JP2024500212A - 電気絶縁用のポリアミノシロキサン水トリー忌避剤 - Google Patents

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Abstract

エチレン系ポリマー、アミノシラン、及び任意選択的に過酸化物を含む架橋性組成物。アミノシランは、式(I)【化1】JPEG2024500212000025.jpg16170(式中、R1、R2、及びR3が、同一又は異なっており、各々独立して、水素及びC1-C20アルキル基からなる群から選択され、Y1は、アルキル基及びアルコキシ基からなる群から選択され、Y2は、アルキル基及びアミノアルキル基からなる群から選択され、nは、0又は1である)を有する。架橋性組成物から形成された架橋組成物も開示される。

Description

電線及びケーブルの絶縁用の架橋エチレンポリマー(XLPE)が知られている。絶縁体として、XLPEは、機械的切断に対する耐性、耐応力亀裂性及び絶縁破壊などの様々な物理的及び電気的特性を提供する。
中電圧(MV、5~69kV)ケーブル及び高電圧(HV、70~225kV)ケーブル及び超高電圧(EHV、>225kV)ケーブルにおけるXLPE絶縁体は、特に、トリーイング現象の影響を受けやすい。「トリーイング」という用語は、絶縁材料、XLPEを通る樹枝様の経路の外観を有する電気絶縁材料の劣化である。トリーイングは、XLPE絶縁の電気的破壊であるため問題である。「水トリー」は、交流電界下で絶縁材料内に存在する水、ボイド、汚染物質及び/又は欠陥から発生する。水トリーは電界の方向に成長し、局所的な部位で電気的ストレスを増加させる効果を有する不完全部から生じる。水トリーの枝は狭く、0.05ミクロン程度である。水トリーは、時間、周波数及び電圧の増加とともに長さが増加する。水トリーは、導電性であり、絶縁層の絶縁性能を低下させ、最終的にケーブルの破壊を引き起こす可能性があるため有害である。
「電気トリー」は、絶縁材料を分解する内部放電の結果である。電気トリーは、局所的な加熱、熱分解、電気的ストレスによる機械的損傷、小さなボイド、及び/又は汚染物質の周囲の空気混入から生じる。
当技術分野では、耐トリーイング性のワイヤ及びケーブル絶縁材料の必要性が認識されている。更に、機械的強度、亀裂抵抗、及び絶縁破壊を維持するための適切な架橋能力を維持しながら、低い誘電正接を有する耐トリーイング性のXPLE絶縁材料の必要性が認識されている。
本開示は、組成物を提供する。一実施形態では、組成物は、架橋性組成物であり、エチレン系ポリマー、アミノシラン、及び任意選択的に過酸化物を含む。アミノシランは、式(I)

(式中、
、R、及びRは、同一又は異なっており、各々独立して、水素及びC-C20アルキル基からなる群から選択され、
は、アルキル基及びアルコキシ基からなる群から選択され、
は、アルキル基及びアミノアルキル基からなる群から選択され、
nは、0又は1である)を有する。
本開示は、別の水性組成物を提供する。一実施形態では、架橋組成物が提供され、エチレン系ポリマーと、アミノシランとを含む。アミノシランは、式(I)

