Coated conductors including cross-linked polyolefin elastomer compositions

Abstract

Embodiments are directed to a coated conductor comprising a conductor and an insulation layer at least partially surrounding the conductor. The insulation layer comprises a cross-linked polyolefin elastomer composition. The cross-linked polyolefin elastomer composition comprises a polyolefin elastomer comprising the polymerized reaction product of ethylene monomer and at least one C4-C12 alpha-olefin comonomer. The polyolefin elastomer comprises a density from 0.870 to 0.910 g / cc. a melt index (I2) of 0.5 to 5.0 dg / min, wherein I2 is measured according to ASTM D1238 (190 ℃, 2.16 Kg); an I10 / I2 greater than or equal to 12, wherein I10 is measured according to ASTM D1238 (190 ℃, 10 Kg); greater than or equal to 0.2 vinyls per 1000 carbons; a polydispersity index of less than or equal to 3.5;and a molecular number normalized total chain-end of greater than or equal to 2.7.

Description

COATED CONDUCTORS INCLUDING CROSS-LINKED POLYOLEFIN ELASTOMER COMPOSITIONSTECHNICAL FIELD

[0001] Embodiments of the present disclosure generally relate to coated conductors and specifically relate to coated conductors comprising a polyolefin elastomer having a desired processability to form a polyolefin elastomer formulation having improved extrudability and peroxide curing, thereby resulting in a cross-linked polyolefin elastomer composition having desired electrical and mechanical properties.BACKGROUND

[0002] Polyolefin elastomers are used in a variety of applications, such as wire and cable insulation, due to advantages such as dielectric properties, flexibility over a broad temperature range, softness, and / or acceptable response to peroxide and other crosslinking systems. However, conventional polyolefin elastomers generally have lower levels of long-chain branching in the polymers, and thus the materials are more difficult to process. For example, extrusion at a high rate can lead to melt fracture related surface defects, overheating of the polymers leading to the premature crosslinking of the formulation, and / or reduced melt strength leading to poor shape retention of the materials after extrusion. Also, low shear thinning rheology limits production rates in post synthesis processing and extrusion equipment, particularly in compounding and cable extrusion.

[0003] Industrially, polyolefin producers may require advanced and more complex catalyst / process (e.g. dual-catalyst and / or dual reactor systems) to make polyolefin plastomers and elastomers with broad molecular weight distribution to achieve the favored rheological features for improved polymer processing. This adds process complexity and increased operational and capital costs. Other disadvantages of making a broad polymer composition with dual-catalyst or dual-reactor processes, in elastomer applications, are that as the molecular weight / compositional distribution of the polymers broaden, the materials tend to have worse physical properties, and particularly materials tend to have poor peroxide crosslinking response due to the presence of low molecular weight species in the composition. Poor peroxide crosslinking necessitates the use of additional peroxide additives in the formulation, which can increase the amount of byproduct that can deteriorate cable performance. Additionally, it may require longer processing time to achieve the desired level of crosslinking, thereby reducing cable manufacturing efficiency.

[0004] Accordingly, there is a need for improved polyolefin elastomers having a desired processability to form a polyolefin elastomer formulation having improved extrudability and improved peroxide curing, thereby resulting in a cross-linked polyolefin elastomer composition having desired electrical and mechanical properties for use in a wire and cable application.SUMMARY

[0005] The embodiments of the present disclosure meet this need by utilizing a polyolefin elastomer having a high level of long chain branching (LCB) and a low polydispersity index. This resulted in a polyolefin elastomer having a desired processability (i.e., I10 / I2 is greater than or equal to 12) to form a polyolefin elastomer formulation having improved extrudability (e.g., V0 greater than or equal to 7 x 104 Pa·s; V0.1 greater than or equal to 5500 Pa·s; V100 less than or equal to 3500 Pa·s; and V0.1 / V100 greater than or equal to 20) and peroxide curing (e.g., MH-ML greater than or equal to 3 lb-in) , thereby resulting in a cross-linked polyolefin elastomer composition having desired electrical properties (e.g., a dissipation factor less than or equal to 0.2, as measured at 60 Hz, 2 kV, and 130 ℃) and mechanical properties (e.g., a hot creep at 200 ℃, 0.2 MPa after crosslinking less than or equal to 35%; a flexural modulus less than or equal to 65 MPa, a Shore D hardness less than or equal to 50, and a Shore A hardness less than or equal to 95) for use in a wire and cable application.

[0006] In one embodiment, a coated conductor comprises a conductor and an insulation layer at least partially surrounding the conductor. The insulation layer comprises a cross-linked polyolefin elastomer composition. The cross-linked polyolefin elastomer composition comprises a polyolefin elastomer comprising the polymerized reaction product of ethylene monomer and at least one C4-C12 alpha-olefin comonomer. The polyolefin elastomer comprises a density from 0.870 to 0.910 g / cc. a melt index (I2) of 0.5 to 5.0 dg / min, wherein I2 is measured according to ASTM D1238 (190 ℃, 2.16 Kg) ; an I10 / I2 greater than or equal to 12, wherein I10 is measured according to ASTM D1238 (190 ℃, 10 Kg) ; greater than or equal to 0.2 vinyls per 1000 carbons; a polydispersity index of less than or equal to 3.5; and a molecular number normalized total chain-end of greater than or equal to 2.7.

[0007] Additional features and advantages will be set forth in the detailed description, which follows, and in part will be readily apparent to those skilled in the art from that description or recognized by practicing the embodiments described herein, including the detailed description which follows and the claims.

[0008] It is to be understood that both the foregoing general description and the following detailed description describe various embodiments and are intended to provide an overview or framework for understanding the nature and character of the claimed subject matter.DETAILED DESCRIPTION

[0009] Specific embodiments of the present application will now be described. The disclosure may be embodied in different forms and should not be construed as limited to the embodiments set forth in this disclosure. Rather, these embodiments are provided so that this disclosure will be thorough and complete, and will fully convey the scope of the subject matter to those skilled in the art.

[0010] DEFINITIONS

[0011] Unless stated to the contrary, implicit from the context, or customary in the art, all parts and percentages are based on weight, and all test methods are current as of the filing date of this disclosure.

[0012] The term "polymer" as used herein, refers to a polymeric compound prepared by polymerizing monomers, whether of the same or a different type. The generic term polymer includes the term homopolymer (employed to refer to polymers prepared from only one type of monomer, with the understanding that trace amounts of impurities can be incorporated into the polymer structure) , and the term interpolymer as defined hereinafter. Trace amounts of impurities, such as catalyst residues, can be incorporated into and / or within the polymer. Typically, a polymer is stabilized with very low amounts ( “ppm” amounts) of one or more stabilizers.

[0013] The term "interpolymer" as used herein, refers to a polymer prepared by the polymerization of at least two different types of monomers. The term interpolymer thus includes the term copolymer (employed to refer to polymers prepared from two different types of monomers) and polymers prepared from more than two different types of monomers.

[0014] The term “polyolefin” as used herein, refers to a polymer that comprises, in polymerized form, 50 wt. %or a majority weight percent of an olefin, such as ethylene or propylene (based on the weight of the polymer) , and optionally may comprise one or more comonomers.

[0015] The terms "ethylene-based polymer" or “polyethylene” as used herein, refers to a polymer that comprises, in polymerized form, 50 wt%or a majority weight percent of ethylene (based on the weight of the polymer) , and optionally may comprise one or more comonomers.

[0016] The term, "ethylene / alpha-olefin copolymer" as used herein, refers to a copolymer that comprises, in polymerized form, 50 wt%or a majority weight percent of ethylene (based on the weight of the copolymer) , and an alpha-olefin, as the only two monomer types. Preferably, the ethylene / alpha-olefin copolymer is a random copolymer (i.e., comprises a random distribution of its monomeric constituents) .

[0017] As used herein, “unimodal” refers to a molecular weight distribution (MWD) indicated by a Gel Permeation Chromatography (GPC) curve that exhibits a single peak, which is defined by a single positive inflection point where derivative values of the GPC curve for the MWD go from positive to negative as the log (molecular weight) increases within a range from 2 to 8, further 3 to 7. Preferably, the resin has Mw / Mn less than about 3.5, further less than 2.8. More preferably, resin composition is the result of a single reactor, single catalyst polymerization process.

[0018] The term “polyolefin elastomer formulation” as used herein, refers to a cross-linkable formulation, prior to crosslinking, that includes polyolefin elastomer, organic peroxide, and any additives.

[0019] The term “cross-linked polyolefin elastomer composition” as used herein, refers to a composition that has a network structure due to the formation of chemical bonds between polymer chains in a polyolefin elastomer formulation. The degree of formation of this network structure is indicated by an increase in the “MH-ML” differential, relative to the non-cross-linked composition.

[0020] The terms "comprising" , "including" , "having” , and their derivatives, are not intended to exclude the presence of any additional component, step or procedure, whether the same is specifically disclosed. In order to avoid any doubt, all compositions claimed through use of the term "comprising" may include any additional additive, adjuvant, or compound, whether polymeric or otherwise, unless stated to the contrary. In contrast, the term, "consisting essentially of” excludes from the scope of any succeeding recitation any other component, step or procedure, excepting those that are not essential to operability. The term "consisting of” excludes any component, step or procedure, not specifically delineated or listed.

[0021] EMBODIMENTS

[0022] Polyolefin Elastomer

[0023] Embodiments of the present disclosure are directed to polyolefin elastomers comprising the polymerized reaction product of ethylene monomer and at least one C4-C12 alpha-olefin comonomer. The polyolefin elastomer comprises: a density from 0.870 to 0.910 g / cc; a melt index (I2) of 0.5 to 5.0 dg / min, wherein I2 is measured according to ASTM D1238 (190 ℃, 2.16 Kg) ; an I10 / I2 greater than or equal to 12, wherein I10 is measured according to ASTM D1238 (190 ℃, 10 Kg) ; greater than or equal to 0.2 vinyls per 1000 carbons; a polydispersity index of less than or equal to 3.5; and a molecular number normalized total chain-end of greater than or equal to 2.7. Properties of the polyolefin elastomer provided herein refer to the properties of the polyolefin elastomer prior to crosslinking.

[0024] As stated above, the polyolefin elastomer may comprise an ethylene-based polymer comprising the polymerized reaction product of ethylene and a C4-C12 alpha-olefin comonomer. In one embodiment, the ethylene-based polymer is an ethylene / alpha-olefin random copolymer. In another embodiments, the ethylene-based polymer is a unimodal ethylene / alpha-olefin random copolymer. The C4-C12 alpha-olefin comonomer may include various alpha-olefin comonomers, for example, 1-butene, 1-hexene, and 1-octene. In one embodiment, the alpha-olefin comonomer comprises 1-octene.

