JP2021152158A - メチルラジカル捕捉剤を含む架橋性ポリマー組成物及びそれらから作製された物品 - Google Patents
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Abstract
【課題】低減された副産物ガス放出、増加された架橋密度等の、改善された特性を有する組成物を提供する。【解決手段】架橋性ポリマー組成物は、エチレン系ポリマーと、有機過酸化物と、架橋助剤と、４−アクリルオキシ−２，２，６，６−テトラメチルピペリジン−Ｎ−オキシル、４−アリルオキシ−２，２，６，６−テトラメチルピペリジン−Ｎ−オキシル、ビス（２，２，６，６−テトラメチル−１−ピペリジニルオキシ−４−イル）セバケート、及びそれらの２つ以上の組み合わせ等の、２，２，６，６−テトラメチル−１−ピペリジニルオキシ（「ＴＥＭＰＯ」）の少なくとも１つの誘導体を含むメチルラジカル捕捉剤とを含み、架橋助剤の有機過酸化物に対する比率は、モル基準で１．７２：１未満である。架橋性ポリマー組成物から調製される架橋物品もまた開示され、架橋性ポリマー組成物は、少なくとも１つのＴＥＭＰＯ誘導体を含むメチルラジカル捕捉剤を含む。【選択図】なし
Description
本開示は、エチレン系ポリマー、有機過酸化物、架橋助剤、及び２，２，６，６−テト
ラメチル−１−ピペリジニルオキシ（「ＴＥＭＰＯ」）の少なくとも１つの誘導体を含む
メチルラジカル捕捉剤、及びそれらから作製された物品を含む、架橋性ポリマー組成物に
関する。
ラメチル−１−ピペリジニルオキシ（「ＴＥＭＰＯ」）の少なくとも１つの誘導体を含む
メチルラジカル捕捉剤、及びそれらから作製された物品を含む、架橋性ポリマー組成物に
関する。
中電圧（「ＭＶ」）、高電圧（「ＨＶ」）、及び超高電圧（「ＥＨＶ」）ケーブルは、
典型的には、架橋ポリエチレン等の架橋ポリマー材料を絶縁層として含有する。そのよう
な架橋ポリマー材料は、過酸化物開始剤を有する架橋性ポリマー組成物から調製され得る
。架橋することは、架橋ポリマー材料の熱機械特性において価値ある改善を提供する。
典型的には、架橋ポリエチレン等の架橋ポリマー材料を絶縁層として含有する。そのよう
な架橋ポリマー材料は、過酸化物開始剤を有する架橋性ポリマー組成物から調製され得る
。架橋することは、架橋ポリマー材料の熱機械特性において価値ある改善を提供する。
しかしながら、架橋を行うために使用される過酸化物開始剤は、架橋ポリマー材料から
除去を必要とする副産物を生成する。例えば、ジクミル過酸化物が過酸化物開始剤として
使用されるとき、架橋反応は、アセトフェノン、クミルアルコール、及びメタン等の、揮
発性副産物をもたらす。除去されない場合、これらの副産物は、架橋ポリマー材料を含む
ケーブルの品質に負の影響を与え得る。副産物除去は、架橋ポリマー材料が絶縁層（例え
ば、脱気によって）へと形成された後であるが、被覆層が絶縁層の上に置かれる前に生じ
なければならない。
除去を必要とする副産物を生成する。例えば、ジクミル過酸化物が過酸化物開始剤として
使用されるとき、架橋反応は、アセトフェノン、クミルアルコール、及びメタン等の、揮
発性副産物をもたらす。除去されない場合、これらの副産物は、架橋ポリマー材料を含む
ケーブルの品質に負の影響を与え得る。副産物除去は、架橋ポリマー材料が絶縁層（例え
ば、脱気によって）へと形成された後であるが、被覆層が絶縁層の上に置かれる前に生じ
なければならない。
さらに、「スコーチ」として一般的に知られている、早期架橋は、架橋ポリマー材料の
押し出し中に起こり得る。より良好なスコーチ保護は、架橋ポリマー材料の加工性を増加
させる。
押し出し中に起こり得る。より良好なスコーチ保護は、架橋ポリマー材料の加工性を増加
させる。
架橋性ポリマー組成物の分野において進歩が遂げられているが、改善が依然として望ま
れている。
れている。
例えば、ケーブル絶縁層で用いる、架橋性ポリマー組成物が開示される。架橋性ポリマ
ー組成物は、とりわけ、エチレン系ポリマー、有機過酸化物、架橋助剤、及び少なくとも
１つのＴＥＭＰＯ誘導体を含むメチルラジカル捕捉剤を含み、架橋助剤の有機過酸化物に
対する比率は、モル基準で１．７２：１未満である。架橋性ポリマー組成物中の少なくと
も１つのＴＥＭＰＯ誘導体の含有は、低減された副産物ガス放出、増加された架橋密度、
及び改善されたスコーチ保護等の、改善された特性を有する組成物を提供する。
ー組成物は、とりわけ、エチレン系ポリマー、有機過酸化物、架橋助剤、及び少なくとも
１つのＴＥＭＰＯ誘導体を含むメチルラジカル捕捉剤を含み、架橋助剤の有機過酸化物に
対する比率は、モル基準で１．７２：１未満である。架橋性ポリマー組成物中の少なくと
も１つのＴＥＭＰＯ誘導体の含有は、低減された副産物ガス放出、増加された架橋密度、
及び改善されたスコーチ保護等の、改善された特性を有する組成物を提供する。
架橋性ポリマー組成物から調製される架橋ポリマー物品もまた開示され、架橋性ポリマ
ー組成物は、とりわけ、少なくとも１つのＴＥＭＰＯ誘導体を含むメチルラジカル捕捉剤
、及びモル基準で１．７２：１未満の架橋助剤対有機過酸化物比を含む。加えて、導電性
コアと、導電性コアを少なくとも部分的に囲むポリマー層とを含む被覆導体が開示され、
ポリマー層の少なくとも一部は、架橋ポリマー物品を含む。
ー組成物は、とりわけ、少なくとも１つのＴＥＭＰＯ誘導体を含むメチルラジカル捕捉剤
、及びモル基準で１．７２：１未満の架橋助剤対有機過酸化物比を含む。加えて、導電性
コアと、導電性コアを少なくとも部分的に囲むポリマー層とを含む被覆導体が開示され、
ポリマー層の少なくとも一部は、架橋ポリマー物品を含む。
添付図面の参照を行う。
架橋性ポリマー組成物
本明細書に説明される架橋性ポリマー組成物の１つの成分は、エチレン系ポリマーであ
る。本明細書で使用されるとき、「エチレン系」ポリマーは、一次（すなわち、５０重量
パーセント（「重量％」）を超える）モノマー成分としてエチレンモノマーから調製され
るポリマーであるが、他のコモノマーも用いられ得る。「ポリマー」は、同一のまたは異
なる種類のモノマーを反応させること（すなわち、重合すること）によって調製される高
分子化合物を意味し、ホモポリマー及びインターポリマーを含む。「ホモポリマー」は、
単一の種類のモノマー由来の繰り返し単位から成るポリマーを意味するが、連鎖移動剤等
のホモポリマーを調製する際に使用される他の成分の残存量を除外しない。「インターポ
リマー」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るポリマー
を意味する。一般名称「インターポリマー」は、２つの異なる種類のモノマーから調製さ
れるポリマーを指すために通常用いられるコポリマー、及び２つを超える異なる種類のモ
ノマーから調製されるポリマー（例えば、ターポリマー、クオーターポリマー等）を含む
。
本明細書に説明される架橋性ポリマー組成物の１つの成分は、エチレン系ポリマーであ
る。本明細書で使用されるとき、「エチレン系」ポリマーは、一次（すなわち、５０重量
パーセント（「重量％」）を超える）モノマー成分としてエチレンモノマーから調製され
るポリマーであるが、他のコモノマーも用いられ得る。「ポリマー」は、同一のまたは異
なる種類のモノマーを反応させること（すなわち、重合すること）によって調製される高
分子化合物を意味し、ホモポリマー及びインターポリマーを含む。「ホモポリマー」は、
単一の種類のモノマー由来の繰り返し単位から成るポリマーを意味するが、連鎖移動剤等
のホモポリマーを調製する際に使用される他の成分の残存量を除外しない。「インターポ
リマー」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るポリマー
を意味する。一般名称「インターポリマー」は、２つの異なる種類のモノマーから調製さ
れるポリマーを指すために通常用いられるコポリマー、及び２つを超える異なる種類のモ
ノマーから調製されるポリマー（例えば、ターポリマー、クオーターポリマー等）を含む
。
いくつかの実施形態において、エチレン系ポリマーは、エチレンホモポリマーであり得
る。いくつかの実施形態において、エチレン系ポリマーは、インターポリマーの全重量に
基づいて、少なくとも１重量％、少なくとも５重量％、少なくとも１０重量％、少なくと
も１５重量％、少なくとも２０重量％、または少なくとも２５重量％のα−オレフィン含
有量を有するエチレン／アルファ−オレフィン（「α−オレフィン」）インターポリマー
であり得る。これらのインターポリマーは、インターポリマーの全重量に基づいて、５０
重量％未満、４５重量％未満、４０重量％未満、または３５重量％未満のα−オレフィン
含有量を有し得る。α−オレフィンが用いられるとき、α−オレフィンは、Ｃ３−２０（
すなわち、３〜２０個の炭素原子を有する）直鎖、分岐、または環状のα−オレフィンで
あり得る。Ｃ３−２０α−オレフィンの例としては、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、シ
クロヘキサンまたはシクロペンタン等の環状構造も有し得、その結果、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等のα−オレフィ
ンが得られる。例示的なエチレン／α−オレフィン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／１−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／プロピレン／１−オクテン、エチレン／プロピレン／１−ブテン、及びエ
チレン／１−ブテン／１−オクテンが挙げられる。
る。いくつかの実施形態において、エチレン系ポリマーは、インターポリマーの全重量に
基づいて、少なくとも１重量％、少なくとも５重量％、少なくとも１０重量％、少なくと
も１５重量％、少なくとも２０重量％、または少なくとも２５重量％のα−オレフィン含
有量を有するエチレン／アルファ−オレフィン（「α−オレフィン」）インターポリマー
であり得る。これらのインターポリマーは、インターポリマーの全重量に基づいて、５０
重量％未満、４５重量％未満、４０重量％未満、または３５重量％未満のα−オレフィン
含有量を有し得る。α−オレフィンが用いられるとき、α−オレフィンは、Ｃ３−２０（
すなわち、３〜２０個の炭素原子を有する）直鎖、分岐、または環状のα−オレフィンで
あり得る。Ｃ３−２０α−オレフィンの例としては、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、シ