(式中、
、R、及びRは、同一又は異なっており、各々独立して、水素及びC-C20アルキル基からなる群から選択され、
は、アルキル基及びアルコキシ基からなる群から選択され、
は、アルキル基及びアミノアルキル基からなる群から選択され、
nは、0又は1である)を有する。
定義
元素周期表への任意の参照は、CRC Press,Inc.,1990-1991によって出版されたものへの参照である。この表での元素群への参照は、群に番号を付けるための新しい表記法によるものである。
米国特許実務の目的のために、いずれの参照された特許、特許出願、又は刊行物の内容も、特に定義の開示に関して(本開示で具体的に提供されるいずれの定義とも矛盾しない範囲で)、それらの全体が参照として組み込まれる(又はその相当する米国版が参照によってそのように組み込まれる)。
本明細書に開示される数値範囲は、下限値及び上限値を含む、下限値から上限値までの全ての値を含む。明示的な値(例えば、1又は2、又は3~5、又は6、又は7)を含む範囲の場合、任意の2つの明示的な値の間のあらゆるサブ範囲が含まれる(例えば、上記の1~7の範囲は、1~2、2~6、5~7、3~7、5~6などのサブ範囲を含む)。
特に反対の記載がないか、文脈から暗示されるか、又は当該技術分野で慣習的でない限り、全ての部及びパーセントは、重量に基づき、全ての試験方法は、本開示の出願日時点で最新のものである。
「アルキル基」は、飽和直鎖状、環状又は分岐状のヒドロカルボニル基である。好適なアルキル基の非限定的な例として、メチル、エチル、n-プロピル、i-プロピル、n-ブチル、t-ブチル、i-ブチル(又は2-メチルプロピル)などが挙げられる。
「アミノアルキル基」は、1つ以上のアミノ基を含有するアルキル基である。
「アミノ基」は、単結合によって水素原子及び/又は炭化水素に結合している窒素原子である。
「アミノシラン」は、1つ以上の第一級及び/又は第二級アミノ基を含有するシランである。
本明細書で使用される場合、「ブレンド」又は「ポリマーブレンド」という用語は、2つ以上のポリマーの混合物を指す。ブレンドは、混和性であっても、混和性でなくてもよい(分子レベルで相分離していない)。ブレンドは、相分離していても、相分離していなくてもよい。ブレンドは、透過電子分光法、光散乱、x線散乱、及び当技術分野において既知の他の方法から決定される1つ以上のドメイン構成を含有してもよいか、又は含有しなくてもよい。ブレンドは、マクロレベル(例えば、樹脂の溶融ブレンド若しくは配合)又はミクロレベル(例えば、同じ反応器内での同時形成)で2つ以上のポリマーを物理的に混合することによって行ってよい。
「組成物」という用語は、組成物を含む材料の混合物、並びに組成物の材料から形成された反応生成物及び分解生成物を指す。
「含む(comprising)」、「含む(including)」、「有する」という用語、及びそれらの派生語は、それが具体的に開示されているかどうかにかかわらず、任意の追加の成分、ステップ、又は手順の存在を除外することを意図しない。疑義を回避するために、「含む(comprising)」という用語の使用を通じて特許請求される全ての組成物は、特に反対の記載がない限り、ポリマーであるかその他であるかによらず、任意の追加の添加剤、アジュバント、又は化合物を含み得る。対照的に、「から本質的になる」という用語は、操作性に必須ではないものを除き、あらゆる続く記述の範囲からあらゆる他の成分、ステップ、又は手順を除く。「からなる」という用語は、明確に描写又は列挙されていない任意の成分、ステップ、又は手順を除外する。「又は」という用語は、特に明記しない限り、列挙されたメンバーを個別に、並びに任意の組み合わせで指す。単数形の使用は複数形の使用を含み、その逆もまた同様である。
「エチレン系ポリマー」は、(重合性モノマーの総量に基づいて)50重量パーセント(重量%)を超える重合エチレンモノマーを含有し、任意選択的に、少なくとも1つのコモノマーを含有し得るポリマーである。エチレン系ポリマーは、エチレンホモポリマー、及びエチレンコポリマー(エチレン及び1つ以上のコモノマーに由来する単位を意味する)を含む。「エチレン系ポリマー」及び「ポリエチレン」という用語は、同義的に使用され得る。
本明細書で使用される場合、「エチレンモノマー」又は「エチレン」という用語は、間に二重結合を有する2個の炭素原子を有し、かつ各炭素が2個の水素原子に結合している化学単位であって、他のそのような化学単位と重合して、エチレン系ポリマー組成物を形成する化学単位を指す。
「ヘテロ原子」とは、炭素又は水素以外の原子である。ヘテロ原子は、周期表の第IV族、第V族、第VI族、及び第VII族からの非炭素原子であり得る。ヘテロ原子の非限定的な例としては、F、N、O、P、B、S、及びSiが挙げられる。
「炭化水素」は、水素原子及び炭素原子のみを含有する化合物である。「ヒドロカルボニル」(又は「ヒドロカルボニル基」)は、結合価(典型的には一価)を有する炭化水素である。炭化水素は、直鎖構造、環状構造、又は分岐構造を有し得る。
本明細書で使用される場合、「直鎖状低密度ポリエチレン」(又は「linear low density polyethylene、LLDPE」)という用語は、エチレンに由来する単位と、少なくとも1つのC~C10αオレフィン、又はC~Cαオレフィンコモノマーに由来する単位とを含む不均一な短鎖分岐分布を含む直鎖状エチレン/α-オレフィンコポリマーを指す。LLDPEは、従来のLDPEとは対照的に、長鎖分岐が、あるとしてもわずかしか存在しないことを特徴とする。LLDPEは、0.910g/cc~0.940g/cc未満の密度を有する。LLDPEの非限定的な例は、TUFLIN(商標)直鎖状低密度ポリエチレン樹脂(The Dow Chemical Companyから入手可能)、DOWLEX(商標)ポリエチレン樹脂(the Dow Chemical Companyから入手可能)、及びMARLEX(商標)ポリエチレン(Chevron Phillipsから入手可能)を含む。
本明細書で使用される場合、「低密度ポリエチレン」(又はLDPE)という用語は、0.910g/cc~0.940g/cc未満又は0.918g/cc~0.930g/ccの密度と、広い分子量分布(molecular weight distribution、MWD)、すなわち、4.0~20.0の「広いMWD」を有する長鎖分岐と、を有するポリエチレンを指す。
「オレフィン」は、炭素-炭素二重結合を有する不飽和脂肪族炭化水素である。
「フェニル」(又は「フェニル基」)という用語は、結合価(典型的には一価)を有するC芳香族炭化水素環である。