[0025] The polyolefin elastomer may include a density of 0.870 to 0.910 g / cc, from 0.875 to 0.90 g / cc, from 0.880 to 0.890 g / cc, or from any combination of one or more of these ranges.

[0026] The polyolefin elastomer may include a melt index (I2) of 0.5 to 5.0 dg / min wherein I2 is measured according to ASTM D1238 (190 ℃, 2.16 Kg) , and in further embodiments, may include an I2 from 1.0 to 4.0 dg / min, from 1.5 to 3.5 dg / min, from 2.0 to 3.0 dg / min, or from any combination of one or more of these ranges. In other embodiments, the I2 may have ranges extending from a lower limit of 0.5, 1.0, 1.5, 2.0, 3.0, or 4.0 dg / min to an upper limit of 2.0, 2.5, 3.0, 3.5, 4.0, 4.5, or 5.0 dg / min.

[0027] The polyolefin elastomer may include an I10 / I2 greater than or equal to 12, wherein I10 is measured according to ASTM D1238 (190 ℃, 10 Kg) , and in further embodiments, may include an I10 / I2 of 12 to 20, from 12.5 to 18, from 13 to 16, from 13.5 to 15, or from any combination of one or more of these ranges. Without being limited to theory, it is believed that the I10 / I2 range correlates to increased long chain branching which aids in the processability of the POE resin, and this can lead to a polyolefin elastomer formulation with improved extudability (e.g., V0 greater than or equal to 7 x 104 Pa·s; V0.1 greater than or equal to 5500 Pa·s; V100 less than or equal to 3500 Pa·s; and V0.1 / V100 greater than or equal to 20) .

[0028] The polyolefin elastomer may have a high vinyl unsaturation as demonstrated by having greater than or equal to 0.2 vinyls per 1000 carbons. In embodiments, the polyolefin elastomer may have from 0.2 to 1 vinyls per 1000 carbons, from 0.2 to 0.8 vinyls per 1000 carbons, from 0.2 to 0.6 vinyls per 1000 carbons, from 0.2 to 0.4 vinyls per 1000 carbons, or from any combination of one or more of these ranges.

[0029] The polyolefin elastomer may include greater than or equal to 0.2 unsaturations per 1000 carbons, or greater than 0.3 unsaturations per 1000 carbons, and in further embodiments may include from 0.25 to 2 unsaturations per 1000 carbons, from 0.30 to 1 unsaturations per 1000 carbons, from 0.35 to 0.75 unsaturations per 1000 carbons, or from any combination of one or more of these ranges.

[0030] The percentage of vinyls in the total unsaturation of the polyolefin elastomer may be at least 50%, at least 55%, at least 60%, at least 65%, or at least 70%.

[0031] The polyolefin elastomer may have an oligomer level less than 5000 ppm. For example, in embodiments, the polyolefin elastomer may have an oligomer level less than 5000 ppm, less than 4500 ppm, less than 4000 ppm, less than 3500 ppm, less than 3500 ppm, or less than 2500 ppm, less than 2000 ppm, less than 1500 ppm, less than 1000 ppm, less than 500 ppm, less than 250 ppm, or less than 200 ppm. Without being bound by theory, the present polyolefin elastomer have a high vinyl level on the chain-end and low oligomer level due to selection of catalyst and process conditions. In polymers with high vinyl level and high oligomer level, there can be a high level of oligomers (low Mw components) with vinyl chain ends, which result in low cross-linking efficiency.

[0032] The polyolefin elastomer may have a number average molecular weight (Mn) of from 20 to 60 kg / mol, wherein Mn is measured in accordance with conventional Gel Permeation Chromatography (GPC) . For example, in embodiments, the polyolefin elastomers may have a number average molecular weight (Mn) of from 20 to 60 kg / mol, from 25 to 40 kg / mol, from 30 to 35 kg / mol, or from any combination of one or more of these ranges.

[0033] The polyolefin elastomer may have a weight average molecular weight (Mw) of from 60 to 120 kg / mol, wherein Mw is measured in accordance with conventional GPC. For example, in embodiments, the polyolefin elastomers may have a weight average molecular weight (Mw) of from 60 to 120 kg / mol, from 70 to 100 kg / mol, from 75 to 90 kg / mol, or from any combination of one or more of these ranges.

[0034] The polyolefin elastomer may have a polydispersity index (Mw / Mn) of less than or equal to 3.5, less than or equal to 3.25, less than or equal to 3.0, or less than or equal to 2.75. In embodiments, the polyolefin elastomers may have a polydispersity index (Mw / Mn) of from 1.0 to 3.5, from 1.5 to 3.25, from 2.0 to 3.0, from 2.25 to 2.75, or from any combination of one or more of these ranges. Without intending to be bound by any particular theory, it is believed that a reduced polydispersity index of polyolefin elastomers may result in a polyolefin elastomer formulation having improved peroxide curing (e.g., MH-ML greater than or equal to 3 lb-in) , thereby resulting in a cross-linked polyolefin elastomer composition having a desired hot creep (e.g., less than or equal to 35%at 200 ℃, 0.2 MPa after crosslinking) .

[0035] The polyolefin elastomers may have a molecular number normalized total chain-end of greater than or equal to 2.7. For example, in embodiments, polyolefin elastomers may have a molecular number normalized total chain-end of greater than or equal to 2.7, greater than or equal to 2.8, greater than or equal to 2.9, greater than or equal to 3.0, greater than or equal to 3.1, or greater than or equal to 3.2, less than or equal to 10.0, less than or equal to 8, less than or equal to 6, less than or equal to 5, or less than or equal to 4, or from any combination of one or more of these ranges. As used herein, “molecular number normalized total chain-end” of the polyolefin elastomer is calculated using the following equation: Mn normalized total chain-end = Total chain-ends (per 1000 carbons) *Mn (kg / mol)  /  [14 (kg / mol) (per 1000 carbons) ] . The calculation of the total chain-ends is further described in the test methods disclosed herein. Without intending to be bound by any particular theory, it is believed that a higher molecular number normalized total chain-end in the polyolefin elastomer indicates a higher degree of long chain branching.

[0036] In particular embodiments, the polydispersity index of the polyolefin elastomer may be less than or equal to 3.0 and the molecular number normalized total chain-end of the polyolefin elastomer may be greater than or equal to 3.0.

[0037] The polyolefin elastomer may have a rheology ratio (V0.1 / V100) of greater than 3, wherein V0.1 is the viscosity at 190 ℃ at an angular frequency of 0.1 radians / second, V100 is the viscosity at 190 ℃ at an angular frequency of 100 radians / second. In further embodiments, the rheology ratio may be greater than 3, greater than 6, greater than 9, or greater than 12. Moreover, the rheology of the polyolefin elastomer may be characterized by the following equation: (V0.1 / V100) *I20.5, which further accounts for the effect of melt index. When applying this equation, the polyolefin elastomer may have a value of greater than 7.5 (dg / min) 0.5, greater than 8 (dg / min) 0.5, greater than 10 (dg / min) 0.5, greater than 12 (dg / min) 0.5, greater than 14 (dg / min) 0.5.

[0038] Polyolefin Elastomer Formulation

[0039] The present disclosure is also directed to polyolefin elastomer formulations, which comprise the polyolefin elastomer and an organic peroxide. In another embodiment, the polyolefin elastomer formulation may also comprise an additive.

[0040] In embodiments, the polyolefin elastomer formulation may comprise 50 wt%to 99.5 wt%of the polyolefin elastomer. In embodiments, the amount of the polyolefin elastomer in the polyolefin elastomer formulation may be from 50 wt%to 99.5 wt%, from 50 wt%to 99 wt%, from 50 wt%to 98.5 wt%, from 50 wt%to 98 wt%, from 60 wt%to 99.5 wt%, from 60 wt%to 99 wt%, from 60 wt%to 98.5 wt%, from 60 wt%to 98 wt%, from 70 wt%to 99.5 wt%, from 70 wt%to 99 wt%, from 70 wt%to 98.5 wt%, from 70 wt%to 98 wt%, from 80 wt%to 99.5 wt%, from 80 wt%to 99 wt%, from 80 wt%to 98.5 wt%, from 80 wt%to 98 wt%, from 90 wt%to 99.5 wt%, from 90 wt%to 99 wt%, from 90 wt%to 98.5 wt%, from 90 wt%to 98 wt%, from 95 wt%to 99.5 wt%, from 95 wt%to 99 wt%, from 95 wt%to 98.5 wt%, or from 95 wt%to 98 wt%.

[0041] Various organic peroxides are considered suitable. Useful peroxides include, but are not limited to, peroxycarbonates, such as, for example, tert-amylperoxy-2-ethylhexyl carbonate (TAEC) ; and peroxyketals, such as, for example, 1, 1-di (tert-amylperoxy) cyclohexane. Examples of organic peroxides may include t-butylperoxyisopropyl carbonate; t-butylperoxy-2-ethylhexyl carbonate (TBEC) ; tert-Amylperoxy 2-ethylhexyl carbonate (TAEC) ; t-butylperoxyacetate; t-butylperoxybenzoate; dicumyl peroxide (DCP) ; 2, 5-dimethyl-2, 5-di (t-butylperoxy) hexane; di-t-butyl peroxide; 2, 5-dimethyl-2, 5-di- (t-butyl-peroxy) hexyne-3; 1, 1-di- (t-butylperoxy) -3, 3, 5-trimethyl-cyclohexane; 1, 1-di- (t-butylperoxy) -cyclohexane; methyl ethyl ketone peroxide; 2, 5-dimethyl-hexyl-2, 5-diperoxybenzoate; t-butyl hydroperoxide; p-menthane hydroperoxide; benzoyl peroxide; p-chlorobenzoyl peroxide; t-butylperoxyisobutyrate; hydroxyheptyl peroxide; and dicyclohexanone peroxide; bis (tert-butyldioxyisopropyl) benzene (BIPB) ; 1, 1-di (tert-butylperoxy) cyclohexane; 2, 5-Bis (tert-butylperoxy) -2, 5-dimethylhexane; or combinations thereof. In one embodiment, the organic peroxide comprises at least one of TBEC, and TAEC. In embodiments, the organic peroxide comprises bis (tert-butyldioxyisopropyl) benzene (BIPB) , dicumyl peroxide, tert-Butylperoxy 2-ethylhexyl carbonate (TBEC) , tert-amylperoxy 2-ethylhexyl carbonate (TAEC) , 1, 1-di (tert-butylperoxy) cyclohexane, 1, 1-di- (t-butylperoxy) -3, 3, 5-trimethyl-cyclohexane, dicumyl peroxide (DCP) , 2, 5-Bis (tert-butylperoxy) -2, 5-dimethylhexane, or combinations thereof.

