JP2018525454A - リン含有酸化防止剤を含むケーブル絶縁材組成物 - Google Patents

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Abstract

超高電圧ケーブル絶縁材の製造プロセスは、組成物の重量基準での重量パーセントで、(A)95〜99.9%のエチレン系ポリマーと、(B)0.2〜2.5%の過酸化物と、(C)0.01〜0.5%の、少なくとも1つの−S(CHCO基(式中、Rは、C6〜C20のアルキルである)を有する硫黄含有第1酸化防止剤と、(D)0.001〜0.009%の、−S(CHCOR基(式中、Rは、C6〜C20のアルキルである)を含有しないリン含有第2酸化防止剤と、(E)任意に、有機窒素塩基と、(F)任意に、−S(CHCOR基(Rは、C6〜C20のアルキルである)を含有しないフェノール系第3酸化防止剤と、を含む、組成物を使用することによって改善される。
【選択図】なし

Description

本発明は、ケーブル絶縁材組成物に関する。一態様では、本発明は、硫黄含有酸化防止剤を含むケーブル絶縁材組成物に関し、一方別の態様では、本発明は、硫黄含有酸化防止剤及びリン含有酸化防止剤を含むケーブル絶縁材組成物に関する。さらに別の態様では、本発明は、組成物から製造されるシースを含むケーブルに関する。
超高電圧(EHV)ケーブル用途向け過酸化物架橋性絶縁材化合物は、押出成形中に精密スクリーンを介して溶融濾過されなければならない。USP6,187,847及び6,187,858は、保存中に過酸化物の不安定性を生じ、架橋中に高レベルの水を示すことを除いて、優れた特性を有する絶縁性配合物を記載している。USP6,656,986は、特定のアミン塩基が押出成形中に組成物中に含まれている場合、これらの問題を軽減し得ることを教示している。しかしながら、それらの優れた特性にもかかわらず、USP6,656,986に記載されている配合物を用いた製造試験は、EHVレベルの清浄度を達成するために必要とされる、例えば50ミクロン(μm)未満の、精密スクリーンの汚損に起因する急速な圧力発生を特定した。高いEHV収率を達成するためには長時間稼働が必要であるため、これは、稼働時間の低下及びEHVグレードの収率低下をもたらす。このスクリーン汚損現象は、従来技術では認識されていなかった。
USP8,455,580は、
(A)エチレン系ポリマーと、
(B)ポリアルキレングリコールと、
(C)0.1〜1%の3級ヒンダードアミン安定剤と、
(D)0.1%以上の硫黄含有ヒンダードフェノール酸化防止剤と、
(E)過酸化物と、
(F)任意の助剤と、を含有する、組成物を記載している。
本開示は、リン含有酸化防止剤と組み合わせでの、少なくとも1つの−S(CHCOR基を有する第1硫黄含有酸化防止剤の使用を教示しておらず、本発明で必要とされる酸化防止剤の相対量を教示していない。
一実施形態では、本発明は、比較的大量の硫黄含有第1酸化防止剤及び比較的少量のリン含有第2酸化防止剤を含む、電力ケーブル絶縁材組成物である。
一実施形態では、本発明は、組成物の重量基準での重量パーセントで、
(A)95〜99.9%のエチレン系ポリマーと、
(B)0.2〜2.5%の過酸化物と、
(C)0.01〜0.5%の、少なくとも1つの−S(CHCOR基(式中、Rは、C6〜C20のアルキルである)を有する硫黄含有第1酸化防止剤と、
(D)0.001〜0.009%の、−S(CHCOR基(式中、Rは、C6〜C20のアルキルである)を含有しないリン含有第2酸化防止剤と、
(E)任意に、有機窒素塩基と、
(F)任意に、−S(CHCOR基(式中、Rは、C6〜C20のアルキルである)を含有しないフェノール系第3酸化防止剤と、を含む、組成物である。
一実施形態では、本発明は、本発明の組成物から製造されるシースを含むケーブルである。
一実施形態では、本発明の組成物は、ポリアルキレングリコールを含まない。
定義
矛盾する記述がある、文脈から示唆される、または当該技術分野において慣習的である場合を除き、すべての部及びパーセントは重量基準で、すべての試験方法は、本開示の出願日時点で現行のものである。米国特許実務の目的上、いずれの参照された特許、特許出願、または公開の内容も、特に定義の開示(本開示において具体的に提供されるいずれの定義にも矛盾しない程度で)及び当該分野における一般的な知識に関連して、参照によりその全体が本明細書に組み込まれる(または、その同等の米国版が、参照により組み込まれる)。
本開示における数値範囲は近似値であり、したがって、特に記載がない限り、範囲外の値を含んでもよい。数値範囲には、1つの単位の増分で、最小値から最大値までの、かつそれらを含む、すべての値が含まれるが、任意のより低い値と任意のより高い値との間に少なくとも2つの単位の分離が存在することを条件とする。一例として、例えば温度のような組成的、物理的、または他の特性が100〜1,000である場合、100、101、102などのすべての個々の値、及び100〜144、155〜170、197〜200などのサブ範囲が明白に列挙される。1未満の、または1を超える小数(例えば、1.1、1.5など)を含む、値を含む範囲については、1つの単位は、必要に応じて、0.0001、0.001、0.01、または0.1とみなされる。10未満の1桁の数字(例えば、1〜5)を含む範囲については、1つの単位は、典型的に0.1とみなされる。これらは、具体的に意図されているものの例に過ぎず、列挙された最低値と最高値との間のすべての可能な数値の組み合わせが、本開示では明白に述べられているとみなされるべきである。とりわけ、組成物中の個々の成分の相対量についての数値範囲が、本開示内に提供される。
「含む(comprising)」、「含む(including)」、「有する」、及び同様の用語は、組成物、プロセスなどが開示された成分、工程などに限定されず、むしろ他の未開示の成分、工程などを含み得ることを意味する。対照的に、「本質的に〜からなる」という用語は、組成物、プロセスなどの性能、操作性などに対して必須ではないものを除く、いかなる他の成分、工程なども、いかなる組成物、プロセスなどの範囲からも除外する。「からなる」という用語は、具体的に開示されていないいかなる成分、工程なども、組成物、プロセスなどから除外する。「または」という用語は、特に記述がない限り、個別に、及び任意の組み合わせで、開示された構成要素を指す。
「ワイヤ」及び同様の用語は、導電性金属の1つのストランド、例えば銅もしくはアルミニウム、または光ファイバーの1つのストランドを意味する。
「ケーブル」、「電力ケーブル」、及び同様の用語は、保護ジャケットまたはシース内の少なくとも1つのワイヤまたは光ファイバーを意味する。典型的に、ケーブルは、典型的に、共通の保護ジャケットまたはシース内で、ともに束ねられた2つ以上のワイヤまたは光ファイバーである。ジャケット内の個々のワイヤまたはファイバーは、露出していても、覆われていても、または絶縁されていてもよい。組み合わせケーブルは、電線及び光ファイバーの両方を含むことができる。ケーブルなどは、低、中、高及び超高電圧用途用に設計することができる。本開示の目的のために、低電圧は5キロボルト(kV)未満を意味し、中電圧は5kVから69kV未満を意味し、高電圧は69kVから220kV未満を意味し、超高電圧は220kV以上を意味する。典型的なケーブル設計は、USP5,246,783、6,496,629、及び6,714,707に例示されている。