本明細書で使用される場合、「ポリマー」又は「ポリマー材料」という用語は、同じタイプであるか、又は異なるタイプであるかにかかわらず、モノマーを重合することによって調製された化合物を指し、ポリマーを構成する複数及び/若しくは繰り返しの「単位」又は「マー単位」を重合形態で提供する。したがって、一般的なポリマーという用語は、ただ1つのタイプのモノマーのみから調製されるポリマーを指すために通常用いられるホモポリマーという用語と、少なくとも2つのタイプ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という用語と、を包含する。それはまた、例えば、ランダム、ブロックなどの全ての形態のコポリマーを包含する。「エチレン/α-オレフィンポリマー」及び「プロピレン/α-オレフィンポリマー」という用語は、それぞれ、エチレン又はプロピレンと、1つ以上の追加の重合性α-オレフィンモノマーとを重合することから調製された上述のコポリマーを示す。ポリマーは、多くの場合、1つ以上の特定のモノマー「で作製され」、特定のモノマー又はモノマータイプに「基づいて」、特定のモノマー含量を「含有する」などと称されるが、この文脈では、「モノマー」という用語は、特定のモノマーの重合残基を指し、非重合種を指すものではないと理解されることに留意されたい。一般に、本明細書におけるポリマーは、対応するモノマーの重合形態である「単位」に基づくものを指す。
本明細書で使用される「シラン」は、1つ以上のSi-C結合を有する化合物である。
試験方法
密度は、ASTM D792、方法Bに従って測定される。結果は、グラム/立方センチメートル(g/cc)で報告される。
誘電率及び誘電正接試験は、ASTM D150-11、固体電気絶縁のAC喪失特性評価及び誘電率(Permittivity)(誘電率(Dielectric Constant))の標準試験方法に従って、オーブン内に試験片ホルダーを含有する電極を有するShanghai Young Electrical Co.Ltd.の高精度高電圧キャパシタンスブリッジQS87にて50Hzで行われ、高電圧電力は、Shanghai Young Electrical Co.Ltd.のYG8Qであった。試験片は、架橋ポリオレフィン生成物及び圧縮成形プラーク調製方法1によって調製された硬化(架橋)圧縮成形プラークである。70℃の真空オーブン内で24時間、大気圧下でプラークを脱気する。試験片をトリミングし、厚さを試験し、電極温度が100℃になった直後に110℃のオーブンで2つの電極間に挟む。フィルムにわたって2.5キロボルト(kV)、5kV、7.5kV、11kV、7.5kV、5kV、及び2.5kV(全て50ヘルツ)に電位を設定し、フィルム上の電気的ストレスを、フィルム全体に印加された電圧をミリメートル(mm)単位のフィルムの厚さで除算したものに等しいものとして計算し、誘電正接(「DF」)及び比誘電率(すなわち、誘電率、ε)を試験する。典型的には5kV/mm~30kV/mmの範囲にわたってプロットされた、異なる電気的ストレス値での誘電正接(DF)曲線を得る。曲線から、電気的ストレスが25kV/mmに等しい場合のDF値を計算する。
メルトインデックス
本明細書で使用するとき、「メルトインデックス」又は「MI」という用語は、溶融状態にあるときに熱可塑性ポリマーがどれだけ容易に流動するかの尺度を指す。メルトインデックス、又はIは、ASTM D 1238、条件190℃/2.16kgに従って測定され、10分当たりの溶出グラム数(g/10分)で報告される。I10は、ASTM D 1238、条件190℃/10kgに従って測定され、10分当たりの溶出グラム数(g/10分)で報告される。
移動式ダイレオメーター(MDR)試験
MDR試験は、ASTM D5289-12、Standard Test Method for Rubber Property-Vulcanization Using Rotorless Cure Metersに従ってトルクの変化をモニタリングしながら、180℃で20分間、MDR2000(Alpha Technologies)で行った。最小の測定トルク値をデシニュートンメートル(deciNewton-meter、dN-m)で表される「ML」として示す。硬化又は架橋が進行すると、測定されたトルク値が増加し、最終的に最大トルク値に達する。最大又は最高の測定トルク値をdN-mで表される「MH」として示す。全ての他の条件が等しいと、MHトルク値が大きいほど、架橋の程度が高くなる。T90架橋時間を、MHからMLを減じた差(MH-ML)の90%、すなわちMLからMHへの経路の90%に等しいトルク値を達成するのに必要な分数として決定する。T90架橋時間が短いほど、すなわちトルク値がMLからMHへの経路の90%になるのが早いほど、試験試料の硬化速度は速くなる。逆に、T90架橋時間が長いほど、すなわち、トルク値がMLからMHへの経路の90%を得るのにかかる時間が長いほど、試験試料の硬化速度は遅い。
水トリー成長試験方法は、ASTM D6097-01a、Standard Test Method for Relative Resistance to Vented Water-Tree Growth in Solid Dielectric Insulating Materialsに従って測定した。この試験方法は、半透明の熱可塑性又は架橋電気絶縁材料の水トリー成長に対する相対的な耐性を対象にしている。これは特に、中電圧電力ケーブルに有用な押出ポリマー絶縁材料に適用され得る。制御された円錐形の欠陥を各々含有する10個の圧縮成形ディスク試験片を、0.01規定の塩化ナトリウムの導電性水溶液中で30日間、1キロヘルツ(kHz)及び23°±2°で、5キロボルト(kV)の印加電圧に供する。制御された円錐形の欠陥は、60°の刃先角及び3マイクロメートル(μm)の先端半径を有する鋭い針によって形成される。これにより、欠陥先端での電気的ストレスが強化され、メイソンの双曲線の点から面への応力強化方程式によって推定される。この強化された電気的ストレスは、欠陥先端から成長した通気水トリーの形成を開始する。そのように生成された結果的なトリー試験片のそれぞれは、染色され、スライスされる。水トリー長と点から面への試験片の厚さは顕微鏡で測定され、水トリー成長に対する抵抗として定義される比率を計算するために使用される。水トリー長さ(WTL)は、水トリーが成長した絶縁材料の厚さの割合である。WTLの値が低いほど、水トリー耐性が良好である。WTLはパーセント(%)で報告される。
1.架橋性組成物
本開示は、組成物を提供する。一実施形態では、組成物は、架橋性組成物であり、エチレン系ポリマー、アミノシラン、及び任意選択的に過酸化物を含む。アミノシランは、式(I)