[0042] In embodiments, the polyolefin elastomer formulation may comprise 0.5 wt%to 2 wt%of the organic peroxide. In embodiments, the amount of the organic peroxide in the polyolefin elastomer formulation may be from 0.5 wt%to 2 wt%, from 0.5 wt%to 1.5 wt%, from 0.5 wt%to 1 wt%, from 1 wt%to 2 wt%, or from 1 wt%to 1.5 wt%.

[0043] Various additives are considered suitable. Useful additives include, but are not limited to antioxidants, crosslinking agents (e.g., cure boosters or coagents) , other polymers beyond those noted above, tree-retardants (e.g., polyethylene glycol, polar polyolefin copolymers, etc. ) , scorch-retardants, processing aids, fillers, coupling agents, ultraviolet absorbers or stabilizers, antistatic agents, nucleating agents, slip agents, plasticizers, lubricants, viscosity control agents, tackifiers, anti-blocking agents, surfactants, extender oils, acid scavengers, flame retardants, and metal deactivators.

[0044] Fillers suitable for use herein include, but are not limited to, heat-treated clay, surface-treated clay, organo-clay, precipitated silica and silicates, fumed silica, calcium carbonate, ground minerals, aluminum trihydroxide, magnesium hydroxide, and carbon blacks. Fillers may be used with polyolefin elastomers to enhance initial and long-term electrical properties, mechanical properties, and thermal properties. Improved tensile strength may be desired to for the longevity and reliability of the power cable. Adding a filler, such as clay, to an insulation layer may help to make the power cable more resistant to high temperatures as medium voltage cables may generate significant heat during operation. In embodiments, the polyolefin elastomer formulation may comprise from 0 wt%to 49.5 wt%of the filler, or from 20 wt%to 40 wt%of the filler. Additives, other than fillers, may each be used in amounts from 0.01 wt%to 10 wt%, from 0.05 wt%to 5 wt%, or from 0.1 wt%to 1 wt%.

[0045] Exemplary antioxidants include hindered phenols (e.g., tetrakis [methylene (3, 5-di-t-butyl-4-hydroxyhydrocinnamate) ] methane; 4, 4′-thiobis (2-t-butyl-5-methylphenol) ) ; phosphites and phosphonites (e.g., tris (2, 4-di-t-butylphenyl) phosphate) ; thio compounds (e.g., dilaurylthiodipropionate) ; various siloxanes; and various amines (e.g., polymerized 2, 2, 4-trimethyl-1, 2-dihydroquinoline) . Antioxidants can be used in amounts of 0.1 to 5 wt %. In the formation of wire and cable compositions, discussed below, antioxidants may be added to the system before processing (i.e., prior to extrusion and crosslinking) of the finished article.

[0046] Examples of known crosslinking coagents are triallyl isocyanurate, ethoxylated bisphenol A dimethacrylate, α-methyl styrene dimer (AMSD) , and other co-agents described in U.S. Pat. Nos. 5,346,961 and 4,018,852, which is incorporated by reference herein in its entirety.

[0047] The polyolefin elastomer formulation may have a maximum torque (MH) and a minimum torque (ML) , as measured using a Moving Die Rheometer (MDR) at 182 ℃ for 12 minutes. Methods of determining the MH and ML of the cross-linked polyolefin elastomer are further described in the test methods described herein. Without intending to be bound by any particular theory, it is believed that the difference of the MH and ML (i. e MH-ML) may demonstrate the degree of curing of the formulation. It is believed that a higher MH-ML value correlates to a more cross-linked polymer network.

[0048] As described herein, the polyolefin elastomer formulation has improved extrudability (e.g., V0 greater than or equal to 7 x 104 Pa·s; V0.1 greater than or equal to 5500 Pa·s; V100 less than or equal to 3500 Pa·s; and V0.1 / V100 greater than or equal 20) .

[0049] In embodiments, the polyolefin elastomer formulation comprises V0 greater than or equal to 7 x 104 Pa·s. In embodiments, the V0 of the polyolefin elastomer formulation may be greater than or equal to 7 x 104 Pa·s, greater than or equal to 1 x 105 Pa·s, greater than or equal to 2.5 x 105 Pa·s, greater than or equal to 5 x 105 Pa·s, greater than or equal to 7.5 x 105 Pa·s, or greater than or equal to 1 x 106 Pa·s. In embodiments, the V0 of the polyolefin elastomer formulation may be less than or equal to 2.5 x 107 Pa·s, less than or equal to 1 x 107 Pa·s, less than or equal to 7.5 x 106 Pa·s, less than or equal to 5 x 106 Pa·s, less than or equal to 2.5 x 106 Pa·s, or less than or equal to 1 x 106 Pa·s. In embodiments, the V0 of the polyolefin elastomer formulation may be from 7 x 104 Pa·s to 2.5 x 107 Pa·s, from 7 x 104 Pa·s to 1 x 107 Pa·s, from 7 x 104 Pa·s to 7.5 x 106 Pa·s, from 7 x 104 Pa·s to 5 x 106 Pa·s, from 7 x 104 Pa·s to 2.5 x 106 Pa·s, from 7 x 104 Pa·s to 1 x 106 Pa·s, from 1 x 105 Pa·s to 2.5 x 107 Pa·s, from 1 x 105 Pa·s to 1 x 107 Pa·s, from 1 x 105 Pa·s to 7.5 x 106 Pa·s, from 1 x 105 Pa·s Pa·s to 5 x 106 Pa·s, from 1 x 105 Pa·s to 2.5 x 106 Pa·s, from 1 x 105 Pa·s to 1 x 106 Pa·s, from 2.5 x 105 Pa·s to 2.5 x 107 Pa·s, from 2.5 x 105 Pa·s to 1 x 107 Pa·s, from 2.5 x 105 Pa·s to 7.5 x 106 Pa·s, from 2.5 x 105 Pa·s to 5 x 106 Pa·s, from 2.5 x 105 Pa·s to 2.5 x 106 Pa·s, from 2.5 x 105 Pa·s to 1 x 106 Pa·s, from 5 x 105 Pa·s to 2.5 x 107 Pa·s, from 5 x 105 Pa·s to 1 x 107 Pa·s, from 5 x 105 Pa·s to 7.5 x 106 Pa·s, from 5 x 105 Pa·s to 5 x 106 Pa·s, from 5 x 105 Pa·s to 2.5 x 106 Pa·s, from 5 x 105 Pa·s to 1 x 106 Pa·s, from 7.5 x 105 Pa·s to 2.5 x 107 Pa·s, from 7.5 x 105 Pa·s to 1 x 107 Pa·s, from 7.5 x 105 Pa·s to 7.5 x 106 Pa·s, from 7.5 x 105 Pa·s to 5 x 106 Pa·s, from 7.5 x 105 Pa·s to 2.5 x 106 Pa·s, from 7.5 x 105 Pa·s to 1 x 106 Pa·s, from 1 x 106 Pa·s to Pa·s to 2.5 x 107 Pa·s, from 1 x 106 Pa·s to 1 x 107 Pa·s, from 1 x 106 Pa·s to 7.5 x 106 Pa·s, from 1 x 106 Pa·s Pa·s to 5 x 106 Pa·s, or from 1 x 106 Pa·s to 2.5 x 106 Pa·s.

[0050] In embodiments, the polyolefin elastomer formulation may comprise V0.1 greater than or equal to 5500 Pa·s. In embodiments, the V100 of the polyolefin elastomer formulation may be greater than or equal to 5500 Pa·s, greater than or equal to 1 x 104 Pa·s, greater than or equal to 2.5 x 104 Pa·s, greater than or equal to 5 x 104 Pa·s, or greater than or equal to 1 x 105 Pa·s. In embodiments, the V100 of the polyolefin elastomer formulation may be less than or equal to 5 x 105 Pa·s or less than or equal to 2.5 x 105 Pa·s. In embodiments, the V100 of the polyolefin elastomer formulation may be from 5500 Pa·s to 5 x 105 Pa·s, from 5500 Pa·s to 2.5 x 105 Pa·s, from 1 x 104 Pa·s to 5 x 105 Pa·s, from 1 x 104 Pa·s to 2.5 x 105 Pa·s, from 2.5 x 104 Pa·s to 5 x 105 Pa·s, from 2.5 x 104 Pa·s to 2.5 x 105 Pa·s, from 5 x 104 Pa·s to 5 x 105 Pa·s, from 5 x 104 Pa·s to 2.5 x 105 Pa·s, from 1 x 105 Pa·s to 5 x 105 Pa·s, or from 1 x 105 Pa·s to 2.5 x 105 Pa·s.

[0051] In embodiments, the polyolefin elastomer formulation comprises V100 less than or equal to 3500 Pa·s. In embodiments, the V100 of the polyolefin elastomer formulation may be less than or equal to 3500 Pa·s, less than or equal to 3000 Pa·s, less than or equal to 2500 Pa·s, less than or equal to 2000 Pa·s, less than or equal to 1500 Pa·s, or less than or equal to 1000 Pa·s. In embodiments, the V100 of the polyolefin elastomer formulation may be greater than or equal to 250 Pa·s, greater than or equal to 500 Pa·s, greater than or equal to 1000 Pa·s, greater than or equal to 1500 Pa·s, or greater than or equal to 2000 Pa·s. In embodiments, the V100 of the polyolefin elastomer formulation may be from 250 Pa·s to 3500 Pa·s, from 250 Pa·s to 3000 Pa·s, from 250 Pa·s to 2500 Pa·s, from 250 Pa·s to 2000 Pa·s, from 250 Pa·s to 1500 Pa·s, from 250 Pa·s to 1000 Pa·s, from 500 Pa·s to 3500 Pa·s, from 500 Pa·s to 3000 Pa·s, from 500 Pa·s to 2500 Pa·s, from 500 Pa·s to 2000 Pa·s, from 500 Pa·s to 1500 Pa·s, from 500 Pa·s to 1000 Pa·s, from 1000 Pa·s to 3500 Pa·s, from 1000 Pa·s to 3000 Pa·s, from 1000 Pa·s to 2500 Pa·s, from 1000 Pa·s to 2000 Pa·s, from 1000 Pa·s to 1500 Pa·s, from 1500 Pa·s to 3500 Pa·s, from 1500 Pa·s to 3000 Pa·s, from 1500 Pa·s to 2500 Pa·s, from 1500 Pa·s to 2000 Pa·s, from 2000 Pa·s to 3500 Pa·s, from 2000 Pa·s to 3000 Pa·s, or from 2000 Pa·s to 2500 Pa·s.