「組成物」及び同様の用語は、2つ以上の成分の混合物またはブレンドを意味する。
「ポリマー」は、同じまたは異なる種類のモノマーの重合によって調製される化合物を意味する。したがって、ポリマーという総称は、ホモポリマーという用語を包含し、1つのタイプのモノマーのみから調製されたポリマー及び「インターポリマー」及び「コポリマー」という用語を指すために通常使用される。
「インターポリマー」、「コポリマー」、及び同様の用語は、少なくとも2つの異なる種類のモノマーの重合によって調製されたポリマーを意味する。これら総称は、通常、2つの異なる種類もモノマーから調製されるポリマー、及び3つ以上の異なる種類のモノマーから調製されるポリマー、例えば、ターポリマー、テトラポリマーなど、を意味するために使用されるコポリマーを含む。
「ブレンド」、「ポリマーブレンド」、及び同様の用語は、2つ以上のポリマーの組成物を意味する。このようなブレンドは、混和性であっても、またはそうでなくてもよい。このようなブレンドは、相分離していても、またはそうでなくてもよい。このようなブレンドは、透過電子分光法、光散乱法、X線散乱法、及び当該技術分野で既知である任意の他の方法で測定されるような、1つ以上のドメイン構成を含有していても、またはそうでなくてもよい。
「エチレン系ポリマー」、「エチレンポリマー」、「エチレン性ポリマー」、「エチレン系インターポリマー」、及び同様の用語は、ポリマーの重量基準で大部分の量の重合エチレンを含むポリマーを指し、任意に、少なくとも1つのコモノマーを含んでもよい。
「管型LDPE」及び同様の用語は、少なくとも1つの管型反応器を使用するプロセスにおいて製造される低密度ポリエチレンを意味する。
「架橋性」、「硬化性」、及び同様の用語は、ポリマーが、押出成形の前または後で、硬化または架橋されておらず、かつ実質的な架橋を誘導した処理を受けていないか、またはさらされていないが、ポリマーが、このような処理(例えば、過酸化物)を受けること、またはさらされることで、実質的な架橋を引き起こすまたは促進する、添加剤または官能基を含むということを意味する。
「架橋性」、「硬化性」及び同類の用語は、ワイヤまたはケーブル上に押出成形される前または後に、ポリマーが架橋を誘導した処理を受け、または処理にさらされ、90重量パーセント以下(すなわち、10重量パーセント以上のゲル含量)のキシレンまたはデカリン抽出物を有することを意味する。
「ポリアルキレングリコールを含まない」及び同様の用語は、本発明の組成物が、0.1重量%未満、または0.05重量%未満、または0.01重量%未満のポリアルキレングリコールを含有することを意味する。
「室温」及び同様の用語は、23℃を意味する。
エチレン系ポリマー
本発明の実施において使用されるエチレン性ポリマーとしては、ホモポリマー及びインターポリマー、ランダム及びブロックコポリマー、ならびに官能化(例えばエチレンビニルアセテート、エチレンエチルアクリレートなど)及び非官能化ポリマーのそれぞれ両方が挙げられる。エチレン性インターポリマーとしては、エラストマー、フレキソマー、プラストマーが挙げられる。エチレンポリマーは、少なくとも50、好ましくは少なくとも60、及びより好ましくは少なくとも80のエチレン由来単位の重量%を含む。エチレン性インターポリマーの他の単位は、典型的には、1つ以上のαオレフィン由来である。
αオレフィンは、好ましくはC3−20直鎖、分岐または環状αオレフィンである。C3−20αオレフィンの例として、プロペン、1−ブテン、4−メチル−1−ペンテン、1−ヘキセン、1−オクテン、1−デセン、1−ドデセン、1−テトラデセン、1−ヘキサデセン及び1−オクタデセンが挙げられる。αオレフィンは、またシクロヘキサンまたはシクロペンタンのような環状構造を含有してもよく、3−シクロヘキシル−1−プロペン(アリルシクロヘキサン)及びビニルシクロヘキサンのようなα−オレフィンをもたらす。この用語の古典的な意味でのα−オレフィンではないが、本発明の目的のために、ノルボルネン及び関連するオレフィン、特に5−エチリデン−2−ノルボルネンなどの特定の環状オレフィンは、α−オレフィンであり、上述のα−オレフィンの一部または全部の代わりに使用することができる。同様に、スチレン及びその関連オレフィン(例えば、α−メチルスチレン等)は、本発明の目的のためのα−オレフィンである。例示的エチレン性インターポリマーとしては、エチレン/プロピレン、エチレン/ブテン、エチレン/1−ヘキセン、エチレン/1−オクテン、エチレン/スチレンなどのコポリマーが挙げられる。例示的エチレン性ターポリマーとしては、エチレン/プロピレン/1−オクテン、エチレン/プロピレン/ブテン、エチレン/ブテン/1−オクテン、エチレン/プロピレン/ジエンモノマー(EPDM)及びエチレン/ブテン/スチレンが挙げられる。
本発明の実施において使用されるエチレン性ポリマーの例としては、高密度ポリエチレン(HDPE)、中密度ポリエチレン(MDPE)、低密度ポリエチレン(LDPE)、超低密度ポリエチレン(VLDPE)、均質分岐直鎖エチレン/α−オレフィンコポリマー(例、Mitsui Petrochemicals Company Limited製TAFMER(商標)及びDEX−Plastomers製EXACT(商標))、均質分岐実質的直鎖エチレン/α−オレフィンポリマー(例、The Dow Chemical Companyから入手可能なAFFINITY(商標)ポリオレフィンプラストマー及びENGAGE(商標)ポリオレフィンエラストマー)、ならびにエチレンブロックコポリマー(同様にThe Dow Chemical Companyから入手可能なINFUSE(商標))が挙げられる。実質的直鎖エチレンコポリマーは、USP5,272,236、5,278,272、及び5,986,028により十分に記載されており、エチレンブロックコポリマーは、USP7,579,408、7,355,089、7,524,911、7,514,517、7,582,716、及び7,504,347により十分に記載されている。
本発明の実施において使用される特に興味のあるオレフィン系インターポリマーは、LDPE、直鎖低密度ポリエチレン(LLDPE)、及びHDPEである。これらのエチレン性コポリマーは、DOWLEX(商標)、ATTANE(商標)及びFLEXOMER(商標)などの商標で、The Dow Chemical Companyを含むいくつかの異なる供給元から商業的に入手可能である。
