KR102490931B1 - 손실 계수 및 첨가제 수용성의 균형을 갖는 조성물 - Google Patents

손실 계수 및 첨가제 수용성의 균형을 갖는 조성물 Download PDF

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Abstract

본 조성물은 a) 에틸렌으로부터 유도된 단위 및 에틸렌계 공중합체의 총 중량을 기준으로 0 중량% 초과 내지 3.5 중량% 이하의, 하나 이상의 극성 공단량체로부터 유도된 단위를 포함하는, 하나 이상의 에틸렌계 공중합체; b) 하나 이상의 항산화제; c) 유기 퍼옥사이드; d) 선택적으로, 하나 이상의 공동작용제; 및 e) 선택적으로, 하나 이상의 워터 트리 지연제 또는 전기 트리 지연제를 포함한다. 상기 조성물은 상기 에틸렌계 공중합체 이외의 올레핀계 중합체를 상기 조성물의 총 중량을 기준으로 0 중량% 내지 1 중량% 미만으로 포함한다. 상기 조성물은 120℃의 온도 및 6 kV/mm의 전계 응력에서 0% 내지 0.1% 이하의 손실 계수를 갖는다. 상기 조성물은 케이블의 절연층으로서 사용하기에 적합하다.

Description

손실 계수 및 첨가제 수용성의 균형을 갖는 조성물
중전압 (MV), 고전압 (HV) 및 초고전압 (EHV) 케이블 (예를 들어, 전원 케이블)용 가교 폴리에틸렌 (XLPE) 절연체는 복잡하고 까다로운 기술적 요구 사항을 충족해야 한다. 이러한 요구 사항을 충족시키기 위해서는 다수의 첨가제를 사용하여 폴리에틸렌 (PE) 베이스 수지를 제조해야 한다. 대부분의 첨가제는 PE보다 극성이 높으므로 PE에 대해 제한된 용해도를 갖는다; 즉, PE는 낮은 첨가제 수용성을 갖는다. 결과적으로, 저장 중에 첨가제가 절연 화합물로부터 스웨트 아웃(sweat out)하거나 삼출될 수 있다. 이러한 스웨트 아웃이나 삼출로 인해, 제조 및 물질 취급에 있어 다양한 문제, 예를 들어, 펠렛 점착성, 펠렛 운반의 어려움, 압출기 스크류의 미끄러짐, 결정질 오염물, 시간이 지남에 따라 공정 장비 상으로 첨가제가 축적되고 무작위로 첨가제가 벗겨지는 문제가 발생한다.
극성 공단량체를 함유하는 PE의 사용은 이러한 첨가제의 용해도를 증가시키는데 도움을 줄 수 있지만, 극성 공단량체가 낮은 수준으로 존재하면 물질의 손실 계수가 증가한다. 손실 계수는 전기 손실을 나타내므로, 손실 계수가 증가하는 것은 바람직하지 않다. 케이블 제조업체 및 유틸리티는 가능한 최소의 손실 계수 (예를 들어, 낮은 전기 손실)를 갖는 절연 물질을 사용하고자 한다.
첨가제 수용성, 즉 첨가제, 특히 극성 첨가제를 수용하고 스웨트 아웃 또는 삼출 없이 첨가제를 보유하는 개선된 능력, 및 낮은 손실 계수의 개선된 균형을 갖는, MV, HV 및 EHV 케이블에 사용하기 위한 PE 조성물이 요구된다.
본 개시내용은 a) 에틸렌으로부터 유도된 단위 및 에틸렌계 공중합체의 총 중량을 기준으로 0 중량% 초과 내지 3.5 중량% 이하의, 하나 이상의 극성 공단량체로부터 유도된 단위를 포함하는, 하나 이상의 에틸렌계 공중합체; b) 하나 이상의 항산화제; c) 유기 퍼옥사이드, d) 선택적으로, 하나 이상의 공동작용제; 및 e) 선택적으로, 하나 이상의 트리 지연제 (tree retardant)를 포함하는 조성물을 제공하며, 여기서 상기 조성물은 상기 하나 이상의 에틸렌계 공중합체 이외의 올레핀계 중합체를 상기 조성물의 총 중량을 기준으로 0 중량% 내지 1 중량% 미만으로 포함한다.
정의
본원에 개시된 수치 범위는 하한치 및 상한치를 포함한 모든 값을 포함한다. 명시적인 값을 포함하는 범위 (예를 들어, 1 또는 2; 또는 3 내지 5; 또는 6; 또는 7)의 경우, 임의의 2개의 명시적인 값 사이의 모든 하위 범위 (예를 들어 1 내지 2; 2 내지 6; 5 내지 7; 3 내지 7; 5 내지 6; 등)가 포함된다.
원소 주기율표에 대한 모든 언급은 CRC Press, Inc. (1990-1991)에 의해 출판된 원소 주기율표를 가리킨다. 이러한 표에서 원소의 족에 대한 언급은 족의 넘버링에 대한 새로운 표기법에 의한 것이다.
달리 기술되지 않는 한, 문맥으로부터 암시적으로 또는 당업계에서 통상적으로, 모든 부 및 퍼센트는 중량을 기준으로 하고, 모든 시험 방법은 본 개시내용의 출원일 현재 통용되는 것이다.
미국 특허 실무상, 임의의 인용된 특허, 특허 출원 또는 공보의 내용은 그 전체가, 특히 정의 (본 개시내용에 구체적으로 제공된 임의의 정의와 일치하는 정도로) 및 당업계의 일반 지식의 개시에 있어서, 원용에 의해 삽입된다 (또는 그와 동등한 US 버전이 원용에 의해 삽입됨).
본원에 사용된 용어 "조성물"은 상기 조성물을 포함하는 물질의 혼합물 뿐만 아니라 상기 조성물의 물질로부터 형성된 반응 생성물 및 분해 생성물을 포함한다.
용어 "포함하는 (comprising, including)", "갖는 (having)" 및 이들의 파생어는, 임의의 추가 성분, 단계 또는 절차의 존재가 구체적으로 개시되어 있는지 여부와는 상관없이, 이들을 배제하고자 하는 것은 아니다. 확실히 하자면, 용어 "포함하는"을 사용하여 청구된 모든 조성물은, 달리 기술되지 않는 한, 중합성인지 여부에 상관 없이, 임의의 추가 첨가제, 보조제 또는 화합물을 포함할 수 있다. 이에 반하여, 용어 "본질적으로 구성된 (consisting essentially of)"는 작동성에 본질적인 것이 아닌 것들을 제외하고, 임의의 다른 성분, 단계 또는 절차를 임의의 후속 인용의 범위로부터 배제한다. 용어 "구성된 (consisting of)"은 구체적으로 나열되지 않은 임의의 성분, 단계 또는 절차를 배제한다. 달리 기술되지 않는 한, 용어 "또는"은 열거된 요소들을 개별적으로, 뿐만 아니라 임의의 조합으로 지칭한다. 단수의 사용은 복수의 사용을 포함하며, 그 반대도 마찬가지이다.
용어 "에틸렌계 공중합체"는 상기 공중합체의 총 중량을 기준으로 다수 중량의 중합된 에틸렌, 및 하나 이상의 공단량체를 포함하는 공중합체를 의미한다.
용어 "초고전압 케이블"은 220 kV 이상의 전압이 케이블 손상 없이 인가되도록 의도된 케이블을 의미한다.
용어 "고전압 케이블"은 70 kV 내지 220 kV 미만의 전압이 케이블 손상 없이 인가되도록 의도된 케이블을 의미한다.
용어 "중전압 케이블"은 2 kV 내지 70 kV 미만의 전압이 케이블 손상 없이 인가되도록 의도된 케이블을 의미한다.
용어 "올레핀계 중합체"는 상기 중합체의 총 중량을 기준으로 다수 중량의 중합된 올레핀을 포함하고 선택적으로 하나 이상의 공단량체를 함유할 수 있는 중합체를 의미한다. 올레핀은 하나 이상의 이중 결합을 갖는 지방족 또는 지환족, 치환 또는 비치환된 탄화수소를 포함한다. 올레핀계 중합체의 비제한적인 예는 올레핀의 단독 중합체 (예를 들어, 폴리프로필렌, 폴리에틸렌 등) 및 올레핀과 하나 이상의 공단량체의 공중합체 (예를 들어, 프로필렌계 공중합체, 에틸렌계 공중합체 등)를 포함한다.
본원에 사용된 용어 "중합체"는 동일하거나 상이한 유형의 단량체를 중합하여 제조된 중합성 화합물을 의미한다. 따라서, 포괄적인 용어 중합체는 단독 중합체 (미량의 불순물이 중합체 구조에 혼입될 수 있다는 점을 조건으로 단일 유형의 단량체로부터 제조된 중합체를 의미함) 및 하기 정의되는 용어 공중합체를 포함한다. 미량의 불순물, 예를 들어, 촉매 잔류물이 중합체 내로 혼입되고/되거나 중합체 내에 존재할 수 있다. 본원에 사용된 용어 "공중합체"는 상이한 2종 이상의 단량체의 중합에 의해 제조된 중합체를 의미한다. 따라서 포괄적인 용어 공중합체는 이원중합체 (상이한 2종의 단량체로부터 제조된 중합체를 지칭하기 위해 사용됨) 및 상이한 2종 초과의 단량체로부터 제조된 중합체를 포함한다.
시험 방법
밀도: ASTM D 792에 따라 측정하며, 결과는 입방 센티미터 당 그램 (g/cc 또는 g/cm3)으로 보고된다.
손실 계수: 손실 계수 (DF)는 유효 동위상 전력 대 무효 역위상 전력의 비이다. 이는 유전체를 충전 및 방전할 때의 히스테리시스를 측정하는 단위이다. DF는 유효 전력의 무효 전력으로의 변환 (전자 또는 이온 흐름 및 쌍극자 회전에 의해 열로 나타남)을 측정하는 단위이다. 손실 계수는 하기에 기술된 바와 같이 측정되며, 달리 언급되지 않는 한 퍼센트로 보고된다. 퍼센트 단위로 보고된 DF가 낮을수록 중합체의 유전 (즉, 절연) 특성이 우수하다.
DF를 측정하기 위해, 1000pF 표준 커패시터를 갖춘 Soken사의 정밀 자동 쉐링 브리지 (precision automatic Schering bridge) (모델 DAC-PSC-UA)를 사용하여 손실 계수 값을 측정한다. 브리지 상의 바람직한 주파수는 60 Hz이다. 탄 델타 분해능은 10-6 (0.0001%)로 선택된다. 모든 플라크 샘플은 1 kV에서 8 kV까지 단계적으로 시험 전압을 증가시키고, 8 kV에서 1 kV로 단계적으로 감소시킨 후 마지막으로 1 kV에서 8 kV까지 2차로 증가시면서, 매 1 kV 증가시마다 측정되었다. 일부 컨디셔닝 효과가 초기의 단계적 증가와 후속 측정 사이에 히스테리시스를 유발할 수 있기 때문에, 2차 단계적 증가 동안의 데이터만이 샘플의 손실 계수의 특성을 규명하는 데 사용된다. 모든 샘플의 플라크 두께는 0.3 mm 내지 0.4 mm (12 밀 내지 15 밀) 범위이다.
용융 지수: ASTM D1238, 190℃/2.16 킬로그램 (kg) 중량 조건에 따라 측정되며, 결과는 10분 당 그램 (g/10분)으로 보고된다.
극성 공단량체의 중량 퍼센트 (중량%): 비닐 아세테이트가 그의 높은 반응성으로 인해 거의 완전히 혼입 될 것이라는 가정 하에, 반응기에 첨가된 공단량체의 양을 기준으로 한 실험 조성물 (발명예 및 비교예) 내의 공단량체 함량. 이후, 13C NMR 분광법 및/또는 푸리에 변환 적외선 분광법 (FTIR)을 통해 공단량체 함량을 확인한다.
13C NMR 분광법은 중합체 내로의 공단량체의 혼입을 측정하기 위한 많은 기술 중 하나이다. 이 기술의 일례가 에틸렌/a올레핀 공중합체의 공단량체 함량의 측정에 대해 문헌 [James C. Randall, A Review of High Resolution Liquid 13 Carbon Nuclear Magnetic Resonance Characterizations of Ethylene-Based Polymers, C29, J. Macromolecular Science, Polymer Revs. 201, 201-317 (1989)]에 기재되어 있다. 올레핀계 공중합체의 공단량체 함량을 측정하는 기본 절차는 샘플 내의 상이한 탄소들에 상응하는 피크의 강도가 샘플 내의 기여 핵의 총 개수에 직접 비례하는 조건 하에서 13C NMR 스펙트럼을 얻는 것을 포함한다. 상기 비례를 확실하게 하는 방법은 펄스 후 완화를 위한 충분한 시간을 제공하는 것, 게이티드-디커플링 (gated-decoupling) 기술의 사용, 완화제 등을 포함한다. 피크 또는 피크 군의 상대적 강도는 이의 컴퓨터 생성 적분으로부터 실제로 얻어진다. 스펙트럼을 얻고 피크를 적분한 후, 공단량체와 연관된 피크를 지정한다. 이러한 지정은 공지된 스펙트럼 또는 문헌을 참조하거나, 또는 모델 화합물을 합성하고 분석하거나, 또는 동위원소 표지된 공단량체를 사용하여 실시할 수 있다. 공단량체의 몰％는, 예를 들어 Randall에 기재된 바와 같이, 공단량체의 몰수에 상응하는 적분값 대 혼성 중합체 중의 모든 단량체의 몰수에 상응하는 적분값의 비에 의해 결정될 수 있다.
NMR을 이용하여 하나의 공중합체 내의 공단량체 조성을 측정하고 나면, FTIR을 사용하여 다른 공중합체 내의 공단량체 조성을 측정할 수 있는데, 이는 주요 작용기의 흡광도가 그의 농도에 거의 비례하기 때문이다.