[0052] In embodiments, the polyolefin elastomer formulation comprises V0.1 / V100 greater than or equal 20. In embodiments, the V0.1 / V100 of the polyolefin elastomer formulation may be greater than or equal to 20, greater than or equal to 25, greater than or equal to 30, greater than or equal to 35, greater than or equal to 40, greater than or equal to 45, or even greater than or equal to 50. In embodiments, the V0.1 / V100 of the polyolefin elastomer formulation may be less than or equal to 110, less than or equal to 90, less than or equal to 70, or even less than or equal to 50. In embodiments, the V0.1 / V100 of the polyolefin elastomer formulation may be from 20 to 110, from 20 to 90, from 20 to 70, from 20 to 50, from 25 to 110, from 25 to 90, from 25 to 70, from 25 to 50, from 30 to 110, from 30 to 90, from 30 to 70, from 30 to 50, from 35 to 110, from 35 to 90, from 35 to 70, from 35 to 50, from 40 to 110, from 40 to 90, from 40 to 70, from 40 to 50, from 45 to 110, from 45 to 90, from 45 to 70, from 45 to 50, from 50 to 110, from 50 to 90, or from 50 to 70.

[0053] As described herein, the polyolefin elastomer formulation has improved peroxide curing (e.g., MH-ML greater than or equal to 3 lb-in) . In embodiments, the difference between the maximum torque (MH) and the minimum torque (ML) (i.e., MH-ML) may be greater than or equal to 3 lb-in, greater than or equal to 5 lb-in, greater than or equal to 7 lb-in, greater than or equal to 9 lb-in, greater than or equal to 11 lb-in, or even greater than or equal to 13 lb-in.

[0054] Cross-Linked Polyolefin Elastomer Compositions and Articles

[0055] The cross-linked polyolefin elastomer composition may be produced from the cross-linkable polyolefin elastomer formulation via curing processes known to those skilled in the art. In some embodiments, the curing may be initiated by heat, irradiation, electron beam radiation, or ultraviolet (UV) radiation.

[0056] As described herein, the resulting in a cross-linked polyolefin elastomer composition has desired electrical properties (e.g., a dissipation factor less than or equal to 0.2, as measured at 60 Hz, 2 kV, and 130 ℃) and mechanical properties (e.g., a hot creep at 200 ℃, 0.2 MPa after crosslinking less than or equal to 35%; a flexural modulus less than or equal to 65 MPa, a Shore D hardness less than or equal to 50, and a Shore A hardness less than or equal to 95) .

[0057] In embodiments, the cross-linked polyolefin elastomer composition may comprise a dissipation factor, as measured at 60 Hz, 2 kV, and 130 ℃, less than or equal to 0.2, less than or equal to 0.1, less than or equal to 0.05, or even less than or equal to 0.01.

[0058] In embodiments, the cross-linked polyolefin elastomer composition may comprise a dissipation factor, as measured at 60 Hz, 2 kV, and 60 ℃, less than or equal to 0.02, less than or equal to 0.01, less than or equal to 0.001, or less than or equal to 1 x 10-4.

[0059] In embodiments, the cross-linked polyolefin elastomer composition may comprise a dissipation factor, as measured at 60 Hz, 2 kV, and 90 ℃, less than or equal to 0.02, less than or equal to 0.01, or less than or equal to 0.001.

[0060] In embodiments, the cross-linked polyolefin elastomer composition may comprise a dissipation factor, as measured at 60 Hz, 2 kV, and 140 ℃, less than or equal to 0.03, less than or equal to 0.02, or less than or equal to 0.01.

[0061] In embodiments, the cross-linked polyolefin elastomer composition may comprise a hot creep at 200 ℃, 0.2 MPa after crosslinking less than or equal to 35%, less than or equal to 30%, less than or equal to 25%, less than or equal to 20%, or even less than or equal to 15%.

[0062] In embodiments, the cross-linked polyolefin elastomer composition may comprise a flexural modulus less than or equal to 65 MPa. In embodiments, the flexural modulus of the cross-linked polyolefin elastomer composition may be less than or equal to 65 MPa, less than or equal to 60 MPa, less than or equal to 55 MPa, less than or equal to 50 MPa, less than or equal to 45 MPa, or even less than or equal to 40 MPa. In embodiments, the flexural modulus of the cross-linked polyolefin elastomer composition may be greater than or equal to 15 MPa, greater than or equal to 20 MPa, greater than or equal to 25 MPa, or even greater than or equal to 30 MPa. In embodiments, the flexural modulus of the cross-linked polyolefin elastomer composition may be from 15 MPa to 65 MPa, from 15 MPa to 60 MPa, from 15 MPa to 55 MPa, from 15 MPa to 50 MPa, from 15 MPa to 45 MPa, from 15 MPa to 40 MPa, from 20 MPa to 65 MPa, from 20 MPa to 60 MPa, from 20 MPa to 55 MPa, from 20 MPa to 50 MPa, from 20 MPa to 45 MPa, from 20 MPa to 40 MPa, from 25 MPa to 65 MPa, from 25 MPa to 60 MPa, from 25 MPa to 55 MPa, from 25 MPa to 50 MPa, from 25 MPa to 45 MPa, from 25 MPa to 40 MPa, from 30 MPa to 65 MPa, from 30 MPa to 60 MPa, from 30 MPa to 55 MPa, from 30 MPa to 50 MPa, from 30 MPa to 45 MPa, or from 30 MPa to 40 MPa,

[0063] In embodiments, the cross-linked polyolefin elastomer composition may comprise a Shore D hardness less than or equal to 50. In embodiments, the Shore D hardness of the cross-linked polyolefin elastomer composition may be less than or equal to 50, less than or equal to 45, or even less than or equal to 40. In embodiments, the Shore D hard hardness of the cross-linked polyolefin elastomer composition may be greater than or equal to 15, greater than or equal to 20, greater than or equal to 25, or greater than or equal to 30. In embodiments, he Shore D hardness of the cross-linked polyolefin elastomer composition may be from 15 to 50, from 15 to 45, from 15 to 40, from 20 to 50, from 20 to 45, from 20 to 40, from 25 to 50, from 25 to 45, from 25 to 40, from 30 to 50, from 30 to 45, or from 30 to 40.

[0064] In embodiments, the cross-linked polyolefin elastomer composition may comprise a Shore A hardness less than or equal to 95. In embodiments, the Shore A hardness of the cross-linked polyolefin elastomer composition may be less than or equal to 95 or less than or equal to 90. In embodiments, the Shore A hardness of the cross-linked polyolefin elastomer composition may be greater than or equal to 50, greater than or equal to 60, greater than or equal to 70, or even greater than or equal to 80. In embodiments, the Shore A hardness of the cross-linked polyolefin elastomer composition may be from 50 to 95, from 50 to 90, from 60 to 95, from 60 to 90, from 70 to 95, from 70 to 90, from 80 to 95, or from 80 to 90.

[0065] The cross-linked polyolefin elastomer composition may be incorporated in various articles, such as in a wire and cable application. A cable comprising a conductor and an insulation layer may be prepared employing the above-described cross-linked polyolefin elastomer composition. The above-described cross-linked polyolefin elastomer composition may be used to make one or more layers of the coated conductor (including insulation, semiconductive shield, and jacket) . “Cable” and “power cable” mean at least one wire or optical fiber within a sheath, e.g., an insulation covering or a protective outer jacket. Typically, a cable is two or more wires or optical fibers bound together, typically in a common insulation covering and / or protective jacket. The individual wires or fibers inside the sheath may be bare, covered or insulated. Combination cables may contain both electrical wires and optical fibers. Typical cable designs are illustrated in U.S. Pat. Nos. 5,246,783, 6,496,629 and 6,714,707, which are incorporated by reference herein in their entireties. “Conductor” denotes one or more wire (s) or fiber (s) for conducting heat, light, and / or electricity. The conductor may be a single-wire / fiber or a multi-wire / fiber and may be in strand form or in tubular form. Non-limiting examples of suitable conductors include metals such as silver, gold, copper, carbon, and aluminum. The conductor may also be optical fiber made from either glass or plastic.

[0066] Such a cable can be prepared with various types of extruders (e.g., single or twin screw types) by extruding the polyolefin elastomer formulation onto the conductor, either directly or onto an interceding layer. A description of a conventional extruder can be found in U.S. Pat. No. 4,857,600, which is incorporated by reference herein in its entirety. An example of co-extrusion and an extruder therefore can be found in U.S. Pat. No. 5,575,965, which is incorporated by reference herein in its entirety.

[0067] Following extrusion, the extruded cable may pass into a heated cure zone downstream of the extrusion die to aid in crosslinking the polyolefin elastomer formulation and thereby produce a cross-linked polyolefin elastomer composition. The heated cure zone may be maintained at a temperature in the range of 175 to 260 ℃. In an embodiment, the heated cure zone is a continuous vulcanization ( “CV” ) tube. In various embodiments, the cross-linked polyolefin elastomer composition may then be cooled and degassed.

[0068] Alternating current cables prepared according to the present disclosure may be low voltage, medium voltage, high voltage, or extra-high voltage cables. Further, direct current cables prepared according to the present disclosure include high or extra-high voltage cables.

