JP2008504668A - 電気ケーブル修復液用防食添加剤 - Google Patents

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Abstract

トリーイングにより低下した性能を有する配電ケーブルの修復方法であって、該方法は（ｉ）芳香族官能性アルコキシシラン、アルキルアルコキシシラン、アミノ官能性アルコキシシラン、エポキシ官能性アルコキシシラン、フルオロ官能性アルコキシシラン、ビニル官能性アルコキシシラン、またはメタクリレート官能性アルコキシシランから選択されるアルコキシシランまたはアルコキシシランの混合物を含む修復液を、該ケーブルのアルミニウムより線部分の隙間に供給すること、および（ｉｉ）スルフィドシラン、メルカプト官能性アルコキシシラン、ホスホネートシラン、またはそれらの混合物を該修復液に加えて、高温で腐食剤に接触したときの該アルミニウムの耐食性を改善することを含む方法。

Description

本発明は、絶縁材の電気および／または水トリーイング（water treeing)により、その性能において著しい劣化をするポリオレフィン絶縁より線配電ケーブルを修復する改善された方法に関する。
関連出願の相互参照
該当なし
埋められている電気配線ケーブルに関する主な問題は、その絶縁材の進行性の劣化により、時間と共に役に立たなくなる傾向があることである。多くの場合、高分子絶縁体の劣化は、材料内の水トリー構造の進行および成長との相関性があり得る。これらの水トリー構造は広く研究されている。絶縁材内部に存在する水が電界に曝される場合に、それらの進行が起こることが知られている。水トリーは、時間と共に大きくなり、数年のオーダーで全体に広がっていく。それらが大きくなるにつれて、絶縁材の全体の効果が減少する。結局、トリーの枝状構造全体に渡って、電気的ストレスが放出し、絶縁不良の原因となる。この不良の状態は、埋められた、古い、固体の誘電性ケーブルでの不良の主な原因であることが知られている。
埋められた電気配線ケーブルでのケーブル絶縁劣化を防ぐ最も成功した処理には、トリー抑制液としてアルコキシ官能性シランを用いること、およびケーブルにアルコキシ官能性トリー抑制材を供給することが挙げられる。そのような処理において、この修復方法は、空隙中の水と反応してトリー抑制材を形成する物質でトリー劣化により形成された空隙を満たすことで実行される。
特に、前記処理によって、前記ケーブルは、トリー空隙中で水と反応して重合生成物（これは、空隙中の水の浸透を防止する）を形成する物質でトリー空隙を満たすことによって修復される。抗トリー材として効果的に作用するために、配電ケーブルのポリオレフィン絶縁材によって十分流動体の一部が吸収されるまで、そのトリー抑制液は導体ケーブルの隙間に供給される。
トリー抑制液がトリーの空隙で水と反応して縮合し、十分な粘度を有するポリシロキサン物質を形成するが、これはアセトンフェノンまたは非加水分解シランのような他の物質ほど速くそのポリオレフィン物質から染み出ない。絶縁材での高い粘度への重合後、トリー抑制剤は流動性が減り、ケーブルから染み出にくくなる。これが、ケーブルに与えられたトリー抑制の永続性が増大する。
配線ケーブルの隙間に供給されるトリー抑制有機ケイ素液を含むシランは、ポリオレフィン絶縁体用抗トリー添加剤として知られている。このシランは、（ｉ）既に形成されたトリーの微小な空隙に見出される水と縮合することによって、トリーの隙間に水がさらに入るのを抑制する縮合ポリシロキサンを形成するための抗トリー添加剤として作用すること、および（ｉｉ）導体の空隙にトリー抑制液をさらに供給すること、（これは導線に沿って水の拡散を防止する）をすること
の２つの目的で提供される。
修復液として典型的に用いられる具体的なシランには、芳香族官能性アルコキシシラン、アルキルアルコキシシラン、アミノ官能性アルコキシシラン、エポキシ官能性アルコキシシラン、フルオロ官能性アルコキシシラン、ビニル官能性アルコキシシラン、およびメタクリレート官能性アルコキシシランの中の、単一のシランまたはシランの混合物が挙げられる。
芳香族官能性アルコキシシランのいくつかの例としては、フェニルメチルジメトキシシラン、ジフェニルジメトキシシラン、ベンジルメチルジメトキシシラン、フェニルトリメトキシシラン、フェニルジメチルメトキシシラン、ジフェニルメチルメトキシシラン、フェニルメチルジエトキシシラン、フェニルトリエトキシシラン、ジフェニルジエトキシシラン、メチル（β−フェネチル）ジメトキシシラン、ｐ−トリルメチルジメトキシシラン、およびそれらの混合物である。
アルキルアルコキシシランのいくつかの例としては、ジメチルジメトキシシラン、ジメチルジエトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、メチルトリメトキシシラン、エチルトリメトキシシラン、ｎ−プロピルトリエトキシシラン、イソブチルトリエトキシシラン、イソブチルトリメトキシシラン、ｎ−オクチルトリエトキシシラン、ｎ−オクチルトリメトキシシラン、トリメチルメトキシシラン、トリメチルエトキシシラン、およびそれらの混合物である。
アミノ官能性アルコキシシランのいくつかの例としては、アミノエチルアミノプロピルトリメトキシシラン、３−アミノプロピルトリエトキシシラン、３−アミノプロピルトリメトキシシラン、Ｎ−２−（ベンジルアミノ）−エチル−３−アミノプロピルトリメトキシシラン、４−アミノブチルトリエトキシシラン、およびそれらの混合物である。
