ｗｔ％）のコモノマー総取り込み率は、標準的なやり方でモル分率およびモノマーの分子量（ＭＷ）から下記のように計算した。
Ｍ［ｗｔ％］＝１００＊（ｆＭ＊ＭＷ）／（（ｆＶＡ＊８６．０９）＋（ｆＭＡ＊８６．０９）＋（ｆＢＡ＊１２８．１７）＋（ｆＶＴＭＳ＊１４８．２３）＋（（１−ｆＶＡ−ｆＭＡ−ｆＢＡ−ｆＶＴＭＳ）＊２８．０５））
【００８９】
ｒａｎｄａｌｌ８９
Ｊ．Ｒａｎｄａｌｌ，Ｍａｃｒｏｍｏｌ．Ｓｃｉ．，Ｒｅｖ．Ｍａｃｒｏｍｏｌ．Ｃｈｅｍ．Ｐｈｙｓ．１９８９，Ｃ２９，２０１。
【００９０】
上記の原理は、それぞれの特徴的なシグナルの積分を使用することにより、本出願に示した極性コモノマーの定義の範囲内であればＭＡ、ＢＡおよびＶＡ以外の任意のさらなる極性コモノマー（単数または複数）の含有量の定量に、さらに、本出願に示したシラン基含有単位の定義の範囲内であればＶＴＭＳ以外の任意のさらなるシラン基含有単位の含有量の定量に、同様に適合することができることが当業者に明らかである。
【００９１】
材料
Ｅｎｇａｇｅ  ８４０２は、ＤＯＷから市販されている、シングルサイト触媒により溶液重合されたポリエチレンプラストマーである。Ｅｎｇａｇｅ  ８４０２は、３０ｇ／１０ｍｉｎのＭＦＲ２（１９０℃／２．１６ｋｇ）および９０２ｋｇ／ｍ３の密度を有する超低密度ポリエチレン（コモノマーとして１−オクテン）である。
【００９２】
Ｅｎｇａｇｅ  ８１００は、ＤＯＷから市販されている、シングルサイト触媒により溶液重合されたポリエチレンプラストマーである。Ｅｎｇａｇｅ  ８１００は、１ｇ／１０ｍｉｎのＭＦＲ２（１９０℃／２．１６ｋｇ）および８７０ｋｇ／ｍ３の密度を有する超低密度ポリエチレン（コモノマーとして１−オクテン）である。
【００９３】
Ｑｕｅｏ  ０２１０は、Ｂｏｒｅａｌｉｓ  ＡＧから市販されている、シングルサイト触媒により溶液重合されたポリエチレンプラストマーである。ＱＵＥＯ  ０２１０は、１０ｇ／１０ｍｉｎのＭＦＲ２（１９０℃／２．１６ｋｇ）および９０２ｋｇ／ｍ３の密度を有する超低密度ポリエチレン（コモノマーとして１−オクテン）である。
【００９４】
Ｑｕｅｏ  ０２３０は、Ｂｏｒｅａｌｉｓ  ＡＧから市販されている、シングルサイト触媒により溶液重合されたポリエチレンプラストマーである。ＱＵＥＯ  ０２３０は、３０ｇ／１０ｍｉｎのＭＦＲ２（１９０℃／２．１６ｋｇ）および９０２ｋｇ／ｍ３の密度を有する超低密度ポリエチレン（コモノマーとして１−オクテン）である。
【００９５】
ＱＵＥＯ  ８２３０は、Ｂｏｒｅａｌｉｓ  ＡＧから市販されている、シングルサイト触媒により溶液重合されたポリエチレンプラストマーである。ＱＵＥＯ  ８２３０は、超低密度ポリエチレン（コモノマーとして１−オクテン）であり、３０ｇ／１０ｍｉｎのＭＦＲ２（１９０℃／２．１６ｋｇ）および８８２ｋｇ／ｍ３の密度を有する。
【００９６】
Ｑｕｅｏ  ２Ｍ１３７は、Ｂｏｒｅａｌｉｓ  ＡＧから市販されている、シングルサイト触媒により溶液重合されたポリエチレンプラストマーである。ＱＵＥＯ  ２Ｍ１３７は、超低密度ポリエチレン（コモノマーとして１−オクテン）であり、１ｇ／１０ｍｉｎのＭＦＲ２（１９０℃／２．１６ｋｇ）および８７０ｋｇ／ｍ３の密度を有する。
【００９７】
非極性エチレン−ブテン−コポリマー（Ｂｏｒｓｔａｒ技術）は、欧州特許第１６３４９１３号明細書に記載されているようなＢｏｒｓｔａｒ技術で製造される。本材料は、デュアルリアクタ、低圧法で製造された二峰性ポリマーである。ＭＦＲ２は２．６ｇ／１０ｍｉｎ、密度は９１２ｋｇ／ｍ３である。
【００９８】
ＥＢＡ  １７ｗｔ％は、１７ｗｔ％のブチルアクリレートのコモノマーを有するエチレンコポリマーであり、高圧ラジカル法で製造される。ＭＦＲ２は７ｇ／１０ｍｉｎ、密度は９２６ｋｇ／ｍ３である。
【００９９】
ＥＢＡ  １４ｗｔ％は、１４ｗｔ％のブチルアクリレートのコモノマーを有するエチレンコポリマーであり、高圧ラジカル法で製造される。ＭＦＲ２は１８ｇ／１０ｍｉｎ、密度は９２４ｋｇ／ｍ３である。
【０１００】