クロヘキサンまたはシクロペンタン等の環状構造も有し得、その結果、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等のα−オレフィ
ンが得られる。例示的なエチレン／α−オレフィン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／１−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／プロピレン／１−オクテン、エチレン／プロピレン／１−ブテン、及びエ
チレン／１−ブテン／１−オクテンが挙げられる。
いくつかの実施形態において、エチレン系ポリマーは、単独で、または１つ以上の他の
種類のエチレン系ポリマー（例えば、モノマー組成及び含有量、触媒の調製法等が互いに
異なる２つ以上のエチレン系ポリマーのブレンド）と組み合わせて使用され得る。エチレ
ン系ポリマーのブレンドが用いられる場合、ポリマーは、任意の反応器内または反応器後
プロセスによってブレンドされ得る。
種類のエチレン系ポリマー（例えば、モノマー組成及び含有量、触媒の調製法等が互いに
異なる２つ以上のエチレン系ポリマーのブレンド）と組み合わせて使用され得る。エチレ
ン系ポリマーのブレンドが用いられる場合、ポリマーは、任意の反応器内または反応器後
プロセスによってブレンドされ得る。
いくつかの実施形態において、エチレン系ポリマーは、低密度ポリエチレン（「ＬＤＰ
Ｅ」）、直鎖状低密度ポリエチレン（「ＬＬＤＰＥ」）、超低密度ポリエチレン（「ＶＬ
ＤＰＥ」）、及びそれらのうちの２つ以上の組み合わせから成る群から選択され得る。
Ｅ」）、直鎖状低密度ポリエチレン（「ＬＬＤＰＥ」）、超低密度ポリエチレン（「ＶＬ
ＤＰＥ」）、及びそれらのうちの２つ以上の組み合わせから成る群から選択され得る。
いくつかの実施形態において、エチレン系ポリマーは、ＬＤＰＥであり得る。ＬＤＰＥ
は、概して、高分岐エチレンホモポリマーであり、高圧プロセスによって調製され得る（
すなわち、ＨＰ−ＬＤＰＥ）。本明細書での使用に好適なＬＤＰＥは、０．９１〜０．９
４ｇ／ｃｍ３の範囲の密度を有し得る。いくつかの実施形態において、エチレン系ポリマ
ーは、少なくとも０．９１５ｇ／ｃｍ３、しかし０．９４ｇ／ｃｍ３未満、または０．９
３ｇ／ｃｍ３未満の密度を有する高圧ＬＤＰＥである。本明細書で提供されるポリマー密
度は、ＡＳＴＭ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ（「ＡＳＴＭ」）方法Ｄ７９２に従って決
定される。本明細書での使用に好適なＬＤＰＥは、２０ｇ／１０分未満、または０．１〜
１０ｇ／１０分、０．５〜５ｇ／１０分、１〜３ｇ／１０分の範囲のメルトインデックス
（Ｉ２）、または２ｇ／１０分のＩ２を有し得る。本明細書で提供されるメルトインデッ
クスは、ＡＳＴＭ方法Ｄ１２３８に従って決定される。別途示されない限り、メルトイン
デックスは、１９０℃及び２．１６Ｋｇ（すなわち、Ｉ２）で決定される。概して、ＬＤ
ＰＥは、広い分子量分布（「ＭＷＤ」）を有し、比較的高い多分散インデックス（重量平
均分子量と数平均分子量の比「ＰＤＩ」）をもたらす。
は、概して、高分岐エチレンホモポリマーであり、高圧プロセスによって調製され得る（
すなわち、ＨＰ−ＬＤＰＥ）。本明細書での使用に好適なＬＤＰＥは、０．９１〜０．９
４ｇ／ｃｍ３の範囲の密度を有し得る。いくつかの実施形態において、エチレン系ポリマ
ーは、少なくとも０．９１５ｇ／ｃｍ３、しかし０．９４ｇ／ｃｍ３未満、または０．９
３ｇ／ｃｍ３未満の密度を有する高圧ＬＤＰＥである。本明細書で提供されるポリマー密
度は、ＡＳＴＭ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ（「ＡＳＴＭ」）方法Ｄ７９２に従って決
定される。本明細書での使用に好適なＬＤＰＥは、２０ｇ／１０分未満、または０．１〜
１０ｇ／１０分、０．５〜５ｇ／１０分、１〜３ｇ／１０分の範囲のメルトインデックス
（Ｉ２）、または２ｇ／１０分のＩ２を有し得る。本明細書で提供されるメルトインデッ
クスは、ＡＳＴＭ方法Ｄ１２３８に従って決定される。別途示されない限り、メルトイン
デックスは、１９０℃及び２．１６Ｋｇ（すなわち、Ｉ２）で決定される。概して、ＬＤ
ＰＥは、広い分子量分布（「ＭＷＤ」）を有し、比較的高い多分散インデックス（重量平
均分子量と数平均分子量の比「ＰＤＩ」）をもたらす。
いくつかの実施形態において、エチレン系ポリマーは、ＬＬＤＰＥであり得る。ＬＬＤ
ＰＥは、概して、コモノマー（例えば、α−オレフィンモノマー）の不均一な分布を有す
るエチレン系ポリマーであり、短鎖分岐を特徴とする。例えば、ＬＬＤＰＥは、上記のも
の等のエチレンとα−オレフィンモノマーとのコポリマーであり得る。本明細書での使用
に好適なＬＬＤＰＥは、０．９１６〜０．９２５ｇ／ｃｍ３の範囲の密度を有し得る。本
明細書での使用に好適なＬＬＤＰＥは、１〜２０ｇ／１０分、または３〜８ｇ／１０分の
範囲のメルトインデックス（Ｉ２）を有し得る。
ＰＥは、概して、コモノマー（例えば、α−オレフィンモノマー）の不均一な分布を有す
るエチレン系ポリマーであり、短鎖分岐を特徴とする。例えば、ＬＬＤＰＥは、上記のも
の等のエチレンとα−オレフィンモノマーとのコポリマーであり得る。本明細書での使用
に好適なＬＬＤＰＥは、０．９１６〜０．９２５ｇ／ｃｍ３の範囲の密度を有し得る。本
明細書での使用に好適なＬＬＤＰＥは、１〜２０ｇ／１０分、または３〜８ｇ／１０分の
範囲のメルトインデックス（Ｉ２）を有し得る。
いくつかの実施形態において、エチレン系ポリマーは、ＶＬＤＰＥであり得る。ＶＬＤ
ＰＥは、当技術分野において、超低密度ポリエチレン（「ＵＬＤＰＥ」）としても既知で
あり得る。ＶＬＤＰＥは、概して、コモノマー（例えば、α−オレフィンモノマー）の不
均一な分布を有するエチレン系ポリマーであり、短鎖分岐を特徴とする。例えば、ＶＬＤ
ＰＥは、エチレンと上記のそれらのα−オレフィンモノマーのうちの１つ以上等のα−オ
レフィンモノマーとのコポリマーであり得る。本明細書での使用に好適なＶＬＤＰＥは、
０．８７〜０．９１５ｇ／ｃｍ３の範囲の密度を有し得る。本明細書での使用に好適なＶ
ＬＤＰＥは、０．１〜２０ｇ／１０分、または０．３〜５ｇ／１０分の範囲のメルトイン
デックス（Ｉ２）を有し得る。
ＰＥは、当技術分野において、超低密度ポリエチレン（「ＵＬＤＰＥ」）としても既知で
あり得る。ＶＬＤＰＥは、概して、コモノマー（例えば、α−オレフィンモノマー）の不
均一な分布を有するエチレン系ポリマーであり、短鎖分岐を特徴とする。例えば、ＶＬＤ
ＰＥは、エチレンと上記のそれらのα−オレフィンモノマーのうちの１つ以上等のα−オ
レフィンモノマーとのコポリマーであり得る。本明細書での使用に好適なＶＬＤＰＥは、
０．８７〜０．９１５ｇ／ｃｍ３の範囲の密度を有し得る。本明細書での使用に好適なＶ
ＬＤＰＥは、０．１〜２０ｇ／１０分、または０．３〜５ｇ／１０分の範囲のメルトイン
デックス（Ｉ２）を有し得る。
上述に加えて、エチレン系ポリマーは、アクリル酸または酢酸ビニル等の１つ以上の極
性コモノマーを含有し得る。さらに、上記のもの等の非極性エチレン系ポリマーと極性コ
ポリマー（例えば、１つ以上の種類の極性コモノマーを含有するそれらのコポリマー）の
ブレンドも用いられ得る。さらに、Ｔｈｅ Ｄｏｗ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏｍｐａｎｙ
から商品名ＥＮＧＡＧＥ（商標）で市販されているもの等のポリオレフィンエラストマー
は、エチレン系ポリマーとして、または上記のエチレン系ポリマーのうちの１つ以上と組
み合わせて使用され得る。本明細書での使用に好適なポリオレフィンエラストマーは、０
．８５７ｇ／ｃｍ３〜０．９０８ｇ／ｃｍ３の範囲の密度を有し得る。本明細書での使用
に好適なポリオレフィンエラストマーは、０．１〜３０ｇ／１０分、または０．５〜５ｇ
／１０分の範囲のメルトインデックス（Ｉ２）を有し得る。
性コモノマーを含有し得る。さらに、上記のもの等の非極性エチレン系ポリマーと極性コ
ポリマー（例えば、１つ以上の種類の極性コモノマーを含有するそれらのコポリマー）の
ブレンドも用いられ得る。さらに、Ｔｈｅ Ｄｏｗ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏｍｐａｎｙ
から商品名ＥＮＧＡＧＥ（商標）で市販されているもの等のポリオレフィンエラストマー
は、エチレン系ポリマーとして、または上記のエチレン系ポリマーのうちの１つ以上と組
み合わせて使用され得る。本明細書での使用に好適なポリオレフィンエラストマーは、０
．８５７ｇ／ｃｍ３〜０．９０８ｇ／ｃｍ３の範囲の密度を有し得る。本明細書での使用
に好適なポリオレフィンエラストマーは、０．１〜３０ｇ／１０分、または０．５〜５ｇ
／１０分の範囲のメルトインデックス（Ｉ２）を有し得る。
いくつかの実施形態において、エチレン系ポリマーは、上記のエチレン系ポリマーのう
ちのいずれか２つ以上の組み合わせを含み得る。
ちのいずれか２つ以上の組み合わせを含み得る。
エチレン系ポリマーを調製するために使用される生産プロセスは、広範囲で多様であり
、当技術分野において既知である。上記の特性を有するエチレン系ポリマーを生産するた
めの任意の従来のまたは今後発見される生産プロセスが、本明細書に記載されるエチレン
系ポリマーを調製するために用いられ得る。概して、重合は、Ｚｉｅｇｌｅｒ−Ｎａｔｔ
ａ、酸化クロム、またはＫａｍｉｎｓｋｙ−Ｓｉｎｎ型重合反応について当技術分野にお
いて既知の条件で、すなわち、０〜２５０℃、または３０もしくは２００℃の温度及び大
気圧〜１０，０００気圧（およそ１，０１３メガパスカル（「ＭＰａ」））の圧力で達成
され得る。多くの重合反応において、用いられる重合可能な化合物に対する触媒のモル比
は、１０−１２：１〜１０−１：１または１０−９：１〜１０−５：１である。
、当技術分野において既知である。上記の特性を有するエチレン系ポリマーを生産するた
めの任意の従来のまたは今後発見される生産プロセスが、本明細書に記載されるエチレン
系ポリマーを調製するために用いられ得る。概して、重合は、Ｚｉｅｇｌｅｒ−Ｎａｔｔ
ａ、酸化クロム、またはＫａｍｉｎｓｋｙ−Ｓｉｎｎ型重合反応について当技術分野にお
いて既知の条件で、すなわち、０〜２５０℃、または３０もしくは２００℃の温度及び大
気圧〜１０，０００気圧（およそ１，０１３メガパスカル（「ＭＰａ」））の圧力で達成