エポキシ官能性アルコキシシランのいくつかの例としては、３−グリシドキシプロピルトリエトキシシラン、３−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、３−グリシドキシプロピルジメチルエトキシシラン、３−グリシドキシプロピルメチルジエトキシシラン、およびそれらの混合物である。
フルオロ官能性アルコキシシランのいくつかの例としては、トリフルオロプロピルメチルジメトキシシラン、トリフルオロアセトキシプロピルトリメトキシシラン、ｐ−トリフルオロメチルテトラフルオロフェニルトリエトキシシラン、３，３，３−トリフルオロプロピルトリメトキシシラン、およびそれらの混合物である。
ビニル官能性アルコキシシランのいくつかの例としては、ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリアセトキシシラン、ビニルメチルジエトキシシラン、ビニルメチルジメトキシシラン、ビニルフェニルジエトキシシラン、ビニルフェニルメチルメトキシシラン、ヘキセニルメチルジメトキシシラン、およびそれらの混合物である。
メタクリレート官能性アルコキシシランのいくつかの例としては、メタクリルオキシメチルジメチルエトキシシラン、３−メタクリルオキシプロピルトリメトキシシラン、メタクリルオキシメチルトリエトキシシラン、メタクリルオキシメチルトリメトキシシラン、メタクリルオキシプロピルジメチルメトキシシラン、およびそれらの混合物である。
上記で言及したアルコキシシランは好ましい組成物の一般的な代表例であるが、必要に応じて、ビス−２−（ジメトキシジメチルシリル）エチルベンゼン、ポリ（オキシエチレン）メチルジメトキシシラン、２−シアノエチルトリエトキシシラン、３−シアノプロピルジメトキシシラン、ｎ−（３−プロピルトリメトキシシリル）ベンジルイミン、およびＮ−メチル−Ｎ−（３−プロピルトリメトキシシリル）アクリルアミドのような他のタイプのアルコキシシランも使われ得る。
アルコキシシラン間の正確な割合を注意深く維持することで作用しうる粘度の増加速度の制御のために、混合物が特に好まれる。それ故、有機ケイ素液は、大気中水分に曝されて２０００時間以内に少なくとも２５℃で約１００センチストークの粘度を有するゲルに、大気水分中の存在下で硬化可能であるべきである。従って、シランの最も好ましい組み合わせは、ケーブルの絶縁材からトリー抑制剤の浸出速度を遅くするゲルを供給する一方、トリー化した古いケーブルの最も時間的に効果的な修復を可能にするために、抗トリーシランの最も早い吸収を可能にする組合せであるべきである。
シランの混合物は一般的に液体の粘度をあげるために加水分解縮合触媒を包含し、もし水分が絶縁材に染み込むならば、配電ケーブルの隙間により効果的な湿気防止を供給する。ポリオレフィン絶縁材内に、液体が絶縁材に染み込み、より粘性のある液体を形成し、ケーブル絶縁材から容易に染み出さない、使用触媒量を認めるべきである。ポリオレフィン絶縁材内のより粘性のある液体の形成は、抗トリー材が絶縁材から染み出し、かつ処理した絶縁材の寿命を効果的に延ばすことで、その速度を制御する。典型的に、該触媒は液体１００グラム当たり０．０５〜５グラムの間の量で採用される。
用いられる典型的な触媒としては、スズ、マンガン、鉄、コバルト、ニッケル、および鉛のような金属のカルボン酸塩、またはチタニウムもしくはジルコニウムの有機金属化合物のような有機金属化合物が挙げられる。具体的な触媒のタイプとしては、アルキルチタネート、アクリルチタネート、および対応するジルコネートが挙げられる。いくつかの好ましい化合物としては、テトライソプロピルチタネート、テトラブチルチタネート、ジブチルスズジアセテート、ジブチルスズジラウリレート、ジブチルスズジオクトエート、第一スズのオクトエート、ジメチルスズネオデコノエート、ジ−Ｎ−オクチルスズ−Ｓ，Ｓ−イソオクチルメルカプトアセテート、ジブチルスズ−Ｓ，Ｓ−ジメチルメルカプトアセテート、またはジエチルスズ−Ｓ，Ｓ−ジブチルメルカプトアセテートが挙げられる。
修復されるケーブルの絶縁材は、一般的にオレフィンの固体ポリマー、特に２〜６の炭素原子を含むアルファ−オレフィンを包含するポリオレフィンを含む。いくつかの例としては、架橋および非架橋、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリブテン、ポリイソブチレン、およびポリ−（４−メチルペンテン）が挙げられる。エチレンおよびエチレンと相互に重合可能な他の化合物（例えば、ブテン−１、ペンテン−１、プロピレン、およびスチレン）とのコポリマーもまた一般的である。オレフィン−ビニルコポリマーの好適な例としては、エチレン−ビニルアセテート、エチレン−ビニルプロピオネート、エチレン−ビニルイソブチレート、エチレン−ビニルアルコール、エチレン−メチルアクリレート、エチレン−エチルアクリレート、およびエチレンエチル−メタクリレートが挙げられる。オレフィン−アリルコポリマーの具体的な例には、エチレン−アリルベンゼン、エチレン−アリルエーテル、およびエチレンアクロレインが挙げられる。
抗トリー液はいくつかの方法で配電ケーブルの隙間に供給される。ケーブルの片端を真空にして、該液体を液体の容器からケーブルを通って吸引して適用される。あるいは、該液体の容器が加圧され、該液体がケーブルを通して押し出されてもよい。存在しうるいくつかの一般的な付加的ステップとして、ケーブルの湿気を取り除くためにケーブルを通して、窒素のような乾燥力のある気体またはイソプロパノールのような乾燥力のある液体を導入する準備のステップが挙げられる。