[0069] Process for Producing Polyolefin Elastomer

[0070] The present polyolefin elastomers and their desirable properties of high vinyl content, long chain branching, and chain-end unsaturation are attributed in part to the process of producing the polyolefin elastomer. In one or more embodiments, the process for preparing the polyolefin elastomer described herein comprises solution polymerizing ethylene, and a C4-C12 alpha-olefin comonomer in the presence of a procatalyst having the following Structure (I) : Structure (I)

[0071] wherein: M is Zr or Hf, the metal being in a formal oxidation state of +2, +3, or +4; n is 0, 1, or 2; when n is 1, X is a monodentate ligand or a bidentate ligand; when n is 2, each X is an independently chosen monodentate ligand; the procatalyst is overall charge-neutral;

[0072] at least one of R1 and R16 are selected from structure (II) , structure (III) , and structure (IV) : wherein R31–35, R41–48, and R51–59 are independently chosen from –H, (C1-C40) hydrocarbyl, (C1- C40) heterohydrocarbyl, -Si (RC) 3, -Ge (RC) 3, -P (RP) 2, -N (RN) 2, -ORC, -SRC, -NO2, -CN, -CF3, RCS(O) -, RCS (O) 2-, (RC) 2C=N-, RCC (O) O-, RCOC (O) -, RCC (O) N (RN) -, (RC) 2NC (O) -, or halogen, wherein RC is independently selected from (C1-C40) hydrocarbyl;

[0073] R3 and R14 are independently C1-C40 hydrocarbyl or hydrogen;

[0074] R6 and R11 are independently C1-C40 hydrocarbyl or hydrogen;

[0075] R2, R4, R5, R7, R8, R9, R10, R12, R13 and R15 are independently selected from the group consisting of a C1-C40 hydrocarbyl, C1-C40 heterohydrocarbyl, -Si (RC) 3, halogen atom, hydrogen atom, and combinations thereof;

[0076] R17 and R18 are independently C1-C3 hydrocarbylene; and

[0077] R19 and R20 are independently C1-C40 hydrocarbyl or hydrogen.

[0078] Further embodiments are provided below.

[0079] In one embodiment, M is Zr.

[0080] R1 and R16 are each structure (III) : wherein R41–48 are independently chosen from –H or C1-C6 alkyl. In yet another embodiment, R41–48 are–H.

[0081] In embodiments, R3 and R14 may be C1-C12 alkyl, C6-C12 alkyl, or C8-C12 alkyl. Moreover R6 and R11 may each C1-C12 alkyl, C6-C12 alkyl, or C6-C10 alkyl. In further embodiments, R3, R6, R11, and R14 are each C6-C11 alkyl.

[0082] Moreover, R17 and R18 may each be -CH2-. R19 and R20 may independently be C2-C10 alkyl, C2-C6 alkyl, from C2-C4 alkyl, or C3 alkyl.

[0083] In another embodiment, R2, R4, R5, R7, R8, R9, R10, R12, R13 and R15 are hydrogen atoms. In yet another embodiment, the procatalyst is free of halogens.

[0084] Various polymerization conditions are considered suitable. For example, the polymerizing may occur in one reactor or multiple reactors. Various reactors are considered suitable, for example, loop reactors or continuous stirred tank reactors (CSTR) . In one embodiment, the above described catalyst activates the solution polymerization process in a single reactor. The solution polymerization process may occur at a temperature above 150 ℃, above 170 ℃, or above 180 ℃. Moreover, the solution polymerization process may occur at a pressure above 30 bar (3 MPa) , or above 40 bar (4 MPa) . Various hydrocarbon solvents are considered suitable for the solution polymerization. In one embodiment, the solvent is an isoparaffinic solvent.

[0085] Moreover, the polymerizing may also occur in the presence of a cocatalyst, of which various compositions are considered suitable. In one embodiment, the cocatalyst comprises an alumoxane. In specific embodiments, the cocatalyst is a modified methylalumoxane (MMAO) .

[0086] The polyolefin elastomer produced by the solution polymerization process is an ethylene / alpha-olefin copolymer, for example, an ethylene / alpha-olefin random copolymer. The alpha-olefin comonomers include the C4-C12 comonomers described above. The produced polyolefin elastomer may be the polyolefin elastomer as defined above, specifically, a polyolefin elastomer comprising: a density from 0.870 to 0.910 g / cc; a melt index (I2) of 0.5 to 5.0 dg / min, wherein I2 is measured according to ASTM D1238 (190 ℃, 2.16 Kg) ; an I10 / I2 greater than or equal to 12, wherein I10 is measured according to ASTM D1238 (190 ℃, 10 Kg) ; greater than or equal to 0.2 vinyls per 1000 carbons; a polydispersity index of less than or equal to 3.5; and a molecular number normalized total chain-end of greater than or equal to 2.7.

[0087] TEST METHODS

[0088] Density

[0089] Density is measured in accordance with ASTM D792, and expressed in grams / cm3 (g / cc or g / cm3) .

[0090] Melt Index (I2) and (I10)

[0091] The Melt Index (I2) is measured in accordance with ASTM D-1238, (190 ℃ / 2.16 kg) . The Melt Index (I10) is measured in accordance with ASTM D-1238, (190 ℃ / 10 kg) .

[0092] Dynamic Mechanical Spectroscopy (DMS)

[0093] The rheology of the elastomers was analyzed by DMS using an Advanced Rheometric Expansion System (ARES) equipped with 25 mm stainless steel parallel plates. Constant temperature dynamic frequency sweeps in the range of 0.1 to 500 rad / s were performed under nitrogen at 190 ℃. Samples approximately 25.4 mm in diameter were cut from compression molded parts. The sample was placed on the lower plate and allowed to melt for 5 min. The plates were then closed to a gap of 2.0 mm and the sample trimmed to 25 mm in diameter. The samples were allowed to equilibrate at 190 ℃ for the elastomers for 5 min before starting the test. The complex viscosity was measured at a constant strain amplitude of 10%. The complex viscosity measured at 0 rad / s is reported as V0. The complex viscosity measured at 0.1 rad / s is reported as V0.1 and the complex viscosity measured at 100 rad / s is reported as V100.

[0094] Extensional Viscosity

[0095] Extensional viscosity was measured using a Rosand RH10 extrusion rheometer. The measurements were conducted on pellets at 120 ℃, over a shear rate range of 50 l / s to 2714 l / s according to ASTM D3835.

[0096] Hot Creep

[0097] Hot Creep was determined according to ICEA-T-28-562: 2016. Hot creep testing was conducted on 75-mil (1.9 mm) thick samples in an oven with a glass door at 200 ℃, with 0.2 MPa stress applied to the bottom of the specimens. Three test specimens for each sample were cut using ASTM D412 type D tensile bars. The samples were elongated for 15 minutes where the percentage increases in length were measured and the average values of the three specimens were reported.

[0098] Dissipation Factor

[0099] Dissipation factor is measured in accordance with ASTM D150. Specifically, after degassing in a vacuum oven at 60 ℃ for 5 days, 50 mil crosslinked plaques were tested at 60 Hz and 2 kV applied voltage at temperatures of 60 ℃, 90 ℃, 130 ℃, and 140 ℃.

[0100] AC Breakdown Strength

[0101] AC breakdown strength ( “ACBD” ) , also referred to as AC dielectric strength, was tested with nominal 40-mil (1.0 mm) thick cured plaques on a BRINKMAN AC Dielectric Strength Tester using EXXON Univolt N61 transformer oil.

[0102] Flexural Modulus

[0103] Flexural modulus is measured in accordance with ASTM D790.

[0104] Hardness

[0105] Shore A hardness and Shore D hardness are measured in accordance with ASTM D2240.

[0106] Gel Permeation Chromatography (GPC)

[0107] The chromatographic system consisted of a PolymerChar GPC-IR (Valencia, Spain) high temperature GPC chromatograph equipped with an internal IR5 infra-red detector (IR5) . The autosampler oven compartment was set at 160° Celsius and the column and detector compartment were set at 150° Celsius. The columns used were 4 Agilent “Mixed A” 30cm 20-micron linear mixed-bed columns. The chromatographic solvent used was 1, 2, 4 trichlorobenzene and contained 200 ppm of butylated hydroxytoluene (BHT) . The solvent source was nitrogen sparged. The injection volume used was 200 microliters and the flow rate was 1.0 milliliters / minute.

[0108] Calibration of the GPC column set was performed with 21 narrow molecular weight distribution polystyrene standards with molecular weights ranging from 580 to 8,400,000 and were arranged in 6 “cocktail” mixtures with at least a decade of separation between individual molecular weights. The standards were purchased from Agilent Technologies. The polystyrene standards were prepared at 0.025 grams in 50 milliliters of solvent for molecular weights equal to or greater than 1,000,000, and 0.05 grams in 50 milliliters of solvent for molecular weights less than 1,000,000. The polystyrene standards were pre-dissolved at 80 ℃ with gentle agitation for 30 minutes then cooled and the room temperature solution is transferred cooled into the autosampler dissolution oven at 160 ℃ for 30 minutes. The polystyrene standard peak molecular weights were converted to polyethylene molecular weights using Equation 1 (as described in Williams and Ward, J. Polym. Sci., Polym. Let., 6, 621 (1968) ) . :

[0109] Mpolyethylene=A× (Mpolystyrene) B     (EQ1)

[0110] where M is the molecular weight, A has a value of 0.4046 and B is equal to 1.0. A fifth order polynomial was used to fit the respective polyethylene-equivalent calibration points.

[0111] In order to monitor the deviations over time, a flowrate marker (n-decane) was introduced into each sample via a micropump controlled with the PolymerChar GPC-IR system. This flowrate marker (FM) was used to linearly correct the pump flowrate (Flowrate (nominal) ) for each sample by RV alignment of the respective n-decane peak within the sample (RV (FM Sample) ) to that of the n-decane peak within the narrow standards calibration (RV (FM Calibrated) ) . Any changes in the time of the n-decane marker peak are then assumed to be related to a linear-shift in flowrate (Flowrate (effective) ) for the entire run. After calibrating the system based on a flow marker peak, the effective flowrate (with respect to the narrow standards calibration) is calculated as Equation 2. Processing of the flow marker peak was done via the PolymerChar GPC OneTM Software. Acceptable flowrate correction is such that the effective flowrate should be within + / -0.5%of the nominal flowrate.

[0112] Flowrate (effective) = Flowrate (nominal) * (RV (FM Calibrated)  / RV (FM Sample) ) (EQ 2)

[0113] The total plate count of the GPC column set was performed with n-decane which was introduced into blank sample via a micropump controlled with the PolymerChar GPC-IR system. The plate count for the chromatographic system should be greater than 18,000 for the 4 Agilent “Mixed A” 30cm 20-micron linear mixed-bed columns.

[0114] Samples were prepared in a semi-automatic manner with the PolymerChar “Instrument Control” Software, wherein the samples were weight-targeted at 2 mg / ml, and the solvent (contained 200ppm BHT) was added to a pre nitrogen-sparged septa-capped vial, via the PolymerChar high temperature autosampler. The samples were dissolved for 3 hours at 160° Celsius under “low speed” shaking.