1つの好ましいポリマーは、高圧低密度ポリエチレン(LDPE)である。1つの従来の高圧プロセスは、Introduction to Polymer Chemistry、Stille、Wiley and Sons、New York、1962、pages149〜151に記載されている。高圧プロセスは、典型的に、管型反応器または撹拌オートクレーブ中で行われるフリーラジカル開始重合である。撹拌オートクレーブでは、圧力は、10,000〜30,000psi(70〜210kPa)の範囲内であり、温度は175〜250℃の範囲内であり、管型反応器では、圧力は25,000〜45,000psi(170〜310kPa)の範囲内であり、温度は200〜350℃の範囲内である。
本発明の組成物中に存在するエチレンポリマーの量は、組成物の総重量基準で、典型的には95〜99.9重量%、より典型的には95〜99重量%、さらにより典型的には96〜99重量%である。エチレンポリマーは、LDPEのような単一のポリマーとして、またはLDPEとMDPEのような2つ以上のポリマーのブレンドとして、存在することができる。
一実施形態では、エチレン系ポリマーは、管型反応器で製造される低密度ポリエチレン(LDPE)である。
一実施形態では、エチレン系ポリマーは、0.1〜100グラム/10分(g/10min)のメルトインデックス(I)を有する。一実施形態では、エチレン系ポリマーは、0.3〜100g/10分、または0.5〜30g/10分、または1.0〜10g/10分のIを有する。一実施形態では、エチレン系ポリマーは、0.3〜100g/10分、または1〜50g/10分、または2〜20g/10分のIを有する。メルトインデックスは、条件が190℃/2.16kgで、ASTM D1238に準拠して測定される。
一実施形態では、エチレン系ポリマーは、0.910以上、または0.914以上、または0.916g/cc以上の密度を有する。密度は、ASTM D792の方法Bの手順によって測定される。結果は、グラム(g)/立方センチメートル、またはg/cc、またはg/cmで記録される。
一実施形態では、エチレン系ポリマーは、0.940以下、または0.935以下、または0.932グラム/立方センチメートル(g/ccまたはg/cm)以下の密度を有する。
一実施形態では、エチレン系ポリマーは、0.910〜0.940g/ccの密度を有する。一実施形態では、エチレン系ポリマーは、0.910〜0.940、または0.915〜0.935、または0.916〜0.932g/ccの密度を有する。
好ましくは、一実施形態では、エチレン系ポリマーは、0.912〜0.940、または0.915〜0.935、または0.920〜0.930、または0.918〜0.926g/ccの密度を有する。
一実施形態では、エチレン系ポリマーは、0.916〜0.940、または0.916〜0.921、または0.920〜0.924、または0.923〜0.940g/ccの密度を有する。
一実施形態では、エチレン系ポリマーは、0.920〜0.940g/ccの密度を有する。
過酸化物
本発明の実施に使用され得る過酸化物としては、サイクリックペルオキシド、ジアシルペルオキシド、ジアルキルペルオキシド、ヒドロペルオキシド、ペルオキシカーボネート、ペルオキシジカーボネート、ペルオキシエステル、及びペルオキシケタールが挙げられるが、これらに限定されない。一実施形態では、過酸化物は、有機過酸化物である。代表的な有機過酸化物としては、ジクミルペルオキシド、ビス(α−t−ブチル−ペルオキシイソプロピル)ベンゼン、イソプロピルクミルt−ブチルペルオキシド、t−ブチルクミルペルオキシド、ジ−t−ブチルペルオキシド、2,5−ビス(t−ブチルペルオキシ)−2,5−ジメチルヘキサン、2,5−ビス(t−ブチルペルオキシ)−2,5−ジメチルヘキシン−3、1,1−ビス(t−ブチルペルオキシ)3,3,5−トリメチルシクロヘキサン、イソプロピルクミルクミルペルオキシド、ジ(イソプロピルクミル)ペルオキシド、及び2つ以上のこのような開始剤混合物が挙げられる。商業的に入手可能な過酸化物の例としては、ともにAkzo Nobelから入手可能なTRIGONOX(商標)301(3,6,9−トリエチル−3,6,9−トリメチル−1,4,7−トリペルオキソナアン)、及びTRIGONOX(商標)311(3,3,5,7,7−ペンタメチル−1,2,4−トリオキセパン)、ならびにUnited Initiatorsから入手可能なHMCH−4−AL(3,3,6,6,9,9−ヘキサメチル−1,2,4,5−テトラオキソナン)が挙げられるが、これらに限定されない。WO02/14379及びWO01/68723も参照されたい。
一実施形態では、過酸化物は、組成物の重量基準で、0.2〜2.5重量%、または0.2〜2.0重量%の量で使用される。
一実施形態では、過酸化物は、硬化助剤(及び任意に、1つ以上の促進剤または抑制剤)と組み合わせて使用される。代表的な助剤としては、トリアリルイソシアヌレート、エトキシ化ビスフェノールAジメタクリレート、α−メチルスチレンダイマー(AMSD)、ならびにUSP5,346,961及び4,018,852に記載されている他の助剤が挙げられる。補助剤は、使用される場合、組成物の重量基準で、典型的には0超(例えば、0.01)〜3、より典型的には0.1〜0.5、さらにより典型的には0.2〜0.4重量%の量で使用される。
硫黄含有第1酸化防止剤
本発明の実施において使用される硫黄含有酸化防止剤は、少なくとも1つの−S(CHCOR基(式中、Rは、C6〜C20のアルキルである)を有する。好ましい実施形態では、Rは、C1837またはC1225である。硫黄含有酸化防止剤の例としては、ジミリスチルチオジプロピオネート、ジステアリルチオジプロピオネート(DSTDP)、ジラウリルチオジプロピオネート(DLTDP)、及びペンタエリスリトールテトラキス(B−ラウリルチオプロピオネート)が挙げられるが、これらに限定されない。それ以上の例は、Plastic Additives Handbook、Gachterら、1985で見ることができる。これらの硫黄含有酸化防止剤は、組成物の重量基準で、典型的には0.01〜0.5重量%の量、より典型的には0.05〜0.30重量%の量で使用される。好ましい実施形態としては、チオエステルDSTDP、DLTDP及びNAUGARD(商標)412S(ペンタエリスリトールテトラキス(β−ラウリルチオプロピオネート)が挙げられる。一実施形態では、硫黄含有第1酸化防止剤は、組成物の重量基準で、0.01〜0.5重量%、または00.10〜0.30重量%の量で存在する。
リン含有第2酸化防止剤