발명을 실시하기 위한 구체적인 내용
일 구현예에서, 본 개시내용은 a) 에틸렌으로부터 유도된 단위 및 공중합체의 총 중량을 기준으로 0 중량% 초과 내지 3.5 중량% 이하의, 하나 이상의 극성 공단량체로부터 유도된 단위를 포함하는, 하나 이상의 에틸렌계 공중합체; b) 하나 이상의 항산화제; c) 유기 퍼옥사이드, d) 선택적으로, 하나 이상의 공동작용제; 및 e) 선택적으로, 하나 이상의 트리 지연제를 포함하는 조성물을 제공하며, 여기서 상기 조성물은 상기 하나 이상의 에틸렌계 공중합체 이외의 올레핀계 중합체를 상기 조성물의 총 중량을 기준으로 0 중량% 내지 1 중량% 미만으로 포함한다.
에틸렌계 공중합체
상기 조성물은 에틸렌으로부터 유도된 단위 및 에틸렌계 공중합체의 총 중량을 기준으로 0 중량% 초과 내지 3.5 중량% 이하의, 하나 이상의 극성 공단량체로부터 유도된 단위를 포함하는, 하나 이상의 에틸렌계 공중합체를 포함한다. 일 구현예에서, 상기 조성물은 에틸렌으로부터 유도된 단위 및 에틸렌계 공중합체의 총 중량을 기준으로 0 중량% 초과 내지 3.5 중량% 이하의 하나 이상의 극성 공단량체로부터 유도된 단위로 본질적으로 구성된 하나 이상의 에틸렌계 공중합체를 포함한다.
적합한 극성 공단량체의 비제한적인 예는 히드록시 기, 알콕시 기, 카르보닐 기, 카르복실 기, 에스테르 기, 아민 기 및 아미드 기를 함유하는 화합물을 포함한다. 바람직하게는, 카르복실 및/또는 에스테르 기를 함유하는 화합물이 사용되고, 보다 바람직하게는, 상기 화합물은 아크릴레이트 및 아세테이트의 군으로부터 선택된다. 일 구현예에서, 상기 하나 이상의 극성 공단량체는 알킬 아크릴레이트, 알킬 메타크릴레이트, 아크릴산, 메타크릴산, 비닐 아세테이트, 아미노 아크릴레이트 (예를 들어, 2-(디에틸아미노)에틸 메타크릴레이트, 2-(디메틸아미노)에틸 메타크릴레이트, 2-(t-부틸아미노)에틸 메타크릴레이트) 및 이들 중 임의의 둘 이상의 조합으로부터 선택된다. 보다 구체적으로, 상기 하나 이상의 극성 공단량체는 (C1-C6)알킬 아크릴레이트, (C1-C6)알킬 메타크릴레이트, 아크릴산, 메타크릴산, 비닐 아세테이트, 아미노 아크릴레이트 및 이들 중 임의의 둘 이상의 조합으로부터 선택된다. 보다 구체적으로, 상기 하나 이상의 극성 공단량체는 알킬 아크릴레이트 (바람직하게는, (C1-C6)알킬 아크릴레이트), 비닐 아세테이트, 아미노 아크릴레이트 및 이들 중 임의의 둘 이상의 조합으로부터 선택된다.
일 구현예에서, 상기 하나 이상의 극성 공단량체는 (C1-C4)알킬 아크릴레이트, 예를 들어, 메틸, 에틸, 프로필 또는 부틸 아크릴레이트, 비닐 아세테이트, 아미노 아크릴레이트 및 이들 중 임의의 둘 이상의 조합으로부터 선택된다. 추가 구현예에서, 상기 하나 이상의 극성 공단량체는 알킬 아크릴레이트 (예를 들어, (C1-C6)알킬 아크릴레이트, 또는 더 나아가 (C1-C4)알킬 아크릴레이트) 및 비닐 아세테이트로부터 선택된다.
일 구현예에서, 상기 에틸렌계 공중합체는 에틸렌/알킬 아크릴레이트 공중합체 (예를 들어, 에틸렌/메틸 아크릴레이트 공중합체, 에틸렌/에틸 아크릴레이트 공중합체 및 에틸렌/부틸 아크릴레이트 공중합체) 또는 에틸렌/비닐 아세테이트 공중합체이다.
일 구현예에서, 상기 에틸렌계 중합체는 에틸렌과 하나의 극성 공단량체의 이원중합체이다. 적합한 에틸렌계 이원중합체의 비제한적인 예는 에틸렌/메틸 아크릴레이트 이원중합체, 에틸렌/에틸 아크릴레이트 이원중합체, 에틸렌/부틸 아크릴레이트 이원중합체 및 에틸렌/비닐 아세테이트 이원중합체를 포함한다.
에틸렌으로부터 유도된 단위 및 공중합체의 총 중량을 기준으로 0 중량% 초과 내지 3.5 중량% 이하의, 하나 이상의 극성 공단량체를 포함하는, 에틸렌계 공중합체는 상이한 2종 이상의 공단량체를 포함할 수 있다. 예를 들어, 전체 극성 공단량체의 함량이 공중합체의 총 중량을 기준으로 3.5 중량%를 초과하지 않는다면, 상기 에틸렌계 공중합체는 상이한 2개 이상의 공단량체로부터 유도된 단위를 포함할 수 있다. 다른 구현예에서, 상기 에틸렌계 공중합체는 에틸렌으로부터 유도된 단위, 상기 공중합체의 총 중량을 기준으로 0 중량% 초과 내지 3.5 중량% 이하의, 하나 이상의 극성 공단량체로부터 유도된 단위 및 하나 이상의 비극성 공단량체로부터 유도된 단위를 포함할 수 있다.
상기 하나 이상의 극성 공단량체는 상기 혼성 중합체의 총 중량을 기준으로 0 중량% 초과, 또는 0.001 중량% 이상, 또는 0.005 중량%, 또는 0.01 중량%, 또는 0.05 중량%, 또는 0.1 중량% 내지 0.2 중량% 이하, 또는 0.3 중량%, 또는 0.4 중량%, 또는 0.5 중량%, 또는 0.6 중량%, 또는 0.8 중량%, 또는 1.0 중량%, 또는 1.2 중량%, 또는 1.4 중량%, 또는 1.6 중량%, 또는 1.8 중량%, 또는 2.0 중량%, 또는 2.2 중량%, 또는 2.4 중량%, 또는 2.6 중량%, 또는 2.8 중량%, 또는 3.0 중량%, 또는 3.2 중량%, 또는 3.5 중량%의 양으로 상기 에틸렌계 중합체 내에 존재한다. 일 구현예에서, 상기 하나 이상의 극성 공단량체는 0 중량% 초과, 또는 0.25 중량%, 또는 0.5 중량%, 또는 0.75 중량%, 또는 1.0 중량%, 또는 1.25 중량% 내지 1.5 중량%, 또는 1.75 중량%, 또는 2.0 중량%, 또는 2.25 중량%, 또는 2.5 중량%, 또는 2.75 중량%, 또는 3.0 중량%, 또는 3.25 중량%의 양으로 상기 에틸렌계 공중합체 내에 존재한다. 추가 구현예에서, 상기 하나 이상의 극성 공단량체는 0.01 중량%, 또는 0.05 중량%, 또는 0.1 중량%, 또는 0.5 중량% 내지 0.75 중량%, 또는 1.0 중량%, 또는 1.25 중량%, 또는 1.5 중량%, 또는 1.75 중량%의 양으로 상기 에틸렌계 공중합체 내에 존재한다.
상기 에틸렌계 공중합체는 0.1 g/10분 (g/10분) 이상, 또는 0.5 g/10분 내지 10 g/10분 이하, 또는 25 g/10분, 또는 100 g/10분, 또는 200 g/10분의 용융 지수 (MI)를 갖는다. 일 구현예에서, 상기 에틸렌계 공중합체는 1.0 g/10분, 또는 1.25 g/10분, 또는 1.5 g/10분, 1.75 g/10분, 또는 2.0 g/10분, 또는 2.25 g/10분, 또는 2.5 g/10분 내지 2.75 g/10분, 또는 3.0 g/10분, 또는 3.25 g/10분, 또는 3.5 g/10분, 3.75 g/10분, 또는 4.0 g/10분의 용융 지수 (MI)를 갖는다.
상기 에틸렌계 공중합체는 0.910 g/cc, 또는 0.925 g/cc 내지 0.935 g/cc, 또는 0.940 g/cc의 밀도를 갖는다.
상기 에틸렌계 공중합체는 관상 반응기 또는 오토클레이브 반응기에서 제조된다. 일 구현예에서, 상기 에틸렌계 공중합체는 원하는 수준의 공단량체 분포를 달성하기 위해 오토클레이브 반응기에서 제조된다. 바람직하게는 상기 에틸렌계 공중합체는 단봉형이지만, 상기 에틸렌계 공중합체는 다봉형이거나 다봉형이 아닐 수 있다.
일 구현예에서, 에틸렌으로부터 유도된 단위 및 0 중량% 초과 내지 3.5 중량% 이하의, 하나 이상의 극성 공단량체를 포함하는, 에틸렌계 공중합체는 하기 특성 중 하나, 일부 또는 전부를 포함한다:
(i) 0.1 중량%, 또는 0.15 중량%, 또는 0.1 중량%, 또는 0.5 중량% 내지 0.75 중량%, 또는 1.0 중량%, 또는 1.25 중량%, 또는 1.5 중량%, 또는 1.75 중량%의 극성 공단량체 함량; 및/또는
(ii) 1.0 g/10분, 또는 1.25 g/10분, 또는 1.5 g/10분, 1.75 g/10분, 또는 2.0 g/10분, 또는 2.25 g/10분, 또는 2.5 g/10분 내지 2.75 g/10분, 또는 3.0 g/10분, 또는 3.25 g/10분, 또는 3.5 g/10분, 또는 3.75 g/10분, 또는 4.0 g/10분의 용융 지수 (MI); 및/또는
(iii) 0.910 g/cc, 또는 0.925 g/cc 내지 0.935 g/cc, 또는 0.940 g/cc의 밀도.
일 구현예에서, 상기 에틸렌계 공중합체는 상기 특성 (i) 내지 (iii) 중 2개 이상 또는 3개 모두를 포함한다.
일 구현예에서, 상기 에틸렌계 공중합체는 에틸렌으로부터 유도된 단위 및 에틸렌으로부터 유도된 단위 및 0 중량% 초과 내지 3.5 중량% 이하의, 메틸 아크릴레이트, 에틸 아크릴레이트, 부틸 아크릴레이트 및 비닐 아세테이트로부터 선택된 공단량체로부터 유도된 단위를 포함하는 에틸렌계 이원중합체이며, 하기 특성 중 하나, 일부 또는 전부를 포함한다:
(i) 0.1 중량%, 또는 0.15 중량%, 또는 0.1 중량%, 또는 0.5 중량% 내지 0.75 중량%, 또는 1.0 중량%, 또는 1.25 중량%, 또는 1.5 중량%, 또는 1.75 중량%의 극성 공단량체 함량; 및/또는
(ii) 1.0 g/10분, 또는 1.25 g/10분, 또는 1.5 g/10분, 1.75 g/10분, 또는 2.0 g/10분, 또는 2.25 g/10분, 또는 2.5 g/10분 내지 2.75 g/10분, 또는 3.0 g/10분, 또는 3.25 g/10분, 또는 3.5 g/10분, 또는 3.75 g/10분, 또는 4.0 g/10분의 용융 지수 (MI); 및/또는
(iii) 0.910 g/cc, 또는 0.925 g/cc 내지 0.935 g/cc, 또는 0.940 g/cc의 밀도.
일 구현예에서, 상기 에틸렌계 이원중합체는 상기 특성 (i) 내지 (iii) 중 2개 이상 또는 3개 모두를 포함한다.
일 구현예에서, 상기 조성물은 2개 이상의 에틸렌계 공중합체의 블렌드를 포함하며, 여기서 상기 에틸렌계 공중합체 각각은 에틸렌으로부터 유도된 단위 및 각 공중합체의 총 중량을 기준으로 0 중량% 초과 내지 3.5 중량% 이하의, 하나 이상의 극성 공단량체로부터 유도된 단위를 포함한다. 예를 들어, 상기 조성물은 하나 이상의 에틸렌/알킬 아크릴레이트 (예를 들어, 에틸렌/메틸 아크릴레이트, 에틸렌/에틸 아크릴레이트 및 에틸렌/부틸 아크릴레이트) 또는 하나 이상의 에틸렌/알킬 아크릴레이트와 에틸렌/비닐 아세테이트의 블렌드를 포함한다. 추가 구현예에서, 상기 조성물은 에틸렌/에틸 아크릴레이트와 에틸렌/비닐 아세테이트의 블렌드를 포함한다.
상기 조성물은, 에틸렌으로부터 유도된 단위 및 각 공중합체의 총 중량을 기준으로 0 중량% 초과 내지 3.5 중량% 이하의, 하나 이상의 극성 공단량체로부터 유도된 단위를 포함하는, 상기 에틸렌계 공중합체 또는 2개 이상의 에틸렌계 공중합체의 블렌드 이외의 임의의 올레핀계 중합체를 포함하지 않는다. 본원에 사용된 표현 "상기 에틸렌계 공중합체 또는 2개 이상의 에틸렌계 공중합체의 블렌드 이외의 올레핀계 중합체를 포함하지 않는다"는 상기 조성물이 상기 에틸렌계 공중합체 또는 2개 이상의 에틸렌계 공중합체의 블렌드 이외의 올레핀계 중합체를 상기 조성물의 총 중량을 기준으로 0 중량% 내지 1 중량% 이하, 또는 0.5 중량%, 또는 0.1 중량%, 또는 0.05 중량%, 또는 0.01 중량%로 포함함을 의미한다.
일 구현예에서, 상기 조성물은 에틸렌으로부터 유도된 단위 및 공중합체의 총 중량을 기준으로 0 중량% 초과 내지 3.5 중량% 이하의, 하나 이상의 극성 공단량체로부터 유도된 단위를 포함하는, 상기 에틸렌계 공중합체 또는 이러한 에틸렌계 공중합체의 블렌드를 포함하며, 기타 모든 올레핀계 중합체를 포함하지 않는다.
에틸렌으로부터 유도된 단위 및 공중합체의 총 중량을 기준으로 0 중량% 초과 내지 3.5 중량% 이하의, 하나 이상의 극성 공단량체로부터 유도된 단위를 포함하는, 상기 하나 이상의 에틸렌계 공중합체는 상기 조성물의 총 중량을 기준으로 50 중량%, 또는 60 중량%, 또는 70 중량%, 또는 80 중량%, 또는 90 중량% 내지 95 중량%, 또는 96 중량%, 또는 97 중량%, 또는 98 중량%, 또는 99 중량%, 또는 99.9 중량%, 또는 100 중량% 미만의 양으로 상기 조성물 내에 존재한다.