上記処理が多くの利点を有し、一般的に当該分野で用いられている一方、それはある欠点を有する。高いケーブル温度のようなあるケーブル状態下で、前記修復液は、その液が固体表面界面で沸騰しうる。トリメチルメトキシシランのようないくつかのアルコキシシランは、低い沸点を有し、それは、ケーブルの標準的な動作温度で修復液を沸騰させうる。この沸騰作用は、ケーブル内でアルミニウムより線の保護用のアルミニウムオキシド層を崩壊し、すり減らし得る。このオキシド層が崩壊した後で、腐食剤がアルミニウムと反応して他の腐食生成物を生産しうる。この沸騰作用は、さきの腐食生成物を洗い流し続け、継続したアルミニウムの腐食を導く。この腐食はケーブルの不良を度々引き起こすであろう。
しかしながら、この発明によると、たとえ液体が沸騰している間でも、スルフィドシラン、メルカプト官能性アルコキシシラン、ホスホネートシラン、またはそれらの混合物の添加が腐食剤の存在下で腐食を減らすことが予想外に発見された。リンおよび硫黄を含有するシランがアルミニウムに直接接着されることを、分析的技術が示している。以下の実施例部分の表３を参照。形成した被膜、より強く、アルミニウムとの接触している液体の沸騰に耐えることが可能である。それ故、腐食がほとんどもしくは全く観察されない。
それ故、本発明はここで、トリーイングにより低下した性能を有する配電ケーブルの修復方法であって、
（ｉ）芳香族官能性アルコキシシラン、アルキルアルコキシシラン、アミノ官能性アルコキシシラン、エポキシ官能性アルコキシシラン、フルオロ官能性アルコキシシラン、ビニル官能性アルコキシシラン、またはメタクリレート官能性アルコキシシランから選択されるアルコキシシランまたはアルコキシシランの混合物を含む修復液を、該ケーブルのアルミニウムより線部分の隙間に供給すること、および（ｉｉ）スルフィドシラン、メルカプト官能性アルコキシシラン、ホスホネートシラン、またはそれらの混合物を該修復液に加えて、高温で腐食剤に接触したときの該アルミニウムの耐食性を改善すること、を含む修復方法に関する。
それは（ｉ）芳香族官能性アルコキシシラン、アルキルアルコキシシラン、アミノ官能性アルコキシシラン、エポキシ官能性アルコキシシラン、フルオロ官能性アルコキシシラン、ビニル官能性アルコキシシラン、またはメタクリレート官能性アルコキシシランから選択されるアルコキシシランまたはアルコキシシランの混合物、および（ｉｉ）スルフィドシラン、メルカプト官能性アルコキシシラン、ホスホネートシラン、またはそれらの混合物
の組み合わせである配電ケーブル耐食性改善用組成物にも関する。
前記組成物が種々の量の修復液、および種々の量のスルフィドシラン、メルカプト官能性アルコキシシラン、ホスホネートシラン、またはそれらの混合物を含有し得る一方で、該組成物は５０〜９０重量パーセントの修復液、および１〜５０重量パーセントの、スルフィドシラン、メルカプト官能性アルコキシシラン、ホスホネートシラン、またはそれらの混合物、あるいは６５〜９５重量パーセントの修復液、および５〜３５重量パーセントの、スルフィドシラン、メルカプト官能性アルコキシシラン、ホスホネートシラン、またはそれらの混合物を含有することがより好ましい。
硫黄含有有機ケイ素化合物、すなわちスルフィドシランは、当技術分野で知られており、米国特許第６，３８４，２５５号明細書（２００２年５月７日）、米国特許第６，３８４，２５６号明細書（２００２年５月７日）、米国特許第６，４４８，４２６号明細書（２００２年９月１０日）、および米国特許第６，５３４，６６８号明細書（２００３年３月１８日）に記載されており、ここに参照されて本明細書の一部とする。本願発明で用いられているような、「スルフィドシラン」の用語はビス−タイプの分子構造を有する組成物を表している意味に用いられる。
そのような硫黄含有有機ケイ素化合物は、式：
（ＲＯ）３−ｍＲｍＳｉ−Ａｌｋ−Ｓｎ−Ａｌｋ−ＳｉＲｍ（ＯＲ）３−ｍ
を有し、式中Ｒは独立して１〜１２の炭素原子の一価の炭化水素であり；Ａｌｋは１〜１８の炭素原子の二価の炭化水素であり；ｍは０〜２の正数であり、そしてｎは１〜８の数である。本発明によって用いられてもよい硫黄含有有機ケイ素化合物のいくつかの例としては、米国特許第５，４０５，９８５号明細書（１９９５年４月１１日）、米国特許第５，４６８，８９３号明細書（１９９５年１１月２１日）、米国特許第５，５８３，２４５号明細書（１９９６年１２月１０日）、および米国特許第５，６６３，３９６号明細書（１９９７年９月２日）に記載されており、これらは参照されて本明細書の一部とする。本発明による好ましい硫黄含有有機ケイ素化合物は、３，３’−ビス（トリアルコキシシリルプロピル）ポリスルフィドである。最も好ましい化合物は、３，３’−ビス（トリエトキシシリルプロピル）ジスルフィド（ＴＰＤと呼ばれる）および３，３’−ビス（トリエトキシシリルプロピル）テトラスルフィド（ＴＰＴと呼ばれる）である。
本発明により用いられる硫黄含有有機ケイ素化合物のいくつかの他の例としては、
３，３’−ビス（トリメトキシシリルプロピル）ジスルフィド、
３，３’−ビス（トリエトキシシリルプロピル）オクタスルフィド、
３，３’−ビス（トリメトキシシリルプロピル）テトラスルフィド、
２，２’−ビス（トリエトキシシリルエチル）テトラスルフィド、
３，３’−ビス（トリメトキシシリルプロピル）トリスルフィド、
３，３’−ビス（トリエトキシシリルプロピル）トリスルフィド、
３，３’−ビス（トリブトキシシリルプロピル）ジスルフィド、
３，３’−ビス（トリメトキシシリルプロピル）ヘキサスルフィド、
３，３’−ビス（トリメトキシシリルプロピル）オクタスルフィド、
３，３’−ビス（トリオクトキシシリルプロピル）テトラスルフィド、