本発明の実施において使用される「第2酸化防止剤」は、−S(CHCOR基(式中、Rは、C6〜C20のアルキルである)を含有しないリン含有酸化防止剤である。好ましい第2酸化防止剤は、ホスファイト、ホスホニト、及びホスフィンであり、ホスファイト及びホスホニトが、より好ましい。第2酸化防止剤は、−S(CHCOR基(式中、Rは、C6〜C20のアルキルである)を含有しない、2つ以上のリン含有酸化防止剤の混合物であってもよい。一実施形態では、リン含有第2酸化防止剤は、硫黄を含有しない。本発明の実施において使用され得るリン含有酸化防止剤としては、BASFから入手可能なIRGAFOS(商標)126、IRGAFOS(商標)168、及びIRGASTAB(商標)301が挙げられるが、これらに限定されない。一実施形態では、リン含有第2酸化防止剤は、組成物の重量基準で、0.001〜0.05重量%の量で存在する。別の実施形態では、リン含有第2酸化防止剤は、組成物の重量基準で、0.001〜0.03重量%の量で存在する。好ましい実施形態では、リン含有第2酸化防止剤は、組成物の重量基準で、0.001〜0.009重量%、より好ましくは0.003〜0.007重量%の量で存在する。
窒素塩基
本発明の一実施形態では、組成物は窒素塩基を含む。一実施形態では、窒素塩基は、トリアリルシアヌレートである。一実施形態では、窒素塩基は、UVINUL(商標)4050H(N,N’−ビス(2,2,6,6−テトラメチル−4−ピペリジル)−N,N’−ジホルミルヘキサメチレンジアミン)である。一実施形態では、窒素塩基は、ヒンダードアミン安定剤(HAS)である。HASの例としては、TINUVIN(商標)XT 850、TINUVIN(商標)622、TINUVIN(商標)144、SANDUVOR(商標)PR−31、及びCHIMASSORB(商標)119FLが挙げられるが、これらに限定されない。TINUVIN(商標)144は、ビス−(1,2,2,6,6−ペンタメチル−4−ピペリジニル)−2−n−ブチル−2−(3,5−ジ−tert−ブチル−−4−ヒドロキシベンジル)マロネートであり、約685グラム/モル(g/mol)の分子量を有し、第3級アミンを含有し、BASFからも入手可能である。SANDUVOR(商標)PR−31は、プロパン二酸、[(4−メトキシフェニル)−メチレン]−ビス−(1,2,2,6,6−ペンタメチル−4−ピペリジニル)エステルであり、約529g/molの分子量を有し、第3級アミンを含有し、Clariant Chemicals(India)Ltdからも入手可能である。CHIMASSORB(商標)119FLまたはCHIMASSORB(商標)119は、4−ヒドロキシ−2,2,6,6−テトラメチル−1−ピペリジンエタノールとともにジメチルコハク酸ポリマーの10重量%、及びN,N’’’−[1,2−エタンジイルビス[[[4,6−ビス[ブチル(1,2,2,6,6−ペンタメチル−4−ピペリジニル)アミノ]−1,3,5−トリアジン−2−イル]イミノ]−3,1−プロパン−ジイル]]ビス[N’N’’−ジブチル−N’N’’−ビス(1,2,2,6,6−ペンタメチル−4−ピペリジニル)]−1の90重量%であり、BASFから商業的に入手可能である。任意の窒素塩基は、存在する場合、典型的には、組成物の重量基準で、0.001〜0.01重量%、または0.001〜0.008重量%、または0.002〜0.004重量%の量で存在する。一実施形態では、窒素塩基は、硫黄を含有しない。一実施形態では、窒素塩基は、−S(CHCOR基(式中、Rは、C6〜C20のアルキルである)を含有しない。一実施形態では、窒素塩基は、リンを含有しない。一実施形態では、窒素塩基は、硫黄もリンも含有しない。
フェノール系第3酸化防止剤
本発明の一実施形態では、組成物は、フェノール系第3酸化防止剤を含む。フェノール系酸化防止剤の例としては、ヒンダードフェノール系酸化防止剤、例えば、IRGANOX(商標)1010(テトラキス[メチレン(3,5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシヒドロ−シンナメート)]メタン)、CYANOX(商標)1790(1,3,5−トリス(4−tert−ブチル−3−ヒドロキシ−2,6−ジメチルベンジル)−1,3,5−トリアジン−2,4,6−(1H,3H,5H)−トリオン)、ビス[(ベータ−(3,5−ditert−ブチル−4−ヒドロキシベンジル)−メチルカルボキシエチル)]スルフィド、チオジエチレンビス(3,5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシヒドロシンナメート)、1,3,5−トリス(3′,5′−ジ−tert−ブチル−4′−ヒドロキシベンジル)−2,4,6−トリメチルベンゼン、1,3,5−トリ(3′,5′−ジ−tert−ブチル−4′−ヒドロキシベンジル)イソシアヌレート)、オクタデシル3−(3′,5′−ジ−tert−ブチル−4′−ヒドロキシフェニル)プロピオネート、2,5−ジスチリルノニルフェノール、及び1,1,3−トリス(2′−メチル−4′−ヒドロキシ−5′−tert−ブチルフェニル)ブタン等が挙げられるが、これらに限定されない。好ましいフェノール系酸化防止剤としては、CYANOX(商標)1790及びIRGANOX(商標)1010が挙げられる。一実施形態では、任意のフェノール系酸化防止剤は、硫黄を含有しない。任意のフェノール系酸化防止剤は、存在する場合、典型的には、組成物の重量基準で、0.05〜0.5重量%、または0.1〜0.3重量%の量で存在する。
充填剤及び添加剤
組成物は、加工助剤、充填剤、カップリング剤、紫外線吸収剤、帯電防止剤、造核剤、スリップ剤、可塑剤、潤滑剤、粘度調整剤、粘着付与剤、アンチブロッキング剤、界面活性剤、エキステンダーオイル酸捕捉材、及び金属不活性化剤を含むが、これらに限定されない添加剤を含有してもよい。充填剤以外の添加剤は、典型的には、組成物の重量基準で、0.01以下〜10以上の重量%の範囲の量で使用される。充填剤は、組成物の重量基準で、0.01以下と少ない量から50重量%以上の範囲の量であり得るが、一般に多量に添加される。充填剤の例としては、クレー、沈降シリカ及びケイ酸塩、ヒュームドシリカ、炭酸カルシウム、粉砕鉱物、及びカーボンブラックが挙げられるが、これらに限定されない。充填剤は、典型的に15ナノメートルより大きい算術平均粒径を有する。
調合及び製造
ケーブル絶縁材料の調合は、当業者において既知の標準的な装置によって実施することができる。調合装置の例としては、BANBURY(商標)またはBOLLING(商標)内部ミキサーのような内部バッチミキサーである。代替的に、FARREL(商標)連続ミキサー、WERNER AND PFLEIDERER(商標)2軸スクリューミキサー、またはBUSS(商標)混練連続押出機のような、連続1軸、または逆及び/もしくは共回転2軸スクリュー、ミキサーを使用することができる。