デンカブラックは、高い清浄度および非常に優れた導電性の特性を有し、デンカ株式会社から市販されているアセチレン導電性カーボンブラックである。
【０１０１】
ＴＭＱは、Ｌａｎｘｅｓｓから市販されている２，２，４−トリメチル−１，２−ジヒドロキノリンのポリマーである。
【実施例】
【０１０２】
様々なベース樹脂のサンプルを調製し、ゲルカウント量測定に従い測定する。
【０１０３】
【表１】
2018536062.tif 000003
【０１０４】
表から分かるように、ゲルの数に関して異なる材料中のゲルの数に大きな相違がある。
【０１０５】
半導電性例の配合
半導電性ポリエチレン組成物の例はすべて、Ｂｕｓｓｋｎｅａｄｅｒ  ＭＫで配合した。配合は、
ｉ）ベース樹脂およびＴＭＱをミキサー装置に導入し、ポリマー成分および添加剤を、ポリマー溶融物が得られるように高温で混合するステップ；
ｉｉ）ポリマー溶融物にカーボンブラックを加え、ポリマー溶融物をさらに混合するステップ
により行った。
【０１０６】
【表２】
2018536062.tif 000004
【０１０７】
表２に見られるように、ゲルカウント量のより少ないベース樹脂を用いた本発明例は、より平滑性の高い半導電性材料となる。
【０１０８】
発明例２および比較例１の組成物は、６０ｍｍのＭａｉｌｌｅｆｅｒ製トリプルヘッド押出機でブリードアウトする。８０メッシュ溶融物スクリーンを使用して溶融物中の最終的な不純物を除去した。ブリードアウトは、導体を使用せず、ケーブル押出機からポリマー溶融物のみを押し出すことを意味する。
【０１０９】
【表３】
2018536062.tif 000005
【０１１０】
ＲＰＭ値は、使用した押出機の大きさに適切であり、より多いゲルカウント量を有する配合物で溶融圧力が４〜５％高いことが見られる。これは、ゲルを溶融物スクリーンで濾過するためである。表３のＰ１およびＰ２は、ダイ前およびダイ後の圧力を意味する。
【０１１１】
ケーブル押出中の内部セミコンの圧力
ケーブルの構成は、５０ｍｍ２の撚りＡｌ導体および５．５ｍｍ厚の絶縁体である。内部および外部半導電層は、それぞれ０．９ｍｍおよび０．８ｍｍの厚さを有する。ケーブル線は１＋２系であり、よって押出ヘッドの１つは内部セミコン（セミコンはケーブルの半導電層の略語として使用する）用、およびもう１つは絶縁体＋外部セミコン用である。ケーブルの製造中の押出機のスクリーンパック前の溶融した半導電性組成物の圧力に注意されたい。４５ｍｍのＭａｉｌｌｅｆｅｒ製押出機で７５／１０５／１１０／１２０／１３０／１３０／１３０℃プロファイルの温度プロファイル、１．６ｍ／ｍｉｎのライン速度にて材料を押し出した。
【０１１２】
【表４】
2018536062.tif 000006
【０１１３】
本発明のサンプルは、比較例に比較して低い溶融圧力を示す。溶融物スクリーン前の溶融圧力はＰ１、溶融物スクリーン後はＰ２である。表１から思い起こせるように、比較例に使用したベース樹脂は、本発明例のベース樹脂に比較してかなり多いゲルカウント量を有する。ゲルの数の増加に伴い、より高い割合の比較配合物が押出機の溶融物スクリーンと相互作用し、本発明例に比較して非常に高い圧力を生じさせる。
【手続補正書】
【提出日】平成30年5月17日(2018.5.17)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ａ．９１０ｋｇ／ｍ３以下の密度を有する超低密度ポリオレフィン、
ｂ．少なくとも２０ｗｔ％の量のカーボンブラック
を含み、
「試験方法」において定義される、１０００μｍを超えるゲルの前記ポリオレフィン中のゲルカウントは１００ゲル／ｋｇ未満である、
ケーブル用の半導電性ポリエチレン組成物。
【請求項２】
前記超低密度ポリオレフィンを含む請求項１に記載の半導電性ポリエチレン組成物であって、「試験方法」において定義される、６００μｍを超えるゲルの前記ポリオレフィン中の前記ゲルカウントが５００ゲル／ｋｇ未満である、半導電性ポリエチレン組成物。
【請求項３】