[0115] The calculations of Mn, Mw, and Mz were based on GPC results using the internal IR5 detector (measurement channel) of the PolymerChar GPC-IR chromatograph according to Equations 3-5, using PolymerChar GPCOneTM software, the baseline-subtracted IR chromatogram at each equally-spaced data collection point (i) , and the polyethylene equivalent molecular weight obtained from the narrow standard calibration curve for the point (i) from Equation 1. The baseline was drawn using PolymerChar GPCOneTM software in a straight line from a point just prior to sample retention volume to a point after sample retention volume but before the n-decane peak, where this point is located at minimum IR5 detector measurement channel signal value. The two integration limits to bound the baseline-subtracted chromatogram are located at, 1) the intercept of the baseline with the IR5 detector measurement channel signal prior to peak retention volume and at, 2) the retention volume point that corresponds to a value, according to ASTM-D6474-99, of PE equivalent MW of 500 g / mol determined from Equation 1 using the polystyrene narrow standard molecular weight calibration curve.

[0116]

[0117]

[0118]

[0119] Moving Die Rheometer (MDR) Curing Testing

[0120] Cure characteristics were measured using an Alpha Technologies Moving Die Rheometer (MDR) 2000 E, according to ASTM D5289, with a 0.5° arc. For each composition, the MDR was loaded with approximately 5 g of the formulated materials. For dicumyl peroxide (DCP) formulations, the MDR was run for the time and at the temperature specified. The “time vs torque” profile was generated over the given interval in all cases. The key parameter used to understand the curing degree of the formulation is the MH-ML (dNm) : the higher MH-ML value correlated to a more cross-linked polymer network. Here, MH (dNm) referred to the maximum torque exerted by the MDR during the testing interval; and ML (dNm) referred to the minimum torque exerted by the MDR during the testing interval. T90 is the time reaching 90%increase from ML to MH during the testing, i.e. time at reaching ML + (MH-ML) *90%.

[0121] ts1

[0122] Ts1 is the time for 1 lb-in increase in elastic torque at 140 ℃. It is used to determine the resistance to premature crosslinking ( “scorch” ) at extrusion conditions.

[0123] Oligomer Measurements.

[0124] About 5 grams of sample was weighed and transferred to a glass bottle. A pipette was used to deliver 20 mL of methylene chloride to the glass bottle. The bottle was capped with a Teflon lined lid and the contents were shaken for 24 hours at room temperature. After extraction an aliquot of dichloromethane (DCM) was removed and placed into a gas chromatography (GC) autosampler vial. The sample extract, DCM blank, and certified reference standard (Ultra Scientific, C10 to C44, even number of hydrocarbons, 200 parts per million (ppm) of n-decane, n-tetradecane, and n-tricosane and all other components were 100 ppm in hexane) were analyzed by GC with a split / splitless inlet and flame ionization detector. The peak area for all peaks eluting between methylene chloride and C44H90 was determined using a chromatographic data system. The peak areas for additives, such as Irgafos 168, oxidized I-168 and Irganox 1076 were excluded using the settings in the chromatographic data system. The parts per million of oligomers was calculated from the total peak area of the oligomer peaks in the sample and the peak area of the 100 ppm n-eicosane (C20H42) peak in the calibration standard using an external standard calibration procedure.

[0125] NMR Measurements

[0126] Sample Preparation

[0127] 13C NMR samples were prepared by adding approximately 3g of 25: 75 mixture of tetrachloroethane-d2 and proteo tetrachloroethane containing 0.025 M Cr (AcAc) 3 to 0.2g sample in a Norell 1001-7 10mm NMR tube. Oxygen in the headspace was removed by manually purging the headspace in the tubes with nitrogen using a pasteur pipette for 30 s. The samples were dissolved and homogenized by heating the tubes and their contents to ～135 ℃ using a heating block with minimal use of heat gun.

[0128] 1H NMR samples were prepared by adding approximately 3.25 g of stock solution (mixture of tetrachloroethane-d2 (TCE) and perchloroethylene (50: 50, w: w) with 0.001M Cr (AcAc) 3 and I-168 added to 50 ppm) to 130 mg of polymer sample in 10 mm NMR tube. The solution in the tube was purged with N2 for 3 minutes to minimize the amount of oxygen available and thus minimize oxidation of the polymer during sample preparation. The samples were dissolved and homogenized with the help of a vortexer and a heat block at 110 ℃.

[0129] In case of both sample preparation procedures described above, each sample was visually inspected to ensure homogeneity. Samples were thoroughly mixed immediately prior to analysis and were not allowed to cool before insertion into the heated NMR probe. This is necessary to ensure the sample is homogeneous and representative of the whole.

[0130] Data Acquisition Parameters

[0131] 13C NMR data was acquired using a Bruker 600 MHz spectrometer equipped with a cryoprobe. The data were acquired using 640 transients per data file, a 6 sec pulse repetition delay with a sample temperature of 120 ℃. All measurements were made on non-spinning samples in locked mode. Samples were allowed to thermally equilibrate for 7 minutes prior to data acquisition. The 13C NMR chemical shifts were internally referenced to the EEE triad at 30 ppm.

[0132] 1H NMR data was acquired with a 10 mm cryoprobe at 120 ℃ on a Bruker 600 MHz spectrometer. Two experiments were run to get the unsaturation measurement; the control and the double presaturation experiment. The control was run with ZG pulse, TD 32768, NS 16, DS 4, SWH 8000 Hz, AQ 1.36s, D1 14s. The double presaturation experiment was run with a modified pulse sequence, lc1prf2. zz, TD 32768, NS 128, DS 4, SWH 8,000 Hz, AQ 1.36s, D1 2s, and a D13 of 12s.

[0133] Data Analysis

[0134] At least two types of terminal chain ends are measured herein: (1) Unsaturated chain ends due to the last unit being ethylene that can yield vinyl  (the bottom left structure shown below in Scheme 1) or when the last unit is octene and its resulting in vinylidene (the bottom right structure in Scheme 1) . Vinylene and trisubstituted unsaturated chain end contribution although is minor compared to vinyl and vinylidene contribution they were still incorporated in the calculation. (2) Saturated chain ends generated from C1, C2, C3, C4 and C6 branches  generated by various sequences in which octene and ethylene can be polymerized. Scheme 1. Measurable chain end structures for poly (ethylene-co-1-octene)

[0135] Measurement of unsaturated chain ends from 1H NMR

[0136] Unsaturated chain end levels are measured from 1H NMR as previously described by Zhou, et al. The cis and trans vinylene region is defined as 5.6 to 5.25 ppm and the trisubstituted region is defined as 5.25 to 5.16 ppm. Spectra were referenced to the TCE solvent peak at 6.0 ppm. (see also: Busico et al., Macromolecules 2005, 38, 6988-6996. ) . Area under the resonance from polyethylene backbone (CH + CH2 + CH3) is measured from the spectrum acquired during first experiment described above. Area under the four key types of unsaturation is measured from spectrum acquired during the second (presaturation) experiment described above. Both spectra are normalized to the area under resonance from the solvent. Moles of respective unsaturation are calculated by dividing the area under the unsaturation resonance by the number of protons contributing to that resonance. Moles of backbone are calculated by dividing the area under backbone (CH + CH2 + CH3) by 2. Mole%contribution of each unsaturation is then expressed as a percentage of the relative ratio of moles of unsaturation per mole of backbone. Moles of CH2 are divided by 1000 and then used to calculate moles of respective unsaturation per 1000 C.

[0137] Measurement of saturated chain ends from 13C NMR

[0138] The area for spectral region in 13C NMR from about 45 to 5 ppm is integrated and set to 1000 carbons. Then saturated chain end levels are measured with careful integration and addition of areas under multiple resonances denoted in Scheme 1. Methyl branches are measured by its 1B1 peak at 20.2 ppm, its methine at 33.3 ppm, and its a CH2 on the main chain at 37.7 ppm. Ethyl branches can be quantified by its 1B2 peak at 11.4 ppm and its methine at 39.8 ppm. Butyl branches can be quantified by its 2B4 peak at 23.5 ppm. However, a hexyl branch from chain start is indistinguishable in 13C NMR spectra from incorporated octene and thus cannot be quantified using the measured peak integrals. Chain starts with more ethylene insertions before an octene insertion can be quantified using the 4s peak at 29.69 ppm (1s, 2s, and 3s peak are masked by 1B6, 2B6, and 3B6 peaks from incorporated octenes) . This peak is not baseline resolved from the main chain CH2, d+d+ peak at 30.1 ppm. Appropriate baseline correction is performed manually to obtain an accurate integral for the 4s peak for more consistent results as outlined next. First a regular baseline correction us performed on 13C NMR spectrum using “Multipoint Baseline Correction” option in MNova software, using “Automatic” button to pick baseline points and use “Cubic Spline” as the algorithm to fit these points. After the regular baseline correction, the region from 32 to 27 ppm is expanded and the valley between the 29.45 ppm and 29.55 ppm peaks is chosen (those are from the carbons close to the vinyl chain terminals) as a new baseline point. Then another point that is directly below the valley on the left side of the 29.7 ppm and about 1 / 20th of the 29.7 ppm peak height is chosen as next baseline point. Following this a point close to the valley at 30.45 ppm and another point close 30.2 ppm is chosen so that the left side of the 30.1 ppm peak is not below zero or artificially inflated in its area.

[0139] Calculations utilizing measurement of various chain ends and MW from GPC

[0140] Saturated polymer chain ends from (chains > C8) = Area under resonances from 4s (see above explanation for resolving chain starts from various octene insertions)

[0141] Total chain ends / 1000C = Saturated polymer chain ends / 1000C + Terminal unsaturated chain ends / 1000C.

[0142] Mn normalized total chain end = Total chain ends ( / 1000C) *Mn (kg / mol)  / [14(kg / mol / 1000C) ] .

[0143] EXAMPLES

[0144] The following examples illustrate features of the present disclosure but are not intended to limit the scope of the disclosure. The following experiments analyzed the performance of embodiments of cross-linked polyolefin elastomers described herein.

[0145] LDPE-1 is a high-pressure low-density polyethylene (HP LDPE) having a density of 0.922 g / cm3 and a melt index (I2) of 1.8 g / 10 min., which is available from The Dow Chemical Company, Midland, Mich., USA.