일 구현예에서, 에틸렌으로부터 유도된 단위 및 0 중량% 초과 내지 3.5 중량% 이하의, 하나 이상의 극성 공단량체로부터 유도된 단위를 포함하는, 상기 하나 이상의 에틸렌계 공중합체는 상기 조성물의 총 중량을 기준으로 95 중량%, 또는 96 중량%, 또는 97 중량%, 또는 97.5 중량% 내지 98 중량%, 또는 98.5 중량%, 또는 99 중량%, 또는 99.5 중량%, 또는 99.7 중량%, 또는 99.8 중량%, 99.9 중량%의 양으로 상기 조성물 내에 존재한다.
항산화제
상기 조성물은 하나 이상의 항산화제를 포함한다. 항산화제는 중합체 가공 과정에서 발생할 수 있는 산화를 최소화하기 위해 사용할 수 있는 종류 또는 부류의 화학 화합물이다. 용어 "항산화제"는 또한 하이드로카빌을 포함한 상기 항산화제의 화학적 유도체를 포함한다.
본 개시내용의 실시에 사용될 수 있는 항산화제는 장애 또는 반-장애 페놀, 방향족 아민, 지방족 장애 아민, 유기 포스파이트 및 포스포나이트, 티오 화합물 및 이들 중 임의의 둘 이상의 조합을 포함하나 이에 제한되는 것은 아니다.
바람직한 항산화제는 장애 페놀, 예를 들어, 테트라키스[메틸렌(3,5-디-tert-부틸-4-히드록시하이드로신나메이트)]메탄, 비스[(베타-(3,5-디-tert-부틸-4-히드록시벤질)-메틸카르복시에틸)]-황화물 및 티오디에틸렌 비스(3,5-디-tert-부틸-4-히드록시 하이드로신나메이트); 포스파이트 및 포스포나이트, 예를 들어, 트리스(2,4-디-tert-부틸페닐)포스파이트 및 디-tert-부틸페닐-포스포나이트; 티오에테르, 예를 들어, 4,4'-티오비스(2-t-부틸-5-메틸페놀) (TMB-6) 및 2,2'-티오비스(4-메틸-6-tert-부틸페놀); 반-장애 페놀, 예를 들어, 1,3,5-트리스 (4-tert-부틸-3-히드록시-2,6-디메틸벤질)-13,5-트리아진-2,4,6-트리온; 티오에스테르, 예를 들어, 디라우릴티오디프로피오네이트, 디미리스틸티오디프로피오네이트, 디스테아릴티오디프로피오네이트 (DSTDP) 및 펜타에리트리톨 테트라키스(B-라우릴티오프로피오네이트); 다양한 실록산; 및 다양한 아민, 예를 들어, 중합된 2,2,4-트리메틸-1,2-디하이드로퀴놀린, 4,4'-비스(알파,알파-디메틸벤질) 디페닐아민, 알킬화된 디페닐아민 및 장애 아민 광안정제를 포함한다. 추가적인 예는 문헌 [Plastic Additives Handbook, Gachter et al, 1985]에서 찾을 수 있다. 바람직하게는, 상기 항산화제는 티오에테르, 티오에스테르, 4,4'-티오비스(2-t-부틸-5-메틸페놀), DSTDP, 테트라키스[메틸렌(3,5-디-tert-부틸-4-히드록시하이드로신나메이트)]메탄, 또는 1,3,5-트리스(4-tert-부틸-3-히드록시-2,6-디메틸벤질)-1,3,5-트리아진-2,4,6-트리온 중 하나 이상이다. 보다 바람직하게는, 상기 항산화제는 TMB-6, DSTDP, 테트라키스[메틸렌(3,5-디-tert-부틸-4-히드록시하이드로신나메이트)]메탄, 또는 1,3,5-트리스(4-tert-부틸-3-히드록시-2,6-디메틸벤질)-1,3,5-트리아진-2,4,6-트리온 중 하나 이상이다.
상기 조성물은 하나 이상의 항산화제를 함유할 수 있다.
항산화제는 상기 조성물의 총 중량을 기준으로 0.001 중량%, 또는 0.01 중량%, 또는 0.1 중량%, 또는 0.5 중량%, 또는 1 중량% 내지 2 중량%, 또는 3 중량%, 또는 4 중량%, 또는 5 중량%의 양으로 사용될 수 있다. 일 구현예에서, 상기 항산화제는 상기 조성물의 총 중량을 기준으로 0.001 중량%, 또는 0.005 중량%, 또는 0.010 중량%, 또는 0.050 중량% 내지 0.100 중량%, 또는 0.150 중량%, 또는 0.200 중량%, 또는 0.250 중량%의 양으로 존재한다.
유기 퍼옥사이드
상기 조성물은 유기 퍼옥사이드를 포함한다. 일 구현예에서, 상기 유기 퍼옥사이드는 10분의 반감기에 대해 100 내지 220℃의 분해 온도를 갖는다. 예시적인 유기 퍼옥사이드 (이들의 분해 온도 (℃)가 괄호 안에 제시됨)는 숙신산 퍼옥사이드 (110), 벤조일 퍼옥사이드 (110), t-부틸 퍼옥시-2-에틸 헥사노에이트 (113), p-클로로벤조일 퍼옥사이드 (115), t-부틸 퍼옥시 이소부틸레이트 (115), t-부틸 퍼옥시 이소프로필 카보네이트 (135), t-부틸 퍼옥시 라우레이트 (140), 2,5-디메틸-2,5-디(벤조일 퍼옥시)헥산 (140), t-부틸 퍼옥시 아세테이트 (140), 디-t-부틸 디퍼옥시 프탈레이트 (140), t-부틸 퍼옥시 말레산 (140), 사이클로헥사논 퍼옥사이드 (145), t-부틸 퍼옥시 벤조에이트 (145), 디큐밀 퍼옥사이드 (150), 2,5-디메틸-2,5-디(t-부틸-퍼옥시)헥산 (155), t-부틸 디큐밀 퍼옥사이드 (155), 디-t-부틸 퍼옥사이드 (160), 알파,알파'-비스-t-부틸퍼옥시-1,4-디이소프로필벤젠 (160) 및 2,5-디메틸-2,5-디(t-부틸-퍼옥시)헥신 (170)을 포함하나 이에 제한되는 것은 아니다. 특정 구현예에서, 상기 유기 퍼옥사이드는 디큐밀 퍼옥사이드, 2,5-디메틸-2,5-디(t-부틸-퍼옥시)헥산, t-부틸 디큐밀 퍼옥사이드, 디-t-부틸 퍼옥사이드, 2,5-디메틸-2,5-디(t-부틸-퍼옥시)-3-헥신 및 알파,알파'-비스-t-부틸퍼옥시-1,4-디이소프로필벤젠 중 하나 이상이다.
상기 퍼옥사이드는 조성물이 용융 블렌딩되고 펠렛으로 성형된 후에 액체로서 상기 조성물에 첨가될 수 있다. 이러한 구현예에서, 상기 퍼옥사이드는 통상적으로 펠렛 위에 분무되지만, 대안적인 적용 형태, 예를 들어, 침지, 스플래싱 (splashing) 등이 사용될 수 있다. 따라서, 통상적으로, 펠렛의 감촉이 건조할 때까지, 선택적으로 하나 이상의 첨가제, 예를 들어, 경화 공동작용제, 항산화제, 스코치 (scorch) 억제제, 질소성 염기 등과 조합된 상기 퍼옥사이드로 통상적으로 펠렛 형태인, 상기 용융 블렌딩된 조성물을 함침, 예를 들어, 침지시킨다. 상기 퍼옥사이드와 임의의 첨가제가 펠렛 내로 흡수되면, 펠렛은 포장 준비가 된 것이다.
다른 구현예에서, 상기 퍼옥사이드는 용융 여과 이전에 중합체에 배합된다.
일 구현예에서, 펠렛에 도포되어 이후 이에 의해 흡수되는 퍼옥사이드의 양은 상기 펠렛이 통상적으로, 상기 조성물의 총 중량을 기준으로 0.2 중량%, 또는 0.5 중량%, 또는 0.85 중량% 내지 1.9 중량%, 또는 2.0 중량%, 또는 2.5 중량%의 퍼옥사이드 농도를 갖도록 하는 양이다. 일 구현예에서, 상기 유기 퍼옥사이드는 상기 조성물의 총 중량을 기준으로 0.5 중량%, 또는 0.75 중량%, 또는 1.0 중량%, 또는 1.25 중량% 내지 1.5 중량%, 또는 1.75 중량%, 또는 2.0 중량%, 또는 2.25 중량%의 양으로 존재한다.
공동작용제
상기 조성물은 선택적으로 공동작용제 또는 가교 결합 (경화) 증진제를 포함한다. 상기 공동작용제는, 에스테르, 에테르, 케톤, 시아누레이트, 이소시아누레이트, 포스페이트, 오르토 포르메이트, 2개 이상, 바람직하게는 3개의 불포화 기, 예를 들어, 알릴, 비닐 또는 아크릴레이트를 함유하는 지방족 또는 방향족 에테르를 포함하지만 이에 제한되지 않는 공동작용제 중 어느 하나 또는 이들의 혼합물일 수 있다. 상기 공동작용제 내의 탄소 원자의 수는 9 내지 40 또는 그 이상, 바람직하게는 9 내지 20일 수 있다.
공동작용제의 특정 예는 트리알릴 시아누레이트 (TAC); 트리알릴-1,3,5-트리아진-2,4,6(1H,3H,5H)-트리온 (트리알릴 이소시아누레이트 (TAIC)로도 알려짐); 헥사알릴 멜라민; 트리알릴 포스페이트; 트리알릴 오르토 포르메이트; 테트라-알릴옥시-에탄; 트리알릴 벤젠-1,3,5-트리카르복실레이트; 디알릴 프탈레이트; 아연 디메타크릴레이트; 에톡시화된 비스페놀 A 디메타크릴레이트; C14 또는 C15의 평균 사슬 길이를 갖는 메타크릴레이트 말단 단량체; 펜타에리쓰리톨 테트라아크릴레이트; 디펜타에리트리톨 펜타아크릴레이트; 펜타에리쓰리톨 트리아크릴레이트; 디메틸올프로판 테트라아크릴레이트; 에톡시화된 트리메틸올프로판 트리아크릴레이트; 트리메틸올프로판 트리아크릴레이트; 2,4,6-트리알릴-1,3,5-트리온; 2,4-디페닐-4-메틸-1-펜텐; 트리알릴 트리멜리테이트 (TATM); 3,9-디비닐-2,4,8,10-테트라-옥사스피로[5.5] 운데칸 (DVS); 및 알파-메틸 스티렌 이합체 (AMSD)뿐만 아니라 USP 5,346,961 및 USP 4,018,852에 기재된 다른 공동작용제를 포함하나 이에 제한되는 것은 아니다.
일 구현예에서, 상기 하나 이상의 공동작용제는 AMSD 및 TAIC 중 하나 이상이다.
공동작용제는, 사용되는 경우, 상기 조성물의 총 중량을 기준으로 0 중량% 초과 (예를 들어, 0.01 중량%), 또는 0.1 중량%, 또는 0.2 중량% 내지 0.4 중량%, 또는 0.5 중량% 또는 3 중량%의 양으로 사용될 수 있다.
트리 지연제
상기 조성물은 선택적으로 하나 이상의 트리 지연제를 포함할 수 있다. 트리 지연제는 워터 트리 지연제 (water tree retardants), 전기 트리 지연제 (electrical tree retardants) 및 이들의 조합을 포함한다. 적합한 워터 트리 지연제의 비제한적인 예는 6개 내지 24개의 탄소 원자의 알코올 (USP 4,206,260), 유기 실란, 예를 들어, 에폭시-함유 라디칼을 함유하는 실란, (USP 4,144,202), 강산의 무기 이온 염 및 강한 양쪽성 이온 화합물 (USP 3,499,791), 페로센 화합물 및 치환 퀴놀론 화합물 (USP 3,956,420), 다가 알콜 및 실리콘 유체 (USP 3,795,646)를 포함한다. 폴리글리콜은 바람직한 부류의 워터 트리 지연제이다. 폴리에틸렌 글리콜 (PEG)은 특히 에틸렌계 공중합체와 함께 사용하기에 바람직한 워터 트리 지연제이며, 특히 히드록시 및/또는 비닐 말단-캡핑된 PEG이 바람직하다. 적합한 전기 트리 지연제의 비제한적인 예는 장애 아민 광안정제 뿐만 아니라 특정 전압 안정제, 예를 들어 고분자량 및 비국소 전자 구조의 올리고머 및 중합체, 예를 들어, 카로티노이드, 카로티노이드 유사체, 카로티노이드 유도체, 전도성 중합체, 카본 블랙 및 이들의 조합 (USP 8,680,399)을 포함한다.
예를 들어 USP 4,299,713 및 USP 4,400,429에 기재된 바와 같이, 일부 트리 지연제는 워터 트리잉 (water treeing) 및 전기적 트리잉 (electrical treeing) 모두의 형성을 억제하도록 기능할 수 있다.
첨가제
추가 첨가제가 가공 이전, 도중, 및/또는 이후에 상기 조성물에 첨가될 수 있다. 첨가제의 양은 일반적으로 상기 조성물의 총 중량을 기준으로 약 0.01 중량% 내지 약 3 중량%의 범위이다. 유용한 첨가제는 추가 항산화제, 자외선 흡수제, 대전 방지제, 슬립제, 가소제, 가공 보조제, 윤활제, 안정제, 흐름 보조제, 워터 트리 억제제, 예를 들어, 폴리에틸렌 글리콜, 경화 증진제, 스코치 억제제 및 점도 조절제를 포함한다.