３，３’−ビス（トリヘキソキシシリルプロピル）ジスルフィド、
３，３’−ビス（トリ−２”−エチルヘキソキシシリルプロピル）トリスルフィド、
３，３’−ビス（トリイソオクトキシシリルプロピル）テトラスルフィド、
３，３’−ビス（トリ−ｔ−ブトキシシリルプロピル）ジスルフィド、
２，２’−ビス（メトキシジエトキシシリルエチル）テトラスルフィド、
２，２’−ビス（トリプロポキシシリルエチル）ペンタスルフィド、
３，３’−ビス（トリシクロヘキソキシシリルプロピル）テトラスルフィド、
３，３’−ビス（トリシクロペントキシシリルプロピル）トリスルフィド、
２，２’−ビス（トリ−２”−メチルシクロヘキソキシシリルエチル）テトラスルフィド、
ビス（トリメトキシシリルメチル）テトラスルフィド、
３−メトキシエトキシプロポキシシリル−３’−ジエトキシブトキシシリルプロピルテトラスルフィド、
２，２’−ビス（ジメチルメトキシシリルエチル）ジスルフィド、
２，２’−ビス（ジメチルｓｅｃ−ブトキシシリルエチル）トリスルフィド、
３，３’−ビス（メチルブチルエトキシシリルプロピル）テトラスルフィド、
３，３’−ビス（ジ−ｔ−ブチルメトキシシリルプロピル）テトラスルフィド、
２，２’−ビス（フェニルメチルメトキシシリルエチル）トリスルフィド、
３，３’−ビス（ジフェニルイソプロポキシシリルプロピル）テトラスルフィド、
３，３’−ビス（ジフェニルシクロヘキソキシシリルプロピル）ジスルフィド、
３，３’−ビス（ジメチルエチルメルカプトシリルプロピル）テトラスルフィド、
２，２’−ビス（メチルジメトキシシリルエチル）トリスルフィド、
２，２’−ビス（メチルエトキシプロポキシシリルエチル）テトラスルフィド、
３，３’−ビス（ジエチルメトキシシリルプロピル）テトラスルフィド、
３，３’−ビス（エチル−ジ−ｓｅｃ−ブトキシシリルプロピル）ジスルフィド、
３，３’−ビス（プロピルジエトキシシリルプロピル）ジスルフィド、
３，３’−ビス（ブチルジメトキシシリルプロピル）トリスルフィド、
３，３’−ビス（フェニルジメトキシシリルプロピル）テトラスルフィド、
３−フェニルエトキシブトキシシリル−３’−トリメトキシシリルプロピルテトラスルフィド、
４，４’−ビス（トリメトキシシリルブチル）テトラスルフィド、
６，６’−ビス（トリエトキシシリルヘキシル）テトラスルフィド、
１２，１２’−ビス（トリイソプロポキシシリルドデシル）ジスルフィド、
１８，１８’−ビス（トリメトキシシリルオクタデシル）テトラスルフィド、
１８，１８’−ビス（トリプロポキシシリルオクタデセニル）テトラスルフィド、４，４’−ビス（トリメトキシシリル−ブテン−２−イル）テトラスルフィド、
４，４’−ビス（トリメトキシシリルシクロへキシレン）テトラスルフィド、
５，５’−ビス（ジメトキシメチルシリルペンチル）トリスルフィド、
３，３’−ビス（トリメトキシシリル−２−メチルプロピル）テトラスルフィド、
３，３’−ビス（ジメトキシフェニルシリル−２−メチルプロピル）ジスルフィド、およびそれらの混合物が挙げられる。
前記ジスルフィドシランＴＰＤは一般的に、式（Ｃ２Ｈ５Ｏ）３Ｓｉ（ＣＨ２）３−Ｓｘ−（ＣＨ２）３Ｓｉ（ＯＣ２Ｈ５）３に対応する組成物を有する。式中、ｘは約２．２の平均硫黄鎖長を示す。前記テトラスルフィドシランＴＰＴは、一般的に、やはり式（Ｃ２Ｈ５Ｏ）３Ｓｉ（ＣＨ２）３−Ｓｘ−（ＣＨ２）３Ｓｉ（ＯＣ２Ｈ５）３に対応する組成物を有する。
本願発明により用いられうる更なる硫黄含有有機ケイ素化合物のいくつかの例としては、メルカプトメチルメチルジエトキシシラン、３−メルカプトプロピルメチルジメトキシシラン、３−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、３−メルカプトプロピルトリエトキシシラン、メルカプトトリメトキシシラン、およびそれらの混合物のようなメルカプト官能性アルコキシシランが挙げられる。
リンのシリルアルキルエステル、すなわち、ホスホネートシランは、当技術分野でも知られており、そして米国特許第４，０９３，６４１号明細書（１９７８年６月６日）に記載されており、それは参照されて本明細書の一部とする。好ましい単量体のシリルアルキルホスホネートは、（トリメトキシシリルプロピル）メチルメチルホスホネート（ＴＭＰと呼ばれる）であり、その調製方法は、’６４１号特許の実施例２に説明されている。
前記ホスホネートシランＴＭＰは、一般的に、式：
Figure 2008504668
に従う組成物を有する。
以下の実施例は、発明をより詳細に説明するために示される。実施例において、シランの混合物が修復液（ＲＦ）として用いられた。この修復液は、約７０重量パーセントのフェニルメチルジメトキシシラン、すなわち、Ｃ６Ｈ５ＣＨ３Ｓｉ（ＯＣＨ３）２、約３０重量パーセントのトリメチルメトキシシラン、すなわち、（ＣＨ３）３Ｓｉ（ＯＣＨ３）、および少量の、加水分解および縮合触媒、および青色色素として機能するテトライソプロピルチタネートから成る混合物を含む。それはＲＦとして表１に示される。
実施例で用いる処理液は、（ｉ）ＴＰＤとして表１に示されるビス（トリエトキシシリルプロピル）ジスルフィド、（ｉｉ）ＴＰＴとして表１に示されるビス（トリエトキシシリルプロピル）テトラスルフィド、および（ｉｉｉ）ＴＭＰとして表１に示される（トリメトキシシリルプロピル）メチルメチルホスホネートのひとつであった。
前記修復液および前記処理液の混合物は、各成分の重量パーセントが表１に示されている。また、示されていないが、メタノールが実施例に示されている混合物に加えられた。