(式中、
、R、及びRは、同一又は異なっており、各々独立して、水素及びC-C20アルキル基からなる群から選択され、
は、アルキル基及びアルコキシ基からなる群から選択され、
は、アルキル基及びアミノアルキル基からなる群から選択され、
nは、0又は1である)を有する。
本開示は、架橋性組成物である組成物を提供する。「架橋性組成物」は、本明細書で使用するとき、エチレン系ポリマーと、架橋条件(例えば、熱、照射、及び/又はUV光)に供されたときにエチレン系ポリマーの架橋する能力を増強する1つ以上の添加剤(例えば、フリーラジカル開始剤又は有機過酸化物)と、を含有する組成物である。架橋条件に供された後(例えば、「架橋後」又は「硬化後」)、架橋性組成物は、架橋されかつ架橋性組成物とは構造的及び物理的に異なるエチレン系ポリマーを含む「架橋組成物」になる。
架橋性組成物は、エチレン系ポリマーを含む。好適なエチレン系ポリマーの非限定的な例としては、エチレンホモポリマー、エチレン/α-オレフィンコポリマー(直鎖状又は分枝状)、高密度ポリエチレン(「HDPE」)、低密度ポリエチレン(「LDPE」)、直鎖状低密度ポリエチレン(「LLDPE」)、中密度ポリエチレン(「MDPE」)、及びこれらの組み合わせが挙げられる。架橋性組成物は、架橋性組成物の総重量に基づいて、50重量%~99重量%、又は80重量%~99重量%、又は90重量%~99重量%、又は95重量%~99重量%のエチレン系ポリマーを含有する。
一実施形態では、エチレン系ポリマーは、エチレン/C-C20α-オレフィンコポリマーの総重量に基づいて、1重量%~45重量%、又は5重量%~40重量%、又は10重量%~35重量%、又は15重量%~30重量%のα-オレフィン含有量を有する、エチレン/C-C20α-オレフィンコポリマー、又はエチレン/C-Cα-オレフィンコポリマーである。C-C20α-オレフィンの非限定的な例としては、プロペン、ブテン、4-メチル-1-ペンテン、ヘキセン、オクテン、デセン、ドデセン、テトラデセン、ヘキサデセン、及びオクタデセンが挙げられる。α-オレフィンはまた、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などの環状構造を有し得る。好適なエチレン/C-C20α-オレフィンコポリマーの非限定的な例としては、エチレン/プロピレンコポリマー、エチレン/ブテンコポリマー、エチレン/ヘキセンコポリマー、及びエチレン/オクテンコポリマーが挙げられる。
一実施形態では、エチレン系ポリマーは、非共役ジエンコモノマーを含む。好適な非共役ジエンは、6~15個の炭素原子を有する直鎖、分岐鎖、又は環状炭化水素ジエンを含む。好適な非共役ジエンの例としては、直鎖非環式ジエン、例えば1,4-ヘキサジエン、1,6-オクタジエン、1,7-オクタジエン、及び1,9-デカジエン;分岐鎖非環式ジエン、例えば、5-メチル-1,4-ヘキサジエン、3,7-ジメチル-1,6-オクタジエン、3,7-ジメチル-1,7-オクタジエン、並びにジヒドロミリセン及びジヒドロオシネンの混合異性体;単環脂環式ジエン、例えば、1,3-シクロペンタジエン、1,4-シクロヘキサジエン、1,5-シクロオクタジエン、及び1,5-シクロドデカジエン;並びに多環脂環式縮合及び架橋環ジエン、例えば、テトラヒドロインデン、メチルテトラヒドロインデン、ジシクロペンタジエン、及びビシクロ-(2,2,1)-ヘプタ-2,5-ジエン;アルケニル、アルキリデン、シクロアルケニル、及びシクロアルキリデンノルボルネン、例えば5-メチレン-2-ノルボルネン、5-プロペニル-2-ノルボルネン、5-イソプロピリデン-2-ノルボルネン、5-(4-シクロペンテニル)-2-ノルボルネン、5-シクロヘキシリデン-2-ノルボルネン、5-ビニル-2-ノルボルネン、及びノルボルナジエンが挙げられるが、これらに限定されない。
一実施形態では、エチレン系ポリマーは、エチレン/プロピレン/ジエンターポリマー(又は「EPDM」)である。好適なジエンの非限定的な例としては、1,4-ヘキサジエン(「HD」)、5-エチリデン-2-ノルボルネン(「ENB」)、5-ビニリデン-2-ノルボルネン(「VNB」)、5-メチレン-2-ノルボルネン(「MNB」)、及びジシクロペンタジエン(「DCPD」)が挙げられる。EPDMのジエン含有量は、EPDMの総重量に基づいて、0.1重量%~10.0重量%、又は0.2重量%~5.0重量%、又は0.3重量%~3.0重量%である。
一実施形態では、エチレン系ポリマーは、エチレンから誘導された単位と、構造(A)を有する少なくとも1つのコモノマーから誘導された単位とを含む:

