JP7433296B2 - 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 - Google Patents
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Description
ただし、リン原子は、R1、R2、およびR3それぞれにおける炭素原子に結合している]。
元素周期表へのいかなる参照も、CRC Press,Inc.により1990-1991に発行されたときのものである。この表における元素の族への参照は、族の番号付けの新しい表記法による。
密度を、ASTM D792、方法Bに従って測定する。結果を、1立方センチメートル当たりのグラム(g)(g/ccまたはg/cm3)で記録する。
「過酸化物保持割合」とは、2分の時間にわたり100℃で調節した後に同じ組成物中に存在する有機過酸化物の量(すなわち、有機過酸化物の著しい分解が起こる前の初期過酸化物量)と比較した、一定時間(0.5時間、1.0時間、1.5時間、または2.0時間)にわたり100℃に曝露した後に組成物中に存在する有機過酸化物の量である。
保持最大トルク(MH)は、最終的な架橋度の指標である(存在する過酸化物の量を示す)。MHは、以下のように決定される。Alpha TechnologiesのレオメーターMDRモデル2000ユニットを使用して、化合物についてムービングダイレオメーター(MDR)分析を実施する。この試験は、ASTMの手順D 5289、「Standard Test Method for Rubber-Property Vulcanization Using Rotorless Cure Meters」に基づく。MDR分析は、4~5グラムの材料(表5の化合物)を使用して、0時間においてtおよび21日においてtの時間間隔(t)で実施する。サンプルは、20分にわたり180℃もしくは182℃で、または最大120分にわたり140℃で、両方の温度条件について0.5度のアーク振動で試験する。試験する化合物は、架橋剤(例えば、有機過酸化物)を含むすべての必要な添加剤を含有している。
ただし、リン原子は、R1、R2、およびR3それぞれにおける炭素原子に結合している]。
本組成物は、エチレン系ポリマーを含む。
ii.有機過酸化物
R1-O-O-R2 構造(2)
[式中、R1およびR2は、それぞれ独立して、C1~C40ヒドロカルビル基、C1~C40ヘテロヒドロカルビル基、水素、およびそれらの組み合わせから選択され、
ただし、R1およびR2のうちの少なくとも1つは、C1~C40ヒドロカルビル基またはC1~C40ヘテロヒドロカルビル基である]。
R1-O-O-R2 構造(2A)
[式中、R1およびR2はそれぞれ、アルキル基である]。
本組成物は、トリオルガノホスフィンを含む。
ただし、リン原子は、R1、R2、およびR3それぞれにおける炭素原子に結合している]。
本組成物は、プロトン酸源化合物を含む。
A.プロトン酸
-S-O-H 構造(4)。
「プロトン酸発生剤化合物」(または「PAGC」)とは、プロトン酸ではないが、本組成物の形成、貯蔵、加工、および/または押出中に、酸素および/または酸化生成物(例えば、ヒドロペルオキシド)と反応してプロトン酸に変換されるかまたはこれを生成する官能基を含む物質のことである。PAGCは、潜在的なプロトン酸である。組成物の形成(例えば、溶融混合)、貯蔵、加工、および/または押出中に、PAGCは、プロトン酸を生成する1回の反応または一連の反応を受ける。
本組成物は、1つ以上の添加剤を含み得る。好適な添加剤の例としては、酸化防止剤、着色剤、腐食防止剤、潤滑剤、紫外線(UV)吸収剤または安定剤、ブロッキング防止剤、カップリング剤、相溶化剤、可塑剤、充填剤、加工助剤、湿気捕捉剤、スコーチ防止剤、金属不活性化剤、およびそれらの組み合わせが挙げられる。
本組成物は、(i)エチレン系ポリマーと、(ii)有機過酸化物と、(iii)トリオルガノホスフィンと、(iv)プロトン酸、PAGC、およびそれらの組み合わせから選択されるPASCと、(v)任意選択的に添加剤と、を含む。トリオルガノホスフィンは、構造(1)を有する:
ただし、リン原子は、R1、R2、およびR3それぞれにおける炭素原子に結合している]。