シラン混合物を熱し、シランおよび腐食剤をアルミニウムに曝すために、ベンツオーブン（Ｂｅｎｚ ｏｖｅｎｓ）を用いた。腐食剤をアルミニウムの腐食を引き起こすために加えた。用いたベンツオーブンは、オーブン内のスロットに適した２７５ミリリットルのテストチューブを包含した。水冷式の冷却器を、液体の蒸発を制限するためにチューブの上端に置いた。１５０ミリリットルのシラン混合物および１０ミリリットルの腐食剤をチューブに加えた。古い電気ケーブルから取り除いた、約２インチの長さである３０のアルミニウムより線を、化学天秤で量り、チューブ内においた。該チューブをオーブンの中に置き、１０日間７０℃に熱した。そのテストを３回実行した。１０日後、チューブを取り除いた。アルミニウムより線を液体およびいずれの腐食生成物から分離した。
最初の比較例では、水でアルミニウムより線をすすいだ後、それを硝酸で洗った。アルミニウムから腐食を除去するためにＡＳＴＭ Ｇ１での手順を完全に用いた。計量前に、該より線をアセトンですすぎ、乾かした。該テストの後の重量を、テスト前の重量と比較し、腐食／日のミリグラムを得た。第二の比較例では、該アルミニウムより線をイソプロパノール、その後アセトンですすぎ、そしてその後硝酸ですすがないで計量した。
Figure 2008504668
Figure 2008504668
表２では、前記スルフィドシランおよび前記ホスホネートシランを加えることで、加えられたシランの量によって比較例よりかなり少ない各レベルで、１５３ミリグラム／日および１３２ミリグラム／日のレベルから腐食が減少することを示している。
Ｘ線光電子分光法（ＸＰＳ）または化学分析のための電子分光法（ＥＳＣＡ）の結果を表３に示す。表３に示された値はアルミニウムより線による４つの位置で収集された４つの値の平均である。
Figure 2008504668
その腐食が非常に高いので、ＲＦ液に曝された比較例でのアルミニウム上のシラン層は、比較的弱いことが明確である。アルミニウム表面上に硫黄およびホスホネートが存在していたので（比較例には存在していないが）、アルミニウム表面（２−１，２−３）上にスルフィドシランおよびホスホネートシランが層を形成した。該スルフィドシランおよびホスホネートシランが実際に硫黄およびリンが各々、アルミニウムより線上に溶着したことを表３は証明している。実施例２−１、２−３において、硫黄およびリンがアルミニウム表面上に存在して、アルミニウムの腐食がＲＦ液より少なかったため、前記シラン被膜は液体の沸騰作用で崩壊しなかった。それ故、これらの被膜は、ＲＦ液より、更なる腐食からより良いアルミニウムの保護を提供した。
本発明の基本的特徴から離れずに、他の変化が、ここに記載された化合物、組成物、および方法においてなされてもよい。ここに具体的に説明されている本発明の実施態様は例示であり、添付された請求項で規定されているものを除いて、範囲を限定することを意図しない。

Claims (24)

  1. トリーイングにより低下した性能を有する配電ケーブルの修復方法であって、
    （ｉ）芳香族官能性アルコキシシラン、アルキルアルコキシシラン、アミノ官能性アルコキシシラン、エポキシ官能性アルコキシシラン、フルオロ官能性アルコキシシラン、ビニル官能性アルコキシシラン、またはメタクリレート官能性アルコキシシランから選択されるアルコキシシランまたはアルコキシシランの混合物を含む修復液を、該ケーブルのアルミニウムより線部分の隙間に供給すること、および（ｉｉ）スルフィドシラン、メルカプト官能性アルコキシシラン、ホスホネートシラン、またはそれらの混合物を該修復液に加えて、高温で腐食剤に接触したときの該アルミニウムの耐食性を改善すること
    を含む修復方法。
  2. 前記修復液が、フェニルメチルジメトキシシラン、ジフェニルジメトキシシラン、ベンジルメチルジメトキシシラン、フェニルトリメトキシシラン、フェニルジメチルメトキシシラン、ジフェニルメチルメトキシシラン、フェニルメチルジエトキシシラン、フェニルトリエトキシシラン、ジフェニルジエトキシシラン、メチル（β−フェネチル）ジメトキシシラン、ｐ−トリルメチルジメトキシシラン、またはそれらの混合物から選択される芳香族官能性アルコキシシランである、請求項１に記載の方法。
  3. 前記修復液が、ジメチルジメトキシシラン、ジメチルジエトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、メチルトリメトキシシラン、エチルトリメトキシシラン、ｎ−プロピルトリメトキシシラン、イソブチルトリエトキシシラン、イソブチルトリメトキシシラン、ｎ−オクチルトリエトキシシラン、ｎ−オクチルトリメトキシシラン、トリメチルメトキシシラン、トリメチルエトキシシラン、またはそれらの混合物から選択されるアルキルアルコキシシランである、請求項１または２に記載の方法。
  4. 前記修復液が、アミノエチルアミノプロピルトリメトキシシラン、３−アミノプロピルトリエトキシシラン、３−アミノプロピルトリメトキシシラン、Ｎ−２−（ベンジルアミノ）−エチル−３−アミノプロピルトリメトキシシラン、４−アミノブチルトリエトキシシラン、またはそれらの混合物から選択されるアミノ官能性アルコキシシランである、請求項１〜３のいずれか一項に記載の方法。
  5. 前記修復液が、３−グリシドキシプロピルトリエトキシシラン、３−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、３−グリシドキシプロピルジメチルエトキシシラン、３−グリシドキシプロピルメチルジエトキシシラン、またはそれらの混合物から選択されるエポキシ官能性アルコキシシランである、請求項１〜４のいずれか一項に記載の方法。