であり
式中、Rは、C-Cヒドロカルビル基であり、
は、C-Cヒドロカルボニル基である。
好適なR基の非限定的な例としては、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、エテニル基、プロペニル基、及びブテニル基を含む、非置換C-Cアルキル基及び非置換C-Cアルケニル基が挙げられる。非置換C-Cアルキル基及び非置換C-Cアルケニル基は、分岐鎖又は直鎖とすることができる。一実施形態では、R基は、例えばメチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基又はエテニル基を含む、非置換直鎖C-Cアルキル基又は非置換C2アルケニル基である。更なる実施形態では、R基は、メチル基、エチル基、ブチル基、及びエテニル基から選択される。一実施形態では、R基は、メチル基、エチル基、及び直鎖ブチル基から選択される。
好適なRの非限定的な例としては、メチル基、エチル基、及びエテニル基を含む、非置換C-Cアルキル基及び非置換Cアルケニル基が挙げられる。一実施形態では、R基は、メチル基及び非置換エテン基から選択される。
一実施形態では、エチレン系ポリマーは、以下を含む:
(i)1つ以上の加水分解性シリル基であって、加水分解性シリル基は、独立して、式(R(R3-mSi-の一価の基であり、式中、下付き文字mは、1、2、又は3の整数であり、各Rは、独立して、H、HO-、(C-C)アルコキシ、(C-C)カルボキシ、フェノキシ、(C-C)アルキル-フェノキシ、((C-C)アルキル)N-、(C-C)アルキル(H)C=NO-、又は((C-C)アルキル)C=NO-であり、各Rは、独立して、(C-C)アルキル又はフェニルである、1つ以上の加水分解性シリル基;
(ii)C-C40α-オレフィンコモノマー;
(iii)(i)及び(ii)の両方。各Rは、H及びHO-を含まなくてもよく、あるいはフェノキシ及び(C1-C9)アルキル-フェノキシを含まなくてもよい。各Rは、独立して、(C-C)アルコキシ、(C-C)カルボキシ、((C-C)アルキル)N-、(C-C)アルキル(H)C=NO-、又は((C-C)アルキル)C=NO-;あるいは(C-C)アルコキシ;あるいは(C-C)カルボキシ;あるいは((C-C)アルキル)N-;あるいは(C-C)アルキル(H)C=NO-;あるいは((C-C)アルキル)C=NO-であってもよい。
一実施形態では、エチレン系ポリマーは、以下の特性のうちの1つ、いくつか、又は全てを有する低密度ポリエチレン(LDPE)ホモポリマーである:
(i)0.91~0.93の密度;及び/又は
(ii)0.5g/10分~10.0g/10分、若しくは1.0g/10分~5.0g/10分のメルトインデックス。
架橋性組成物は、アミノシランを含む。アミノシランは、式(I)

(式中、
、R、及びRは、同一又は異なっており、各々独立して、水素及びC-C20アルキル基からなる群から選択され、
は、アルキル基及びアルコキシ基からなる群から選択され、
は、アルキル基及びアミノアルキル基からなる群から選択され、
nは、0又は1である)を有する。架橋性組成物は、0.1重量%~1.0重量%、又は0.1重量%~0.9重量%、又は0.2重量%~0.8重量%、又は0.3重量%~0.7重量%のアミノシランを含む。重量パーセントは、架橋性組成物の総重量に基づく。
、R、及びRは、同一又は異なっており、各々独立して、水素及びC-C20アルキル基からなる群から選択される。一実施形態では、R、R、及びRは同一であり、各々がC-Cアルキル基、例えばメチル基、エチル基、プロピル基、及びブチル基から選択される。更なる実施形態では、R、R、及びRは同一であり、各々がメチル基である。
一実施形態では、架橋性組成物は、式(I)

(式中、
、R、及びRは、同一又は異なっており、各々独立して、水素及びC-Cアルキル基からなる群から選択され、
は、C-Cアルキル基であり、
は、アルキル基及びアミノアルキル基からなる群から選択され、
nは1である)を有するアミノシランを含む。
一実施形態では、架橋性組成物は、式(I)