(i)45重量%、または50重量%、または55重量%、または60重量%、または65重量%、または70重量%~75重量%、または80重量%、または85重量%、または90重量%、または95重量%、または97重量%、または98重量%、または99重量%のエチレン系ポリマーと、
(ii)0.02重量%、または0.05重量%、または0.1重量%、または0.5重量%、または1重量%~2重量%、または3重量%、または4重量%、または5重量%の有機過酸化物と、
(iii)0.001重量%、または0.003重量%、または0.005重量%、または0.007重量%、または0.01重量%、または0.05重量%、または0.1重量%、または0.2重量%、または0.3重量%、または0.4重量%、または0.5重量%~0.6重量%、または0.7重量%、または0.8重量%、または0.9重量%、または1.0重量%のトリオルガノホスフィンと、
(iv)0.0001重量%、または0.001重量%、または0.01重量%、または0.05重量%、または0.1重量%、または0.5重量%、または1.0重量%、または5重量%、または10重量%、または15重量%~20重量%、または25重量%、または30重量%、または35重量%、または40重量%、または45重量%、または50重量%の、PAGCであるPASCと、
(v)0重量%、または0重量%超、または0.001重量%、0.005重量%、または0.01重量%、または0.1重量%、または0.5重量%、または1.0重量%、または2.0重量%、または3.0重量%、または4.0重量%、または5.0重量%~6.0重量%、または7.0重量%、または8.0重量%、または9.0重量%、または10.0重量%、または15.0重量%、または20.0重量%の添加剤と、を含有しており、ここで、成分(i)~(v)の集合物は合計100重量%になり、組成物は、
(a)21日にわたり70℃で加熱した後に、80%、85%、90%、95%、97%、または98%~100%の保持MHを有する。
(i)95重量%、または96重量%、または97重量%~98重量%、または99重量%のエチレン系ポリマーと、
(ii)0.05重量%、または0.1重量%、または0.5重量%、または1重量%~2重量%、または3重量%、または4重量%、または5重量%の有機過酸化物と、
(iii)0.003重量%、または0.005重量%、または0.007重量%、または0.01重量%、または0.05重量%、または0.1重量%、または0.2重量%、または0.3重量%、または0.4重量%、または0.5重量%~0.6重量%、または0.7重量%のトリオルガノホスフィンと、
(iv)0.1重量%、または0.2重量%、または0.25重量%~0.3重量%、または0.4重量%、または0.5重量%のPAGCと、
(v)0重量%、または0重量%超、または0.001重量%、0.005重量%、または0.01重量%、または0.1重量%、または0.5重量%、または1.0重量%の添加剤と、を含有しており、ここで、成分(i)~(v)の集合物は合計100重量%になり、組成物は、
本開示は、被覆された導体も提供する。被覆された導体は、導体と、導体上の被覆とを含み、被覆は組成物を含む。組成物は、(i)エチレン系ポリマーと、(ii)有機過酸化物と、(iii)トリオルガノホスフィンと、(iv)プロトン酸、PAGC、およびそれらの組み合わせから選択されるPASCと、(v)任意選択的に添加剤と、を含む。トリオルガノホスフィンは、構造(1)を有する:
ただし、リン原子は、R1、R2、およびR3それぞれにおける炭素原子に結合している]。
(i)45重量%、または50重量%、または55重量%、または60重量%、または65重量%、または70重量%~75重量%、または80重量%、または85重量%、または90重量%、または95重量%、または97重量%、または98重量%、または99重量%のエチレン系ポリマーと、
(ii)0.02重量%、または0.05重量%、または0.1重量%、または0.5重量%、または1重量%~2重量%、または3重量%、または4重量%、または5重量%の有機過酸化物と、
(iii)0.001重量%、または0.003重量%、または0.005重量%、または0.007重量%、または0.01重量%、または0.05重量%、または0.1重量%、または0.2重量%、または0.3重量%、または0.4重量%、または0.5重量%~0.6重量%、または0.7重量%、または0.8重量%、または0.9重量%、または1.0重量%のトリオルガノホスフィンと、