され得る。多くの重合反応において、用いられる重合可能な化合物に対する触媒のモル比
は、１０−１２：１〜１０−１：１または１０−９：１〜１０−５：１である。
本明細書での使用に好適なエチレン系ポリマーの例は、０．９２ｇ／ｃｍ３の密度及び
２ｇ／１０分のメルトインデックス（Ｉ２）を有する、低密度ポリエチレンである。
２ｇ／１０分のメルトインデックス（Ｉ２）を有する、低密度ポリエチレンである。
架橋性ポリマー組成物は、有機過酸化物をさらに含む。本明細書で使用されるとき、「
有機過酸化物」は、構造：Ｒ１−Ｏ−Ｏ−Ｒ２またはＲ１−Ｏ−Ｏ−Ｒ−Ｏ−Ｏ−Ｒ２で
あって、式中、Ｒ１及びＲ２の各々がヒロドカルビル部分であり、Ｒがヒドロカルビレン
部分である、構造を有する過酸化物を示す。本明細書で使用されるとき、「ヒドロカルビ
ル」は、１つ以上のヘテロ原子を任意に有する炭化水素（例えば、エチル、フェニル）か
ら１個の水素原子を除去することによって形成される一価基を示す。本明細書で使用され
るとき、「ヒドロカルビレン」は、１つ以上のヘテロ原子を任意に有する炭化水素から２
個の水素原子を除去することによって形成される二価基を示す。有機過酸化物は、同一の
または異なるアルキル、アリール、アルカリール、またはアラルキル部分を有する、任意
のジアルキル、ジアリール、ジアルカリール、またはジアラルキル過酸化物であり得る。
いくつかの実施形態において、Ｒ１及びＲ２の各々が独立して、Ｃ１〜Ｃ２０またはＣ１
〜Ｃ１２アルキル、アリール、アルカリール、またはアラルキル部分である。いくつかの
実施形態において、Ｒは、Ｃ１〜Ｃ２０またはＣ１〜Ｃ１２アルキレン、アリーレン、ア
ルカリーレン、またはアラルキレン部分であり得る。いくつかの実施形態において、Ｒ、
Ｒ１及びＲ２は、同一のまたは異なる数の炭素原子及び構造を有し得るか、またはＲ、Ｒ
１、及びＲ２のうちのいずれか２つが同一の数の炭素原子を有し得る一方で、３つ目は、
異なる数の炭素原子及び構造を有する。
有機過酸化物」は、構造：Ｒ１−Ｏ−Ｏ−Ｒ２またはＲ１−Ｏ−Ｏ−Ｒ−Ｏ−Ｏ−Ｒ２で
あって、式中、Ｒ１及びＲ２の各々がヒロドカルビル部分であり、Ｒがヒドロカルビレン
部分である、構造を有する過酸化物を示す。本明細書で使用されるとき、「ヒドロカルビ
ル」は、１つ以上のヘテロ原子を任意に有する炭化水素（例えば、エチル、フェニル）か
ら１個の水素原子を除去することによって形成される一価基を示す。本明細書で使用され
るとき、「ヒドロカルビレン」は、１つ以上のヘテロ原子を任意に有する炭化水素から２
個の水素原子を除去することによって形成される二価基を示す。有機過酸化物は、同一の
または異なるアルキル、アリール、アルカリール、またはアラルキル部分を有する、任意
のジアルキル、ジアリール、ジアルカリール、またはジアラルキル過酸化物であり得る。
いくつかの実施形態において、Ｒ１及びＲ２の各々が独立して、Ｃ１〜Ｃ２０またはＣ１
〜Ｃ１２アルキル、アリール、アルカリール、またはアラルキル部分である。いくつかの
実施形態において、Ｒは、Ｃ１〜Ｃ２０またはＣ１〜Ｃ１２アルキレン、アリーレン、ア
ルカリーレン、またはアラルキレン部分であり得る。いくつかの実施形態において、Ｒ、
Ｒ１及びＲ２は、同一のまたは異なる数の炭素原子及び構造を有し得るか、またはＲ、Ｒ
１、及びＲ２のうちのいずれか２つが同一の数の炭素原子を有し得る一方で、３つ目は、
異なる数の炭素原子及び構造を有する。
本明細書での使用に好適な有機過酸化物としては、単官能性過酸化物及び二官能性過酸
化物が挙げられる。本明細書で使用されるとき、「単官能性過酸化物」は、一対の共有結
合した酸素原子（例えば、構造Ｒ−Ｏ−Ｏ−Ｒを有する）を有する過酸化物を示す。本明
細書で使用されるとき、「二官能性過酸化物」は、二対の共有結合した酸素原子（例えば
、構造Ｒ−Ｏ−Ｏ−Ｒ−Ｏ−Ｏ−Ｒを有する）を有する過酸化物を示す。いくつかの実施
形態において、有機過酸化物は、単官能性過酸化物である。
化物が挙げられる。本明細書で使用されるとき、「単官能性過酸化物」は、一対の共有結
合した酸素原子（例えば、構造Ｒ−Ｏ−Ｏ−Ｒを有する）を有する過酸化物を示す。本明
細書で使用されるとき、「二官能性過酸化物」は、二対の共有結合した酸素原子（例えば
、構造Ｒ−Ｏ−Ｏ−Ｒ−Ｏ−Ｏ−Ｒを有する）を有する過酸化物を示す。いくつかの実施
形態において、有機過酸化物は、単官能性過酸化物である。
例示的な有機過酸化物として、ジクミル過酸化物（「ＤＣＰ」）、ｔｅｒｔ−ブチルパ
ーオキシベンゾエート、ジ−ｔｅｒｔ−アミル過酸化物（「ＤＴＡＰ」）、ビス（アルフ
ァ−ｔ−ブチル−パーオキシイソプロピル）ベンゼン（「ＢＩＰＢ」）、イソプロピルク
ミルｔ−ブチル過酸化物、ｔ−ブチルクミル過酸化物、ジ−ｔ−ブチル過酸化物、２，５
−ビス（ｔ−ブチルパーオキシ）−２，５−ジメチルヘキサン、２，５−ビス（ｔ−ブチ
ルパーオキシ）−２，５−ジメチルヘキシン−３、１，１−ビス（ｔ−ブチルパーオキシ
）−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過酸化物、ブチ
ル４，４−ジ（ｔｅｒｔ−ブチルパーオキシ）吉草酸、ジ（イソプロピルクミル）過酸化
物、及びそれらの２つ以上の組み合わせが挙げられる。いくつかの実施形態において、一
種類のみの有機過酸化物が用いられる。いくつかの実施形態において、有機過酸化物は、
ジクミル過酸化物である。
ーオキシベンゾエート、ジ−ｔｅｒｔ−アミル過酸化物（「ＤＴＡＰ」）、ビス（アルフ
ァ−ｔ−ブチル−パーオキシイソプロピル）ベンゼン（「ＢＩＰＢ」）、イソプロピルク
ミルｔ−ブチル過酸化物、ｔ−ブチルクミル過酸化物、ジ−ｔ−ブチル過酸化物、２，５
−ビス（ｔ−ブチルパーオキシ）−２，５−ジメチルヘキサン、２，５−ビス（ｔ−ブチ
ルパーオキシ）−２，５−ジメチルヘキシン−３、１，１−ビス（ｔ−ブチルパーオキシ
）−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過酸化物、ブチ
ル４，４−ジ（ｔｅｒｔ−ブチルパーオキシ）吉草酸、ジ（イソプロピルクミル）過酸化
物、及びそれらの２つ以上の組み合わせが挙げられる。いくつかの実施形態において、一
種類のみの有機過酸化物が用いられる。いくつかの実施形態において、有機過酸化物は、
ジクミル過酸化物である。
架橋性ポリマー組成物は、架橋助剤をさらに含む。架橋助剤の例としては、トリアリル
イソシアヌレート（「ＴＡＩＣ」）、トリアリルシアヌレート（「ＴＡＣ」）、トリアリ
ルトリメリテート（「ＴＡＴＭ」）、Ｎ２，Ｎ２，Ｎ４，Ｎ４，Ｎ６，Ｎ６−ヘキサアリ
ル−１，３，５−トリアジン−２，４，６−トリアミン（「ＨＡＴＡＴＡ」）、オルトギ
酸トリアリル、ペンタエリスリトールトリアリルエーテル、クエン酸トリアリル、及びア
コニット酸トリアリル等のポリアリル架橋助剤、α−メチルスチレンダイマー（「ＡＭＳ
Ｄ」）、トリメチロールプロパントリアクリレート（「ＴＭＰＴＡ」）、トリメチロール
プロパントリメチルアクリレート（「ＴＭＰＴＭＡ」）、エトキシ化ビスフェノールＡジ
メタアクリレート、１，６−ヘキサンジオールジアクリレート、ペンタエリスリトールテ
トラアクリレート、ジペンタエリスリトールペンタアクリレート、トリス（２−ヒドロキ
シエチル）イソシアヌレートトリアクリレート、及びプロポキシル化グリセリルトリアク
リレート等のアクリレート系助剤、高１，２−ビニル含有量を有するポリブタジエン等の
ビニル系助剤、トリビニルシクロヘキサン（「ＴＶＣＨ」）、ならびにＵＳ５，３４６，
９６１及びＵＳ４，０１８，８５２に記載のような他の助剤が挙げられる。架橋助剤は、
単一助剤または助剤のブレンド（すなわち、２つ以上の助剤の組み合わせ）を含み得る。
イソシアヌレート（「ＴＡＩＣ」）、トリアリルシアヌレート（「ＴＡＣ」）、トリアリ
ルトリメリテート（「ＴＡＴＭ」）、Ｎ２，Ｎ２，Ｎ４，Ｎ４，Ｎ６，Ｎ６−ヘキサアリ
ル−１，３，５−トリアジン−２，４，６−トリアミン（「ＨＡＴＡＴＡ」）、オルトギ
酸トリアリル、ペンタエリスリトールトリアリルエーテル、クエン酸トリアリル、及びア
コニット酸トリアリル等のポリアリル架橋助剤、α−メチルスチレンダイマー（「ＡＭＳ
Ｄ」）、トリメチロールプロパントリアクリレート（「ＴＭＰＴＡ」）、トリメチロール
プロパントリメチルアクリレート（「ＴＭＰＴＭＡ」）、エトキシ化ビスフェノールＡジ
メタアクリレート、１，６−ヘキサンジオールジアクリレート、ペンタエリスリトールテ
トラアクリレート、ジペンタエリスリトールペンタアクリレート、トリス（２−ヒドロキ
シエチル）イソシアヌレートトリアクリレート、及びプロポキシル化グリセリルトリアク
リレート等のアクリレート系助剤、高１，２−ビニル含有量を有するポリブタジエン等の
ビニル系助剤、トリビニルシクロヘキサン（「ＴＶＣＨ」）、ならびにＵＳ５，３４６，
９６１及びＵＳ４，０１８，８５２に記載のような他の助剤が挙げられる。架橋助剤は、
単一助剤または助剤のブレンド（すなわち、２つ以上の助剤の組み合わせ）を含み得る。
架橋性ポリマー組成物は、式（Ｉ）の構造を有する２，２，６，６−テトラメチル−１
−ピペリジニルオキシ（「ＴＥＭＰＯ」）の少なくとも１つの誘導体を含むメチルラジカ
ル捕捉剤をさらに含む。
−ピペリジニルオキシ（「ＴＥＭＰＯ」）の少なくとも１つの誘導体を含むメチルラジカ
ル捕捉剤をさらに含む。
本明細書で使用されるとき、ＴＥＭＰＯの誘導体は、例えば、式（ＩＩ）の構造を有す
る４−アクリルオキシ−２，２，６，６−テトラメチルピペリジン−Ｎ−オキシル（「ア
クリレートＴＥＭＰＯ」）（ＣＡＳ：２１２７０−８５−９）
る４−アクリルオキシ−２，２，６，６−テトラメチルピペリジン−Ｎ−オキシル（「ア
クリレートＴＥＭＰＯ」）（ＣＡＳ：２１２７０−８５−９）
式（ＩＩＩ）の構造を有する４−アクリルオキシ−２，２，６，６−テトラメチルピペ
リジン−Ｎ−オキシル（「アリルＴＥＭＰＯ」）（ＣＡＳ：２１７４９６−１３−４）
リジン−Ｎ−オキシル（「アリルＴＥＭＰＯ」）（ＣＡＳ：２１７４９６−１３−４）
式（ＩＶ）の構造を有するビス（２，２，６，６−テトラメチル−１−ピペリジニルオ
キシ−４−イル）セバケート（「ビスＴＥＭＰＯ」）（ＣＡＳ：２５１６−９２−９）
キシ−４−イル）セバケート（「ビスＴＥＭＰＯ」）（ＣＡＳ：２５１６−９２−９）
及びそれらの２つ以上の組み合わせを含む。メチルラジカル捕捉剤は、アクリレートＴ
ＥＭＰＯ、アリルＴＥＭＰＯ、またはビスＴＥＭＰＯ、及びそれらの２つ以上の組み合わ
せのいずれか１つから選択される、ＴＥＭＰＯ誘導体を含み得る。