本発明の組成物を含む絶縁材層を含有するケーブルは、様々なタイプの押出機、例えば1軸または2軸スクリュータイプ、を用いて調製することができる。従来の押出機の説明は、USP4,857,600で見ることができる。共押出機及び押出機の例は、USP5,575,965で見ることができる。典型的な押出機は、その上流端にホッパーを、下流端にダイを有する。ホッパーは、スクリューを含むバレルへ供給する。スクリュー端部とダイの間の下流端に、スクリーンパック及びブレーカープレートがある。押出機のスクリュー部分は3つのセクション、供給セクション、圧縮セクション、及び計量セクション、ならびに2つのゾーン、後方加熱ゾーン、及び前方加熱ゾーンに分割されていると考えられ、セクション及びゾーンは、上流から下流へ作動する。代替形態では、上流から下流へ作動する軸に沿って複数の加熱ゾーン(2つ以上)が存在してもよい。2つ以上のバレルを有する場合、バレルは直列に接続される。それぞれのバレルの長さ対直径の比は、約15:1〜約30:1の範囲である。重合絶縁材が押出後に架橋する、ワイヤコーティングにおいて、ケーブルはしばしば直ちに押出ダイの下流の加熱された加硫ゾーンに入る。加熱された硬化ゾーンは、約200〜約350℃の範囲、好ましくは約170〜約250℃の範囲の温度に維持することができる。加熱ゾーンは、加圧蒸気、または誘導加熱加圧窒素ガスによって加熱することができる。
本発明を以下の実施例により説明する。
試験方法
ポリエチレンのメルトインデックス(MI)測定は、以前は「条件E」として既知であった条件190℃/2.16キログラム(kg)重量で、ASTM D1238に準拠して実施され、Iとしても既知であり、10分ごとに溶出されるグラム単位で報告される。メルトインデックスは、ポリマーの分子量に反比例する。したがって、関係は直線的ではないが、分子量が高いほど、メルトインデックスは低くなる。
密度は、ASTM D792の方法Bの手順によって測定される。結果は、グラム(g)/立方センチメートル、またはg/ccで記録される。
MH(最大トルク)は、ASTM D−5289に準拠して、可動ダイレオメーター(MDR)で測定される。
長期熱エージング性能を評価するために、架橋された試料を、150℃の空気中で10及び21日間エージングし、INSTRON(商標)4201機械で引張強度及び極限伸びに関して分析する。
初期引張強度(psi)は、ASTM D638によって測定される。
初期極限伸び(%)は、ASTM D638によって測定される。
10日間150℃での引張強度(psi)は、ASTM D638によって測定される。
10日間150℃での極限伸び(%)は、ASTM D638によって測定される。
10日間150℃での保持された引張強度(psi)の割合(%)は、ASTM D638によって測定される。
10日間150℃での保持された極限伸び(%)の割合(%)は、ASTM D638によって測定される。
プラークを架橋し、直径3.5インチの試験片に打ち抜き、真空中で60℃以上にて最低4日間脱気し、次いでSoken Schering Bridge設備を使用して誘電正接(df)を評価する。df試験はASTM D150に準拠して60Hzで実施する(表に示される温度及び電気的ストレスにおいて)。
AC絶縁耐力(ACBD)測定には、圧縮成形プラークが硬化され、圧力下で目標40ミル厚さまで冷却する。AC絶縁耐力(ACBD)測定は、ASTM D−149に準拠して、Hipotronics AC試験ユニットを用いて、実施される。試料を、Exxon Univolt N61オイルで囲まれた直径0.5インチの対向する2つの円筒状電極の間に置く。500V/秒の電圧ランプを絶縁破壊するまで使用する。
材料
PE1は、添加剤を含まないLDPE(メルトインデックス2.1dg/分、密度0.92g/cm)である。
PE2は、実験での使用前に、150℃で30分間、オープンミキサで処理された安定化されていないLDPE(PE1)である。
CYANOX(商標)1790は、Cytec Industries Incから入手可能な1,3,5−トリス(4−tert−ブチル−3−ヒドロキシ−2,6−ジメチルベンジル)−1,3,5−トリアジン−2,4,6−(1H,3H,5H)−トリオンである。
DSTDPは、ジステアリルチオジプロピオネートであり、Cytec Industries、IncからCYANOX(商標)STDPとして入手可能である。
IRGAFOS(商標)126は、BASFから入手可能なビス(2,4−ジ−t−ブチルフェニル)ペンタエリトリトールジホスファイトである。
IRGAFOS(商標)168は、BASFから入手可能なトリス(2,4−ジ−(tert)−ブチルフェニル)ホスファイトである。
IRGASTAB(商標)301(すなわち、IRGASTAB(商標)FS 301)は、ホスファイトIRGAFOS(商標)168とヒドロキシルアミンとの1:1(重量で)のブレンドであり、BASFから入手可能である。
ジクミルペルオキシドは、Akzo Nobelから入手可能である。
HOSTANOX(商標)P−EPQ(CAS番号119345−01−6)は、Clariantから入手可能なビスホスホニト酸化防止剤粉末テトラキス(2,4−ジ−tert−ブチルフェニル)4,4’−ビフェニルジホスホニトである。
トリフェニルホスフィンは、Sigma−Aldrichから入手可能である。
UVINUL(商標)4050(すなわち、UVINUL(商標)4050 H)は、BASFから入手可能なN,N’−ビス(2,2,6,6−テトラメチル−4−ピペリジル)−N,N’−ジホルミルヘキサメチレンジアミンである。
試料調製
比較例1は、USP6,187,847及び6,187,858に記載されている従来技術の配合物である。発明例1〜3は、75百万分率(ppm)のレベルで、リン含有第2酸化防止剤を用いた本発明の様々な実施形態を含む。比較例2及び3は、一般的なポリエチレン安定化用途で使用される方法の典型である、はるかに高いレベルで、リン含有第2酸化防止剤を有する。
すべての配合物は、PE1(添加剤を含まないLDPE)を用いて調製する。配合物の>0.1重量%で含有される添加剤は、直接添加され、一方、配合物の≦0.1重量%で含有されるものは、正しい充填を確実にするためにマスターバッチを介して添加される。マスターバッチは、265gのBRABENDER(商標)ボウルに180℃、30回転/分(rpm)で、カムブレードを用いて調製する。添加剤は、樹脂が流動し始めるときに添加し、3分間混合する。調合されたマスターバッチを、裁断し、次いで最終配合物を製造するために使用する前にペレット化する。発明配合物1〜8及び比較配合物1〜5は、最初に265gのBRABENDER(商標)ボウルに180℃、30回rpmで、カムブレードを用いて調合する。続いて、これらは、さらなる均質化のために1軸スクリュー押出機に通過させる。1軸スクリュー押出機は、「パイナップル」ミキシングヘッドを有し、100rpmで200℃の目標溶解温度で動作される。押出機からのストランドを、水冷し、ペレット化する。ペレットを、70℃にて4時間オーブン中で予熱し、タンブル圧延により10分間1.8%過酸化物に浸漬させ、続いてオーブン中で70℃にて一晩浸漬させる。
配合物及び結果
例示的な配合物及び結果を以下の表1〜3に示す。
MH(最大トルク)は架橋の尺度であり、数値が高いほど架橋度が高い。理想的には、架橋していないペルオキシド含有ペレットのエージング中に、MHの著しい低下はない。これは、室温での貯蔵寿命の予測を提供するために使用される。1週間のエージング後、比較例1は、週当たり21%という大きなMH損失(79%保持)を示し、一方発明例1〜3はごく僅かなMH損失しか示していない。この改善された安定性は、AC絶縁耐力または比較例1に対する誘電正接の望ましくない増加において、いかなる著しい犠牲も伴うことなく達成する。比較例2及び3は、リン含有第2酸化防止剤が従来のレベルで使用されるとき、良好な特性バランスが得られない(比較例2では、不十分な硬化を提供し、比較例3では、高い誘電正接を有する)ことを示す。