(iv)0.0001重量%、または0.001重量%、または0.01重量%、または0.05重量%、または0.1重量%、または0.5重量%、または1.0重量%、または5重量%、または10重量%、または15重量%~20重量%、または25重量%、または30重量%、または35重量%、または40重量%、または45重量%、または50重量%の、PAGCであるPASCと、
(v)0重量%、または0重量%超、または0.001重量%、0.005重量%、または0.01重量%、または0.1重量%、または0.5重量%、または1.0重量%、または2.0重量%、または3.0重量%、または4.0重量%、または5.0重量%~6.0重量%、または7.0重量%、または8.0重量%、または9.0重量%、または10.0重量%、または15.0重量%、または20.0重量%の添加剤と、を含有する組成物を含み、ここで、成分(i)~(v)の集合物は合計100重量%になり、組成物は、
(a)21日にわたり70℃で加熱した後に、80%、85%、90%、95%、97%、または98%~100%の保持MHを有する。
(i)95重量%、または96重量%、または97重量%~98重量%、または99重量%のエチレン系ポリマーと、
(ii)0.05重量%、または0.1重量%、または0.5重量%、または1重量%~2重量%、または3重量%または4重量%、または5重量%の有機過酸化物と、
(iii)0.003重量%、または0.005重量%、または0.007重量%、または0.01重量%、または0.05重量%、または0.1重量%、または0.2重量%、または0.3重量%、または0.4重量%、または0.5重量%~0.6重量%、または0.7重量%のトリオルガノホスフィンと、
(iv)0.1重量%、または0.2重量%、または0.25重量%~0.3重量%、または0.4重量%、または0.5重量%のPAGCと、
(v)0重量%、または0重量%超、または0.001重量%、0.005重量%、または0.01重量%、または0.1重量%、または0.5重量%、または1.0重量%の添加剤と、を含有する組成物を含み、ここで、成分(i)~(v)の集合物は合計100重量%になり、組成物は、
420mLのBRABENDER(商標)ミキシングボウルを、180℃、30の毎分回転数(rpm)、カムロータあり、充填時からの合計混合時間5分で使用して、添加剤がエチレン系ポリマー(低密度ポリエチレン;LDPE;0.921g/cc、2.16kgの負荷で190℃で測定して2g/10分のメルトインデックス)に入ったマスターバッチを調製する。各マスターバッチ(MB)の組成は、以下の表3に示される。
本願発明には以下の態様が含まれる。
項1.
組成物であって、
(i)エチレン系ポリマーと、
(ii)有機過酸化物と、
(iii)構造(1)を有するトリオルガノホスフィン:
ただし、リン原子は、R1、R2、およびR3それぞれにおける炭素原子に結合している、と、
(iv)プロトン酸、プロトン酸発生剤化合物(「PAGC」)、およびそれらの組み合わせからなる群から選択されるプロトン酸源化合物(「PASC」)と、を含む、組成物。
項2.
前記PASCが前記プロトン酸であり、
前記組成物が、2時間にわたり100℃で加熱した後に、70%~100%の過酸化物保持割合を有する、項1に記載の組成物。
項3.
前記PASCが前記プロトン酸であり、前記プロトン酸が、スルホン酸、スルフェン酸、スルフィン酸、カルボン酸、リン系の酸、およびそれらの組み合わせからなる群から選択される、項1または2に記載の組成物。
項4.
前記PASCが前記PAGCであり、前記PAGCが酸化防止剤(AO)を含む、項1に記載の組成物。
項5.
前記AOが硫黄系酸化防止剤である、項4に記載の組成物。
項6.
R1、R2、およびR3が、それぞれ独立して、フェニル基、p-トリル基、2-フリル基、シクロヘキシル基、およびn-オクチル基からなる基から選択される、項1~5のいずれか1項に記載の組成物。
項7.
R1、R2、およびR3が同じである、項6に記載の組成物。
項8.
前記有機過酸化物が過酸化ジクミルである、項1~7のいずれか1項に記載の組成物。
項9.
前記組成物が、前記組成物の総重量を基準として、0.001重量%超~1.0重量%の、前記構造(1)を有する前記トリオルガノホスフィンを含み、
R1、R2、およびR3がそれぞれ、フェニル基である、項1~8のいずれか1項に記載の組成物。
項10.