前記超低密度ポリオレフィンを含む請求項１または２に記載の半導電性ポリエチレン組成物であって、「試験方法」において定義される、３００μｍを超えるゲルの前記ポリオレフィン中の前記ゲルカウントが２０００ゲル／ｋｇ未満である、半導電性ポリエチレン組成物。
【請求項４】
前記超低密度ポリオレフィンは５〜２５ｇ／１０ｍｉｎの範囲のＭＦＲ２（１９０℃および２．１６ｋｇ）を有する、請求項１〜３のいずれか一項に記載の半導電性ポリエチレン組成物。
【請求項５】
前記超低密度ポリオレフィンは少なくとも２つの画分を含む、請求項１〜４のいずれか一項に記載の半導電性ポリエチレン組成物。
【請求項６】
前記超低密度ポリオレフィンは、
ａ．８８５〜９２０ｋｇ／ｍ３の範囲の密度および１５〜５０ｇ／１０ｍｉｎの範囲のＭＦＲ２（１９０℃および２．１６ｋｇ）を有する第１の画分、
ｂ．８４０〜８８０ｋｇ／ｍ３の範囲の密度および０．５〜１０ｇ／１０ｍｉｎの範囲のＭＦＲ２（１９０℃および２．１６ｋｇ）を有する第２の画分、
を含み、
前記ポリオレフィンの第１および第２の画分の量は前記ポリオレフィンの少なくとも１０ｗｔ％の量で存在する、
請求項５に記載の半導電性ポリエチレン組成物。
【請求項７】
前記半導電性ポリエチレン組成物はエチレン極性コポリマーを含む、請求項１〜６のいずれか一項に記載の半導電性ポリエチレン組成物。
【請求項８】
前記超低密度ポリオレフィンと前記エチレン極性コポリマーのＭＦＲ２（１９０℃および２．１６ｋｇ）の比は０．５〜４である、請求項１〜７のいずれか一項に記載の半導電性ポリエチレン組成物。
【請求項９】
前記超低密度ポリオレフィンおよび前記エチレン極性コポリマーのＭＦＲ２（１９０℃および２．１６ｋｇ）は１５ｇ／１０ｍｉｎ未満異なる、請求項１〜８のいずれか一項に記載の半導電性ポリエチレン組成物。
【請求項１０】
前記エチレン極性コポリマーは５〜５０ｇ／１０ｍｉｎの範囲のＭＦＲ２（１９０℃および２．１６ｋｇ）を有する、請求項１〜９のいずれか一項に記載の半導電性ポリエチレン組成物。
【請求項１１】
前記ポリエチレン組成物は３０〜４５ｗｔ％の量のカーボンブラックを含む、請求項１〜１０のいずれか一項に記載の半導電性ポリエチレン組成物。
【請求項１２】
前記半導電性ポリエチレン組成物は、方法において定義される、０．１５０ｍｍ超であるピップ５未満／ｍ２を有する、請求項１〜１１のいずれか一項に記載の半導電性ポリエチレン組成物。
【請求項１３】
請求項１〜１２のいずれか一項に記載の半導電性ポリエチレン組成物を含む少なくとも１つの半導電層を含むケーブル。
【請求項１４】
前記少なくとも１つの半導電層は内部半導電層である、請求項１３に記載のケーブル。
【請求項１５】
前記ケーブルはＤＣケーブルである、請求項１３または１４に記載のケーブル。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１４】
特許文献４には、シングルサイト触媒による線状ポリマーおよびＬＤＰＥを含む半導電性シールド用組成物が開示されている。シングルサイト触媒による線状ポリマーの例としてＥｎｇａｇｅ材料が挙げられる。特許文献５は、特に電力ケーブル用の絶縁システムに関する。その絶縁システムは、第１の半導電性組成物の第１の層、絶縁性組成物の第２の層、および第２の半導性組成物の第３の層によって構成される少なくとも３つの隣接する層を有する。半導性組成物は、ポリマーの全量の少なくとも５０重量％の、０．９２０ｇ／ｃｍ３未満の密度を有する低密度メタロセン触媒によるポリエチレン、および好ましくは１５〜５５重量％の量のカーボンブラックを含む材料から生成される。

【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１７】
【特許文献１】欧州特許第１６３４９１３号
【特許文献２】欧州特許第１９７８０４０号
【特許文献３】米国特許第５５５６６９７号
【特許文献４】欧州特許第２５３２０１１号
【特許文献５】国際公開第０２／０５９９０９号
【国際調査報告】
2018536062.tif 000007
2018536062.tif 000008