発明例4及び5は、リン含有第2酸化防止剤が窒素塩基(UVINUL(商標)4050)と併せて使用される、本発明の追加の実施形態を示す。比較例4は、リン含有第2酸化防止剤を含有しない。比較例5は、従来的に高いレベルのリン含有第2酸化防止剤を使用する。発明例は、いずれの比較例も提供しない、良好な特性バランスを提供する。特に、比較例4は、21日後の18%のMHの損失(発明例では4%以下の損失に対して)を示し、比較例5は、150℃での熱エージング後の乏しい割合(%)の保持された引張強度及び極限伸びを示す(一方で、発明例5は、良好な保持を示す)。
押出機ヘッド圧力、及びスクリーン上の添加剤のプレートアウトによるスクリーンパック差圧増大を評価するために、試験を行った。調合押出中、ブレーカープレートの上流で測定された圧力は、それが、押出機を動作させるのに危険となるレベルに到達するまで、増大する。最大の許容可能なヘッド圧力は、押出機設計に固有のものであるが、常に、有限の限界を有する。いったん許容可能なヘッド圧力の限界に到達すると、その上へ添加剤がプレートアウトしたスクリーンパックは、ヘッド圧力を許容される、安全な範囲へ低減するために、交換されなければならない。押出機のヘッドにおけるより遅い圧力増大は、生産サイクルにおけるスクリーンパックの交換間のより長い実行時間、及び、したがって、超高電圧用途に対する超清浄生成物のより高い収率に相関する。
スクリーンプレートアウト及び得られる圧力増大をシミュレーションするために、Coperionによって製造されるZSK−30共回転2軸スクリュー押出機で、パイロットスケール実験を実行した。これは、通常よりも高い添加剤レベルを用いた加速化モデル試験である。例えば、一実験において、添加剤充填は、1.37% DSTDP+0.83% CYANOX(商標)1790+611ppmのCyasorb 3346である。これらの充填は、実際の生産環境において使用されるもののほぼ6倍であり、スクリーン増大を加速化させるために使用される。例えば、1.37%のDSTDPを用いたこれらの試験は、実際の用途において約0.225%のDSTDPを使用するときに予想される相対的性能をシミュレーションすることが意図される。実験は、スクリーンの添加剤プレートアウトの堆積をさらに加速化させるために、245℃の極限溶解温度まで実行される。多層スクリーンパックを使用し、最も精密なスクリーン層は、50ミクロン未満の公称目開きを有した。このZSK−30加速化試験を使用して実行された第1の組の実験は、加速化モデル試験が、実際のプラントデータと相関するということを確立するために、プラントにおける通常の添加剤レベルで得られた結果と比較された。表3Aに示されるように、ZSK−30加速化試験は、生産データと良好に相関する。つまり、結果は、ZSK−30のモデル試験で観察される傾向が、フルスケール生産装置で観察されるものと同じであり、圧力上昇が、塩基なし<UVINUL(商標)4050<CYASORB(商標)3346の順序で増加するということを示す。PE1は、添加剤を含まないLDPE(メルトインデックス2.1dg/分、密度0.92g/cm)であることに留意されたい。
次に、ZSK−30でのモデル試験を利用して、実験での使用前に、150℃で30分間、オープンミキサで処理された安定化されていないLDPE(PE1)である、PE2を使用した本発明の組成物を研究した。比較例9の配合物を実行したとき、圧力上昇の平均速度は、9psi/分であった。本発明の組成物に対するモデルである化合物は、5及び5psi/分のはるかに低い圧力上昇の速度を示す(発明例6及び7)。

Claims (17)

  1. 組成物であって、前記組成物の重量基準での重量パーセントで、
    (A)95〜99.9%のエチレン系ポリマーと、
    (B)0.2〜2.5%の過酸化物と、
    (C)0.01〜0.5%の、少なくとも1つの−S(CHCOR基(式中、Rは、C6〜C20のアルキルである)を有する硫黄含有第1酸化防止剤と、
    (D)0.001〜0.009%の、−S(CHCOR基(式中、Rは、C6〜C20のアルキルである)を含有しないリン含有第2酸化防止剤と、
    (E)任意に、有機窒素塩基と、
    (F)任意に、−S(CHCOR基(式中、Rは、C6〜C20のアルキルである)を含有しないフェノール系第3酸化防止剤と、を含む、組成物。
  2. 前記エチレン系ポリマーが、ASTM D1238、条件190℃/2.16kgに準拠して測定された、0.1〜100g/10分のメルトインデックス(I)を有する、請求項1に記載の組成物。
  3. 前記エチレン系ポリマーが、ASTM D792、方法Bの手順によって測定された、0.910〜0.940g/ccの密度を有する、請求項2に記載の組成物。
  4. 前記エチレン系ポリマーが、管型反応器中で製造される低密度ポリエチレンである、請求項3に記載の方法。
  5. 前記過酸化物が、有機過酸化物である、請求項1に記載の組成物。
  6. (C)の前記硫黄含有第1酸化防止剤の前記−S(CHCOR基の前記Rが、C1837またはC1225である、請求項1に記載の組成物。
  7. 前記硫黄含有第1酸化防止剤が、ジミリスチルチオジプロピオネート、ジステアリルチオジプロピオネート、ジラウリルチオジプロピオネート、及びペンタエリスリトールテトラキス(B−ラウリルチオプロピオネート)のうちの少なくとも1つである、請求項1に記載の組成物。
  8. 前記リン含有第2酸化防止剤が、ホスファイト、ホスホニト、またはホスフィンのうちの少なくとも1つである、請求項1に記載の組成物。
  9. 前記リン含有第2酸化防止剤が、硫黄を含有しない、請求項8に記載の組成物。
  10. 有機窒素塩基を含有する、請求項1に記載の組成物。
  11. 前記窒素塩基が、前記組成物の重量基準で、0.001〜0.009重量%の量で存在する、請求項10に記載の組成物。
  12. 前記有機窒素塩基が、トリアリルシアヌレート、N,N’−ビス(2,2,6,6−テトラメチル−4−ピペリジル)−N,N’−ジホルミルヘキサ−メチレンジアミン、及びヒンダードアミン安定剤(HAS)のうちの少なくとも1つである、請求項10に記載の組成物。
  13. フェノール系第3酸化防止剤を含有する、請求項1に記載の組成物。
  14. 前記フェノール系第3酸化防止剤が、前記組成物の重量基準で、0.05〜0.5重量%の量で存在する、請求項13に記載の組成物。