ＥＭＰＯ、アリルＴＥＭＰＯ、またはビスＴＥＭＰＯ、及びそれらの２つ以上の組み合わ
せのいずれか１つから選択される、ＴＥＭＰＯ誘導体を含み得る。
いくつかの実施形態において、架橋性ポリマー組成物は、架橋性ポリマー組成物の全重
量に基づいて、１〜９９．９重量％、９０〜９９．９重量％、または９７．７２〜９８．
６重量％の範囲の量でエチレン系ポリマーを含み得る。加えて、架橋性ポリマー組成物は
、架橋性ポリマー組成物の全重量に基づいて、０．１〜３重量％、０．１〜２重量％、ま
たは０．１〜０．９５重量％の範囲の量で有機過酸化物を含み得る。さらに、架橋性ポリ
マー組成物は、架橋性ポリマー組成物の全重量に基づいて、０．１〜５．２重量％、０．
２〜１重量％、または０．４〜０．５重量％の範囲の量で架橋助剤を含み得る。さらにま
た、架橋性ポリマー組成物は、架橋性ポリマー組成物の全重量に基づいて、０．０５〜１
０重量％、０．１６〜５重量％、０．５〜１重量％、または０．６８〜０．７２重量％の
範囲の量でメチルラジカル捕捉剤を含み得る。いくつかの実施形態において、架橋助剤及
び有機過酸化物の比率は、モル基準（すなわちモル架橋助剤／モル有機過酸化物）で１．
７２：１以下、モル基準で１．０８：１以下、またはモル基準で０．５１：１以下である
。
量に基づいて、１〜９９．９重量％、９０〜９９．９重量％、または９７．７２〜９８．
６重量％の範囲の量でエチレン系ポリマーを含み得る。加えて、架橋性ポリマー組成物は
、架橋性ポリマー組成物の全重量に基づいて、０．１〜３重量％、０．１〜２重量％、ま
たは０．１〜０．９５重量％の範囲の量で有機過酸化物を含み得る。さらに、架橋性ポリ
マー組成物は、架橋性ポリマー組成物の全重量に基づいて、０．１〜５．２重量％、０．
２〜１重量％、または０．４〜０．５重量％の範囲の量で架橋助剤を含み得る。さらにま
た、架橋性ポリマー組成物は、架橋性ポリマー組成物の全重量に基づいて、０．０５〜１
０重量％、０．１６〜５重量％、０．５〜１重量％、または０．６８〜０．７２重量％の
範囲の量でメチルラジカル捕捉剤を含み得る。いくつかの実施形態において、架橋助剤及
び有機過酸化物の比率は、モル基準（すなわちモル架橋助剤／モル有機過酸化物）で１．
７２：１以下、モル基準で１．０８：１以下、またはモル基準で０．５１：１以下である
。
上記の成分に加えて、架橋性ポリマー組成物は、スコーチ遅延剤、抗酸化剤、加工助剤
、賦形剤、カップリング剤、紫外線吸収剤または安定剤、帯電防止剤、核剤、スリップ剤
、可塑剤、潤滑剤、粘度調節剤、粘着付与剤、アンチブロッキング剤、界面活性剤、エク
ステンダー油、酸捕捉剤、難燃剤、水トリー抑制剤、電気トリー抑制剤、定電圧装置、及
び金属不活性化剤を含むが、これらに限定されない１つ以上の添加剤も含有し得る。賦形
剤以外の添加剤は、組成物の全重量に基づいて、典型的には、０．０１重量％以下〜１０
重量％以上の範囲の量で使用される。賦形剤は、概して、より多くの量で添加されるが、
その量は、組成物の全重量に基づいて、０．０１重量％と同等に低いかまたはそれ以下〜
６５重量％以上の範囲であり得る。賦形剤の例示的な例としては、１５ナノメートルを超
える典型的な算術平均粒子径を有する、粘土、沈殿シリカ及びケイ酸、フュームドシリカ
、炭酸カルシウム、粉末状鉱物、三水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム、及びカー
ボンブラックが挙げられる。
、賦形剤、カップリング剤、紫外線吸収剤または安定剤、帯電防止剤、核剤、スリップ剤
、可塑剤、潤滑剤、粘度調節剤、粘着付与剤、アンチブロッキング剤、界面活性剤、エク
ステンダー油、酸捕捉剤、難燃剤、水トリー抑制剤、電気トリー抑制剤、定電圧装置、及
び金属不活性化剤を含むが、これらに限定されない１つ以上の添加剤も含有し得る。賦形
剤以外の添加剤は、組成物の全重量に基づいて、典型的には、０．０１重量％以下〜１０
重量％以上の範囲の量で使用される。賦形剤は、概して、より多くの量で添加されるが、
その量は、組成物の全重量に基づいて、０．０１重量％と同等に低いかまたはそれ以下〜
６５重量％以上の範囲であり得る。賦形剤の例示的な例としては、１５ナノメートルを超
える典型的な算術平均粒子径を有する、粘土、沈殿シリカ及びケイ酸、フュームドシリカ
、炭酸カルシウム、粉末状鉱物、三水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム、及びカー
ボンブラックが挙げられる。
さらに、例示的な抗酸化剤としては、ヒンダードフェノール（例えば、テトラキス［メ
チレン（３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシヒドロシンナメート）］メタン）、レ
ス−ヒンダードフェノール、及びセミ−ヒンダードフェノール、ホスフェート、ホスファ
イト、及びホスホナイト（例えば、トリス（２，４−ジ−ｔ−ブチルフェニル）ホスフェ
ート）、チオ化合物（例えば、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）、種々のシロキサン、ならびに種々のアミン（例えば、重合２，２，４−
トリメチル−１，２−ジヒドロキノリン）が挙げられる。いくつかの実施形態において、
抗酸化剤は、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、オ
クタデシル−３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシヒドロシンナメート、ベンゼンプ
ロパン酸、３，５−ビス（１，１−ジメチルエチル）−４−ヒドロキシ−チオジ−２，１
−エタンジイルエステル、ステアリル３−（３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシフ
ェニル）プロピオネート、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、２，４−ビス（ドデシルチオメチル）−６−メチ
ルフェノール、４，４’−チオビス（６−ｔｅｒｔ−ブチル−ｍ−クレゾール）、４，６
−ビス（オクチルチオメチル）−ｏ−クレゾール、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、ペンタエリスリトールテトラキス（３−（３
，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシフェニル）プロピオネート）、２’，３−ビス［
［３−［３，５−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−４−ヒドロキシフェニル］プロピオニル］］プ
ロピオノヒドラジド、及びそれらの２つ以上の組み合わせから成る群から選択される。本
開示の架橋性ポリマー材料での使用に好適な市販されている抗酸化剤の例としては、Ｃｙ
ｔｅｃ Ｓｏｌｖａｙ Ｇｒｏｕｐから入手可能であるＣＹＡＮＯＸ（商標）１７９０及
びＢＡＳＦ ＳＥから入手可能であるＩＲＧＡＮＯＸ（商標）ＰＳ８０２が挙げられる。
好適な抗酸化剤はまた、ヒンダードアミン光安定剤（「ＨＡＬＳ」）を含み得る。
チレン（３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシヒドロシンナメート）］メタン）、レ
ス−ヒンダードフェノール、及びセミ−ヒンダードフェノール、ホスフェート、ホスファ
イト、及びホスホナイト（例えば、トリス（２，４−ジ−ｔ−ブチルフェニル）ホスフェ
ート）、チオ化合物（例えば、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）、種々のシロキサン、ならびに種々のアミン（例えば、重合２，２，４−
トリメチル−１，２−ジヒドロキノリン）が挙げられる。いくつかの実施形態において、
抗酸化剤は、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、オ
クタデシル−３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシヒドロシンナメート、ベンゼンプ
ロパン酸、３，５−ビス（１，１−ジメチルエチル）−４−ヒドロキシ−チオジ−２，１
−エタンジイルエステル、ステアリル３−（３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシフ
ェニル）プロピオネート、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、２，４−ビス（ドデシルチオメチル）−６−メチ
ルフェノール、４，４’−チオビス（６−ｔｅｒｔ−ブチル−ｍ−クレゾール）、４，６
−ビス（オクチルチオメチル）−ｏ−クレゾール、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、ペンタエリスリトールテトラキス（３−（３
，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシフェニル）プロピオネート）、２’，３−ビス［
［３−［３，５−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−４−ヒドロキシフェニル］プロピオニル］］プ
ロピオノヒドラジド、及びそれらの２つ以上の組み合わせから成る群から選択される。本
開示の架橋性ポリマー材料での使用に好適な市販されている抗酸化剤の例としては、Ｃｙ
ｔｅｃ Ｓｏｌｖａｙ Ｇｒｏｕｐから入手可能であるＣＹＡＮＯＸ（商標）１７９０及
びＢＡＳＦ ＳＥから入手可能であるＩＲＧＡＮＯＸ（商標）ＰＳ８０２が挙げられる。
好適な抗酸化剤はまた、ヒンダードアミン光安定剤（「ＨＡＬＳ」）を含み得る。
抗酸化剤は、存在するとき、架橋性ポリマー組成物の全重量に基づいて、０．０１〜５
重量％、０．０１〜１重量％、０．１〜５重量％、０．１〜１重量％、または０．１〜０
．５重量％の範囲の量で使用され得る。
重量％、０．０１〜１重量％、０．１〜５重量％、０．１〜１重量％、または０．１〜０
．５重量％の範囲の量で使用され得る。
架橋性ポリマー組成物の調製
架橋性ポリマー組成物の調製は、上記の成分を配合することを含み得る。例えば、配合
は、（１）全ての成分をエチレン系ポリマー中に配合することか、または（２）後述する
ように浸漬され得る、１つ以上の有機過酸化物、１つ以上の架橋助剤、及び１つ以上のメ
チルラジカル捕捉剤を除く全ての成分を配合することのいずれかによって行われ得る。架