  6. 前記修復液が、トリフルオロプロピルメチルジメトキシシラン、トリフルオロアセトキシプロピルトリメトキシシラン、ｐ−トリフルオロメチルテトラフルオロフェニルトリエトキシシラン、３，３，３−トリフルオロプロピルトリメトキシシラン、またはそれらの混合物から選択されるフルオロ官能性アルコキシシランである、請求項１〜５のいずれか一項に記載の方法。
  7. 前記修復液が、ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリアセトキシシラン、ビニルメチルジエトキシシラン、ビニルメチルジメトキシシラン、ビニルフェニルジエトキシシラン、ビニルフェニルメチルメトキシシラン、ヘキセニルメチルジメトキシシラン、またはそれらの混合物から選択されるビニル官能性アルコキシシランである、請求項１〜６のいずれか一項に記載の方法。
  8. 前記修復液が、メタクリルオキシメチルジメチルエトキシシラン、３−メタクリルオキシプロピルトリメトキシシラン、メタクリルオキシメチルトリエトキシシラン、メタクリルオキシメチルトリメトキシシラン、メタクリルオキシプロピルジメチルメトキシシラン、またはそれらの混合物から選択されるメタクリレート官能性アルコキシシランである、請求項１〜７のいずれか一項に記載の方法。
  9. 前記スルフィドシランが、
    ３，３’−ビス（トリエトキシシリルプロピル）ジスルフィド、
    ３，３’−ビス（トリエトキシシリルプロピル）テトラスルフィド、
    ３，３’−ビス（トリメトキシシリルプロピル）ジスルフィド、
    ３，３’−ビス（トリエトキシシリルプロピル）オクタスルフィド、
    ３，３’−ビス（トリメトキシシリルプロピル）テトラスルフィド、
    ２，２’−ビス（トリエトキシシリルエチル）テトラスルフィド、
    ３，３’−ビス（トリメトキシシリルプロピル）トリスルフィド、
    ３，３’−ビス（トリエトキシシリルプロピル）トリスルフィド、
    ３，３’−ビス（トリブトキシシリルプロピル）ジスルフィド、
    ３，３’−ビス（トリメトキシシリルプロピル）ヘキサスルフィド、
    ３，３’−ビス（トリメトキシシリルプロピル）オクタスルフィド、
    ３，３’−ビス（トリオクトキシシリルプロピル）テトラスルフィド、
    ３，３’−ビス（トリヘキソキシシリルプロピル）ジスルフィド、
    ３，３’−ビス（トリ−２”−エチルヘキソキシシリルプロピル）トリスルフィド、
    ３，３’−ビス（トリイソオクトキシシリルプロピル）テトラスルフィド、
    ３，３’−ビス（トリ−ｔ−ブトキシシリルプロピル）ジスルフィド、
    ２，２’−ビス（メトキシジエトキシシリルエチル）テトラスルフィド、
    ２，２’−ビス（トリプロポキシシリルエチル）ペンタスルフィド、
    ３，３’−ビス（トリシクロヘキソキシシリルプロピル）テトラスルフィド、
    ３，３’−ビス（トリシクロペントキシシリルプロピル）トリスルフィド、
    ２，２’−ビス（トリ−２”−メチルシクロヘキソキシシリルエチル）テトラスルフィド、
    ビス（トリメトキシシリルメチル）テトラスルフィド、
    ３−メトキシエトキシプロポキシシリル−３’−ジエトキシブトキシシリルプロピルテトラスルフィド、
    ２，２’−ビス（ジメチルメトキシシリルエチル）ジスルフィド、
    ２，２’−ビス（ジメチルｓｅｃ−ブトキシシリルエチル）トリスルフィド、
    ３，３’−ビス（メチルブチルエトキシシリルプロピル）テトラスルフィド、
    ３，３’−ビス（ジ−ｔ−ブチルメトキシシリルプロピル）テトラスルフィド、
    ２，２’−ビス（フェニルメチルメトキシシリルエチル）トリスルフィド、
    ３，３’−ビス（ジフェニルイソプロポキシシリルプロピル）テトラスルフィド、
    ３，３’−ビス（ジフェニルシクロヘキソキシシリルプロピル）ジスルフィド、
    ３，３’−ビス（ジメチルエチルメルカプトシリルプロピル）テトラスルフィド、
    ２，２’−ビス（メチルジメトキシシリルエチル）トリスルフィド、
    ２，２’−ビス（メチルエトキシプロポキシシリルエチル）テトラスルフィド、
    ３，３’−ビス（ジエチルメトキシシリルプロピル）テトラスルフィド、
    ３，３’−ビス（エチル−ジ−ｓｅｃ−ブトキシシリルプロピル）ジスルフィド、
    ３，３’−ビス（プロピルジエトキシシリルプロピル）ジスルフィド、
    ３，３’−ビス（ブチルジメトキシシリルプロピル）トリスルフィド、
    ３，３’−ビス（フェニルジメトキシシリルプロピル）テトラスルフィド、
    ３−フェニルエトキシブトキシシリル−３’−トリメトキシシリルプロピルテトラスルフィド、
    ４，４’−ビス（トリメトキシシリルブチル）テトラスルフィド、
    ６，６’−ビス（トリエトキシシリルヘキシル）テトラスルフィド、
    １２，１２’−ビス（トリイソプロポキシシリルドデシル）ジスルフィド、
    １８，１８’−ビス（トリメトキシシリルオクタデシル）テトラスルフィド、
    １８，１８’−ビス（トリプロポキシシリルオクタデセニル）テトラスルフィド、
    ４，４’−ビス（トリメトキシシリル−ブテン−２−イル）テトラスルフィド、
    ４，４’−ビス（トリメトキシシリルシクロへキシレン）テトラスルフィド、
    ５，５’−ビス（ジメトキシメチルシリルペンチル）トリスルフィド、