前記組成物が、前記組成物の総重量を基準として、0.001重量%~1.0重量%の、前記構造(1)を有する前記トリオルガノホスフィンを含み、
R1、R2、およびR3がそれぞれ、p-トリル基である、項1~8のいずれか1項に記載の組成物。
項11.
前記組成物が、前記組成物の総重量を基準として、0.001重量%~1.0重量%の、前記構造(1)を有する前記トリオルガノホスフィンを含み、
R1、R2、およびR3がそれぞれ、2-フリル基である、項1~8のいずれか1項に記載の組成物。
項12.
前記組成物が、前記組成物の総重量を基準として、0.001重量%~1.0重量%の、前記構造(1)を有する前記トリオルガノホスフィンを含み、
R1、R2、およびR3がそれぞれ、シクロヘキシル基またはn-オクチル基である、項1~8のいずれか1項に記載の組成物。
項13.
前記PASCがPAGCであり、
前記組成物が、21日にわたり70℃で加熱した後に、100%の保持MHを有する、項1に記載の組成物。
項14.
項1~13のいずれか1項に記載の組成物を、前記組成物を架橋するのに十分な温度に加熱することにより作製された、架橋製品。
項15.
被覆された導体であって、
導体と、
項1~13のいずれか1項に記載の組成物または項14に記載の架橋製品を含む、前記導体上の被覆と、を含む、被覆された導体。
Claims (11)
- 組成物であって、
(i)エチレン系ポリマーと、
(ii)有機過酸化物と、
(iii)構造(1)を有するトリオルガノホスフィン:
ただし、リン原子は、R1、R2、およびR3それぞれにおける炭素原子に結合している、と、
(iv)スルホン酸、スルフェン酸、スルフィン酸、およびそれらの組み合わせからなる群から選択されるプロトン酸であるプロトン酸源化合物(「PASC」)と、を含む、組成物であって、
前記組成物が、2時間にわたり100℃で加熱した後に、70%~100%の過酸化物保持割合を有する組成物。 - R1、R2、およびR3が、それぞれ独立して、フェニル基、p-トリル基、2-フリル基、シクロヘキシル基、およびn-オクチル基からなる基から選択される、請求項1に記載の組成物。
- R1、R2、およびR3が同じである、請求項2に記載の組成物。
- 前記有機過酸化物が過酸化ジクミルである、請求項1~3のいずれか1項に記載の組成物。
- 前記組成物が、前記組成物の総重量を基準として、0.001重量%超~1.0重量%の、前記構造(1)を有する前記トリオルガノホスフィンを含み、
R1、R2、およびR3がそれぞれ、フェニル基である、請求項1~4のいずれか1項に記載の組成物。 - 前記組成物が、前記組成物の総重量を基準として、0.001重量%~1.0重量%の、前記構造(1)を有する前記トリオルガノホスフィンを含み、
R1、R2、およびR3がそれぞれ、p-トリル基である、請求項1~4のいずれか1項に記載の組成物。 - 前記組成物が、前記組成物の総重量を基準として、0.001重量%~1.0重量%の、前記構造(1)を有する前記トリオルガノホスフィンを含み、
R1、R2、およびR3がそれぞれ、2-フリル基である、請求項1~4のいずれか1項に記載の組成物。 - 前記組成物が、前記組成物の総重量を基準として、0.001重量%~1.0重量%の、前記構造(1)を有する前記トリオルガノホスフィンを含み、
R1、R2、およびR3がそれぞれ、シクロヘキシル基またはn-オクチル基である、請求項1~4のいずれか1項に記載の組成物。 - 前記組成物が、21日にわたり70℃で加熱した後に、100%の保持MHを有する、請求項1に記載の組成物。
- 請求項1~9のいずれか1項に記載の組成物を架橋温度に加熱することにより作製された、架橋製品。
- 被覆された導体であって、
導体と、
請求項1~9のいずれか1項に記載の組成物または請求項10に記載の架橋製品を含む、前記導体上の被覆と、を含む、被覆された導体。
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