橋性ポリマー組成物の配合は、当業者には既知の標準的な機器によって達成され得る。配
合機器の例は、Ｂｒａｂｅｎｄｅｒ（商標）、Ｂａｎｂｕｒｙ（商標）、またはＢｏｌｌ
ｉｎｇ（商標）ミキサー等の内部バッチミキサーである。あるいは、Ｆａｒｒｅｌ（商標
）連続ミキサー及びＰｆｌｅｉｄｅｒｅｒ（商標）二軸スクリューミキサー、またはＢｕ
ｓｓ（商標）混練連続押出機等の連続一軸または二軸スクリューミキサーが使用され得る
。配合は、エチレン系ポリマーの融解温度を超える温度から、最大エチレン系ポリマーが
分解し始める温度を超える温度で行われ得る。いくつかの実施形態において、配合は、１
００〜２００℃または１１０〜１５０℃の範囲の温度で行われ得る。
架橋性ポリマー組成物の調製は、上記の成分を配合することを含み得る。例えば、配合
は、（１）全ての成分をエチレン系ポリマー中に配合することか、または（２）後述する
ように浸漬され得る、１つ以上の有機過酸化物、１つ以上の架橋助剤、及び１つ以上のメ
チルラジカル捕捉剤を除く全ての成分を配合することのいずれかによって行われ得る。架
橋性ポリマー組成物の配合は、当業者には既知の標準的な機器によって達成され得る。配
合機器の例は、Ｂｒａｂｅｎｄｅｒ（商標）、Ｂａｎｂｕｒｙ（商標）、またはＢｏｌｌ
ｉｎｇ（商標）ミキサー等の内部バッチミキサーである。あるいは、Ｆａｒｒｅｌ（商標
）連続ミキサー及びＰｆｌｅｉｄｅｒｅｒ（商標）二軸スクリューミキサー、またはＢｕ
ｓｓ（商標）混練連続押出機等の連続一軸または二軸スクリューミキサーが使用され得る
。配合は、エチレン系ポリマーの融解温度を超える温度から、最大エチレン系ポリマーが
分解し始める温度を超える温度で行われ得る。いくつかの実施形態において、配合は、１
００〜２００℃または１１０〜１５０℃の範囲の温度で行われ得る。
いくつかの実施形態において、エチレン系ポリマー及び何らかの任意の成分は、最初に
、上記の手順に従って融解配合され得、ペレット化され得る。次に、有機過酸化物、架橋
助剤、及び少なくとも１つのＴＥＭＰＯ誘導体を含むメチルラジカル捕捉剤は、同時にま
たは順次のいずれかで、結果として生じるエチレン系ポリマー化合物中に浸漬され得る。
いくつかの実施形態において、１つ以上の有機過酸化物、助剤、及びＴＥＭＰＯ誘導体は
、対応する混合物の融解温度の最大またはそれを超えるかどちらかの、有機過酸化物、助
剤、及びＴＥＭＰＯ誘導体の融解温度を超える温度で予混合され得、続いて、１〜１６８
時間、１〜２４時間、または３〜１２時間の範囲の時間の間、３０〜１００℃、５０〜９
０℃、または６０〜８０℃の範囲の温度で、有機過酸化物、架橋助剤、ＴＥＭＰＯ誘導体
の結果として生じる混合物中にエチレン系ポリマー化合物を浸漬する。
、上記の手順に従って融解配合され得、ペレット化され得る。次に、有機過酸化物、架橋
助剤、及び少なくとも１つのＴＥＭＰＯ誘導体を含むメチルラジカル捕捉剤は、同時にま
たは順次のいずれかで、結果として生じるエチレン系ポリマー化合物中に浸漬され得る。
いくつかの実施形態において、１つ以上の有機過酸化物、助剤、及びＴＥＭＰＯ誘導体は
、対応する混合物の融解温度の最大またはそれを超えるかどちらかの、有機過酸化物、助
剤、及びＴＥＭＰＯ誘導体の融解温度を超える温度で予混合され得、続いて、１〜１６８
時間、１〜２４時間、または３〜１２時間の範囲の時間の間、３０〜１００℃、５０〜９
０℃、または６０〜８０℃の範囲の温度で、有機過酸化物、架橋助剤、ＴＥＭＰＯ誘導体
の結果として生じる混合物中にエチレン系ポリマー化合物を浸漬する。
結果として生じる架橋性ポリマー組成物は、ある向上した特性を有し得る。理論によっ
て制約されることを望まないが、開示された架橋助剤を少なくとも１つのＴＥＭＰＯ誘導
体を含むメチルラジカル捕捉剤とともに利用することは、驚くことに、低減された望まし
くない副産物生成と同様に、優れた硬化及び耐スコーチ性を提供することができるという
ことが考えられる。
て制約されることを望まないが、開示された架橋助剤を少なくとも１つのＴＥＭＰＯ誘導
体を含むメチルラジカル捕捉剤とともに利用することは、驚くことに、低減された望まし
くない副産物生成と同様に、優れた硬化及び耐スコーチ性を提供することができるという
ことが考えられる。
架橋ポリマー組成物
上記の架橋性ポリマー組成物は、架橋性ポリマー組成物を形成するために、硬化され得
るか、または硬化することを可能にされ得る。そのような硬化は、架橋性ポリマー組成物
を、１７５〜２６０℃の範囲の温度で維持され得る加熱された硬化ゾーン中で高温に供す
ることによって行われ得る。加熱された硬化ゾーンは、加圧蒸気によって加熱され得るか
、または加圧窒素ガスによって誘導加熱され得る。その後、架橋ポリマー組成物は、（例
えば、周囲温度まで）冷却され得る。
上記の架橋性ポリマー組成物は、架橋性ポリマー組成物を形成するために、硬化され得
るか、または硬化することを可能にされ得る。そのような硬化は、架橋性ポリマー組成物
を、１７５〜２６０℃の範囲の温度で維持され得る加熱された硬化ゾーン中で高温に供す
ることによって行われ得る。加熱された硬化ゾーンは、加圧蒸気によって加熱され得るか
、または加圧窒素ガスによって誘導加熱され得る。その後、架橋ポリマー組成物は、（例
えば、周囲温度まで）冷却され得る。
架橋プロセスは、架橋ポリマー組成物中に揮発性分解副産物を生成し得る。架橋後、架
橋ポリマー組成物は脱気を受けて、揮発性分解副産物の少なくとも一部を除去し得る。脱
気を、脱気温度、脱気圧力で脱気時間の間行って、脱気されたポリマー組成物を生産し得
る。いくつかの実施形態において、脱気温度は、５０〜１５０℃、または６０〜８０℃の
範囲であり得る。いくつかの実施形態において、脱気温度は、６５〜７５℃である。脱気
は、標準的な大気圧下で実施され得る。
橋ポリマー組成物は脱気を受けて、揮発性分解副産物の少なくとも一部を除去し得る。脱
気を、脱気温度、脱気圧力で脱気時間の間行って、脱気されたポリマー組成物を生産し得
る。いくつかの実施形態において、脱気温度は、５０〜１５０℃、または６０〜８０℃の
範囲であり得る。いくつかの実施形態において、脱気温度は、６５〜７５℃である。脱気
は、標準的な大気圧下で実施され得る。
ケーブルコア
内側及び外側半導体、ならびに絶縁層を含む初期ケーブルコアは、様々なタイプの押出
機、例えば、単一または二軸タイプ、により調製され得る。従来の押出機の説明は、ＵＳ
４，８５７，６００で見つけることができる。したがって、共押出及び押出機の一例は、
ＵＳ５，５７５，９６５で見つけることができる。典型的な押出機は、その上流端部でホ
ッパー及びその下流端部でダイを有する。ホッパーは、軸を含むバレルに入る。下流端部
では、軸の端部及びダイの間に、スクリーンパック及びブレーカープレートがある。押出
機の軸部分は、供給部、圧縮部、及び計測部の、３つの部と、後ろ熱ゾーン及び前熱ゾー
ンの２ゾーンとに分割されるように考慮されており、部及びゾーンは、上流から下流へ流
れている。代替案としては、上流から下流へ流れる軸に沿って複数の加熱ゾーン（３つ以
上）があり得る。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。各バレル
の長さと直径の比は、約１５：１〜約３０：１の範囲である。
内側及び外側半導体、ならびに絶縁層を含む初期ケーブルコアは、様々なタイプの押出
機、例えば、単一または二軸タイプ、により調製され得る。従来の押出機の説明は、ＵＳ
４，８５７，６００で見つけることができる。したがって、共押出及び押出機の一例は、
ＵＳ５，５７５，９６５で見つけることができる。典型的な押出機は、その上流端部でホ
ッパー及びその下流端部でダイを有する。ホッパーは、軸を含むバレルに入る。下流端部
では、軸の端部及びダイの間に、スクリーンパック及びブレーカープレートがある。押出
機の軸部分は、供給部、圧縮部、及び計測部の、３つの部と、後ろ熱ゾーン及び前熱ゾー
ンの２ゾーンとに分割されるように考慮されており、部及びゾーンは、上流から下流へ流
れている。代替案としては、上流から下流へ流れる軸に沿って複数の加熱ゾーン（３つ以
上）があり得る。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。各バレル
の長さと直径の比は、約１５：１〜約３０：１の範囲である。
押出し後、結果として生じる初期ケーブルコアは、架橋プロセスを受けて、絶縁層と、
内側及び外側半導電層の両方とを架橋し得る。例えば、初期ケーブルコアは、押出機ダイ
の加熱された硬化ゾーンの下流へと通過し得る。加熱された硬化ゾーンは、約１５０〜約
３５０℃の範囲、または約１７０〜約２５０℃の範囲の温度で維持され得る。加熱された
硬化ゾーンは、加圧蒸気によって加熱され得るか、または加圧窒素ガスによって誘導加熱
され得る。架橋プロセス後、架橋絶縁層、内側及び外側半導電層を有するケーブルコアは
、冷却され得る（例えば、室温まで）。
内側及び外側半導電層の両方とを架橋し得る。例えば、初期ケーブルコアは、押出機ダイ
の加熱された硬化ゾーンの下流へと通過し得る。加熱された硬化ゾーンは、約１５０〜約
３５０℃の範囲、または約１７０〜約２５０℃の範囲の温度で維持され得る。加熱された
硬化ゾーンは、加圧蒸気によって加熱され得るか、または加圧窒素ガスによって誘導加熱
され得る。架橋プロセス後、架橋絶縁層、内側及び外側半導電層を有するケーブルコアは
、冷却され得る（例えば、室温まで）。
脱気
架橋プロセスは、架橋絶縁層中に揮発性分解副産物を生成し得る。用語「揮発性分解生
成物」は、フリーラジカル発生剤（例えば、ジクミル過酸化物）の分解及び反応によって
、硬化ステップ中、及びあるいは冷却ステップ中、に形成される分解生成物を指す。その
ような副産物は、メタン等の、アルカンを含むことができる。追加の副産物としては、ア
ルコールが挙げられる。そのようなアルコールは、アルキル、アリール、アルカリール、
または上記開示された有機過酸化物のアラルキル部分を含むことができる。例えば、ジク
ミル過酸化物が架橋剤として用いられる場合、副産物アルコールは、クミルアルコールで
ある。他の分解生成物としては、上記開示された有機過酸化物からのケトン副産物を挙げ
ることができる。例えば、アセトフェノンは、ジクミル過酸化物の分解副産物である。
架橋プロセスは、架橋絶縁層中に揮発性分解副産物を生成し得る。用語「揮発性分解生
成物」は、フリーラジカル発生剤（例えば、ジクミル過酸化物）の分解及び反応によって
、硬化ステップ中、及びあるいは冷却ステップ中、に形成される分解生成物を指す。その