조성물
본 개시내용은 a) 에틸렌으로부터 유도된 단위 및 공중합체의 총 중량을 기준으로 0 중량% 초과 내지 3.5 중량% 이하의, 하나 이상의 극성 공단량체로부터 유도된 단위를 포함하는, 하나 이상의 에틸렌계 공중합체, b) 하나 이상의 항산화제, c) 유기 퍼옥사이드, d) 선택적으로, 하나 이상의 공동작용제; 및 e) 선택적으로, 하나 이상의 트리 지연제를 포함하는 조성물을 제공하며, 여기서 상기 조성물은 상기 에틸렌계 공중합체 이외의 올레핀계 중합체를 상기 조성물의 총 중량을 기준으로 1 중량% 미만으로 포함한다.
상기 조성물의 전체 공단량체 함량은 상기 조성물의 총 중량을 기준으로, 0 중량% 초과, 또는 0.1 중량%, 또는 0.2 중량%, 또는 0.3 중량%, 또는 0.5 중량%, 또는 0.8 중량%, 또는 1.0 중량% 내지 1.2 중량%, 또는 1.5 중량%, 또는 1.7 중량%, 또는 2.0 중량%, 또는 2.2 중량%, 또는 2.5 중량%, 또는 2.7 중량%, 또는 3 중량%, 또는 3.2 중량%, 또는 3.5 중량% 이하이다. 일 구현예에서, 상기 조성물의 전체 공단량체 함량은 상기 조성물의 총 중량을 기준으로 0.1 중량%, 또는 0.2 중량%, 또는 0.3 중량%, 또는 0.4 중량%, 또는 0.5 중량%, 또는 0.6 중량%, 또는 0.7 중량%, 또는 0.8 중량%, 또는 0.9 중량% 내지 1.0 중량%, 또는 1.2 중량%, 또는 1.3 중량%, 또는 1.4 중량%, 또는 1.5 중량%, 또는 1.6 중량%, 또는 1.7 중량%, 또는 1.8 중량%, 또는 1.9 중량%, 또는 2.0 중량%이다.
일 구현예에서, 상기 하나 이상의 에틸렌계 공중합체는 에틸렌으로부터 유도된 단위 및 상기 공중합체의 총 중량을 기준으로 0 중량% 초과, 또는 0.001 중량%, 또는 0.005 중량%, 또는 0.01 중량%, 또는 0.05 중량%, 또는 0.1 중량% 내지 0.2 중량% 이하, 또는 0.3 중량%, 또는 0.4 중량%, 또는 0.5 중량%, 또는 0.6 중량%, 또는 0.8 중량%, 또는 1.0 중량%, 또는 1.2 중량%, 또는 1.4 중량%, 또는 1.6 중량%, 또는 1.8 중량%, 또는 2.0 중량%, 또는 2.2 중량%, 또는 2.4 중량%, 또는 2.6 중량%, 또는 2.8 중량%, 또는 3.0 중량%, 또는 3.2 중량%, 또는 3.5 중량% 이하의, 하나 이상의 극성 공단량체로부터 유도된 단위를 포함하며, 상기 조성물의 전체 공단량체 함량은 상기 조성물의 총 중량을 기준으로 0 중량% 초과, 또는 0.1 중량%, 또는 0.2 중량%, 또는 0.3 중량%, 또는 0.5 중량%, 또는 0.8 중량%, 또는 1.0 중량% 내지 1.2 중량%, 또는 1.5 중량%, 또는 1.7 중량%, 또는 2.0 중량%, 또는 2.2 중량%, 또는 2.5 중량%, 또는 2.7 중량%, 또는 3 중량%, 또는 3.2 중량%, 또는 3.5 중량%이다. 일 구현예에서, 상기 하나 이상의 극성 공단량체는 0.01 중량%, 또는 0.05 중량%, 또는 0.1 중량%, 또는 0.5 중량% 내지 0.75 중량%, 또는 1.0 중량%, 또는 1.25 중량%, 또는 1.5 중량%, 또는 1.75 중량%의 양으로 상기 에틸렌계 공중합체 내에 존재하고, 상기 조성물의 전체 공단량체 함량은 상기 조성물의 총 중량을 기준으로 0.1 중량%, 또는 0.2 중량%, 또는 0.3 중량%, 또는 0.4 중량%, 또는 0.5 중량%, 또는 0.6 중량%, 또는 0.7 중량%, 또는 0.8 중량%, 또는 0.9 중량% 내지 1.0 중량%, 또는 1.2 중량%, 또는 1.3 중량%, 또는 1.4 중량%, 또는 1.5 중량%, 또는 1.6 중량%, 또는 1.7 중량%, 또는 1.8 중량%, 또는 1.9 중량%, 또는 2.0 중량%이다.
조성물 1: 일 구현예에서, 상기 조성물은 a) 에틸렌으로부터 유도된 단위 및 공중합체의 총 중량을 기준으로 0 중량% 초과 내지 3.5 중량% 이하의, 하나 이상의 극성 공단량체로부터 유도된 단위를 포함하는, 하나 이상의 에틸렌계 공중합체, b) 하나 이상의 항산화제, c) 유기 퍼옥사이드, d) 선택적으로, 하나 이상의 공동작용제, 및 e) 선택적으로, 하나 이상의 트리 지연제를 포함하며, 여기서 상기 조성물은 상기 에틸렌계 공중합체 이외의 올레핀계 중합체를 상기 조성물의 총 중량을 기준으로 0 중량% 내지 1 중량% 미만으로 포함한다.
조성물 2: 일 구현예에서, 상기 조성물은 a) 에틸렌으로부터 유도된 단위 및 공중합체의 총 중량을 기준으로 0 중량% 초과 내지 3.5 중량% 이하의, 하나 이상의 극성 공단량체로부터 유도된 단위를 포함하는, 하나 이상의 에틸렌계 공중합체, b) 하나 이상의 항산화제, c) 유기 퍼옥사이드, d) 선택적으로, 하나 이상의 공동작용제, 및 e) 선택적으로, 하나 이상의 트리 지연제로 본질적으로 구성되며, 여기서 상기 조성물은 상기 에틸렌계 공중합체 이외의 올레핀계 중합체를 상기 조성물의 총 중량을 기준으로 0 중량% 내지 1 중량% 미만으로 포함한다.
일 구현예에서, 상기 조성물은 조성물 1 또는 조성물 2에 따르며, 하기 특성 중 하나, 일부 또는 전부를 갖는다:
(1) 상기 에틸렌계 공중합체는 상기 공중합체의 총 중량을 기준으로 0 중량% 초과 내지 1 중량% 이하의, 하나 이상의 극성 공단량체로부터 유도된 단위를 포함하며/하거나;
(2) 상기 하나 이상의 에틸렌계 공중합체는 에틸렌과 상기 하나 이상의 극성 공단량체의 이원중합체이며/이거나;
(3) 상기 하나 이상의 극성 공단량체는 알킬 아크릴레이트, 알킬 메타크릴레이트, 아크릴산, 메타크릴산, 비닐 아세테이트, 아미노 아크릴레이트 및 이들 중 임의의 둘 이상의 조합으로 구성된 군으로부터 선택되고/되거나;
(4) 상기 하나 이상의 극성 공단량체는 (C1-C4) 알킬 아크릴레이트, 비닐 아세테이트, 아미노 아크릴레이트 및 이들 중 임의의 둘 이상의 조합으로 구성된 군으로부터 선택되고/되거나;
(5) 상기 조성물은 d) 상기 하나 이상의 공동작용제를 포함하고/하거나;
(6) 상기 조성물은 e) 상기 하나 이상의 트리 지연제를 포함하고/하거나;
(7) 상기 하나 이상의 항산화제가 티오에테르, 티오 에스테르, DSTDP, 4,4'-티오비스(2-t-부틸-5-메틸페놀), 테트라키스[메틸렌(3,5-디-tert-부틸-4-히드록시하이드로신나메이트)]메탄 및 1,3,5-트리스 (4-tert-부틸-3-히드록시-2,6-디메틸벤질)-1,3,5-트리아진-2,4,6-트리온으로 구성된 군으로부터 선택되고/되거나;
(8) 전체 공단량체 함량이 상기 조성물의 총 중량을 기준으로 0.1 중량%, 또는 0.2 중량%, 또는 0.3 중량%, 또는 0.4 중량%, 또는 0.5 중량%, 또는 0.6 중량%, 또는 0.7 중량%, 또는 0.8 중량%, 또는 0.9 중량% 내지 1.0 중량%, 또는 1.2 중량%, 또는 1.3 중량%, 또는 1.4 중량%, 또는 1.5 중량%, 또는 1.6 중량%, 또는 1.7 중량%, 또는 1.8 중량%, 또는 1.9 중량%, 또는 2.0 중량%임.
일 구현예에서, 상기 조성물은 상기 특성 (1) 및 상기 특성 (2) 내지 (4) 중 하나 이상을 포함한다.
일 구현예에서, 상기 조성물은 상기 특성 (1) 및 (2), 또는 상기 특성 (1) 및 (3), 또는 상기 특성 (1) 및 (4)를 포함한다.
일 구현예에서, 상기 조성물은 상기 특성 (5) 또는 (6)을 포함한다. 일 구현예에서, 상기 조성물은 상기 특성 (1) 및 상기 특성 (5) 및 (6) 중 하나 이상을 포함한다. 일 구현예에서, 상기 조성물은 상기 특성 (1), (5) 및 (6)을 포함한다. 일 구현예에서, 상기 조성물은 상기 특성 (1) 및 상기 특성 (2) 내지 (4) 중 하나 이상 및 상기 특성 (5) 및 (6) 중 하나 이상을 포함한다. 일 구현예에서, 상기 조성물은 상기 특성 (1), (2) 및 (5) 또는 (6)을 포함한다. 일 구현예에서, 상기 조성물은 상기 특성 (1), (3) 및 (5) 또는 (6)을 포함한다. 일 구현예에서, 상기 조성물은 상기 특성 (1), (4) 및 (5) 또는 (6)을 포함한다. 일 구현예에서, 상기 조성물은 상기 특성 (1), (2), (5) 및 (6), 또는 상기 특성 (1), (3), (5) 및 (6), 또는 상기 특성 (1), (4), (5) 및 (6)을 포함한다.
일 구현예에서, 상기 조성물은 상기 특성 (7)을 포함한다. 일 구현예에서, 상기 조성물은 상기 특성 (7) 및 상기 특성 (5) 및 (6) 중 하나 이상을 포함한다. 일 구현예에서, 상기 조성물은 상기 특성 (1), (7) 및 상기 특성 (5) 및 (6) 중 하나 이상을 포함한다. 일 구현예에서, 상기 조성물은 상기 특성 (1), (5), (6) 및 (7)을 포함한다. 일 구현예에서, 상기 조성물은 상기 특성 (1), (7) 및 상기 특성 (2) 내지 (4) 중 하나 이상을 포함한다. 일 구현예에서, 상기 조성물은 상기 특성 (1), (2) 및 (7), 또는 상기 특성 (1), (3) 및 (7), 또는 상기 특성 (1), (4) 및 (7)을 포함한다. 일 구현예에서, 상기 조성물은 상기 특성 (1), (2), (7) 및 상기 특성 (5) 및 (6) 중 하나 이상, 또는 상기 특성 (1), (3), (7) 및 상기 특성 (5) 및 (6) 중 하나 이상, 또는 상기 특성 (1), (4), (7) 및 상기 특성 (5) 및 (6) 중 하나 이상을 포함한다.
일 구현예에서, 상기 조성물은 상기 특성 (1), (4), (5), (6) 및 (7)을 포함한다.
일 구현예에서, 상기 조성물은 적어도 상기 특성 (8)을 포함한다. 일 구현예에서, 상기 조성물은 상기 특성 (8) 및 상기 특성 (1), (2), (4) 및 (7) 중 하나 이상을 포함한다. 일 구현예에서, 상기 조성물은 적어도 상기 특성 (8) 및 (7) 및 상기 특성 (1), (2) 및 (4) 중 하나; 또는 상기 특성 (8) 및 (1) 및 상기 특성 (2), (4) 및 (7) 중 하나; 또는 상기 특성 (8) 및 (2) 및 상기 특성 (1), (4) 및 (7) 중 하나; 또는 상기 특성 (8) 및 (4) 및 상기 특성 (1), (2) 및 (7) 중 하나를 포함한다. 일 구현예에서, 상기 조성물은 적어도 상기 특성 (8), (7) 및 (4) 및 상기 특성 (1) 및 (2) 중 하나; 또는 상기 특성 (8), (7), (4) 및 (1); 또는 상기 특성 (8), (7), (4) 및 (2); 또는 적어도 상기 특성 (8), (7), (4), (2) 및 (1) 모두를 포함한다.
일 구현예에서, 상기 에틸렌계 중합체는 가교된다.
일 구현예에서, 상기 에틸렌계 중합체는 가교되고, 상기 조성물은 60℃, 또는 90℃, 또는 120℃, 또는 120℃ 초과에서 0% 초과 내지 0.2% 이하, 또는 0.1% 이하의 손실 계수를 갖는다.
일 구현예에서, 상기 에틸렌계 중합체는 가교되며, 상기 조성물은 60℃ 및 2.9 kVmm, 또는 5.8 kV/mm, 또는 9 kV/mm, 또는 12 kV/mm, 또는 15 kV/mm, 또는 17 kV/mm, 또는 20 kV/mm, 또는 23 kV/mm의 전계 응력에서 0% 초과, 또는 0.001%, 또는 0.005%, 또는 0.010% 내지 0.012%, 또는 0.014%, 또는 0.016%, 또는 0.018%, 또는 0.020%, 또는 0.022%, 또는 0.024%, 또는 0.026%, 또는 0.028%, 또는 0.030%의 손실 계수를 갖는다. 일 구현예에서, 상기 에틸렌계 중합체는 가교되며, 상기 조성물은 60℃ 및 2.9 kVmm, 또는 5.8 kV/mm, 또는 9 kV/mm, 또는 12 kV/mm, 또는 15 kV/mm, 또는 17 kV/mm, 또는 20 kV/mm, 또는 23 kV/mm의 전계 응력에서 0% 초과, 또는 0.001%, 또는 0.005%, 또는 0.010% 내지 0.012%, 또는 0.014%, 또는 0.016%, 또는 0.018%, 또는 0.020%의 손실 계수를 갖는다.