    ３，３’−ビス（トリメトキシシリル−２−メチルプロピル）テトラスルフィド、
    ３，３’−ビス（ジメトキシフェニルシリル−２−メチルプロピル）ジスルフィド、
    またはそれらの混合物から選択される、請求項１〜８のいずれか一項に記載の方法。
  10. 前記メルカプト官能性アルコキシシランが、メルカプトメチルメチルジエトキシシラン、３−メルカプトプロピルメチルジメトキシシラン、３−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、３−メルカプトプロピルトリエトキシシラン、メルカプトトリメトキシシラン、またはそれらの混合物から選択される、請求項１〜９のいずれか一項に記載の方法。
  11. 前記ホスホネートシランが、（トリメトキシシリルプロピル）メチルメチルホスホネートである、請求項１〜１０のいずれか一項に記載の方法。
  12. 前記修復液が、芳香族官能性アルコキシシラン、アルキルアルコキシシラン、アミノ官能性アルコキシシラン、エポキシ官能性アルコキシシラン、フルオロ官能性アルコキシシラン、ビニル官能性アルコキシシラン、またはメタクリレート官能性アルコキシシランから選択される、５０〜９０重量％のアルコキシシランまたはアルコキシシランの混合物、およびスルフィドシラン、メルカプト官能性アルコキシシラン、ホスホネートシラン、またはそれらの混合物を１〜５０重量％含む、請求項１〜１１のいずれか一項に記載の方法。
  13. （ｉ）芳香族官能性アルコキシシラン、アルキルアルコキシシラン、アミノ官能性アルコキシシラン、エポキシ官能性アルコキシシラン、フルオロ官能性アルコキシシラン、ビニル官能性アルコキシシラン、またはメタクリレート官能性アルコキシシランから選択されるアルコキシシランまたはアルコキシシランの混合物、および（ｉｉ）スルフィドシラン、メルカプト官能性アルコキシシラン、ホスホネートシラン、またはそれらの混合物
    を含む、配電ケーブルの耐食性改善用組成物。
  14. 前記修復液が、フェニルメチルジメトキシシラン、ジフェニルジメトキシシラン、ベンジルメチルジメトキシシラン、フェニルトリメトキシシラン、フェニルジメチルメトキシシラン、ジフェニルメチルメトキシシラン、フェニルメチルジエトキシシラン、フェニルトリエトキシシラン、ジフェニルジエトキシシラン、メチル（β−フェネチル）ジメトキシシラン、ｐ−トリルメチルジメトキシシラン、またはそれらの混合物から選択される芳香族官能性アルコキシシランである、請求項１３に記載の組成物。
  15. 前記修復液が、ジメチルジメトキシシラン、ジメトキシジエトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、メチルトリメトキシシラン、エチルトリメトキシシラン、ｎ−プロピルトリメトキシシラン、イソブチルトリエトキシシラン、イソブチルトリメトキシシラン、ｎ−オクチルトリエトキシシラン、ｎ−オクチルトリメトキシシラン、トリメチルメトキシシラン、トリメチルエトキシシラン、またはそれらの混合物から選択されるアルキルアルコキシシランである、請求項１３または１４に記載の組成物。
  16. 前記修復液が、アミノエチルアミノプロピルトリメトキシシラン、３−アミノプロピルトリエトキシシラン、３−アミノプロピルトリメトキシシラン、Ｎ−２−（ベンジルアミノ）−エチル−３−アミノプロピルトリメトキシシラン、４−アミノブチルトリエトキシシラン、またはそれらの混合物から選択されるアミノ官能性アルコキシシランである、請求項１３〜１５のいずれか一項に記載の組成物。
  17. 前記修復液が、３−グリシドキシプロピルトリエトキシシラン、３−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、３−グリシドキシプロピルジメチルエトキシシラン、３−グリシドキシプロピルメチルジエトキシシラン、またはそれらの混合物から選択されるエポキシ官能性アルコキシシランである、請求項１３〜１６のいずれか一項に記載の組成物。
  18. 前記修復液が、トリフルオロプロピルメチルジメトキシシラン、トリフルオロアセトキシプロピルトリメトキシシラン、ｐ−トリフルオロメチルテトラフルオロフェニルトリエトキシシラン、３，３，３−トリフルオロプロピルトリメトキシシラン、またはそれらの混合物から選択されるフルオロ官能性アルコキシシランである、請求項１３〜１７のいずれか一項に記載の組成物。
  19. 前記修復液が、ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリアセトキシシラン、ビニルメチルジエトキシシラン、ビニルメチルジメトキシシラン、ビニルフェニルジエトキシシラン、ビニルフェニルメチルメトキシシラン、ヘキセニルメチルジメトキシシラン、またはそれらの混合物から成る群から選択されるビニル官能性アルコキシシランである、請求項１３〜１８のいずれか一項に記載の組成物。
  20. 前記修復液が、メタクリルオキシメチルジメチルエトキシシラン、３−メタクリルオキシプロピルトリメトキシシラン、メタクリルオキシメチルトリエトキシシラン、メタクリルオキシメチルトリメトキシシラン、メタクリルオキシプロピルジメチルメトキシシラン、またはそれらの混合物から選択されるメタクリレート官能性アルコキシシランである、請求項１３〜１９のいずれか一項に記載の組成物。
  21. 前記スルフィドシランが、
    ３，３’−ビス（トリエトキシシリルプロピル）ジスルフィド、
    ３，３’−ビス（トリエトキシシリルプロピル）テトラスルフィド、