  15. 前記フェノール系第3酸化防止剤が、(テトラキス[メチレン(3,5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシヒドロ−シンナメート)]メタン)、及び(1,3,5−トリス(4−tert−ブチル−3−ヒドロキシ−2,6−ジメチルベンジル)−1,3,5−トリアジン−2,4,6−(1H,3H,5H)−トリオン)のうちの少なくとも1つである、請求項14に記載の組成物。
  16. ポリアルキレングリコールを含まない、請求項1に記載の組成物。
  17. 請求項1に記載の組成物から製造される絶縁シースを含むケーブル。
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MX (1) MX2017015816A (ja)
WO (1) WO2016204951A1 (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2021536514A (ja) * 2018-09-13 2021-12-27 ダウ グローバル テクノロジーズ エルエルシー ホスフィンオキシドを含有するエチレン系ポリマー組成物
JP2022500514A (ja) * 2018-09-13 2022-01-04 ダウ グローバル テクノロジーズ エルエルシー トリオルガノホスフィンを含有するエチレン系ポリマー組成物

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11753566B2 (en) 2019-01-31 2023-09-12 Synthomer Adhesive Technologies Llc Low volatile tackifier compositions
CN114008127B (zh) * 2019-06-25 2024-01-19 陶氏环球技术有限责任公司 含有三有机氨基膦的基于乙烯的聚合物组合物
CN113583321B (zh) * 2020-04-30 2024-07-23 国家能源投资集团有限责任公司 可交联聚乙烯组合物及其制备方法与应用、交联聚乙烯及其应用
CN113621187B (zh) * 2020-05-07 2024-05-07 国家能源投资集团有限责任公司 可交联绝缘聚烯烃组合物及其制备方法与应用、交联绝缘聚烯烃及其应用
WO2022139885A1 (en) * 2020-12-22 2022-06-30 Dow Global Technologies Llc Modified polyethylene resins and process for making the same
WO2024006695A1 (en) * 2022-06-29 2024-01-04 Dow Global Technologies Llc Ultraviolet stabilized polymeric compositions

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63172752A (ja) * 1987-01-09 1988-07-16 Chisso Corp 架橋エチレン系重合体の製造法
JPH06179225A (ja) * 1983-06-13 1994-06-28 Allied Signal Inc 架橋性ポリエチレン組成物の回転成形法
JPH10316807A (ja) * 1997-05-20 1998-12-02 Nippon Unicar Co Ltd 水架橋性含浸樹脂およびこれを用いた水架橋成形物

Family Cites Families (32)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4018852A (en) 1974-11-27 1977-04-19 Union Carbide Corporation Composition with triallyl compounds and process for avoiding scorching of ethylene polymer composition
US4857600A (en) 1988-05-23 1989-08-15 Union Carbide Corporation Process for grafting diacid anhydrides
US5272236A (en) 1991-10-15 1993-12-21 The Dow Chemical Company Elastic substantially linear olefin polymers
US5246783A (en) 1991-08-15 1993-09-21 Exxon Chemical Patents Inc. Electrical devices comprising polymeric insulating or semiconducting members
US5783638A (en) 1991-10-15 1998-07-21 The Dow Chemical Company Elastic substantially linear ethylene polymers
US5278272A (en) 1991-10-15 1994-01-11 The Dow Chemical Company Elastic substantialy linear olefin polymers
US5346961A (en) 1993-04-07 1994-09-13 Union Carbide Chemicals & Plastics Technology Corporation Process for crosslinking
US5575965A (en) 1995-05-19 1996-11-19 Union Carbide Chemicals & Plastics Technology Corporation Process for extrusion
SE9703844D0 (sv) * 1997-10-22 1997-10-22 Borealis As Composition for electric cables
JP3959183B2 (ja) 1998-09-09 2007-08-15 日本ユニカー株式会社 電気絶縁組成物および電線ケーブル
US6496629B2 (en) 1999-05-28 2002-12-17 Tycom (Us) Inc. Undersea telecommunications cable
US6187847B1 (en) 1999-07-22 2001-02-13 Union Carbide Chemicals & Plastics Technology Corporation Polyethylene crosslinkable composition
JP2003527474A (ja) 2000-03-16 2003-09-16 バーゼル、ポリオレフィン、ゲゼルシャフト、ミット、ベシュレンクテル、ハフツング ポリエチレンの製造方法
PL360880A1 (en) 2000-08-15 2004-09-20 Akzo Nobel N.V. Use of trioxepans in the process to make high-solid acrylic, styrenic, and ldpe-type resins