일 구현예에서, 상기 에틸렌계 중합체는 가교되며, 상기 조성물은 90℃ 및 2.9 kV/mm 또는 5.8 kV/mm의 전계 응력에서 0% 초과, 또는 0.001%, 또는 0.002%, 또는 0.003% 내지 0.004%, 또는 0.005%, 또는 0.006%, 또는 0.008%의 손실 계수를 갖는다. 일 구현예에서, 상기 에틸렌계 중합체는 가교되며, 상기 조성물은 90℃ 및 9 kV/mm 또는 12 kV/mm의 전계 응력에서 0.001%, 또는 0.002%, 또는 0.003%, 또는 0.004%, 또는 0.005% 내지 0.006%, 또는 0.007%, 또는 0.008%, 또는 0.009%, 또는 0.010%, 또는 0.012%, 또는 0.014%의 손실 계수를 갖는다. 일 구현예에서, 상기 에틸렌계 중합체는 가교되며, 상기 조성물은 90℃ 및 15 kV/mm 또는 17 kV/mm의 전계 응력에서 0% 초과, 또는 0.001%, 또는 0.002%, 또는 0.004%, 또는 0.006% 내지 0.008%, 또는 0.010%, 또는 0.012%, 또는 0.014% 또는 0.016%, 또는 0.018%, 또는 0.020%, 또는 0.025%, 또는 0.030%, 또는 0.035%의 손실 계수를 갖는다. 일 구현예에서, 상기 에틸렌계 중합체는 가교되며, 상기 조성물은 90℃ 및 20 kV/mm 또는 23 kV/mm의 전계 응력에서 0% 초과, 또는 0.002% 또는 0.005%, 또는 0.010%, 또는 0.015% 내지 0.020%, 또는 0.025%, 또는 0.030%, 또는 0.035%, 또는 0.040%, 또는 0.045%, 또는 0.050%, 또는 0.055%, 또는 0.060%, 또는 0.065%의 손실 계수를 갖는다.
일 구현예에서, 상기 에틸렌계 중합체는 가교되며, 상기 조성물은 90℃ 및 2.9 kV/mm 또는 5.8 kV/mm의 전계 응력에서 0% 초과, 또는 0.001%, 또는 0.002%, 또는 0.003% 내지 0.004%, 또는 0.005%, 또는 0.006%의 손실 계수를 갖는다. 일 구현예에서, 상기 에틸렌계 중합체는 가교되며, 상기 조성물은 90℃ 및 9 kV/mm 또는 12 kV/mm의 전계 응력에서 0.001%, 또는 0.002%, 또는 0.003%, 또는 0.004%, 또는 0.005% 내지 0.006%, 또는 0.007%, 또는 0.008%, 또는 0.009%, 또는 0.010% 미만의 손실 계수를 갖는다. 일 구현예에서, 상기 에틸렌계 중합체는 가교되며, 상기 조성물은 90℃ 및 15 kV/mm 또는 17 kV/mm의 전계 응력에서 0% 초과, 또는 0.001%, 또는 0.002%, 또는 0.004%, 또는 0.006% 내지 0.008%, 또는 0.010%, 또는 0.012%, 또는 0.014%, 또는 0.016%, 또는 0.018%, 또는 0.020% 미만의 손실 계수를 갖는다. 일 구현예에서, 상기 에틸렌계 중합체는 가교되며, 상기 조성물은 90℃ 및 20 kV/mm 또는 23 kV/mm의 전계 응력에서 0% 초과, 또는 0.002% 또는 0.005%, 또는 0.010%, 또는 0.015% 내지 0.020%, 또는 0.025%, 또는 0.030%, 또는 0.035%, 또는 0.040%의 손실 계수를 갖는다.
일 구현예에서, 상기 에틸렌계 중합체는 가교되며, 상기 조성물은 120℃ 및 2.9 kV/mm의 전계 응력에서 0% 초과, 또는 0.001%, 또는 0.002%, 또는 0.004%, 또는 0.006% 내지 0.008%, 또는 0.010%, 또는 0.012%, 또는 0.014%의 손실 계수를 갖는다. 일 구현예에서, 상기 에틸렌계 중합체는 가교되며, 상기 조성물은 120℃ 및 5.8 kV/mm의 전계 응력에서 0% 초과, 또는 0.002%, 또는 0.004%, 또는 0.006%, 또는 0.008%, 또는 0.009% 내지 0.010%, 또는 0.011%, 또는 0.012%, 또는 0.014%, 또는 0.016%, 또는 0.018%의 손실 계수를 갖는다. 일 구현예에서, 상기 에틸렌계 중합체는 가교되며, 상기 조성물은 120℃ 및 9 kV/mm의 전계 응력에서 0% 초과, 또는 0.002%, 또는 0.005%, 또는 0.010%, 또는 0.015% 내지 0.018%, 또는 0.020%, 또는 0.022%, 또는 0.024%의 손실 계수를 갖는다. 일 구현예에서, 상기 에틸렌계 중합체는 가교되며, 상기 조성물은 120℃ 및 12 kV/mm의 전계 응력에서 0% 초과, 또는 0.005%, 또는 0.010%, 또는 0.012%, 또는 0.015%, 또는 0.017% 내지 0.020%, 또는 0.022%, 또는 0.025%, 또는 0.027%, 또는 0.030% 또는 0.035%, 또는 0.040%의 손실 계수를 갖는다. 일 구현예에서, 상기 에틸렌계 중합체는 가교되며, 상기 조성물은 120℃ 및 15 kV/mm의 전계 응력에서 0% 초과, 또는 0.005%, 0.010%, 또는 0.015%, 또는 0.020% 내지 0.025%, 또는 0.030%, 또는 0.035%, 또는 0.040%, 또는 0.050%, 또는 0.060%, 또는 0.070%의 손실 계수를 갖는다. 일 구현예에서, 상기 에틸렌계 중합체는 가교되며, 상기 조성물은 120℃ 및 17 kV/mm의 전계 응력에서 0% 초과, 또는 0.005%, 또는 0.010%, 또는 0.015%, 또는 0.020% 내지 0.025%, 또는 0.030%, 또는 0.040%, 또는 0.050%, 또는 0.060%, 또는 0.070%, 또는 0.080%, 또는 0.090%, 또는 0.100%, 또는 0.110%의 손실 계수를 갖는다. 일 구현예에서, 상기 에틸렌계 중합체는 가교되며, 상기 조성물은 120℃ 및 20 kV/mm의 전계 응력에서 0% 초과, 또는 0.005%, 또는 0.010%, 또는 0.015%, 또는 0.020%, 또는 0.030% 내지 0.040%, 또는 0.050%, 또는 0.060%, 또는 0.070%, 또는 0.080%, 또는 0.090%, 또는 0.100%, 또는 0.150%, 또는 0.160%의 손실 계수를 갖는다. 일 구현예에서, 상기 에틸렌계 중합체는 가교되며, 상기 조성물은 120℃ 및 23 kV/mm의 전계 응력에서 0% 초과, 0.005%, 또는 0.010%, 또는 0.015%, 또는 0.020%, 또는 0.025%, 또는 0.030% 내지 0.040%, 또는 0.050%, 또는 0.060%, 또는 0.080%, 또는 0.100%, 또는 0.120%, 또는 0.150%, 또는 0.180%, 또는 0.190%, 또는 0.200% 미만의 손실 계수를 갖는다.
일 구현예에서, 상기 에틸렌계 중합체는 가교되며, 상기 조성물은 120℃ 및 2.9 kV/mm의 전계 응력에서 0% 초과, 또는 0.001%, 또는 0.002%, 또는 0.004%, 또는 0.006% 내지 0.008%, 또는 0.010%, 또는 0.012%의 손실 계수를 갖는다. 일 구현예에서, 상기 에틸렌계 중합체는 가교되며, 상기 조성물은 120℃ 및 5.8 kV/mm의 전계 응력에서 0% 초과, 또는 0.002%, 또는 0.004%, 또는 0.006%, 또는 0.008%, 또는 0.009% 내지 0.010%, 또는 0.011%, 또는 0.012%, 또는 0.013%, 또는 0.014%의 손실 계수를 갖는다. 일 구현예에서, 상기 에틸렌계 중합체는 가교되며, 상기 조성물은 120℃ 및 9 kV/mm의 전계 응력에서 0% 초과, 또는 0.002%, 또는 0.005%, 또는 0.010%, 또는 0.015% 내지 0.018%, 또는 0.020%, 또는 0.021%의 손실 계수를 갖는다. 일 구현예에서, 상기 에틸렌계 중합체는 가교되며, 상기 조성물은 120℃ 및 12 kV/mm의 전계 응력에서 0% 초과, 또는 0.005%, 또는 0.010%, 또는 0.012%, 또는 0.015%, 또는 0.017% 내지 0.020%, 또는 0.022%, 또는 0.025%, 또는 0.027%, 또는 0.030% 또는 0.035%의 손실 계수를 갖는다. 일 구현예에서, 상기 에틸렌계 중합체는 가교되며, 상기 조성물은 120℃ 및 15 kV/mm의 전계 응력에서 0% 초과, 또는 0.005%, 또는 0.010%, 또는 0.015%, 또는 0.020% 내지 0.025%, 또는 0.030%, 또는 0.035%, 또는 0.040%, 또는 0.050%, 또는 0.060%의 손실 계수를 갖는다. 일 구현예에서, 상기 에틸렌계 중합체는 가교되며, 상기 조성물은 120℃ 및 17 kV/mm의 전계 응력에서 0% 초과, 또는 0.005%, 또는 0.010%, 또는 0.015%, 또는 0.020% 내지 0.025%, 또는 0.030%, 또는 0.040%, 또는 0.050%, 또는 0.060%, 또는 0.070%, 또는 0.080%, 또는 0.090%, 또는 0.100%의 손실 계수를 갖는다. 일 구현예에서, 상기 에틸렌계 중합체는 가교되며, 상기 조성물은 120℃ 및 20 kV/mm의 전계 응력에서 0% 초과, 또는 0.005%, 또는 0.010%, 또는 0.015%, 또는 0.020%, 또는 0.030% 내지 0.040%, 또는 0.050%, 또는 0.060%, 또는 0.070%, 또는 0.080%, 또는 0.090%, 또는 0.100%, 또는 0.150%의 손실 계수를 갖는다. 일 구현예에서, 상기 에틸렌계 중합체는 가교되며, 상기 조성물은 120℃ 및 23 kV/mm의 전계 응력에서 0% 초과, 0.005%, 또는 0.010%, 또는 0.015%, 또는 0.020%, 또는 0.025%, 또는 0.030% 내지 0.040%, 또는 0.050%, 또는 0.060%, 또는 0.080%, 또는 0.100%, 또는 0.120%, 또는 0.150%, 또는 0.180%의 손실 계수를 갖는다.
일 구현예에서, 상기 에틸렌계 중합체는 가교되며, 상기 조성물은 4℃ 및 0일에 0 내지 100 ppm 미만의 TMB-6 스웨트 아웃, 또는 4℃ 및 7일에 0 내지 120 ppm 미만의 의 TMB-6 스웨트 아웃, 또는 4℃ 및 14일에 0 내지 140 ppm 미만의 TMB-6 스웨트 아웃, 또는 4℃ 및 28일에 0 내지 160 ppm 미만의 TMB-6 스웨트 아웃, 또는 4℃ 및 56 일에 0 내지 190 ppm 미만의 TMB-6 스웨트 아웃, 또는 4℃ 및 112일에 0 내지 215 ppm 미만의 TMB-6 스웨트 아웃을 갖는다.
일 구현예에서, 상기 에틸렌계 중합체는 가교되며, 상기 조성물은 50℃ 및 0일에 0 내지 100 ppm 미만의 TMB-6 스웨트 아웃, 또는 50℃ 및 7일에 0 내지 700 ppm 미만의 의 TMB-6 스웨트 아웃, 또는 50℃ 및 14일에 0 내지 800 ppm 미만의 TMB-6 스웨트 아웃, 또는 50℃ 및 28일에 0 내지 850 ppm 미만의 TMB-6 스웨트 아웃, 또는 50℃ 및 56 일에 0 내지 750 ppm 미만의 TMB-6 스웨트 아웃, 또는 50℃ 및 112일에 0 내지 700 ppm 미만의 TMB-6 스웨트 아웃을 갖는다.
조성물 3: 일 구현예에서, 상기 조성물은 a) 에틸렌으로부터 유도된 단위 및 공중합체의 총 중량을 기준으로 0 중량% 초과 내지 3.5 중량% 이하의, 하나 이상의 극성 공단량체로부터 유도된 단위를 포함하는, 하나 이상의 에틸렌계 공중합체; b) 하나 이상의 항산화제; c) 유기 퍼옥사이드; d) 선택적으로, 하나 이상의 공동작용제; 및 e) 선택적으로, 하나 이상의 트리 지연제를 포함하며, 여기서 상기 조성물은 상기 에틸렌계 공중합체 이외의 올레핀계 중합체를 상기 조성물의 총 중량을 기준으로 0 중량% 내지 1 중량% 미만으로 포함한다.
조성물 4: 일 구현예에서, 상기 조성물은 a) 에틸렌으로부터 유도된 단위 및 공중합체의 총 중량을 기준으로 0 중량% 초과 내지 3.5 중량% 이하의, 하나 이상의 극성 공단량체로부터 유도된 단위를 포함하는, 하나 이상의 에틸렌계 공중합체로서, 여기서 상기 하나 이상의 극성 공단량체는 메틸 아크릴레이트, 에틸 아크릴레이트, 부틸 아크릴레이트 및 비닐 아크릴레이트로 구성된 군으로부터 선택되는, 하나 이상의 에틸렌계 공중합체; b) 하나 이상의 항산화제; c) 유기 퍼옥사이드; d) 선택적으로, 하나 이상의 공동작용제; 및 e) 선택적으로, 하나 이상의 트리 지연제를 포함하며, 여기서 상기 조성물은 상기 에틸렌계 공중합체 이외의 올레핀계 중합체를 상기 조성물의 총 중량을 기준으로 0 중량% 내지 1 중량% 미만으로 및 공단량체를 상기 조성물의 총 중량을 기준으로 0 중량% 초과 내지 3.5 중량% 이하로 포함한다.