    ３，３’−ビス（トリメトキシシリルプロピル）ジスルフィド、
    ３，３’−ビス（トリエトキシシリルプロピル）オクタスルフィド、
    ３，３’−ビス（トリメトキシシリルプロピル）テトラスルフィド、
    ２，２’−ビス（トリエトキシシリルエチル）テトラスルフィド、
    ３，３’−ビス（トリメトキシシリルプロピル）トリスルフィド、
    ３，３’−ビス（トリエトキシシリルプロピル）トリスルフィド、
    ３，３’−ビス（トリブトキシシリルプロピル）ジスルフィド、
    ３，３’−ビス（トリメトキシシリルプロピル）ヘキサスルフィド、
    ３，３’−ビス（トリメトキシシリルプロピル）オクタスルフィド、
    ３，３’−ビス（トリオクトキシシリルプロピル）テトラスルフィド、
    ３，３’−ビス（トリヘキソキシシリルプロピル）ジスルフィド、
    ３，３’−ビス（トリ−２”−エチルヘキソキシシリルプロピル）トリスルフィド、
    ３，３’−ビス（トリイソオクトキシシリルプロピル）テトラスルフィド、
    ３，３’−ビス（トリ−ｔ−ブトキシシリルプロピル）ジスルフィド、
    ２，２’−ビス（メトキシジエトキシシリルエチル）テトラスルフィド、
    ２，２’−ビス（トリプロポキシシリルエチル）ペンタスルフィド、
    ３，３’−ビス（トリシクロヘキソキシシリルプロピル）テトラスルフィド、
    ３，３’−ビス（トリシクロペントキシシリルプロピル）トリスルフィド、
    ２，２’−ビス（トリ−２”−メチルシクロヘキソキシシリルエチル）テトラスルフィド、
    ビス（トリメトキシシリルメチル）テトラスルフィド、
    ３−メトキシエトキシプロポキシシリル−３’−ジエトキシブトキシシリルプロピルテトラスルフィド、
    ２，２’−ビス（ジメチルメトキシシリルエチル）ジスルフィド、
    ２，２’−ビス（ジメチルｓｅｃ−ブトキシシリルエチル）トリスルフィド、
    ３，３’−ビス（メチルブチルエトキシシリルプロピル）テトラスルフィド、
    ３，３’−ビス（ジ−ｔ−ブチルメトキシシリルプロピル）テトラスルフィド、
    ２，２’−ビス（フェニルメチルメトキシシリルエチル）トリスルフィド、
    ３，３’−ビス（ジフェニルイソプロポキシシリルプロピル）テトラスルフィド、
    ３，３’−ビス（ジフェニルシクロヘキソキシシリルプロピル）ジスルフィド、
    ３，３’−ビス（ジメチルエチルメルカプトシリルプロピル）テトラスルフィド、
    ２，２’−ビス（メチルジメトキシシリルエチル）トリスルフィド、
    ２，２’−ビス（メチルエトキシプロポキシシリルエチル）テトラスルフィド、
    ３，３’−ビス（ジエチルメトキシシリルプロピル）テトラスルフィド、
    ３，３’−ビス（エチル−ジ−ｓｅｃ−ブトキシシリルプロピル）ジスルフィド、
    ３，３’−ビス（プロピルジエトキシシリルプロピル）ジスルフィド、
    ３，３’−ビス（ブチルジメトキシシリルプロピル）トリスルフィド、
    ３，３’−ビス（フェニルジメトキシシリルプロピル）テトラスルフィド、
    ３−フェニルエトキシブトキシシリル−３’−トリメトキシシリルプロピルテトラスルフィド、
    ４，４’−ビス（トリメトキシシリルブチル）テトラスルフィド、
    ６，６’−ビス（トリエトキシシリルヘキシル）テトラスルフィド、
    １２，１２’−ビス（トリイソプロポキシシリルドデシル）ジスルフィド、
    １８，１８’−ビス（トリメトキシシリルオクタデシル）テトラスルフィド、
    １８，１８’−ビス（トリプロポキシシリルオクタデセニル）テトラスルフィド、
    ４，４’−ビス（トリメトキシシリル−ブテン−２−イル）テトラスルフィド、
    ４，４’−ビス（トリメトキシシリルシクロへキシレン）テトラスルフィド、
    ５，５’−ビス（ジメトキシメチルシリルペンチル）トリスルフィド、
    ３，３’−ビス（トリメトキシシリル−２−メチルプロピル）テトラスルフィド、
    ３，３’−ビス（ジメトキシフェニルシリル−２−メチルプロピル）ジスルフィド、またはそれらの混合物
    から選択される、請求項１３〜２０のいずれか一項に記載の組成物。
  22. 前記メルカプト官能性アルコキシシランが、メルカプトメチルメチルジエトキシシラン、３−メルカプトプロピルメチルジメトキシシラン、３−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、３−メルカプトプロピルトリエトキシシラン、メルカプトトリメトキシシラン、またはそれらの混合物から成る群から選択される、請求項１３〜２１のいずれか一項に記載の組成物。
  23. 前記ホスホネートシランが、（トリメトキシシリルプロピル）メチルメチルホスホネートである、請求項１３〜２２のいずれか一項に記載の組成物。
  24. （ｉ）芳香族官能性アルコキシシラン、アルキルアルコキシシラン、アミノ官能性アルコキシシラン、エポキシ官能性アルコキシシラン、フルオロ官能性アルコキシシラン、ビニル官能性アルコキシシラン、またはメタクリレート官能性アルコキシシランから選択される５０〜９９重量パーセントのアルコキシシランまたはアルコキシシランの混合物、および（ｉｉ）スルフィドシラン、メルカプト官能性アルコキシシラン、ホスホネートシラン、またはそれらの混合物を１〜５０重量パーセント
    含む請求項１３〜２３のいずれか一項に記載の組成物。
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