(式中、
、R、及びRは、同一又は異なっており、各々独立して、水素及びC-Cアルキル基からなる群から選択され、
は、C-Cアルコキシ基であり、
は、アルキル基及びアミノアルキル基からなる群から選択され、
nは1である)を有するアミノシランを含む。
一実施形態では、架橋性組成物は、式(I)

(式中、
、R、及びRは、同一又は異なっており、各々独立して、水素及びC-Cアルキル基からなる群から選択され、
nは0である)を有するアミノシランを含む。
式(I)の好適なアミノシランの非限定的な例としては、3-アミノフェニルトリメトキシシラン、p-アミノフェニルトリメトキシシラン、(アミノエチルアミノメチル)フェネチルトリメトキシシラン、3-(m-アミノフェノキシ)プロピルトリメトキシシラン、及びこれらの組み合わせが挙げられる。
一実施形態では、式(I)のアミノシランは、3-アミノフェニルトリメトキシシラン、p-アミノフェニルトリメトキシシラン、及びこれらの組み合わせである。
一実施形態では、式(I)のアミノシランは、p-アミノフェニルトリメトキシシランである。
エチレン系ポリマー及び式(I)のアミノシランに加えて、本架橋性組成物は、任意選択的にフリーラジカル開始剤を含む。一実施形態では、フリーラジカル開始剤は架橋性組成物中に存在し、フリーラジカル開始剤は有機過酸化物である。有機過酸化物は、炭素原子、水素原子、及び2つ以上の酸素原子を含有し、少なくとも1つの-O-O-基を有し、ただし、2つ以上の-O-O-基が存在する場合、各-O-O-基は、1つ以上の炭素原子を介して別の-O-O-基に間接的に結合する、分子、又はそのような分子の集合体である。好適な有機過酸化物の非限定的な例としては、ジアシルペルオキシド、パーオキシカーボネート、パーオキシジカーボネート、パーオキシエステル、パーオキシケタール、環状ケトンペルオキシド、ジアルキルペルオキシド、ケトンペルオキシド、及びこれらの組み合わせが挙げられる。有機過酸化物が存在する場合、架橋性組成物は、架橋性組成物の総重量に基づいて、0重量%超~2重量%未満、又は0.1重量%~1.9重量%、又は0.2~1.8重量%の過酸化物を含む。エチレン系ポリマーと、式(I)のアミノシランと、過酸化物との凝集体は、架橋性組成物の100重量%になることが理解される。
有機過酸化物は、式R-O-O-Rのモノペルオキシドであってもよく、式中、各Rは、独立して、(C-C20)アルキル基又は(C-C20)アリール基である。各(C-C20)アルキル基は、独立して、非置換であるか、又は1つ若しくは2つの(C-C12)アリール基で置換されている。各(C-C20)アリール基は、非置換であるか、又は1~4つの(C-C10)アルキル基で置換されている。あるいは、有機過酸化物は、式R-O-O-R-O-O-Rのジペルオキシドであってもよく、式中、Rは、(C-C10)アルキレン、(C-C10)シクロアルキレン、又はフェニレンなどの二価炭化水素基であり、各Rは、上記で定義された通りである。
好適な有機過酸化物の非限定的な例としては、ジクミルペルオキシド(DCP)、ラウリルペルオキシド、ベンゾイルペルオキシド、tert-ブチルパーベンゾエート、ジ(tert-ブチル)ペルオキシド、クメンヒドロペルオキシド;2,5-ジメチル-2,5-ジ(t-ブチル-パーオキシ)ヘキシン-3、2,5-ジ-メチル-2,5-ジ(t-ブチル-パーオキシ)ヘキサン、tert-ブチルヒドロペルオキシド、イソプロピルパーカーボネート、α,α’-ビス(tert-ブチルパーオキシ)ジイソプロピルベンゼン、t-ブチルパーオキシ-2-エチルヘキシル-モノカーボネート、1,1-ビス(t-ブチルパーオキシ)-3,5,5-トリメチルシクロヘキサン、2,5-ジメチル-2,5-ジヒドロキシペルオキシド、t-ブチルクミルペルオキシド、α,α’-ビス(t-ブチルパーオキシ)-p-ジイソプロピルベンゼン、ビス(1,1-ジメチルエチル)ペルオキシド、ビス(1,1-ジメチルプロピル)ペルオキシド、2,5-ジメチル-2,5-ビス(1,1-ジメチルエチルパーオキシ)ヘキサン、2,5-ジメチル-2,5-ビス(1,1-ジメチルエチルパーオキシ)ヘキシン、4,4-ビス(1,1-ジメチルエチルパーオキシ)吉草酸、ブチルエステル、1,1-ビス(1,1-ジメチルエチルパーオキシ)-3,3,5-トリメチルシクロヘキサン、ベンゾイルペルオキシド、tert-ブチルペルオキシベンゾエート、ジ-tert-アミルペルオキシド(「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ペルオキシド、4,4-ジ(tert-ブチルペルオキシ)吉草酸ブチル、ジ(イソプロピルクミル)ペルオキシドなどが挙げられる。
一実施形態では、フリーラジカル開始剤は架橋性組成物中に存在し、フリーラジカル開始剤はジクミルペルオキシド(DCP)である有機過酸化物である。
本架橋性組成物は、1つ以上の任意選択の添加剤を含み得る。添加剤が存在する場合、好適な添加剤の非限定的な例としては、抗酸化剤、スコーチ遅延剤、架橋助剤(例えばトリアリルイソシアヌレート、トリアリルトリメリテート、トリアリルシアヌレート、トリメチロールプロパントリアクリレート、トリメチロールプロパントリメチルアクリレート、エトキシ化ビスフェノールAジメタクリレート、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、N,N,N’,N’,N’’,N’’-ヘキサアリル-1,3,5-トリアジン-2,4,6-トリアミン、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、プロポキシル化グリセリルトリアクリレート、2,4-ジフェニル-4-メチル-1-ペンテン、1,3-ジイソプロペニルベンゼン、テトラメチルテトラビニルシクロテトラシロキサン、トリビニルトリメチルシクロトリシロキサン、ペンタビニルペンタメチルシクロペンタシロキサン)、核形成剤、加工助剤、エキステンダー油、カーボンブラック、ナノ粒子、UV安定剤、及びこれらの組み合わせが挙げられる。
一実施形態では、架橋性組成物は、1つ以上の抗酸化剤を含む。好適な抗酸化剤の非限定的な例としては、ビス(4-(1-メチル-1-フェニルエチル)フェニル)アミン(例えば、NAUGARD445)、2,2-メチレン-ビス(4-メチル-6-t-ブチルフェノール)(例えば、VANOX MBPC)、2,2’-チオビス(2-t-ブチル-5-メチルフェノール(CAS番号90-66-4)、CAS番号96-69-5、市販のLOWINOX TBM-6)、2,2’-チオビス(6-t-ブチル-4-メチルフェノール(CAS番号90-66-4、市販のLOWINOX TBP-6)、トリス[(4-tert-ブチル-3-ヒドロキシ-ジメチルフェニル)メチル]-1,3,5-トリアジン-2,4,6-トリオン)(例えば、CYANOX1790)、ペンタエリスリトールテトラキス(3-(3,5-ビス(1,1-ジメチルエチル)-4-ヒドロキシフェニル)プロピオネート(例えば、IRGANOX1010、CAS番号6683-19-8)、3,5-ビス(1,1-ジメチルエチル)-4-ヒドロキシベンゼンプロパン酸2,2’-チオジエタンジイル(thiodiethanediyl)エステル(例えば、IRGANOX1035、CAS番号41484-35-9)、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(例えば、IRGANOX PS 800)、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(例えば、IRGANOX1076)、2,4-ビス(ドデシルチオメチル)-6-メチルフェノール(IRGANOX1726)、4,6-ビス(オクチルチオメチル)-o-クレゾール(例えば、IRGANOX1520)、及び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(IRGANOX1024)、4,4-チオビス(2-t-ブチル-5-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)としても知られている)、2,2’-チオビス(6-t-ブチル-4-メチルフェノール、トリス[(4-tert-ブチル-3-ヒドロキシ-2,6-ジメチルフェニル)メチル]-1,3,5-トリアジン-2,4,6-トリオン、ジステアリルチオジプロピオネート、Cyanox 1790(CAS:40601-76-1)、Uvinul 4050(CAS:124172-53-8)、及びこれらの組み合わせが挙げられる。抗酸化剤は、架橋性組成物の総重量に基づいて、0.01重量%~1.5重量%、又は0.05重量%~1.2重量%、又は0.07重量%~1.0重量%、又は0.1重量%~0.5重量%存在する。
一実施形態では、架橋性組成物は、
80重量%~99重量%、又は90重量%~99重量%、又は95重量%~99重量%のエチレン系ポリマー、
0.1重量%~1.0重量%、又は0.1重量%~0.9重量%、又は0.2重量%~0.8重量%、又は0.3重量%~0.7重量%のアミノシラン、及び
0重量%超2重量%未満、又は0.5重量%~1.9重量%の過酸化物を含み、重量パーセントは、架橋性組成物の総重量に基づく。エチレン系ポリマーと、アミノシランと、過酸化物との凝集体は、架橋性組成物の100重量%になることが理解される。
架橋性組成物の成分を加工し、混合して、架橋性組成物を硬化させ、架橋組成物を形成する。エチレン系ポリマーのペレットを、120℃~180℃の温度で混合装置(例えば、ブラベンダーミキサーなど)に供給して、エチレン系ポリマーを溶融する。アミノシラン(及び抗酸化剤などの任意選択の添加剤)を混合装置に供給し、エチレン系ポリマーに溶融混合する。エチレン系ポリマーとアミノシラン(及び任意選択の添加剤)とから構成される混合化合物(以下、「AS-PE化合物」)を回収し、小片に切断する。
AS-PE化合物とフリーラジカル開始剤との混合は、AS-PE化合物及び過酸化物(及び任意選択的に抗酸化剤)の小片を容器に入れることによって行われる。続いて、過酸化物がAS-PE化合物片と接触して保持されるか、又は他の方法で過酸化物がAS-PE化合物片に吸収されるように、容器を振盪、回転、混転、若しくは他の方法で撹拌する。プロセスは、AS-PE化合物と過酸化物との混合物を60℃、若しくは70℃、若しくは80℃~90℃、若しくは100℃の温度で加熱するか、又はそうでなければ、過酸化物の溶融温度よりも高い温度で加熱することを含む。混合物の加熱は、1分、又は10分、又は30分から1時間、又は2時間、又は3時間、又は4時間、又は5時間、又は6時間、又は7時間、又は8時間までの期間にわたって行い、それによって過酸化物がAS-PE化合物ペレット中に拡散することを可能にする。
一実施形態では、混合及び加熱は逐次的に行われる。
一実施形態では、混合及び加熱は同時に行われる。
過酸化物含有AS-PE片は、100℃、又は110℃、又は125℃~150℃、又は180℃、又は200℃の硬化温度で、1分、又は5分、又は10分、又は30分、又は1時間~2時間、又は5時間、又は7時間、又はそれを超える期間加熱することによって硬化(すなわち、「架橋」)されて、エチレン系ポリマー、アミノシラン、及び任意選択の添加剤から構成される架橋組成物を形成する。架橋組成物は、架橋性組成物と構造的及び物理的に異なる。
2.架橋組成物
一実施形態では、架橋組成物が提供される。架橋組成物は、エチレン系ポリマー、アミノシラン、及び任意選択の添加剤を含む。アミノシランは、式(I)