ような副産物は、メタン等の、アルカンを含むことができる。追加の副産物としては、ア
ルコールが挙げられる。そのようなアルコールは、アルキル、アリール、アルカリール、
または上記開示された有機過酸化物のアラルキル部分を含むことができる。例えば、ジク
ミル過酸化物が架橋剤として用いられる場合、副産物アルコールは、クミルアルコールで
ある。他の分解生成物としては、上記開示された有機過酸化物からのケトン副産物を挙げ
ることができる。例えば、アセトフェノンは、ジクミル過酸化物の分解副産物である。
架橋後、架橋絶縁層は、脱気を受けて、揮発性分解副産物の少なくとも一部を除去し得
る。脱気を、脱気温度、脱気圧力で脱気時間の間行って、脱気されたケーブルコアを生産
し得る。いくつかの実施形態において、脱気温度は、５０〜１５０℃、または６０〜８０
℃の範囲であり得る。一実施形態において、脱気温度は、６５〜７５℃である。脱気は、
標準的な大気圧下（すなわち、１０１，３２５Ｐａ）で実施され得る。
る。脱気を、脱気温度、脱気圧力で脱気時間の間行って、脱気されたケーブルコアを生産
し得る。いくつかの実施形態において、脱気温度は、５０〜１５０℃、または６０〜８０
℃の範囲であり得る。一実施形態において、脱気温度は、６５〜７５℃である。脱気は、
標準的な大気圧下（すなわち、１０１，３２５Ｐａ）で実施され得る。
交流ケーブルは、本開示に従って調製され得、それらはＬＶ、ＭＶ、ＨＶ、またはＥＨ
Ｖケーブルであり得る。さらに、直流ケーブルは、本開示に従って調製され得、高または
超高電圧ケーブルを含み得る。
Ｖケーブルであり得る。さらに、直流ケーブルは、本開示に従って調製され得、高または
超高電圧ケーブルを含み得る。
実施例及び試験
原材料
およそ２ｇ／１０分のメルトインデックス（Ｉ２）及び０．９２ｇ／ｃｍ３の密度を有
する低密度ポリエチレン（「ＬＤＰＥ」）が用いられる。ＬＤＰＥ１は、Ｔｈｅ Ｄｏｗ
Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏｍｐａｎｙによって生産され、０．１３％のジステアリルチオ
ジプロピオネート（「ＤＳＴＤＰ」）、０．０９％のＣＹＡＮＯＸ（商標）１７９０、及
び約２０ｐｐｍのＵＶＩＮＵＬ４０５０を含有する。ＬＤＰＥ２は、Ｔｈｅ Ｄｏｗ Ｃ
ｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏｍｐａｎｙによって生産され、０．０９％のＤＳＴＤＰ、０．０６
％のＣＹＡＮＯＸ（商標）１７９０、及び約１４ｐｐｍのＵＶＩＮＵＬ４０５０を含有す
る。
原材料
およそ２ｇ／１０分のメルトインデックス（Ｉ２）及び０．９２ｇ／ｃｍ３の密度を有
する低密度ポリエチレン（「ＬＤＰＥ」）が用いられる。ＬＤＰＥ１は、Ｔｈｅ Ｄｏｗ
Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏｍｐａｎｙによって生産され、０．１３％のジステアリルチオ
ジプロピオネート（「ＤＳＴＤＰ」）、０．０９％のＣＹＡＮＯＸ（商標）１７９０、及
び約２０ｐｐｍのＵＶＩＮＵＬ４０５０を含有する。ＬＤＰＥ２は、Ｔｈｅ Ｄｏｗ Ｃ
ｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏｍｐａｎｙによって生産され、０．０９％のＤＳＴＤＰ、０．０６
％のＣＹＡＮＯＸ（商標）１７９０、及び約１４ｐｐｍのＵＶＩＮＵＬ４０５０を含有す
る。
ＣＹＡＮＯＸ（商標）１７９０は、Ｃｙｔｅｃ Ｉｎｄｕｓｔｒｉｅｓより入手可能で
ある、化学名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−トリオンを有する、市販の抗
酸化剤である。これは受領されたまま使用される。
ある、化学名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−トリオンを有する、市販の抗
酸化剤である。これは受領されたまま使用される。
ジステアリルチオジプロピオネート（「ＤＳＴＤＰ」）は、Ｃｙｔｅｃより入手可能な
市販の抗酸化剤である。これは受領されたまま使用される。ＵＶＩＮＵＬ（商標）４０５
０は、ＢＡＳＦより入手可能である、化学名１，６−ヘキサメチレンビス［Ｎ−ホルミル
−Ｎ−（２，２，６，６−テトラメチルピペリジン−４−イル）アミン］を有する市販の
ＵＶ安定剤である。これは受領されたまま使用される。
市販の抗酸化剤である。これは受領されたまま使用される。ＵＶＩＮＵＬ（商標）４０５
０は、ＢＡＳＦより入手可能である、化学名１，６−ヘキサメチレンビス［Ｎ−ホルミル
−Ｎ−（２，２，６，６−テトラメチルピペリジン−４−イル）アミン］を有する市販の
ＵＶ安定剤である。これは受領されたまま使用される。
ジクミル過酸化物（「ＤＣＰ」）は、Ｓｈａｎｇｈａｉ Ｆａｎｇｒｕｉｄａ Ｃｈｅ
ｍｉｃａｌｓ Ｃｏ．，Ｌｔｄ．から市販されている。
ｍｉｃａｌｓ Ｃｏ．，Ｌｔｄ．から市販されている。
トリアリルイソシアヌレート（「ＴＡＩＣ」）は、Ｓｈａｎｇｈａｉ Ｆａｎｇｒｕｉ
ｄａ Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ Ｃｏ．，Ｌｔｄ．から市販されている。これは受領されたま
ま使用される。
ｄａ Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ Ｃｏ．，Ｌｔｄ．から市販されている。これは受領されたま
ま使用される。
トリアリルシアヌレート（「ＴＡＣ」）及びトリアリルトリメリテート（「ＴＡＴＭ」
）は、Ｓｉｎｏｐｈａｒｍ Ｃｈｅｍｉｃａｌから市販されている。両方とも受領された
まま使用される。
）は、Ｓｉｎｏｐｈａｒｍ Ｃｈｅｍｉｃａｌから市販されている。両方とも受領された
まま使用される。
ＴＭＰＴＡ及びＴＭＰＴＭＡは、Ｓａｒｔｏｍｅｒから市販されている。両方とも受領
されたまま使用される。
されたまま使用される。
ＨＡＴＡＴＡは、３．６９ｇ（０．０２ｍｏｌ）のシアヌル酸及び８．９０ｇ（０．０
６４ｍｏｌ）の炭酸ナトリウムを三つ口フラスコ中の３０ｇの１，４−ジオキサンに添加
することによって調製される。攪拌中、混合物を７５℃まで加熱し、７５℃に達したら追
加で５分間撹拌する。次に、１０．２２ｇ（０．１ｍｏｌ）のジアリルアミンを約１５分
にわたって滴下して徐々に添加し、次いで、２．８ｇの水酸化ナトリウム（０．０７ｍｏ
ｌ）を添加し、約９０℃まで温度を上昇させる。反応混合物を５時間９０℃で維持する。
その後、反応混合物を室温まで冷却し、砂中子漏斗を用いた真空濾過を使用して濾過し、
不溶性塩を除去する。結果として生じる濾液を、減圧下で蒸留して溶媒を回収し、残留物
を石油エーテル中で溶解し、シリカゲルカラムを通してさらに精製する。これは、まず濾
液をフラスコからシリカゲルカラムへ移し、２ｍｌの石油エーテルを使用してフラスコを
洗浄し、その溶液をシリカゲルへ移すことによって行われる。シリカゲルは、３００メッ
シュであり、固定相として使用され、石油エーテルは溶離液として使用される。
６４ｍｏｌ）の炭酸ナトリウムを三つ口フラスコ中の３０ｇの１，４−ジオキサンに添加
することによって調製される。攪拌中、混合物を７５℃まで加熱し、７５℃に達したら追
加で５分間撹拌する。次に、１０．２２ｇ（０．１ｍｏｌ）のジアリルアミンを約１５分
にわたって滴下して徐々に添加し、次いで、２．８ｇの水酸化ナトリウム（０．０７ｍｏ
ｌ）を添加し、約９０℃まで温度を上昇させる。反応混合物を５時間９０℃で維持する。
その後、反応混合物を室温まで冷却し、砂中子漏斗を用いた真空濾過を使用して濾過し、
不溶性塩を除去する。結果として生じる濾液を、減圧下で蒸留して溶媒を回収し、残留物
を石油エーテル中で溶解し、シリカゲルカラムを通してさらに精製する。これは、まず濾
液をフラスコからシリカゲルカラムへ移し、２ｍｌの石油エーテルを使用してフラスコを
洗浄し、その溶液をシリカゲルへ移すことによって行われる。シリカゲルは、３００メッ
シュであり、固定相として使用され、石油エーテルは溶離液として使用される。
ＴＥＭＰＯはＴＣＩから市販されている。これは受領されたまま使用される。
ビスＴＥＭＰＯは、Ｎｉｎｇｂｏ Ｓｉａｌｏｎ Ｃｈｅｍ Ｃｏ．，Ｌｔｄ．から市
販されている。これは受領されたまま使用される。
販されている。これは受領されたまま使用される。
アクリレートＴＥＭＰＯは、Ｈｙｓｌｏｐ Ｄ．Ｋ．，Ｐａｒｅｎｔ Ｊ．Ｓ．，Ｍａ
ｃｒｏｍｏｌｅｃｕｌｅｓ，２０１２；４５，８１４７−８１５４に開示されているもの
等の、既知の技術によって調製され得る。例えば、トルエン（２．０３ｍＬ）中のアクリ
ロイルクロリド（６３２ｍｇ、０．５７ｍｌ、６．９８ｍｍｏｌ）を、トルエン（１４．
４ｍＬ）中の４−ヒドロキシルＴＥＭＰＯ（４−ヒドロキシル−２，２，６，６−テトラ
メチル−１−ピペリジニルオキシ）（１ｇ、５．８１ｍｍｏｌ）及びトリエチルアミン（
７０６ｍｇ、０．９７ｍＬ、６．９８ｍｍｏｌ）の溶液に滴下して添加し、混合物を１６
時間室温で撹拌した。結果として生じる溶液を濾過してから、真空下で溶媒を除去し、シ
クロヘキサンから再結晶化されたオレンジ色の結晶を得た。
ｃｒｏｍｏｌｅｃｕｌｅｓ，２０１２；４５，８１４７−８１５４に開示されているもの
等の、既知の技術によって調製され得る。例えば、トルエン（２．０３ｍＬ）中のアクリ
ロイルクロリド（６３２ｍｇ、０．５７ｍｌ、６．９８ｍｍｏｌ）を、トルエン（１４．
４ｍＬ）中の４−ヒドロキシルＴＥＭＰＯ（４−ヒドロキシル−２，２，６，６−テトラ
メチル−１−ピペリジニルオキシ）（１ｇ、５．８１ｍｍｏｌ）及びトリエチルアミン（
７０６ｍｇ、０．９７ｍＬ、６．９８ｍｍｏｌ）の溶液に滴下して添加し、混合物を１６
時間室温で撹拌した。結果として生じる溶液を濾過してから、真空下で溶媒を除去し、シ
クロヘキサンから再結晶化されたオレンジ色の結晶を得た。
アリルＴＥＭＰＯは、１．２当量の水酸化ナトリウムをテトラヒドロフラン中の１当量
のＴＥＭＰＯ溶液に添加することによって調製され得る。臭化アリルを溶液に滴下で添加
し、混合物を１２時間還流で撹拌する。次いで、混合物を飽和塩化アンモニウムの添加に
よって反応停止させ、酢酸エチルで抽出する。次いで、結合した有機層をブラインで洗浄
し、硫酸ナトリウム上で乾燥し、減圧下で濃縮する。この粗製物質をフラッシュカラムク
ロマトグラフィーによって精製し、アリルＴＥＭＰＯを得る。
のＴＥＭＰＯ溶液に添加することによって調製され得る。臭化アリルを溶液に滴下で添加
し、混合物を１２時間還流で撹拌する。次いで、混合物を飽和塩化アンモニウムの添加に