[0146] LOWINOXTM TBM-6 is an antioxidant having the chemical name 4, 4′-thiobis (2-t-butyl-5-methylphenol) , and is commercially available from Addivant Corporation, Danbury, Conn., USA.

[0147] SABOTM STAB UV 119 is a high-molecular-weight hindered-amine light stabilizer having as its main component 1, 3, 5-triazine-2, 4, 6-triamine, N2, N2″-1, 2-ethanediylbis [N2- [3- [ [4, 6-bis [butyl (1, 2, 2, 6, 6-pentamethyl-4-piperidinyl) amino] -1, 3, 5-triazin-2-yl] amino] propyl] -N′, N″-dibutyl-N′, N″-bis (1, 2, 2, 6, 6-pentamethyl-4-piperidinyl) -, which is commercially available from Sabo S. p. A., Bergamo, Italy.

[0148] The polyethylene glycol is PEG 20000 (Clamant Polyglykol 20000 SRU) , which is a polyethylene glycol having a mean molecular weight of 20000 and is commercially available from Clamant Corporation, Charlotte, N. C., USA.

[0149] Nofmer MSD, also known as 2, 4-diphenyl-4-methyl-1-pentene or α-methyl styrene dimer ( “AMSD” ) , is commercially available from NOF Corporation, Tokyo, Japan.

[0150] BURGESSTM KE clay is a silane-modified anhydrous aluminum silicate having a silica (SiO2) content of 51 to 52.4 wt %, an alumina (Al2O3) content of 42.1 to 44.3 wt %, a titanium dioxide content of 1.56 to 2.50 wt %, trace amounts of iron oxide (Fe2O3) , a GE brightness of 90.0%, an average particle size sedigraph of 1.5 μm, and a specific gravity of 2.63, which is commercially available from Burgess Pigment Company, Sandersville, Ga., USA.

[0151] Dicumyl peroxide is commercially available under the trade name PERKADOXTM BC-FF from AkzoNobel Polymer Chemicals LLC, Chicago Ill., USA.

[0152] ENGAGETM 8003 is a polyolefin elastomer available from The Dow Chemical Company, Midland, MI.

[0153] Polyolefin Elastomers

[0154] The polyolefin elastomers utilized in the examples and various properties of the polyolefin elastomers are provided in Table 1 below.

[0155] Table 1

[0156] Preparation of Polyolefin Elastomers

[0157] The polyolefin elastomers of Table 1 were prepared in a well-mixed, hydraulically full polymerization reactor that was operated at steady state conditions. All raw materials (ethylene monomer and 1-octene comonomer) and the process solvent (a narrow boiling range high-purity isoparaffinic solvent, Isopar-E supplied by the ExxonMobil Chemical Company) were purified with molecular sieves before introduction into the reaction environment. Hydrogen was supplied pressurized as a high purity grade and is not further purified. Ethylene flowrate and reactor volume were selected to obtain the residence times specified in Table 2. The catalysts and cocatalysts used are listed in Table 3. The solvent, comonomer, hydrogen, catalysts, and cocatalysts were fed to the reactor according to the process conditions outlined in Tables 2. The catalyst flow was adjusted to achieve the desired ethylene conversion. The reactor temperature was measured at or near the exit of the reactor. The produced elastomers were isolated and pelletized.

[0158] Table 2

[0159] Table 3

[0160] The BPP-A catalyst was prepared according to the following 3-step process:

[0161] Step 1: Synthesis of bottom fragment 3

[0162] This reaction was carried out in a nitrogen filled glove box. A slurry of 1 (5.52 g, 19.3 mmol) , 2 (WO2022015369 A1) (1.65 g, 7.74 mmol) , and K3PO4 (5.75 g, 27.1 mmol) in DMF (7 mL) was warmed to 75 ℃ and held at this temperature for 5 h with stirring. After this time the temperature was decreased to 70 ℃ and held at this temperature for 11 h with stirring. The mixture was removed from the glove box after cooling to room temperature. Et2O (10 mL) was added to the reaction vial and the mixture was filtered through a 1: 1 (40 grams) basic alumina / SiO2 gel plug. The plug was further extracted with Et2O (3 x 30 mL) . The combined Et2O extracts were transferred to a separatory funnel and washed with 4N NaOH (10 mL) , H2O (10 mL) , brine (10 mL) , 4N NaOH (10 mL) , H2O (10 mL) , and brine (10 mL) . The Et2O layer was then dried over Na2SO4 and filtered into a 250 mL RB flask to remove the Na2SO4. The Et2O was removed on a rotovap to provide 3 (5.25 g, 7.39 mmol, yield: 96 %) as a colorless oil, which was used without further purification. 1H NMR (400 MHz, Chloroform-d) δ 7.49 (d, J = 2.4 Hz, 2H) , 7.24 (dd, J = 8.6, 2.4 Hz, 2H) , 6.96 (d, J =8.7 Hz, 2H) , 3.94 (s, 4H) , 1.69 (s, 4H) , 1.40 –1.36 (m, 2H) , 1.32 (s, 12H) , 1.21 (app d, J =7.4 Hz, 12H) , 0.74 (s, 18H) .

[0163] Synthesis of 5 (Compound 4 prepared as described in WO2018170138)

[0164] Degassed THF (5 mL) and degassed water (2 mL) were added to a 40 mL vial charged with 4 (0.948 g, 1.63 mmol) , 3 (0.330 g, 0.464 mmol) , PdCl (crotyl) Amphos (0.00861 g, 0.0186 mmol) , and NaOH (0.0929 g, 2.32 mmol) . The reaction was warmed to 50 ℃ and maintained at this temperature for 16 h. After this time, the reaction was cooled to room temperature. Et2O (20 mL) and sat. aq. NH4Cl (10 mL) were added to the reaction mixture. The solution was shaken, then after the layers settled, the organic phase was removed using a pipette, and transferred to a 4 ounce jar containing Na2SO4. The aq. phase was further extracted with Et2O (20 mL) . The combined Et2O extracts were filtered into a roundbottom flask to remove the Na2SO4 then concentrated to dryness. THF (10 mL) and MeOH (10 mL) were added to the isolated material followed by concentrated HCl (5 drops from a glass pipet) . The solution was heated to 85 ℃ (external temperature) , stirred for 18 hours then the solvent was removed under reduced pressure. The yellow oil was rotovapped from isopropyl alcohol (IPA) (10 mL) , the oil was taken up in IPA (15 mL) , then placed into a rotovap bath and warmed to 55 ℃ while rotating. The solution was then taken out of the bath and rotated at room temperature, and a solid eventually precipitated. After being at room temperature for 1 hour, the solid was then collected by filtration. The solid was washed with IPA (2 x 3 mL) . IPA / MeOH (1: 1, 15 mL) was added to the solid (about 420 mg) in a 100 mL RB flask, then the flask was placed into a rotovap bath and warmed to 75 ℃ while rotating. The suspension (not fully soluble) was then taken out of the bath and rotated at room temperature. After being at room temperature for 1 hour, the solid was then collected by filtration. The solid was washed with IPA (2 x 3 mL) . MeOH / Et2O (5: 1, 18 mL) was added to the solid (about 360 mg) in a 100 mL RB flask, then the flask was placed into a rotovap bath and warmed to 45 ℃ while rotating. The suspension (not fully soluble) was then taken out of the bath and kept at room temperature. After being at room temperature overnight, the solid was then collected by filtration. The solid was washed with MeOH (2 x 3 mL) to provide 5 (0.290 g, 0.211 mmol, yield: 45 %) as a white solid. 1H NMR (400 MHz, Chloroform-d) δ 8.23 (d, J =7.6 Hz, 4H) , 7.39 –7.26 (m, 10H) , 7.22 –7.15 (m, 4H) , 7.12 (d, J = 2.4 Hz, 4H) , 6.66 (s, 2H) , 5.76 (br s, J = 21.5 Hz, 2H) , 5.53 (s, 2H) , 3.42 (br s, 4H) , 1.65 (s, 4H) , 1.59 –1.51 (m, 4H) , 1.32 –1.06 (m, 51H) , 0.85 (t, J = 6.8 Hz, 6H) , 0.79 –0.65 (m, 32H) .

[0165] Step 3: synthesis of BPP-A

[0166] MeMgBr (3 M in diethyl ether, 0.283 mL, 0.849 mmol) was added to a room temperature suspension of tetrachlorozirconium (0.0475 g, 0.204 mmol) and 5 (0.275 g, 0.200 mmol) in Et2O (10 mL) and toluene (2 mL) . The mixture was stirred for 4 h then additional MeMgBr (50 uL) was added, then the reaction was stirred overnight at room temperature. After this time the solvent was removed under reduced pressure. Pentane (10 mL) was added to the dark residue, then this was passed through a CELITE pad. The residue and pad were extracted with additional pentane (10 mL) . The combined pentane extracts were concentrated to dryness to provide BPP A (0.255 g, 0.171 mmol, yield: 85 %) : 1H NMR (400 MHz, Benzene-d6) δ 8.37 (d, J = 7.7 Hz, 2H) , 8.10 (dd, J = 7.2, 1.7 Hz, 2H) , 7.66 (d, J = 8.1 Hz, 2H) , 7.59 (d, J = 2.5 Hz, 2H) , 7.55 (d, J = 2.5 Hz, 2H) , 7.52 (d, J = 2.5 Hz, 2H) , 7.51 –7.44 (m, 2H) , 7.43 –7.34 (m, 4H) , 7.12 (dd, J = 7.8, 1.6 Hz, 3H) , 7.05 (dd, J = 5.5, 3.3 Hz, 2H) , 5.17 (d, J = 8.7 Hz, 2H) , 4.24 (d, J = 14.0 Hz, 2H) , 3.24 (d, J = 14.0 Hz, 2H) , 1.88 (d, J = 14.6 Hz, 2H) , 1.60 (d, J = 14.6 Hz, 3H) , 1.45 –1.21 (m, 50H) , 1.19 (s, 6H) , 0.80 (s, 18H) , 0.57 (t, J = 7.9 Hz, 12H) , 0.37 (p, J = 7.4 Hz, 2H) , -0.88 (s, 6H) .

[0167] Without being limited by theory, BPP-A was found to result in high vinyl level on the chain-end in combination with low oligomer content in the polymers.