(式中、
、R、及びRは、同一又は異なっており、各々独立して、水素及びC-C20アルキル基からなる群から選択され、
は、アルキル基及びアルコキシ基からなる群から選択され、
は、アルキル基及びアミノアルキル基からなる群から選択され、
nは、0又は1である)を有する。
架橋組成物中のエチレン系ポリマーは、本明細書において先に開示された架橋性組成物中の任意のエチレン系ポリマーであり得る。一実施形態では、架橋組成物のエチレン系ポリマーは、0.91g/cc~0.93g/ccの密度、及び0.5g/10分~5.0g/10分のメルトインデックスを有するLDPEエチレンホモポリマーである。
一実施形態では、架橋組成物は、
90重量%~99.9重量%、又は90重量%~99重量%、又は95重量%~99重量%のエチレン系ポリマー、
0.1重量%~1.0重量%、又は0.1重量%~0.9重量%、又は0.2重量%~0.8重量%、又は0.3重量%~0.7重量%の式(I)のアミノシランを含み、ここで、重量パーセントは架橋組成物の総重量に基づく。

(式中、
、R、及びRは、同一又は異なっており、各々独立して、水素及びC-C20アルキル基からなる群から選択され、
は、アルキル基及びアルコキシ基からなる群から選択され、
は、アルキル基及びアミノアルキル基からなる群から選択され、
nは、0又は1であり、
架橋組成物は、
(i)10%未満、又は1%~8%未満の平均WTL、及び
(ii)0.1%未満、又は0.01%~0.09%の誘電正接(DF)
を有する。エチレン系ポリマーと、式(I)のアミノシランと、任意選択の添加剤との凝集体は、架橋組成物の100重量%になることが理解される。
一実施形態では、架橋組成物は、
90重量%~99.9重量%、又は90重量%~99重量%、又は95重量%~99重量%のエチレン系ポリマー、
0.1重量%~1.0重量%、又は0.1重量%~0.9重量%、又は0.2重量%~0.8重量%、又は0.3重量%~0.7重量%の式(I)のアミノシランを含む(ここで、重量パーセントは架橋組成物の総重量に基づく)。

(式中、
、R、及びRは、同一又は異なっており、各々独立して、水素及びC-Cアルキル基からなる群から選択され、
は、C-Cアルキル基であり、
は、アルキル基及びアミノアルキル基からなる群から選択され、
nは1であり
架橋組成物は、
(i)10%未満、又は1%~8%未満の平均WTL、及び
(ii)0.1%未満、又は0.01%~0.09%の誘電正接(DF)
を有する。エチレン系ポリマーと、式(I)のアミノシランと、任意選択の添加剤との凝集体は、架橋組成物の100重量%になることが理解される。
一実施形態では、架橋組成物は、
90重量%~99.9重量%、又は90重量%~99重量%、又は95重量%~99重量%のエチレン系ポリマー、
0.1重量%~1.0重量%、又は0.1重量%~0.9重量%、又は0.2重量%~0.8重量%、又は0.3重量%~0.7重量%の式(I)のアミノシランを含む(ここで、重量パーセントは架橋組成物の総重量に基づく)。

(式中、
、R、及びRは、同一又は異なっており、各々独立して、水素及びC-Cアルキル基からなる群から選択され、
は、C-Cアルコキシ基であり、
は、アルキル基及びアミノアルキル基からなる群から選択され、
nは1であり
架橋組成物は、
(i)10%未満、又は1%~8%未満の平均WTL、及び
(ii)0.1%未満、又は0.01%~0.09%の誘電正接(DF)
を有する。エチレン系ポリマーと、式(I)のアミノシランと、任意選択の添加剤との凝集体は、架橋組成物の100重量%になることが理解される。
一実施形態では、架橋組成物は、
90重量%~99.9重量%、又は90重量%~99重量%、又は95重量%~99重量%のエチレン系ポリマー、
0.1重量%~1.0重量%、又は0.1重量%~0.9重量%、又は0.2重量%~0.8重量%、又は0.3重量%~0.7重量%の式(I)のアミノシランを含む(ここで、重量パーセントは架橋組成物の総重量に基づく)。

(式中、
、R、及びRは、同一又は異なっており、各々独立して、水素及びC-Cアルキル基からなる群から選択され、
nは0であり、
架橋組成物は、
(i)10%未満、又は1%~8%未満の平均WTL、及び
(ii)0.1%未満、又は0.01%~0.09%の誘電正接(DF)
を有する。更なる実施形態では、アミノシランは、p-アミノフェニルトリメトキシシランである。エチレン系ポリマーと、式(I)のアミノシランと、任意選択の添加剤との凝集体は、架橋組成物の100重量%になることが理解される。
本架橋組成物は、1つ以上の任意の添加剤を含んでもよい。添加剤が架橋組成物中に存在する場合、添加剤は、本明細書において先に開示された架橋性組成物におけるような任意の添加剤であり得る。
用途
架橋組成物は、AC(交流)及びDC(直流)用のMV/HV/EHVケーブル用の絶縁層、MV/HV/EHVケーブル用のカーボンブラックが充填された半導電層、配電送電線用の付属品、絶縁層、光起電力(PV)モジュール用の絶縁封入フィルムなどのワイヤ及びケーブル用途を含むがこれらに限定されない、様々な用途で使用することができる。
限定するものではなく例として、これから、本開示のいくつかの実施形態を、以下の実施例において詳述する。
実施例で使用される材料は、以下の表1に記述されている。
1.配合
設定温度160℃、ローター速度10rpmで、LDPE1ペレットをブラベンダーミキサーに供給した。抗酸化剤(TBM-6)及び表1からの成分を設定温度でポリマー溶融物に供給して、表1からの異なる成分を有する個々の試料を形成した。最終混合は、設定温度及び45rpmのローター速度で4分間操作した。化合物を回収し、小片に切断して使用した。
2.ペレット化
化合物試料をブラベンダー一軸スクリュー押出機のホッパーに供給した。25rpmのスクリュー速度で120℃にて化合物試料を溶融ストランドに押出した。溶融ストランドをブラベンダーペレタイザーに供給して、ペレットを調製した。
3.浸漬
250mLのフッ素化HDPEボトルを適用して、50gのペレット及び0.865gのDCPを密封した。ボトルをしっかりと密封した。反応を70℃で8時間行った。ボトルを、浸漬プロセスにおいて0、2、5、10、20、30分毎に振盪した。DCPで浸漬したペレット(XLPEペレット)を、浸漬プロセス後に試験のためにフッ素化ボトル中に保存した。
4.XLPEプラークのホットプレス硬化
金型サイズ/プラーク試料サイズは180×190×0.5mmであった。15gのXLPEペレットを秤量し、2枚の2mm PETフィルムの間に挟んだ。試料及びPETフィルムを金型に入れた。次いで、金型をホットプレス機の上部プレートと下部プレートとの間に挟み、予熱期間に120℃で10分間、0MPaの圧力で保持する。温度を10MPaで7分以内に120℃から180℃まで加熱して硬化させた。金型を120℃及び5MPaで0.5分間保持した。金型を120℃及び10MPaで0.5分間保持した。8回ベントした後、180℃及び10MPaで13分間保持して硬化させた。金型を10MPaで10分以内に180℃から60℃まで冷却した。XLPEプラークを金型から取り出した。以下の表2は、各個々の試料についての組成及び特性を提供する。