よって反応停止させ、酢酸エチルで抽出する。次いで、結合した有機層をブラインで洗浄
し、硫酸ナトリウム上で乾燥し、減圧下で濃縮する。この粗製物質をフラッシュカラムク
ロマトグラフィーによって精製し、アリルＴＥＭＰＯを得る。
ムービングダイレオメータ
ムービングダイレオメータ（「ＭＤＲ」）試験を、２ロールミルによって調製されたシ
ートを切った試料または浸漬されたペレットを使用して、Ａｌｐｈａ Ｔｅｃｈｎｏｌｏ
ｇｉｅｓのＭＤＲ２０００上でＡＴＳＭ Ｄ５２８９に記載される方法に従って、１８０
℃及び１４０℃で行う。
ムービングダイレオメータ（「ＭＤＲ」）試験を、２ロールミルによって調製されたシ
ートを切った試料または浸漬されたペレットを使用して、Ａｌｐｈａ Ｔｅｃｈｎｏｌｏ
ｇｉｅｓのＭＤＲ２０００上でＡＴＳＭ Ｄ５２８９に記載される方法に従って、１８０
℃及び１４０℃で行う。
スコーチ改善
架橋助剤及びメチルラジカル捕捉剤の両方を使用して調製される試料Ｘのスコーチ改善
は、以下の方程式（Ｉ）を使用して計算する。
ＳＩ＝ｔｓ１＠１４０℃−ｔｓ１’＠１４０℃（Ｉ）
架橋助剤及びメチルラジカル捕捉剤の両方を使用して調製される試料Ｘのスコーチ改善
は、以下の方程式（Ｉ）を使用して計算する。
ＳＩ＝ｔｓ１＠１４０℃−ｔｓ１’＠１４０℃（Ｉ）
式中、ＳＩはスコーチ改善であり、ｔｓ１＠１４０℃は１４０℃でＭＤＲによって測定
された試料Ｘのスコーチ時間であり、ｔｓ１’＠１４０℃は試料Ｘの予測されたスコーチ
であるが、メチルラジカル捕捉剤及び架橋助剤を有さず、予測は試料Ｘの架橋密度ｐ（Ｍ
Ｈ−ＭＬ）に基づく。予測されたスコーチ時間は、以下の方程式（ＩＩ）に従って計算す
る。
ｔｓ１’＠１４０℃＝−４．１０＋１４２．８４／（ＭＨ−ＭＬ）＠１８０℃（ＩＩ）
された試料Ｘのスコーチ時間であり、ｔｓ１’＠１４０℃は試料Ｘの予測されたスコーチ
であるが、メチルラジカル捕捉剤及び架橋助剤を有さず、予測は試料Ｘの架橋密度ｐ（Ｍ
Ｈ−ＭＬ）に基づく。予測されたスコーチ時間は、以下の方程式（ＩＩ）に従って計算す
る。
ｔｓ１’＠１４０℃＝−４．１０＋１４２．８４／（ＭＨ−ＭＬ）＠１８０℃（ＩＩ）
式中、
（ＭＨ−ＭＬ）＠１８０℃は、１８０℃でＭＤＲによって測定された試料Ｘの架橋密度
である。方程式（Ｉ）は、メチルラジカル捕捉剤及び架橋助剤なしで調製される５つの試
料の比較に基づいて決定し、メチルラジカル捕捉剤及び架橋助剤を有さない試料のスコー
チ時間と架橋密度との間の関係を決定した。
（ＭＨ−ＭＬ）＠１８０℃は、１８０℃でＭＤＲによって測定された試料Ｘの架橋密度
である。方程式（Ｉ）は、メチルラジカル捕捉剤及び架橋助剤なしで調製される５つの試
料の比較に基づいて決定し、メチルラジカル捕捉剤及び架橋助剤を有さない試料のスコー
チ時間と架橋密度との間の関係を決定した。
方程式（ＩＩ）は、メチルラジカル捕捉剤及び架橋助剤を含有しない試料の架橋密度（
ＭＨ−ＭＬ）＠１８０℃とスコーチ時間（ｔｓ１’＠１４０℃）との間の関係である。そ
れ故に、所定の架橋密度（ＭＨ−ＭＬ）＠１８０℃で、メチルラジカル捕捉剤及び架橋助
剤（ｔｓ１’＠１４０℃）を有しない試料のスコーチ時間（ｔｓ１’＠１４０℃）は、こ
の方程式によって予測され得る。ＳＩ値は、架橋助剤及びメチルラジカル捕捉剤の両方の
添加が、架橋助剤及びメチルラジカル捕捉剤の両方を使用しない試料と比較して、スコー
チ時間にどのように影響を与えるかを示唆する。負の値は低減された抗スコーチ特性を意
味し、一方で正の値は改善された抗スコーチ特性を意味し、より大きな正の値ほど、より
良好である。
ＭＨ−ＭＬ）＠１８０℃とスコーチ時間（ｔｓ１’＠１４０℃）との間の関係である。そ
れ故に、所定の架橋密度（ＭＨ−ＭＬ）＠１８０℃で、メチルラジカル捕捉剤及び架橋助
剤（ｔｓ１’＠１４０℃）を有しない試料のスコーチ時間（ｔｓ１’＠１４０℃）は、こ
の方程式によって予測され得る。ＳＩ値は、架橋助剤及びメチルラジカル捕捉剤の両方の
添加が、架橋助剤及びメチルラジカル捕捉剤の両方を使用しない試料と比較して、スコー
チ時間にどのように影響を与えるかを示唆する。負の値は低減された抗スコーチ特性を意
味し、一方で正の値は改善された抗スコーチ特性を意味し、より大きな正の値ほど、より
良好である。
メタン含有量（ヘッドスペースガスクロマトグラフィーを介する多段ヘッドスペース抽
出）
メタン含有量は、プラーク試料上で測定する。
出）
メタン含有量は、プラーク試料上で測定する。
プラークを調製するための圧縮成形
１．約３０ｇの試料を２つのＰＥＴ膜の間の１ｍｍの厚さの型へ入れる。次いで、この
充填された型を熱プレス装置（Ｌａｂ Ｔｅｃｈ）へ入れる。
２．１０分間１２０℃で予熱する。
３．０．２秒ずつ８回ガス抜きする。
４．圧盤を閉じて１５ＭＰａの圧力をかけ、２０分間成形する。その間に６．５分間以
内で１８２℃まで温度を上昇させる。
５．維持した１５ＭＰａを型上で保持し、２４℃まで冷却する。
６．装置から型を取り出す。
１．約３０ｇの試料を２つのＰＥＴ膜の間の１ｍｍの厚さの型へ入れる。次いで、この
充填された型を熱プレス装置（Ｌａｂ Ｔｅｃｈ）へ入れる。
２．１０分間１２０℃で予熱する。
３．０．２秒ずつ８回ガス抜きする。
４．圧盤を閉じて１５ＭＰａの圧力をかけ、２０分間成形する。その間に６．５分間以
内で１８２℃まで温度を上昇させる。
５．維持した１５ＭＰａを型上で保持し、２４℃まで冷却する。
６．装置から型を取り出す。
ヘッドスペースガスクロマトグラフィー（ＧＣ）試料採取
１．型から２つのＰＥＴ膜が両端に付着した、硬化したプラークを取り出す。
２．ＰＥＴ膜を迅速に剥がす。
３．プラークの中心域（０．３ｇ）の２つのシートを切り出し、それらを２つのヘッド
スペースＧＣバイアルに入れ、次いで、バイアルを直ちに密封する。ステップ２〜３は〜
３０秒
４．密封されたＧＣヘッドスペースバイアルを計量し、試料重量は空のバイアルと試料
が入ったバイアルとの間の差異によって計算できるだろう。
１．型から２つのＰＥＴ膜が両端に付着した、硬化したプラークを取り出す。
２．ＰＥＴ膜を迅速に剥がす。
３．プラークの中心域（０．３ｇ）の２つのシートを切り出し、それらを２つのヘッド
スペースＧＣバイアルに入れ、次いで、バイアルを直ちに密封する。ステップ２〜３は〜
３０秒
４．密封されたＧＣヘッドスペースバイアルを計量し、試料重量は空のバイアルと試料
が入ったバイアルとの間の差異によって計算できるだろう。
プラーク分析のＧＣ条件
［表］
複数ヘッドスペース抽出
ＭＨＥは、全ての分析物は、無制限のヘッドスペース抽出ステップの後に、試料から完
全に抽出されるであろうと仮定する。全ての量の理論値は、以下の式によって計算される
。
ＭＨＥは、全ての分析物は、無制限のヘッドスペース抽出ステップの後に、試料から完
全に抽出されるであろうと仮定する。全ての量の理論値は、以下の式によって計算される
。
この式によって合計値を計算するために、Ａ１及びＫの２つのパラメータのみが必要と
される。Ａ１は、ピーク領域または最初の抽出の分析物量である。Ｋは、抽出のシーケン
ス番号とピーク領域または分析物量の対応する自然対数との間の、予測される直線関係の
傾きである。試料が複数のヘッドスペース抽出の用途に好適な系である場合、抽出番号と
ピーク領域の対数との間に良好な適合が観察されるだろう。プラーク中のメタン濃度は、
較正曲線、ピーク領域とメタン濃度との間の相関関係に従って計算される。
される。Ａ１は、ピーク領域または最初の抽出の分析物量である。Ｋは、抽出のシーケン
ス番号とピーク領域または分析物量の対応する自然対数との間の、予測される直線関係の
傾きである。試料が複数のヘッドスペース抽出の用途に好適な系である場合、抽出番号と
ピーク領域の対数との間に良好な適合が観察されるだろう。プラーク中のメタン濃度は、
較正曲線、ピーク領域とメタン濃度との間の相関関係に従って計算される。
較正曲線
５０、１００、２００、３００及び５００ｕＬの純メタンガスを２０ｍＬのヘッドスペ
ースバイアルに分けて注入し、次いで、これらの試料を同じＧＣ条件を有するＧＣによっ
て分析する。較正曲線は図１に提供する。
５０、１００、２００、３００及び５００ｕＬの純メタンガスを２０ｍＬのヘッドスペ
ースバイアルに分けて注入し、次いで、これらの試料を同じＧＣ条件を有するＧＣによっ
て分析する。較正曲線は図１に提供する。
比較実施例（「ＣＥ」）及び例示実施例（「ＩＥ」）
架橋性組成物上の助剤対過酸化物比の影響は、以下の、表２に提供される式に従ってＣ
Ｅ及びＩＥを調製し、上記に記載された材料及び以下の試料調製方法を使用することによ
って決定される。３つの例示試料（ＩＥ１〜ＩＥ３）及び３つの比較試料（ＣＥ１〜ＣＥ
３）を、ＤＣＰ及びＴＡＩＣを、アクリレートＴＥＭＰＯありまたはなしで、８時間８０
℃でＬＤＰＥ１ペレットに浸漬することによって、以下の表２に提供される式に従って調
製する。
架橋性組成物上の助剤対過酸化物比の影響は、以下の、表２に提供される式に従ってＣ
Ｅ及びＩＥを調製し、上記に記載された材料及び以下の試料調製方法を使用することによ
って決定される。３つの例示試料（ＩＥ１〜ＩＥ３）及び３つの比較試料（ＣＥ１〜ＣＥ
３）を、ＤＣＰ及びＴＡＩＣを、アクリレートＴＥＭＰＯありまたはなしで、８時間８０
℃でＬＤＰＥ１ペレットに浸漬することによって、以下の表２に提供される式に従って調
製する。
上記の試験方法を使用して、ＣＥ１〜ＣＥ３及びＩＥ１〜ＩＥ３の硬化挙動及びメタン
生成を分析する。結果を以下の表３に提供する。
生成を分析する。結果を以下の表３に提供する。
表３からの結果は、１．７２：１未満の助剤対過酸化物比を有する架橋助剤を含む組成
物へのアクリレートＴＥＭＰＯの添加が、低減されたメタン生成、同等の架橋密度、及び
改善されたスコーチ耐性を呈する、架橋性組成物を提供することを示す。特定的には、Ｉ
Ｅ１が、対応する量でアクリレートＴＥＭＰＯ及び低減されたエチレン系ポリマーを含む
ことを除いて、ＣＥ１及びＩＥ１の各々が、同一の式を含む。ＩＥ１は、同等の架橋密度
、改善されたスコーチ時間、及びメタン生成のほぼ１０パーセント減少を呈する。同様に
、ＩＥ２−１が、対応する量でアクリレートＴＥＭＰＯ及び低減されたエチレン系ポリマ
ーを含むことを除いて、ＣＥ２−１及びＩＥ２−１は、同一の式を含む。ＩＥ２−１は、
同等の架橋密度、改善されたスコーチ時間、及びメタン生成のほぼ１３パーセント減少を
呈する。
物へのアクリレートＴＥＭＰＯの添加が、低減されたメタン生成、同等の架橋密度、及び
改善されたスコーチ耐性を呈する、架橋性組成物を提供することを示す。特定的には、Ｉ
Ｅ１が、対応する量でアクリレートＴＥＭＰＯ及び低減されたエチレン系ポリマーを含む