US6656986B2 (en) 2001-03-01 2003-12-02 Union Carbide Chemicals & Plastics Technology Corporation Polyethylene crosslinkable composition
US6714707B2 (en) 2002-01-24 2004-03-30 Alcatel Optical cable housing an optical unit surrounded by a plurality of gel layers
US7582716B2 (en) 2004-03-17 2009-09-01 Dow Global Technologies Inc. Compositions of ethylene/α-olefin multi-block interpolymer for blown films with high hot tack
US7524911B2 (en) 2004-03-17 2009-04-28 Dow Global Technologies Inc. Adhesive and marking compositions made from interpolymers of ethylene/α-olefins
US7579408B2 (en) 2004-03-17 2009-08-25 Dow Global Technologies Inc. Thermoplastic vulcanizate comprising interpolymers of ethylene/α-olefins
US7355089B2 (en) 2004-03-17 2008-04-08 Dow Global Technologies Inc. Compositions of ethylene/α-olefin multi-block interpolymer for elastic films and laminates
US7504347B2 (en) 2004-03-17 2009-03-17 Dow Global Technologies Inc. Fibers made from copolymers of propylene/α-olefins
US7514517B2 (en) 2004-03-17 2009-04-07 Dow Global Technologies Inc. Anti-blocking compositions comprising interpolymers of ethylene/α-olefins
US8329797B2 (en) * 2007-07-13 2012-12-11 Dow Global Technologies Llc Low dielectric loss power cable sheaths comprising high pressure polyolefins free of silane functionality
JP2011001506A (ja) * 2009-06-22 2011-01-06 Japan Polypropylene Corp 難燃性樹脂組成物及びそれよりなる成形体
CN101724192A (zh) * 2009-12-15 2010-06-09 上海新上化高分子材料有限公司 中高压抗水树绝缘电缆料及其制备方法
BR112012015319B1 (pt) * 2009-12-21 2021-09-28 Union Carbide Corporation Composição e revestimento isolante para cabo de média voltagem
CN102532638B (zh) * 2010-12-10 2014-06-18 浙江万马高分子材料有限公司 高压电缆用绝缘材料及制备方法
CN102643472A (zh) * 2012-04-19 2012-08-22 上海新上化高分子材料有限公司 中高压电力电缆用可化学交联聚乙烯绝缘塑料及制备方法
BR112015015531B1 (pt) * 2012-12-29 2021-05-18 Dow Global Technologies Llc processo para preparar uma composição polimérica reticulável, processo para tratar pelo menos uma porção de uma composição polimérica reticulável e processo para produzir um condutor revestido
CN103289162B (zh) * 2013-03-28 2016-04-27 西安交通大学 一种抗水树型聚烯烃电缆料及其制备方法
CN103694540A (zh) * 2013-12-16 2014-04-02 上海新上化高分子材料有限公司 海洋工程电缆用柔软高机械强度中压绝缘料及其制备方法
CN104558759A (zh) * 2014-11-28 2015-04-29 上海新上化高分子材料有限公司 海底电缆用可化学交联聚乙烯绝缘塑料

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06179225A (ja) * 1983-06-13 1994-06-28 Allied Signal Inc 架橋性ポリエチレン組成物の回転成形法
JPS63172752A (ja) * 1987-01-09 1988-07-16 Chisso Corp 架橋エチレン系重合体の製造法
JPH10316807A (ja) * 1997-05-20 1998-12-02 Nippon Unicar Co Ltd 水架橋性含浸樹脂およびこれを用いた水架橋成形物

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2021536514A (ja) * 2018-09-13 2021-12-27 ダウ グローバル テクノロジーズ エルエルシー ホスフィンオキシドを含有するエチレン系ポリマー組成物
JP2022500514A (ja) * 2018-09-13 2022-01-04 ダウ グローバル テクノロジーズ エルエルシー トリオルガノホスフィンを含有するエチレン系ポリマー組成物
JP7426379B2 (ja) 2018-09-13 2024-02-01 ダウ グローバル テクノロジーズ エルエルシー ホスフィンオキシドを含有するエチレン系ポリマー組成物
JP7433296B2 (ja) 2018-09-13 2024-02-19 ダウ グローバル テクノロジーズ エルエルシー トリオルガノホスフィンを含有するエチレン系ポリマー組成物

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