조성물 5: 일 구현예에서, 상기 조성물은 a) 에틸렌으로부터 유도된 단위 및 공중합체의 총 중량을 기준으로 0 중량% 초과 내지 3.5 중량% 이하의, 하나 이상의 극성 공단량체로부터 유도된 단위를 포함하는, 하나 이상의 에틸렌계 이원중합체로서, 여기서 상기 하나 이상의 극성 공단량체는 메틸 아크릴레이트, 에틸 아크릴레이트, 부틸 아크릴레이트 및 비닐 아크릴레이트로 구성된 군으로부터 선택되는, 하나 이상의 에틸렌계 이원중합체; b) 하나 이상의 항산화제; c) 유기 퍼옥사이드; d) 선택적으로, 하나 이상의 공동작용제; 및 e) 선택적으로, 하나 이상의 트리 지연제를 포함하며, 여기서 상기 조성물은 상기 에틸렌계 이원중합체 이외의 올레핀계 중합체를 상기 조성물의 총 중량을 기준으로 0 중량% 내지 1 중량% 미만으로 및 공단량체를 상기 조성물의 총 중량을 기준으로 0 중량% 초과 내지 3.5 중량% 이하로 포함한다.
조성물 6: 일 구현예에서, 상기 조성물은 a) 상기 조성물의 총 중량을 기준으로 95 중량%, 또는 96 중량%, 또는 97 중량%, 또는 97.5 중량% 내지 98 중량%, 또는 98.5 중량%, 또는 99 중량%, 또는 99.5 중량%, 또는 99.7 중량%, 또는 99.8 중량%, 또는 99.9 중량%의, 에틸렌으로부터 유도된 단위를 포함하는 하나 이상의 에틸렌계 이원중합체 및 상기 에틸렌계 이원중합체의 총 중량을 기준으로 0.01 중량%, 또는 0.05 중량%, 또는 0.1 중량%, 또는 0.5 중량% 내지 0.75 중량%, 또는 1.0 중량%, 또는 1.25 중량%, 또는 1.5 중량%, 또는 1.75 중량%의, 메틸 아크릴레이트, 에틸 아크릴레이트, 부틸 아크릴레이트 및 비닐 아세테이트로 구성된 군으로부터 선택된 극성 공단량체; b) 상기 조성물의 총 중량을 기준으로 0.001 중량%, 또는 0.005 중량%, 또는 0.010 중량%, 또는 0.050 중량% 내지 0.100 중량%, 또는 0.150 중량%, 또는 0.200 중량%, 또는 0.250 중량%의 하나 이상의 항산화제; c) 상기 조성물의 총 중량을 기준으로 0.5 중량%, 또는 0.75 중량%, 또는 1.0 중량%, 또는 1.25 중량% 내지 1.5 중량%, 또는 1.75 중량%, 또는 2.0 중량%, 또는 2.25 중량%의 유기 퍼옥사이드; d) 선택적으로, 하나 이상의 공동작용제; 및 e) 선택적으로, 하나 이상의 트리 지연제를 포함하며, 여기서 상기 조성물은 상기 에틸렌계 이원중합체 이외의 올레핀계 중합체를 상기 조성물의 총 중량을 기준으로 0 중량% 내지 1 중량% 미만으로 및 공단량체를 상기 조성물의 총 중량을 기준으로 0 중량% 초과 내지 3 중량% 이하로 포함한다.
조성물 7: 일 구현예에서, 상기 조성물은 a) 상기 조성물의 총 중량을 기준으로 95 중량%, 또는 96 중량%, 또는 97 중량%, 또는 97.5 중량% 내지 98 중량%, 또는 98.5 중량%, 또는 99 중량%, 또는 99.5 중량%, 또는 99.7 중량%, 또는 99.8 중량%, 또는 99.9 중량%의, 에틸렌으로부터 유도된 단위를 포함하는 에틸렌계 이원중합체 및 상기 에틸렌계 이원중합체의 총 중량을 기준으로 0.01 중량%, 또는 0.05 중량%, 또는 0.1 중량%, 또는 0.5 중량% 내지 0.75 중량%, 또는 1.0 중량%, 또는 1.25 중량%, 또는 1.5 중량%, 또는 1.75 중량%의 비닐 아세테이트; b) 상기 조성물의 총 중량을 기준으로 0.001 중량%, 또는 0.005 중량%, 또는 0.010 중량%, 또는 0.050 중량% 내지 0.100 중량%, 또는 0.150 중량%, 또는 0.200 중량%, 또는 0.250 중량%의 하나 이상의 항산화제; c) 상기 조성물의 총 중량을 기준으로 0.5 중량%, 또는 0.75 중량%, 또는 1.0 중량%, 또는 1.25 중량% 내지 1.5 중량%, 또는 1.75 중량%, 또는 2.0 중량%, 또는 2.25 중량%의 유기 퍼옥사이드; d) 선택적으로, 하나 이상의 공동작용제; 및 e) 선택적으로, 하나 이상의 트리 지연제로 본질적으로 구성되며, 여기서 상기 조성물은 상기 에틸렌계 이원중합체 이외의 올레핀계 중합체를 상기 조성물의 총 중량을 기준으로 0 중량% 내지 1 중량% 미만으로 및 공단량체를 상기 조성물의 총 중량을 기준으로 0 중량% 초과 내지 3 중량% 이하로 포함한다.
일 구현예에서, 상기 조성물은 조성물 1, 조성물 2, 조성물 3, 조성물 4, 조성물 5, 조성물 6, 또는 조성물 7에 따르고, 여기서 상기 에틸렌계 공중합체 또는 에틸렌계 이원중합체는 가교되며, 상기 조성물은 하기 특성 중 하나, 일부 또는 전부를 갖는다:
(i) 60℃ 및 2.9 kVmm, 또는 5.8 kV/mm, 또는 9 kV/mm, 또는 12 kV/mm, 또는 15 kV/mm, 또는 17 kV/mm, 또는 20 kV/mm, 또는 23 kV/mm의 전계 응력에서 0% 초과, 또는 0.001%, 0.005%, 또는 0.010% 내지 0.012%, 또는 0.014%, 또는 0.016%, 또는 0.018%, 또는 0.020%, 또는 0.022%, 또는 0.024%, 또는 0.026%, 또는 0.028%, 또는 0.030%의 손실 계수; 및/또는
(ii) 90℃ 및 2 내지 9 kV/mm 또는 5.8 kV/mm의 전계 응력에서 0% 초과, 또는 0.001%, 또는 0.002%, 또는 0.003% 내지 0.004%, 또는 0.005%, 또는 0.006%, 또는 0.008%의 손실 계수; 및/또는
(iii) 90℃ 및 9 kV/mm 또는 12 kV/mm의 전계 응력에서 0.001%, 또는 0.002%, 또는 0.003%, 또는 0.004%, 또는 0.005% 내지 0.006%, 또는 0.007%, 또는 0.008%, 또는 0.009%, 또는 0.010%, 또는 0.012%, 또는 0.014%의 손실 계수; 및/또는
(iv) 90℃ 및 15 kV/mm 또는 17 kV/mm의 전계 응력에서 0% 초과, 또는 0.001%, 또는 0.002%, 또는 0.004%, 또는 0.006% 내지 0.008%, 또는 0.010%, 또는 0.012%, 또는 0.014% 또는 0.016%, 또는 0.018%, 또는 0.020%, 또는 0.025%, 또는 0.030%, 또는 0.035%의 손실 계수; 및/또는
(v) 90℃ 및 20 kV/mm 또는 23 kV/mm의 전계 응력에서 0% 초과, 또는 0.002% 또는 0.005%, 또는 0.010% 또는 0.015% 내지 0.020%, 또는 0.025%, 또는 0.030%, 또는 0.035%, 또는 0.040%, 또는 0.045%, 또는 0.050%, 또는 0.055%, 또는 0.060%, 또는 0.065%의 손실 계수; 및/또는
(vi) 120℃ 및 2.9 kV/mm의 전계 응력에서 0% 초과, 또는 0.001%, 또는 0.002%, 또는 0.004%, 또는 0.006% 내지 0.008%, 또는 0.010%, 또는 0.012%, 또는 0.014%의 손실 계수; 및/또는
(vii) 120℃ 및 5.8 kV/mm의 전계 응력에서 0% 초과, 또는 0.002%, 또는 0.004%, 또는 0.006%, 또는 0.008%, 또는 0.009% 내지 0.010%, 또는 0.011%, 또는 0.012%, 또는 0.014%, 또는 0.016%, 또는 0.018%의 손실 계수; 및/또는
(viii) 120℃ 및 9 kV/mm의 전계 응력에서 0% 초과, 또는 0.002%, 또는 0.005%, 또는 0.010%, 또는 0.015% 내지 0.018%, 또는 0.020%, 또는 0.022%, 또는 0.024%의 손실 계수; 및/또는
(ix) 120℃ 및 12 kV/mm의 전계 응력에서 0% 초과, 또는 0.005%, 또는 0.010%, 또는 0.012%, 또는 0.015%, 또는 0.017% 내지 0.020%, 또는 0.022%, 또는 0.025%, 또는 0.027%, 또는 0.030% 또는 0.035%, 또는 0.040%의 손실 계수; 및/또는
(x) 120℃ 및 15 kV/mm의 전계 응력에서 0% 초과, 또는 0.005%, 0.010%, 또는 0.015%, 또는 0.020% 내지 0.025%, 또는 0.030%, 또는 0.035%, 또는 0.040%, 또는 0.050%, 또는 0.060%, 또는 0.070%의 손실 계수; 및/또는
(xi) 120℃ 및 17 kV/mm의 전계 응력에서 0% 초과, 또는 0.005%, 또는 0.010%, 또는 0.015%, 또는 0.020% 내지 0.025%, 또는 0.030%, 또는 0.040%, 또는 0.050%, 또는 0.060%, 또는 0.070%, 또는 0.080%, 또는 0.090%, 또는 0.100%, 또는 0.110%의 손실 계수; 및/또는
(xii) 120℃ 및 20 kV/mm의 전계 응력에서 0% 초과, 또는 0.005%, 또는 0.010%, 또는 0.015%, 또는 0.020%, 또는 0.030% 내지 0.040%, 또는 0.050%, 또는 0.060%, 또는 0.070%, 또는 0.080%, 또는 0.090%, 또는 0.100%, 또는 0.150%, 또는 0.160%의 손실 계수; 및/또는
(xiii) 120℃ 및 23 kV/mm의 전계 응력에서 0% 초과, 0.005%, 또는 0.010%, 또는 0.015%, 또는 0.020%, 또는 0.025%, 또는 0.030% 내지 0.040%, 또는 0.050%, 또는 0.060%, 또는 0.080%, 또는 0.100%, 또는 0.120%, 또는 0.150%, 또는 0.180%, 또는 0.190%, 또는 0.200% 미만의 손실 계수.
일 구현예에서, 상기 조성물은 조성물 1, 조성물 2, 조성물 3, 조성물 4, 조성물 5, 조성물 6, 또는 조성물 7에 따르고, 여기서 상기 에틸렌계 공중합체 또는 에틸렌계 이원중합체는 가교되며, 상기 조성물은 상기 특성 i) 내지 xiii) 중 2개 이상, 3개 이상, 4개 이상, 5개 이상, 6개 이상, 7개 이상, 8개 이상, 9개 이상, 10개 이상, 11개 이상, 12개 이상, 또는 13개 모두를 갖는다.
일 구현예에서, 상기 조성물은 조성물 1, 조성물 2, 조성물 3, 조성물 4, 조성물 5, 조성물 6, 또는 조성물 7에 따르고, 여기서 상기 에틸렌계 공중합체 또는 에틸렌계 이원중합체는 가교되며, 상기 조성물은 적어도 상기 특성 i), 상기 특성 ii) 내지 v) 중 하나 및 상기 특성 xi) 내지 xiii) 중 하나를 갖는다.
일 구현예에서, 상기 조성물은 조성물 1, 조성물 2, 조성물 3, 조성물 4, 조성물 5, 조성물 6, 또는 조성물 7에 따르고, 여기서 상기 에틸렌계 공중합체 또는 에틸렌계 이원중합체는 가교되며, 상기 조성물은 적어도 상기 특성 i), ii) 및 vi); 또는 상기 특성 i), ii) 및 vii); 또는 상기 특성 i), ii) 및 viii); 또는 상기 특성 i), iii) 및 ix); 상기 특성 i), iv) 및 x); 상기 특성 i), iv) 및 xi); 또는 상기 특성 i), v) 및 xii); 또는 상기 특성 i), v) 및 xiii)를 갖는다.