ことを除いて、ＣＥ１及びＩＥ１の各々が、同一の式を含む。ＩＥ１は、同等の架橋密度
、改善されたスコーチ時間、及びメタン生成のほぼ１０パーセント減少を呈する。同様に
、ＩＥ２−１が、対応する量でアクリレートＴＥＭＰＯ及び低減されたエチレン系ポリマ
ーを含むことを除いて、ＣＥ２−１及びＩＥ２−１は、同一の式を含む。ＩＥ２−１は、
同等の架橋密度、改善されたスコーチ時間、及びメタン生成のほぼ１３パーセント減少を
呈する。
ＣＥ２、ＣＥ４〜ＣＥ８及びＩＥ２−２、ＩＥ４〜ＩＥ８
架橋性組成物上の様々な助剤の影響は、以下の、表４に提供される式に従ってＣＥ及び
ＩＥを調製し、上記に記載された材料及び以下の試料調製方法を使用することによって決
定される。６つの例示試料（ＩＥ２−２、ＩＥ４〜ＩＥ８）及び６つの比較試料（ＣＥ２
、ＣＥ４〜ＣＥ８）を、ＤＣＰ及び助剤を、アクリレートＴＥＭＰＯありまたはなしで、
８時間８０℃でＬＤＰＥ１ペレットに浸漬することによって、以下の表２に提供される式
に従って調製する。
架橋性組成物上の様々な助剤の影響は、以下の、表４に提供される式に従ってＣＥ及び
ＩＥを調製し、上記に記載された材料及び以下の試料調製方法を使用することによって決
定される。６つの例示試料（ＩＥ２−２、ＩＥ４〜ＩＥ８）及び６つの比較試料（ＣＥ２
、ＣＥ４〜ＣＥ８）を、ＤＣＰ及び助剤を、アクリレートＴＥＭＰＯありまたはなしで、
８時間８０℃でＬＤＰＥ１ペレットに浸漬することによって、以下の表２に提供される式
に従って調製する。
上記の試験方法を使用して、ＣＥ２、ＣＥ４〜ＣＥ８及びＩＥ２−２、ＩＥ４〜ＩＥ８
の硬化挙動及びメタン生成を分析する。結果を下記の表５に提供する。
の硬化挙動及びメタン生成を分析する。結果を下記の表５に提供する。
表５からの結果は、１．７２：１未満の助剤対過酸化物比を有する架橋助剤を含む組成
物へのアクリレートＴＥＭＰＯの添加が、低減されたメタン生成、同等の架橋密度、及び
改善されたスコーチ耐性を呈する、架橋性組成物を提供することを示す。表５中のＩＥの
各々が、アクリレートＴＥＭＰＯを含むが、ＣＥはそれを含まない。ＩＥは、同等の架橋
密度、改善されたスコーチ時間、及びメタン生成の減少を呈した。
物へのアクリレートＴＥＭＰＯの添加が、低減されたメタン生成、同等の架橋密度、及び
改善されたスコーチ耐性を呈する、架橋性組成物を提供することを示す。表５中のＩＥの
各々が、アクリレートＴＥＭＰＯを含むが、ＣＥはそれを含まない。ＩＥは、同等の架橋
密度、改善されたスコーチ時間、及びメタン生成の減少を呈した。
ＣＥ２、ＣＥ９、ＩＥ２−２、ＩＥ９、及びＩＥ１０
架橋性組成物上の様々なＴＥＭＰＯ誘導体の影響は、以下の、表６に提供される式に従
ってＣＥ及びＩＥを調製し、上記に記載された材料及び以下の試料調製方法を使用するこ
とによって決定される。２つの例示試料（ＩＥ２−２及びＩＥ９）及び２つの比較試料（
ＣＥ２及びＣＥ９）を、ＤＣＰ及びＴＡＩＣを、ＴＥＭＰＯ誘導体ありまたはなしで、８
時間８０℃でＬＤＰＥ１ペレットに浸漬することによって、以下の表６に提供される式に
従って調製する。ＩＥ１０を、Ｂｒａｂｅｎｄｅｒミキサーで、１２５℃及び３０ｒｐｍ
のロータ速度で、ＬＤＰＥ１及びビスＴＥＭＰＯをまずブレンドすることによって調製す
る。結果として生じる化合物を、１２５℃で単一軸押出機を通して抽出し、ペレット化す
る。ＤＣＰ及びＴＡＩＣを、８０℃で８時間ペレットに浸漬する。
架橋性組成物上の様々なＴＥＭＰＯ誘導体の影響は、以下の、表６に提供される式に従
ってＣＥ及びＩＥを調製し、上記に記載された材料及び以下の試料調製方法を使用するこ
とによって決定される。２つの例示試料（ＩＥ２−２及びＩＥ９）及び２つの比較試料（
ＣＥ２及びＣＥ９）を、ＤＣＰ及びＴＡＩＣを、ＴＥＭＰＯ誘導体ありまたはなしで、８
時間８０℃でＬＤＰＥ１ペレットに浸漬することによって、以下の表６に提供される式に
従って調製する。ＩＥ１０を、Ｂｒａｂｅｎｄｅｒミキサーで、１２５℃及び３０ｒｐｍ
のロータ速度で、ＬＤＰＥ１及びビスＴＥＭＰＯをまずブレンドすることによって調製す
る。結果として生じる化合物を、１２５℃で単一軸押出機を通して抽出し、ペレット化す
る。ＤＣＰ及びＴＡＩＣを、８０℃で８時間ペレットに浸漬する。
上記の試験方法を使用して、ＣＥ２、ＣＥ９、ＩＥ２−２、ＩＥ９、及びＩＥ１０の硬
化挙動及びメタン生成を分析する。結果を下記の表７に提供する。
化挙動及びメタン生成を分析する。結果を下記の表７に提供する。
表７からの結果は、様々なＴＥＭＰＯ誘導体（すなわち、アクリレートＴＥＭＰＯ、ア
リールＴＥＭＰＯ、及びビスＴＥＭＰＯ）は、開示された架橋性組成物との使用に好適で
あることを示す。特定的には、これらのＴＥＭＰＯ誘導体は、低減されたメタン生成、改
善された架橋密度、及び改善されたスコーチ耐性を呈する、架橋性組成物を提供する。
リールＴＥＭＰＯ、及びビスＴＥＭＰＯ）は、開示された架橋性組成物との使用に好適で
あることを示す。特定的には、これらのＴＥＭＰＯ誘導体は、低減されたメタン生成、改
善された架橋密度、及び改善されたスコーチ耐性を呈する、架橋性組成物を提供する。
ＣＥ２、ＣＥ１０及びＩＥ２−２、２−３、２−４及びＩＥ１１
追加の実施例を、以下の表８に提供された式に従い、上記に記載された材料及び以下の
試料調製方法を使用して調製する。４つの例示試料（ＩＥ２−２、２−３、２−４及びＩ
Ｅ１１）及び２つの比較試料（ＣＥ２及びＣＥ１０）を、ＤＣＰ及び助剤を、ＴＥＭＰＯ
誘導体ありまたはなしで、８時間８０℃でＬＤＰＥ１またはＬＤＰＥ２ペレットに浸漬す
ることによって、以下の表８に提供される式に従って調製する。
追加の実施例を、以下の表８に提供された式に従い、上記に記載された材料及び以下の
試料調製方法を使用して調製する。４つの例示試料（ＩＥ２−２、２−３、２−４及びＩ
Ｅ１１）及び２つの比較試料（ＣＥ２及びＣＥ１０）を、ＤＣＰ及び助剤を、ＴＥＭＰＯ
誘導体ありまたはなしで、８時間８０℃でＬＤＰＥ１またはＬＤＰＥ２ペレットに浸漬す
ることによって、以下の表８に提供される式に従って調製する。
上記の試験方法を使用して、ＣＥ２、ＣＥ１０及びＩＥ２−２、２−３、２−４及びＩ
Ｅ１１の硬化挙動及びメタン生成を分析する。結果を下記の表９に提供する。
Ｅ１１の硬化挙動及びメタン生成を分析する。結果を下記の表９に提供する。
表９からの結果は、ＩＥが、低減されたメタン生成、改善された架橋密度、及び改善さ
れたスコーチ耐性を呈する、架橋性組成物を提供することを示す。
れたスコーチ耐性を呈する、架橋性組成物を提供することを示す。
Claims (10)
- 架橋性ポリマー組成物であって、
エチレン系ポリマーと、
有機過酸化物と、
架橋助剤と、
２，２，６，６−テトラメチル−１−ピペリジニルオキシの少なくとも１つの誘導体を
含むメチルラジカル捕捉剤と、を含み、
架橋助剤の有機過酸化物に対する比率は、モル基準で１．７２：１未満である、架橋性
ポリマー組成物。 - 前記エチレン系ポリマーは、低密度ポリエチレン、直鎖状低密度ポリエチレン、超低密
度ポリエチレン、及びそれらの２つ以上の組み合わせから成る群から選択される、請求項
１に記載の架橋性ポリマー組成物。 - 前記有機過酸化物は、ジクミル過酸化物、ｔｅｒｔ−ブチルパーオキシベンゾエート、
ジ−ｔｅｒｔ−アミル過酸化物、ビス（アルファ−ｔ−ブチル−パーオキシイソプロピル
）ベンゼン、イソプロピルクミルｔ−ブチル過酸化物、ｔ−ブチルクミル過酸化物、ジ−
ｔ−ブチル過酸化物、２，５−ビス（ｔ−ブチルパーオキシ）−２，５−ジメチルヘキサ
ン、２，５−ビス（ｔ−ブチルパーオキシ）−２，５−ジメチルヘキシン−３、１，１−
ビス（ｔ−ブチルパーオキシ）−３，３，５−トリメチルシクロヘキサン、イソプロピル
クミルクミル過酸化物、ブチル４，４−ジ（ｔｅｒｔ−ブチルパーオキシ）吉草酸、ジ（
イソプロピルクミル）過酸化物、及びそれらの２つ以上の組み合わせから成る群から選択
される、請求項１または２のいずれか１項に記載の架橋性ポリマー組成物。 - 前記架橋助剤は、トリアリルイソシアヌレート、トリアリルシアヌレート、トリアリル
トリメリテート、トリメチロールプロパントリアクリレート、Ｎ２，Ｎ２，Ｎ４，Ｎ４，
Ｎ６，Ｎ６−ヘキサアリル−１，３，５−トリアジン−２，４，６−トリアミン、及びそ
れらの２つ以上の組み合わせから成る群から選択される、請求項１〜３のいずれか１項に
記載の架橋性ポリマー組成物。 - 前記架橋助剤は、架橋助剤のブレンドを含む、請求項１〜４のいずれか１項に記載の架
橋性ポリマー組成物。 - 前記２，２，６，６−テトラメチル−１−ピペリジニルオキシの少なくとも１つの誘導
体は、４−アクリルオキシ−２，２，６，６−テトラメチルピペリジン−Ｎ−オキシル、
４−アリルオキシ−２，２，６，６−テトラメチルピペリジン−Ｎ−オキシル、及びビス
（２，２，６，６−テトラメチル−１−ピペリジニルオキシ−４−イル）セバケート、及
びそれらの２つ以上の組み合わせから成る群から選択される、請求項１〜５のいずれか１
項に記載の架橋性ポリマー組成物。 - スコーチ遅延剤、抗酸化剤、加工助剤、賦形剤、カップリング剤、紫外線吸収剤または
安定剤、帯電防止剤、核剤、スリップ剤、可塑剤、潤滑剤、粘度調節剤、粘着付与剤、ア
ンチブロッキング剤、界面活性剤、エクステンダー油、酸捕捉剤、難燃剤、及び金属不活
性化剤を含むが、これらに限定されない１つ以上の添加剤をさらに含む、請求項１〜６の
いずれか１項に記載の架橋性ポリマー組成物。 - 前記エチレン系ポリマーが、前記架橋性ポリマー組成物の全重量に基づいて、９０〜９
９．９重量パーセントの範囲の量で存在し、前記有機過酸化物が、前記架橋性ポリマー組
成物の全重量に基づいて、３重量パーセント未満の量で存在し、前記架橋助剤が、前記架
橋性ポリマー組成物の全重量に基づいて、０．２〜１重量パーセントの範囲の量で存在し
、前記メチルラジカル捕捉剤が、前記架橋性ポリマー組成物の全重量に基づいて、０．０
５〜１重量パーセントの範囲の量で存在する、請求項１〜７のいずれか１項に記載の架橋
性ポリマー組成物。 - 請求項１〜８のいずれか１項に記載の架橋性ポリマー組成物から調製される、架橋ポリ
マー物品。 - ケーブルコアであって、
導体と、
前記導体を少なくとも部分的に囲む第１のポリマー半導電層と、
前記第１のポリマー半導電層を少なくとも部分的に囲み、請求項９の架橋ポリマー物品
を含む絶縁層と、
前記絶縁層を少なくとも部分的に囲む第２の半導電層と、を含む、ケーブルコア。
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