[0168] Crosslinking of Polyolefin Elastomer Compositions

[0169] The polyolefin elastomers of Table 1 were formed into crosslinked polyolefin elastomers by heating pellets at 70 ℃ in a container for about 4 hours. Pre-melted dicumyl peroxide, melted at 50-55 ℃) was added to the heated pellets. The polyolefin elastomer compositions comprising the polyolefin elastomer and dicumyl peroxide, were heated at 50 ℃ overnight. Alternatively, for the compositions with clay, all the components were compounded at temperatures ranging from 100 to 150 ℃. The additives and peroxide were added individually, starting with the solid additives (in any manner) , followed by the liquid additives, MSD and the peroxide was added last.

[0170] For rheological measurements, the compositions were compression molded at the following conditions to prevent significant crosslinking: 500 psi (3.5 MPa) at 120 ℃ for 3 minutes, followed by 2500 psi (17 MPa) at this temperature for 3 minutes, cooling to 30 ℃ at this temperature, after which the molded plaques were removed from the press.

[0171] For electrical and mechanical measurements, the compositions were compression molded at the following conditions to make completely crosslinked specimens of different dimensions: 500 psi (3.5 MPa) at 130 ℃ for 3 minutes, followed by 2500 psi (17 MPa) at 180 ℃ for 12 minutes. The temperature was maintained at 180 ℃ for 15 minutes, then cooled to 30 ℃ at 15 ℃ / min.

[0172] Example Formulations EA-EC and Comparative Formulations CA-CD (in weight percent (wt%) , the rheological properties (i.e., MH, ML, MH-ML, T90, ts1, V0, V0.1, V100, V0.1 / V100 and extensional viscosity) of the polyolefin elastomer formulation and the mechanical properties (i.e., hot creep, flexural modulus, Shore D hardness, and Shore A hardness) and the electrical properties (i.e., dissipation factor and AC breakdown strength) of the cross-linked polyolefin elastomer composition are listed in Table 4.

[0173] Table 4 NA: Not available NM:Not measurable

[0174] Table 4 cont. NA: Not available NM: Not measurable

[0175] As exemplified in Table 4, utilizing a polyolefin elastomer having a high level of long chain branching (LCB) and a low polydispersity index as described herein results in a polyolefin elastomer having a desired processability (i.e., I10 / I2 is greater than or equal to 12) to form a polyolefin elastomer formulation having improved extrudability (e.g., V0 greater than or equal to 7 x 104 Pa·s; V0.1 greater than or equal to 5500 Pa·s; V100 less than or equal to 3500 Pa·s; and V0.1 / V100 greater than or equal to 20) and peroxide curing (e.g., MH-ML greater than or equal to 3 lb-in) , thereby resulting in a cross-linked polyolefin elastomer composition having desired electrical properties (e.g., a dissipation factor less than or equal to 0.2, as measured at 60 Hz, 2 kV, and 130 ℃) and mechanical properties (e.g., a hot creep at 200 ℃, 0.2 MPa after crosslinking less than or equal to 35%, a flexural modulus less than or equal to 65 MPa, a Shore D hardness less than or equal to 50, and a Shore A hardness less than or equal to 95) .

[0176] While particular embodiments of the present disclosure have been illustrated and described, it would be obvious to those skilled in the art that various other changes and modifications can be made without departing from the spirit and scope of the disclosure. It is therefore intended to cover in the appended claims all such changes and modifications that are within the scope of this disclosure.

Claims

1.A coated conductor comprising:a conductor; andan insulation layer at least partially surrounding the conductor, the insulation layer comprising a cross-linked polyolefin elastomer composition,wherein the cross-linked polyolefin elastomer composition comprises a polyolefin elastomer comprising the polymerized reaction product of ethylene monomer and at least one C4-C12 alpha-olefin comonomer, the polyolefin elastomer comprising:a density from 0.870 to 0.910 g / cc;a melt index (I2) of 0.5 to 5.0 dg / min, wherein I2 is measured according to ASTM D1238 (190 ℃, 2.16 Kg) ;an I10 / I2 greater than or equal to 12, wherein I10 is measured according to ASTM D1238 (190 ℃, 10 Kg) ;greater than or equal to 0.2 vinyls per 1000 carbons;a polydispersity index of less than or equal to 3.5; anda molecular number normalized total chain-end of greater than or equal to 2.7.2.The coated conductor of claim 1, wherein the polyolefin elastomer comprises greater than 0.3 unsaturations per 1000 carbons.3.The coated conductor of claim 1 or claim 2, wherein the I10 / I2 of the polyolefin elastomer is from 12 to 20.4.The coated conductor of any one of claims 1-3, wherein the polyolefin elastomer comprises 0.2 to 1 vinyls per 1000 carbons.5.The coated conductor of any one of claims 1-4, wherein a percentage of vinyls in a total unsaturation of the polyolefin elastomer is greater than or equal to 50%.6.The coated conductor of any one of claims 1-5, wherein the polydispersity index of the polyolefin elastomer is less than or equal to 3.0 and the molecular number normalized total chain-end of the polyolefin elastomer is greater than or equal to 3.0.7.The coated conductor of any one of claims 1-6, wherein the polyolefin elastomer has an oligomer level less than 5000 ppm.8.The coated conductor of any one of claims 1-7, wherein the cross-linked polyolefin elastomer composition comprises a dissipation factor less than or equal to 0.2, as measured at 60 Hz, 2 kV, and 130 ℃.9.The coated conductor of any one of claims 1-8, wherein the cross-linked polyolefin elastomer composition comprises:a hot creep at 200 ℃, 0.2 MPa after crosslinking less than or equal to 35%;a flexural modulus less than or equal to 65 MPa, as measured according to ASTM D790;a Shore D hardness less than or equal to 50; anda Shore A hardness less than or equal to 95.10.A crosslinking process for preparing the cross-linked polyolefin elastomer of any one of claims 1-10:crosslinking the polyolefin elastomer in a polyolefin elastomer formulation, the polyolefin elastomer formulation comprising, based on a total weight of the polyolefin elastomer formulation:50 wt%to 99.5 wt%of the polyolefin elastomer; and0.5 wt%to 2 wt%of the organic peroxide.11.The crosslinking process of claim 10, wherein the polyolefin elastomer formulation comprises:V0 greater than or equal to 7 x 104 Pa·s;V0.1 greater than or equal to 5500 Pa·s;V100 less than or equal to 3500 Pa·s; andV0.1 / V100 greater than or equal to 20.12.The crosslinking process of claim 10 or claim 11, wherein the polyolefin elastomer formulation comprises a MH-ML greater than or equal to 3 lb-in, as measured at 182 ℃ and 12 minutes.13.The crosslinking process of any one of claims 10-12, wherein the organic peroxide comprises bis (tert-butyldioxyisopropyl) benzene (BIPB) , dicumyl peroxide, tert-Butylperoxy 2-ethylhexyl carbonate (TBEC) , tert-amylperoxy 2-ethylhexyl carbonate (TAEC) , 1, 1-di (tert-butylperoxy) cyclohexane, 1, 1-di- (t-butylperoxy) -3, 3, 5-trimethyl-cyclohexane, dicumyl peroxides (DCP) , 2, 5-Bis (tert-butylperoxy) -2, 5-dimethylhexane, or combinations thereof.14.The crosslinking process of any one of claims 10-13, wherein the polyolefin elastomer composition further comprises an additive, the additive comprising antioxidants, crosslinking agents, tree-retardants, scorch-retardants, processing aids, fillers, coupling agents, ultraviolet absorbers or stabilizers, antistatic agents, nucleating agents, slip agents, plasticizers, lubricants, viscosity control agents, tackifiers, anti-blocking agents, surfactants, extender oils, acid scavengers, flame retardants, metal deactivators, or combinations thereof.15.The crosslinking process of any one of claims 10-14, wherein the cross-linked polyolefin elastomer is prepared by heat, irradiation, electron beam radiation, or ultraviolet (UV) radiation.16.A process for preparing the polyolefin elastomer of any one of claims 1-9, wherein the process comprises solution polymerizing ethylene, and a C4-C12 alpha-olefin comonomer in the presence of a procatalyst having the following Structure (I) : wherein:M is Zr or Hf, the metal being in a formal oxidation state of +2, +3, or +4;n is 0, 1, or 2;when n is 1, X is a monodentate ligand or a bidentate ligand;when n is 2, each X is an independently chosen monodentate ligand;the procatalyst is overall charge-neutral;at least one of R1 and R16 are selected from structure (II) , structure (III) , and structure (IV) :wherein:R31–35, R41–48, and R51–59 are independently chosen from –H, C1-C40 hydrocarbyl, C1-C40 heterohydrocarbyl, -Si (RC) 3, -Ge (RC) 3, -P (RP) 2, -N (RN) 2, -ORC, -SRC, -NO2, -CN, -CF3, RCS (O) -, RCS (O) 2-, (RC) 2C=N-, RCC (O) O-, RCOC (O) -, RCC (O) N (RN) -, (RC) 2NC (O) -, or halogen, wherein RC is independently selected from C1-C40 hydrocarbyl;R3 and R14 are independently C1-C40 hydrocarbyl or hydrogen;R6 and R11 are independently C1-C40 hydrocarbyl or hydrogen;R2, R4, R5, R7, R8, R9, R10, R12, R13 and R15 are independently selected from the group consisting of a C1-C40 hydrocarbyl, C1-C40 heterohydrocarbyl, -Si (RC) 3, halogen atom, hydrogen atom, and combinations thereof;R17 and R18 are independently C1-C3 hydrocarbylene; andR19 and R20 are independently C1-C40 hydrocarbyl or hydrogen.17.The process of claim 16, wherein R1 and R16 are each structure (III) : wherein R41–48 are independently chosen from –H or C1-C6 alkyl.18.The process of claim 16 or claim 17, wherein R3 and R14 are each C1-C12 alkyl.19.The process of any of claims 16-18, wherein R6 and R11 are each C1-C12 alkyl.20.The process of any of claims 16-19, wherein R3, R6, R11, and R14 are each C6-C11 alkyl.21.The process of any of claims 16-20, wherein R17 and R18 are -CH2-.22.The process of any of claims 16-21, wherein R19 and R20 are independently C2-C10 alkyl.23.The process of any of claims 16-22, wherein R2, R4, R5, R7, R8, R9, R10, R12, R13 and R15 are hydrogen atoms.24.The process of any of claims 16-23, wherein the procatalyst is free of halogens.25.The process of any of claims 16-24, wherein the polymerizing occurs in one reactor at a temperature above 150 ℃.26.The process of any of claims 16-25, wherein the polymerizing occurs in the presence of a cocatalyst comprising an alumoxane.27.The process of any of claims 16-26, wherein M is Zr.

Images