일 구현예에서, 상기 조성물은 조성물 1, 조성물 2, 조성물 3, 조성물 4, 조성물 5, 조성물 6, 또는 조성물 7에 따르고, 여기서 상기 에틸렌계 공중합체 또는 에틸렌계 이원중합체는 가교되며, 상기 조성물은 하기 특성 중 하나, 일부 또는 전부를 갖는다:
(i) 60℃ 및 2.9 kVmm, 또는 5.8 kV/mm, 또는 9 kV/mm, 또는 12 kV/mm, 또는 15 kV/mm, 또는 17 kV/mm, 또는 20 kV/mm, 또는 23 kV/mm의 전계 응력에서 0% 초과, 또는 0.001%, 0.005%, 또는 0.010% 내지 0.012%, 또는 0.014%, 또는 0.016%, 또는 0.018%, 또는 0.020%의 손실 계수; 및/또는
(ii) 90℃ 및 2 내지 9 kV/mm 또는 5.8 kV/mm의 전계 응력에서 0% 초과, 또는 0.001%, 또는 0.002%, 또는 0.003% 내지 0.004%, 또는 0.005%, 또는 0.006%의 손실 계수; 및/또는
(iii) 90℃ 및 9 kV/mm 또는 12 kV/mm의 전계 응력에서 0.001%, 또는 0.002%, 또는 0.003%, 또는 0.004%, 또는 0.005% 내지 0.006%, 또는 0.007%, 또는 0.008%, 또는 0.009%, 또는 0.010% 미만의 손실 계수; 및/또는
(iv) 90℃ 및 15 kV/mm 또는 17 kV/mm의 전계 응력에서 0% 초과, 또는 0.001%, 또는 0.002%, 또는 0.004%, 또는 0.006% 내지 0.008%, 또는 0.010%, 또는 0.012%, 또는 0.014%, 또는 0.016%, 또는 0.018%, 또는 0.020% 미만의 손실 계수; 및/또는
(v) 90℃ 및 20 kV/mm 또는 23 kV/mm의 전계 응력에서 0% 초과, 또는 0.002%, 또는 0.005%, 또는 0.010%, 또는 0.015% 내지 0.020%, 또는 0.025%, 또는 0.030%, 또는 0.035%, 또는 0.040%의 손실 계수; 및/또는
(vi) 120℃ 및 2.9 kV/mm의 전계 응력에서 0% 초과, 또는 0.001%, 또는 0.002%, 또는 0.004%, 또는 0.006% 내지 0.008%, 또는 0.010%, 또는 0.012%의 손실 계수; 및/또는
(vii) 120℃ 및 5.8 kV/mm의 전계 응력에서 0% 초과, 또는 0.002%, 또는 0.004%, 또는 0.006%, 또는 0.008%, 또는 0.009% 내지 0.010%, 또는 0.011%, 또는 0.012%, 또는 0.013%, 또는 0.014%의 손실 계수; 및/또는
(viii) 120℃ 및 9 kV/mm의 전계 응력에서 0% 초과, 또는 0.002%, 또는 0.005%, 또는 0.010%, 또는 0.015% 내지 0.018%, 또는 0.020%, 또는 0.021%의 손실 계수; 및/또는
(ix) 120℃ 및 12 kV/mm의 전계 응력에서 0% 초과, 또는 0.005%, 또는 0.010%, 또는 0.012%, 또는 0.015%, 또는 0.017% 내지 0.020%, 또는 0.022%, 또는 0.025%, 또는 0.027%, 또는 0.030%, 또는 0.035%의 손실 계수; 및/또는
(x) 120℃ 및 15 kV/mm의 전계 응력에서 0% 초과, 또는 0.005%, 0.010%, 또는 0.015%, 또는 0.020% 내지 0.025%, 또는 0.030%, 또는 0.035%, 또는 0.040%, 또는 0.050%, 또는 0.060%의 손실 계수; 및/또는
(xi) 120℃ 및 17 kV/mm의 전계 응력에서 0% 초과, 또는 0.005%, 또는 0.010%, 또는 0.015%, 또는 0.020% 내지 0.025%, 또는 0.030%, 또는 0.040%, 또는 0.050%, 또는 0.060%, 또는 0.070%, 또는 0.080%, 또는 0.090%, 또는 0.100%의 손실 계수; 및/또는
(xii) 120℃ 및 20 kV/mm의 전계 응력에서 0% 초과, 또는 0.005%, 또는 0.010%, 또는 0.015%, 또는 0.020%, 또는 0.030% 내지 0.040%, 또는 0.050%, 또는 0.060%, 또는 0.070%, 또는 0.080%, 또는 0.090%, 또는 0.100%, 또는 0.150%의 손실 계수; 및/또는
(xiii) 120℃ 및 23 kV/mm의 전계 응력에서 0% 초과, 또는 0.005%, 또는 0.010%, 또는 0.015%, 또는 0.020%, 또는 0.025%, 또는 0.030% 내지 0.040%, 또는 0.050%, 또는 0.060%, 또는 0.080%, 또는 0.100%, 또는 0.120%, 또는 0.150%, 또는 0.180%의 손실 계수.
일 구현예에서, 상기 조성물은 조성물 1, 조성물 2, 조성물 3, 조성물 4, 조성물 5, 조성물 6, 또는 조성물 7에 따르고, 여기서 상기 에틸렌계 공중합체 또는 에틸렌계 이원중합체는 가교되며, 상기 조성물은 상기 특성 i) 내지 xiii) 중 2개 이상, 3개 이상, 4개 이상, 5개 이상, 6개 이상, 7개 이상, 8개 이상, 9개 이상, 10개 이상, 11개 이상, 12개 이상, 또는 13개 모두를 갖는다.
일 구현예에서, 상기 조성물은 조성물 1, 조성물 2, 조성물 3, 조성물 4, 조성물 5, 조성물 6, 또는 조성물 7에 따르고, 여기서 상기 에틸렌계 공중합체 또는 에틸렌계 이원중합체는 가교되며, 상기 조성물은 적어도 상기 특성 i), 상기 특성 ii) 내지 v) 중 하나 및 상기 특성 xi) 내지 xiii) 중 하나를 갖는다.
일 구현예에서, 상기 조성물은 조성물 1, 조성물 2, 조성물 3, 조성물 4, 조성물 5, 조성물 6, 또는 조성물 7에 따르고, 여기서 상기 에틸렌계 공중합체 또는 에틸렌계 이원중합체는 가교되며, 상기 조성물은 적어도 상기 특성 i), ii) 및 vi); 또는 상기 특성 i), ii) 및 vii); 또는 상기 특성 i), ii) 및 viii); 또는 상기 특성 i), iii) 및 ix); 상기 특성 i), iv) 및 x); 상기 특성 i), iv) 및 xi); 또는 상기 특성 i), v) 및 xii); 또는 상기 특성 i), v) 및 xiii)를 갖는다.
놀랍게도, 에틸렌으로부터 유도된 단위 및 에틸렌계 중합체의 총 중량을 기준으로 0 중량% 초과 내지 3.5 중량% 이하의, 하나 이상의 극성 공단량체로부터 유도된 단위를 포함하는, 에틸렌계 공중합체를 조성물 내의 본질적으로 유일한 (또는 유일한) 올레핀계 중합체로서 포함하는 상기 개시된 조성물은, 동일한 총량의 극성 공단량체를 함유하지만 다른 올레핀계 중합체, 예를 들어, 폴리에틸렌에 희석된 극성 공단량체를 함유하는 에틸렌계 중합체를 포함하는 조성물에 비해, 개선된 (더 낮은) 손실 계수를 나타낸다는 점이 발견되었다. 특히, 상기 개시된 조성물은 첨가제 수용성 및 낮은 손실 계수의 개선된 균형을 가능하게 한다는 점이 발견되었다. 특히, 상기 개시된 조성물은, 동일한 총량의 극성 공단량체를 함유하지만 다른 올레핀계 중합체, 예를 들어, 폴리에틸렌에 희석된 극성 공단량체를 함유하는 에틸렌계 중합체를 포함하는 조성물에 비해, 첨가제 수용성 및 낮은 손실 계수의 개선된 균형을 나타낸다는 점이 발견되었다.
추가적으로, 항산화제인 TMB-6 (4,4'-티오비스(2-t-부틸-5-메틸페놀))의 본 개시내용의 조성물에 대한 용해도가 저밀도 폴리에틸렌 (LDPE) 단독에 대한 TMB-6의 용해도에 비해 개선 (증가)된다는 점이 발견되었다. LDPE에 대한 TMB-6의 용해도는 0.1%이며, 이는 특히 케이블 응용물에서 문제가 되는데, TBM-6가 시간이 지남에 따라 케이블 절연체로부터 스웨트 아웃하거나 삼출되는 것으로 알려져 있기 때문이다. 그러나, TMB-6가, 에틸렌으로부터 유도된 단위 및 에틸렌계 중합체의 총 중량을 기준으로 0 중량% 초과 내지 3 중량% 이하의, 하나 이상의 극성 공단량체로부터 유도된 단위를 포함하는, 에틸렌계 중합체를 포함하는 조성물에 대해 개선된 (더 높은) 용해도, 즉 0.1% 초과의 용해도를 갖는다는 점이 발견되었다. 결과적으로, 에틸렌으로부터 유도된 단위 및 에틸렌계 중합체의 총 중량을 기준으로 0 중량% 초과 내지 3.5 중량% 이하의, 하나 이상의 극성 공단량체로부터 유도된 단위를 포함하는, 하나 이상의 에틸렌계 중합체를 포함하며 TMB-6를 항산화제로서 포함하는 조성물로 구성된 케이블 절연 조성물은, LDPE로 구성된 케이블 절연 조성물에 비해, 시간 경과에 따른 TMB-6 스웨트 아웃이 더 낮았다.
본원에서 손실 계수를 지칭할 때, 이 용어는 AC (교류) 응용물에서의 절연 조성물의 성능과 관련된 경우에 일반적으로 사용된다. 그러나, 상기 개시된 조성물은 DC (직류) 응용물에서도 첨가제 용해도 향상 및 개선된 전기적 성능을 나타내는 것으로 예상된다.
케이블
본 개시내용은 또한, 본원에 기재된 바와 같은 조성물을 포함하는 층 (예를 들어, 절연층)을 포함하는 케이블, 예를 들어, 전력 케이블을 제공한다. 일 구현예에서, 본 개시내용은 전도체 및 상기 전도체의 적어도 일부를 피복하는 절연층을 포함하는 케이블, 예를 들어, 전력 케이블로서, 상기 절연층은 본원에 기재된 바와 같은 조성물을 포함하는, 케이블을 제공한다. 일 구현예에서, 상기 절연층은 a) 에틸렌으로부터 유도된 단위 및 에틸렌계 공중합체의 총 중량을 기준으로 0 중량% 초과 내지 3 중량% 이하의, 하나 이상의 극성 공단량체로부터 유도된 단위를 포함하는, 에틸렌계 공중합체, b) 하나 이상의 항산화제, 및 c) 유기 퍼옥사이드를 포함하며, 여기서 상기 조성물은 상기 에틸렌계 공중합체 이외의 올레핀계 공중합체를 상기 조성물의 총 중량을 기준으로 0 중량% 내지 1 중량% 미만으로 포함한다. 추가 구현예에서, 상기 절연층의 조성물은 또한 선택적으로 d) 하나 이상의 공동작용제 및 e) 하나 이상의 워터 트리 지연제 또는 전기 트리 지연제를 포함한다.
일 구현예에서, 상기 에틸렌계 중합체는 가교된다.
일 구현예에서, 상기 케이블은 조성물 1, 조성물 2, 조성물 3, 조성물 4, 조성물 5, 조성물 6, 또는 조성물 7 중 어느 하나로 구성된 절연층을 갖는다.
일 구현예에서, 본 개시내용의 조성물은 예를 들어 USP 5,246,783 및 USP 4,144,202에 기재된 바과 같은 양 및 방법에 따라 절연체로서 케이블 또는 와이어에 적용될 수 있다. 일반적으로, 외피 조성물은 케이블-코팅 다이가 구비된 반응기-압출기에서 제조되고, 상기 조성물의 성분들이 제형화된 후, 상기 조성물은 케이블이 다이를 통해 연신됨에 따라 하나 이상의 도체 위로 압출된다.
일 구현예에서, 상기 절연층은 60℃ 및 2.9 kVmm, 또는 5.8 kV/mm, 또는 9 kV/mm, 또는 12 kV/mm, 또는 15 kV/mm, 또는 17 kV/mm, 또는 20 kV/mm, 또는 23 kV/mm의 전계 응력에서 0% 초과, 또는 0.001%, 또는 0.005%, 또는 0.010% 내지 0.012%, 또는 0.014%, 또는 0.016%, 또는 0.018%, 또는 0.020%의 손실 계수를 특징으로 한다.
일 구현예에서, 상기 절연층은 90℃ 및 2.9 kV/mm 또는 5.8 kV/mm의 전계 응력에서 0% 초과, 또는 0.001%, 또는 0.002%, 또는 0.003% 내지 0.004%, 또는 0.005%, 또는 0.006%의 손실 계수를 특징으로 한다. 일 구현예에서, 상기 절연층은 90℃ 및 9 kV/mm 또는 12 kV/mm의 전계 응력에서 0.001%, 또는 0.002%, 또는 0.003%, 또는 0.004%, 또는 0.005% 내지 0.006%, 또는 0.007%, 또는 0.008%, 또는 0.009%, 또는 0.010% 미만의 손실 계수를 특징으로 한다. 일 구현예에서, 상기 절연층은 90℃ 및 15 kV/mm 또는 17 kV/mm의 전계 응력에서 0% 초과, 또는 0.001%, 또는 0.002%, 또는 0.004%, 또는 0.006% 내지 0.008%, 또는 0.010%, 또는 0.012%, 또는 0.014%, 또는 0.016%, 또는 0.018%, 또는 0.020% 미만의 손실 계수를 특징으로 한다. 일 구현예에서, 상기 절연층은 90℃ 및 20 kV/mm 또는 23 kV/mm의 전계 응력에서 0% 초과, 또는 0.002%, 또는 0.005%, 또는 0.010%, 또는 0.015% 내지 0.020%, 또는 0.025%, 또는 0.030%, 또는 0.035%, 또는 0.040%의 손실 계수를 특징으로 한다.
일 구현예에서, 상기 절연층은 120℃ 및 2.9 kV/mm의 전계 응력에서 0% 초과, 또는 0.001%, 또는 0.002%, 또는 0.004%, 또는 0.006% 내지 0.008%, 또는 0.010%, 또는 0.012%의 손실 계수를 특징으로 한다. 일 구현예에서, 상기 절연층은 120℃ 및 5.8 kV/mm의 전계 응력에서 0% 초과, 또는 0.002%, 또는 0.004%, 또는 0.006%, 또는 0.008%, 또는 0.009% 내지 0.010%, 또는 0.011%, 또는 0.012%, 또는 0.013%, 또는 0.014%의 손실 계수를 특징으로 한다. 일 구현예에서, 상기 절연층은 120℃ 및 9 kV/mm의 전계 응력에서 0% 초과, 또는 0.002%, 또는 0.005%, 또는 0.010%, 또는 0.015% 내지 0.018%, 또는 0.020%, 또는 0.021%의 손실 계수를 특징으로 한다. 일 구현예에서, 상기 절연층은 120℃ 및 12 kV/mm의 전계 응력에서 0% 초과, 또는 0.005%, 또는 0.010%, 또는 0.012%, 또는 0.015%, 또는 0.017% 내지 0.020%, 또는 0.022%, 또는 0.025%, 또는 0.027%, 또는 0.030%, 또는 0.035%의 손실 계수를 특징으로 한다. 일 구현예에서, 상기 절연층은 120℃ 및 15 kV/mm의 전계 응력에서 0% 초과, 또는 0.005%, 0.010%, 또는 0.015%, 또는 0.020% 내지 0.025%, 또는 0.030%, 또는 0.035%, 또는 0.040%, 또는 0.050%, 또는 0.060%의 손실 계수를 특징으로 한다. 일 구현예에서, 상기 절연층은 120℃ 및 17 kV/mm의 전계 응력에서 0% 초과, 또는 0.005%, 또는 0.010%, 또는 0.015%, 또는 0.020% 내지 0.025%, 또는 0.030%, 또는 0.040%, 또는 0.050%, 또는 0.060%, 또는 0.070%, 또는 0.080%, 또는 0.090%, 또는 0.100%의 손실 계수를 특징으로 한다. 일 구현예에서, 상기 절연층은 120℃ 및 20 kV/mm의 전계 응력에서 0% 초과, 또는 0.005%, 또는 0.010%, 또는 0.015%, 또는 0.020%, 또는 0.030% 내지 0.040%, 또는 0.050%, 또는 0.060%, 또는 0.070%, 또는 0.080%, 또는 0.090%, 또는 0.100%, 또는 0.150%의 손실 계수를 특징으로 한다. 일 구현예에서, 상기 절연층은 120℃ 및 23 kV/mm의 전계 응력에서 0% 초과, 0.005%, 또는 0.010%, 또는 0.015%, 또는 0.020%, 또는 0.025%, 또는 0.030% 내지 0.040%, 또는 0.050%, 또는 0.060%, 또는 0.080%, 또는 0.100%, 또는 0.120%, 또는 0.150%, 또는 0.180%의 손실 계수를 특징으로 한다.