CS=比較試料;IE=発明実施例
表2は、IE1~2が、(i)10%未満(5.0%及び7.2%)の低い水トリー長(WTL)と、(ii)0.1%未満(0.07%及び0.09%)の低いDFとの組み合わせを有することを示す。対照的に、比較試料は、10%未満の低いWTL及び0.1%未満の低いDFを達成することができない。式(I)のアミノシランを有する本架橋性組成物が、架橋に有害な影響を与えずに、低いWTL及び低いDFを有する架橋組成物を得る能力は、予想外である。
本開示は、本明細書に含まれる実施形態及び例示に限定されず、実施形態の一部、及び異なる実施形態の要素の組み合わせを含むそれらの実施形態の変更された形態を、以下の特許請求の範囲に該当する範囲で含むことが特に意図されている。

Claims (14)

  1. 架橋性組成物であって、
    エチレン系ポリマーと、
    式(I)を有するアミノシラン

    (式中、
    、R、及びRは、同一又は異なっており、各々独立して、水素及びC-C20アルキル基からなる群から選択され、
    は、アルキル基及びアルコキシ基からなる群から選択され、
    は、アルキル基及びアミノアルキル基からなる群から選択され、
    nは、0又は1である)と、
    任意選択的に過酸化物と
    を含む、架橋性組成物。
  2. 前記エチレン系ポリマーが、0.91g/cc~0.93g/ccの密度、及び
    0.5g/10分~5.0g/10分のメルトインデックス
    を有する、請求項1に記載の架橋性組成物。
  3. 前記式(I)を有するアミノシラン

    (式中、
    、R、及びRは、同一又は異なっており、各々独立して、水素及びC-Cアルキル基からなる群から選択され、
    は、C-Cアルキル基であり、
    は、アルキル基及びアミノアルキル基からなる群から選択され、
    nは1である)を含む、請求項1又は2に記載の架橋性組成物。
  4. 前記式(I)を有するアミノシラン

    (式中、
    、R、及びRは、同一又は異なっており、各々独立して、水素及びC-Cアルキル基からなる群から選択され、
    は、C-Cアルコキシ基であり、
    は、アルキル基及びアミノアルキル基からなる群から選択され、
    nは1である)を含む、請求項1又は2に記載の架橋性組成物。
  5. 前記式(I)を有するアミノシラン

    (式中、
    、R、及びRは、同一又は異なっており、各々独立して、水素及びC-Cアルキル基からなる群から選択され、
    nは0である)を含む、請求項1又は2に記載の架橋性組成物。
  6. 80重量%~99重量%の前記エチレン系ポリマーと、
    0.1重量%~0.9重量%の前記アミノシランと、
    0重量%超2重量%未満の過酸化物と
    を含む、請求項1~5のいずれか一項に記載の架橋性組成物。
  7. 抗酸化剤、スコーチ遅延剤、架橋助剤、核形成剤、加工助剤、エキステンダー油、カーボンブラック、ナノ粒子、UV安定剤、及びこれらの組み合わせからなる群から選択される添加剤を含む、請求項1~6のいずれか一項に記載の架橋性組成物。
  8. 架橋組成物であって、
    エチレン系ポリマーと、
    式(I)を有するアミノシラン

    (式中、
    、R、及びRは、同一又は異なっており、各々独立して、水素及びC-C20アルキル基からなる群から選択され、
    は、アルキル基及びアルコキシ基からなる群から選択され、
    は、アルキル基及びアミノアルキル基からなる群から選択され、
    nは、0又は1である)と
    を含む、架橋組成物。
  9. 前記エチレン系ポリマーが、0.91g/cc~0.93g/ccの密度、及び
    0.5g/10分~5.0g/10分のメルトインデックス
    を有する、請求項8に記載の架橋組成物。
  10. 前記式(I)を有するアミノシラン

    (式中、
    、R、及びRは、同一又は異なっており、各々独立して、水素及びC-Cアルキル基からなる群から選択され、
    は、C-Cアルキル基であり、
    は、アルキル基及びアミノアルキル基からなる群から選択され、
    nは1である)を含む、請求項8又は9に記載の架橋組成物。
  11. 前記式(I)を有するアミノシラン

    (式中、
    、R、及びRは、同一又は異なっており、各々独立して、水素及びC-Cアルキル基からなる群から選択され、
    は、C-Cアルコキシ基であり、
    は、アルキル基及びアミノアルキル基からなる群から選択され、
    nは1である)を含む、請求項8又は9に記載の架橋組成物。
  12. 前記式(I)を有するアミノシラン

    (式中、
    、R、及びRは、同一又は異なっており、各々独立して、水素及びC-Cアルキル基からなる群から選択され、
    nは0である)を含む、請求項8又は9に記載の架橋組成物。
  13. 抗酸化剤、スコーチ遅延剤、架橋助剤、核形成剤、加工助剤、エキステンダー油、カーボンブラック、ナノ粒子、UV安定剤、及びこれらの組み合わせからなる群から選択される添加剤を含む、請求項8~12のいずれか一項に記載の架橋組成物。
  14. 90重量%~99重量%の前記エチレン系ポリマーと、
    0.1重量%~1.0重量%の前記アミノシランと
    を含み、
    前記架橋組成物が、
    (i)10.0%未満の平均WTL、及び
    (ii)0.1%未満の誘電正接
    を有する、請求項8~13のいずれか一項に記載の架橋組成物。
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US4376180A (en) * 1981-09-30 1983-03-08 Union Carbide Corporation Ethylene polymers stabilized against water-treeing by N-phenyl substituted amino silanes; and the use of these compositions as insulation about electrical conductors
CN1015466B (zh) * 1984-08-06 1992-02-12 藤仓电线株式会社 可用硅烷交联的卤化聚合物组合物及其交联方法
US4766011A (en) * 1986-12-29 1988-08-23 Dow Corning Corporation Restoring stranded conductor electrical distribution cable
JPH05258612A (ja) * 1992-03-09 1993-10-08 Hitachi Cable Ltd 電線・ケーブル用電気絶縁物
JP3218960B2 (ja) * 1995-08-01 2001-10-15 信越化学工業株式会社 プライマー組成物
US20060258796A1 (en) * 2005-05-13 2006-11-16 General Electric Company Crosslinked polyethylene compositions
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