일 구현예에서, 상기 절연층은 4℃ 및 0일에 0 내지 100 ppm 미만의 TMB-6 스웨트 아웃, 또는 4℃ 및 7일에 0 내지 120 ppm 미만의 TMB-6 스웨트 아웃, 또는 4℃ 및 14일에 0 내지 140ppm 미만의 TMB-6 스웨트 아웃, 또는 4℃ 및 28일에 0 내지 160 ppm 미만의 TMB-6 스웨트 아웃, 또는 4℃ 및 56 일에 0 내지 190 ppm 미만의 TMB-6 스웨트 아웃, 또는 4℃ 및 112일에 0 내지 215ppm 미만의 TMB-6 스웨트 아웃을 특징으로 한다.
일 구현예에서, 상기 절연층은 50℃ 및 0일에 0 내지 100 ppm 미만의 TMB-6 스웨트 아웃, 또는 50℃ 및 7일에 0 내지 700 ppm 미만의 의 TMB-6 스웨트 아웃, 또는 50℃ 및 14일에 0 내지 800 ppm 미만의 TMB-6 스웨트 아웃, 또는 50℃ 및 28일에 0 내지 850 ppm 미만의 TMB-6 스웨트 아웃, 또는 50℃ 및 56 일에 0 내지 750 ppm 미만의 TMB-6 스웨트 아웃, 또는 50℃ 및 112일에 0 내지 700 ppm 미만의 TMB-6 스웨트 아웃을 특징으로 한다.
일 구현예에서, 상기 절연층은 조성물 1, 조성물 2, 조성물 3, 조성물 4, 조성물 5, 조성물 6, 또는 조성물 7에 따른 조성물로 구성되며, 여기서 상기 에틸렌계 공중합체 또는 에틸렌계 이원중합체는 가교되며, 상기 절연층은 하기 특성 중 하나, 일부 또는 전부를 갖는다:
(i) 60℃ 및 2.9 kVmm, 또는 5.8 kV/mm, 또는 9 kV/mm, 또는 12 kV/mm, 또는 15 kV/mm, 또는 17 kV/mm, 또는 20 kV/mm, 또는 23 kV/mm의 전계 응력에서 0% 초과, 또는 0.001%, 0.005%, 또는 0.010% 내지 0.012%, 또는 0.014%, 또는 0.016%, 또는 0.018%, 또는 0.020%의 손실 계수; 및/또는
(ii) 90℃ 및 2 내지 9 kV/mm 또는 5.8 kV/mm의 전계 응력에서 0% 초과, 또는 0.001%, 또는 0.002%, 또는 0.003% 내지 0.004%, 또는 0.005%, 또는 0.006%의 손실 계수; 및/또는
(iii) 90℃ 및 9 kV/mm 또는 12 kV/mm의 전계 응력에서 0.001%, 또는 0.002%, 또는 0.003%, 또는 0.004%, 또는 0.005% 내지 0.006%, 또는 0.007%, 또는 0.008%, 또는 0.009%, 또는 0.010% 미만의 손실 계수; 및/또는
(iv) 90℃ 및 15 kV/mm 또는 17 kV/mm의 전계 응력에서 0% 초과, 또는 0.001%, 또는 0.002%, 또는 0.004%, 또는 0.006% 내지 0.008%, 또는 0.010%, 또는 0.012%, 또는 0.014%, 또는 0.016%, 또는 0.018%, 또는 0.020% 미만의 손실 계수; 및/또는
(v) 90℃ 및 20 kV/mm 또는 23 kV/mm의 전계 응력에서 0% 초과, 또는 0.002%, 또는 0.005%, 또는 0.010%, 또는 0.015% 내지 0.020%, 또는 0.025%, 또는 0.030%, 또는 0.035%, 또는 0.040%의 손실 계수; 및/또는
(vi) 120℃ 및 2.9 kV/mm의 전계 응력에서 0% 초과, 또는 0.001%, 또는 0.002%, 또는 0.004%, 또는 0.006% 내지 0.008%, 또는 0.010%, 또는 0.012%의 손실 계수; 및/또는
(vii) 120℃ 및 5.8 kV/mm의 전계 응력에서 0% 초과, 또는 0.002%, 또는 0.004%, 또는 0.006%, 또는 0.008%, 또는 0.009% 내지 0.010%, 또는 0.011%, 또는 0.012%, 또는 0.013%, 또는 0.014%의 손실 계수; 및/또는
(viii) 120℃ 및 9 kV/mm의 전계 응력에서 0% 초과, 또는 0.002%, 또는 0.005%, 또는 0.010%, 또는 0.015% 내지 0.018%, 또는 0.020%, 또는 0.021%의 손실 계수; 및/또는
(ix) 120℃ 및 12 kV/mm의 전계 응력에서 0% 초과, 또는 0.005%, 또는 0.010%, 또는 0.012%, 또는 0.015%, 또는 0.017% 내지 0.020%, 또는 0.022%, 또는 0.025%, 또는 0.027%, 또는 0.030%, 또는 0.035%의 손실 계수; 및/또는
(x) 120℃ 및 15 kV/mm의 전계 응력에서 0% 초과, 또는 0.005%, 또는 0.010%, 또는 0.015%, 또는 0.020% 내지 0.025%, 또는 0.030%, 또는 0.035%, 또는 0.040%, 또는 0.050%, 또는 0.060%의 손실 계수; 및/또는
(xi) 120℃ 및 17 kV/mm의 전계 응력에서 0% 초과, 또는 0.005%, 또는 0.010%, 또는 0.015%, 또는 0.020% 내지 0.025%, 또는 0.030%, 또는 0.040%, 또는 0.050%, 또는 0.060%, 또는 0.070%, 또는 0.080%, 또는 0.090%, 또는 0.100%의 손실 계수; 및/또는
(xii) 120℃ 및 20 kV/mm의 전계 응력에서 0% 초과, 또는 0.005%, 또는 0.010%, 또는 0.015%, 또는 0.020%, 또는 0.030% 내지 0.040%, 또는 0.050%, 또는 0.060%, 또는 0.070%, 또는 0.080%, 또는 0.090%, 또는 0.100%, 또는 0.150%의 손실 계수; 및/또는
(xiii) 120℃ 및 23 kV/mm의 전계 응력에서 0% 초과, 또는 0.005%, 또는 0.010%, 또는 0.015%, 또는 0.020%, 또는 0.025%, 또는 0.030% 내지 0.040%, 또는 0.050%, 또는 0.060%, 또는 0.080%, 또는 0.100%, 또는 0.120%, 또는 0.150%, 또는 0.180%의 손실 계수.
일 구현예에서, 상기 절연층은 조성물 1, 조성물 2, 조성물 3, 조성물 4, 조성물 5, 조성물 6, 또는 조성물 7에 따른 조성물로 구성되고, 여기서 상기 에틸렌계 공중합체 또는 에틸렌계 이원중합체는 가교되며, 상기 절연층은 상기 특성 i) 내지 xiii) 중 2개 이상, 3개 이상, 4개 이상, 5개 이상, 6개 이상, 7개 이상, 8개 이상, 9개 이상, 10개 이상, 11개 이상, 12개 이상, 또는 13개 모두를 갖는다.
일 구현예에서, 상기 절연층은 조성물 1, 조성물 2, 조성물 3, 조성물 4, 조성물 5, 조성물 6, 또는 조성물 7에 따른 조성물로 구성되고, 여기서 상기 에틸렌계 공중합체 또는 에틸렌계 이원중합체는 가교되며, 상기 절연층은 적어도 상기 특성 i), 상기 특성 ii) 내지 v) 중 하나 및 상기 특성 xi) 내지 xiii) 중 하나를 갖는다.
일 구현예에서, 상기 절연층은 조성물 1, 조성물 2, 조성물 3, 조성물 4, 조성물 5, 조성물 6, 또는 조성물 7에 따른 조성물로 구성되고, 여기서 상기 에틸렌계 공중합체 또는 에틸렌계 이원중합체는 가교되며, 상기 절연층은 적어도 상기 특성 i), ii), 및 vi), 또는 상기 특성 i), ii) 및 vii); 또는 상기 특성 i), ii) 및 viii); 또는 상기 특성 i), iii) 및 ix); 또는 상기 특성 i), iv) 및 x); 상기 특성 i), iv) 및 xi); 또는 상기 특성 i), v) 및 xii); 또는 상기 특성 i), v) 및 xiii)를 갖는다.
일 구현예에서, 상기 케이블은 중전압 (MV) 케이블, 고전압 케이블 (HV) 및 초고전압 (EHV) 케이블로 구성된 군으로부터 선택된다. 일 구현예에서, 상기 케이블은 바람직하게는 HV 케이블 및 EHV 케이블로 구성된 군으로부터 선택된다. 예를 들어 및 구체적으로, MV, HV 및 EHV 케이블의 경우, 120℃ 이하 및 역치 전계 응력 수준 이하에서 0 내지 0.100 이하의 손실 계수를 갖는 것이 종종 바람직하다. 특히 MV 케이블의 경우, 120℃ 및 적어도 3.8 kV/mm의 전계 응력에서 0 내지 0.100 이하의 손실 계수를 갖는 것이 종종 바람직하다. HV 케이블의 경우, 120℃ 및 적어도 12 kV/mm의 전계 응력에서 0 내지 0.100 이하의 손실 계수를 갖는 것이 종종 바람직하다. EHV 케이블의 경우, 120℃ 및 적어도 17 kV/mm의 전계 응력에서 0 내지 0.100 이하의 손실 계수를 갖는 것이 종종 바람직하다. 케이블에 대한 표준 작동 전도(standard operating conduction)및 정격 전압보다 유의하게 높은 전압에서 케이블을 시험하는 경우, 더 높은 응력 수준, 예를 들어 20 kV/mm 이하, 및 심지어 23 kV/mm 이하에서도 0 내지 0.100 미만의 손실 계수를 갖는 것이 종종 바람직하다.
특히 및 구체적으로, MV, HV 및 EHV 케이블의 경우, 이러한 케이블의 절연층은 120℃ 이하 및 역치 전계 응력 수준 이하에서 0 내지 0.100 이하의 손실 계수를 갖는 것을 특징으로 하는 것이 종종 바람직하다. 특히, MV 케이블의 경우, 이러한 케이블의 절연층은 120℃ 및 적어도 5.8 kV/mm의 전계 응력에서 0 내지 0.100 이하의 손실 계수를 갖는 것을 특징으로 하는 것이 종종 바람직하다. HV 케이블의 경우, 이러한 케이블의 절연층은 120℃ 및 적어도 12 kV/mm의 전계 응력에서 0 내지 0.100 이하의 손실 계수를 갖는 것을 특징으로 하는 것이 종종 바람직하다. EHV 케이블의 경우, 이러한 케이블의 절연층은 120℃ 및 적어도 17 kV/mm의 전계 응력에서 0 내지 0.100 이하의 손실 계수를 갖는 것을 특징으로 하는 것이 종종 바람직하다. 케이블에 대한 표준 작동 전도(standard operating conduction)및 정격 전압보다 유의하게 큰 전압에서 케이블을 시험하는 경우, 이러한 케이블의 절연층이 더 높은 응력 수준, 예를 들어 20 kV/mm 이하, 및 심지어 23 kV/mm 이하에서도 0 내지 0.100 미만의 손실 계수를 갖는 것을 특징으로 하는 것이 종종 바람직하다. 특정 산업 및 고객 요구 사항을 준수하기 위해서는 0.100 미만의 손실 계수를 갖는 것이 바람직한 경우가 많지만, 손실 계수는 가능한 한 낮게 하는 것이 항상 바람직하다.
다른 구현예에서, 본 개시내용은 전기를 전도시키는 방법을 제공하며, 상기 방법은 본원에 제공된 바와 같은 조성물을 포함하는 절연층을 포함하는 케이블에 걸쳐 2 kV 이상, 또는 70 kV 이상 내지 220 kV 초과, 또는 220 kV 이하의 전압을 인가하는 단계를 포함한다. 일 구현예에서, 상기 케이블은 전도체 및 상기 전도체의 적어도 일부를 피복하는 절연층을 포함하며, 상기 절연층은 a) 에틸렌으로부터 유도된 단위 및 에틸렌계 공중합체의 총 중량을 기준으로 0 중량% 초과 내지 3.5 중량% 이하의, 하나 이상의 극성 공단량체로부터 유도된 단위를 포함하는, 하나 이상의 에틸렌계 공중합체, b) 하나 이상의 항산화제, 및 c) 유기 퍼옥사이드를 포함하는 조성물을 포함하며, 여기서 상기 조성물은 상기 에틸렌계 공중합체 이외의 올레핀계 공중합체를 상기 조성물의 총 중량을 기준으로 0 중량% 내지 1 중량% 미만으로 포함한다. 추가 구현예에서, 상기 절연층의 조성물은 또한 선택적으로 d) 하나 이상의 공동작용제 및 e) 하나 이상의 트리 지연제를 포함한다.
추가 구현예에서, 상기 케이블에 걸쳐 인가되는 전압은 중전압 (즉, 2 kV 이상 내지 70 kV 미만), 고전압 (즉, 70 kV 이상 내지 220 kV 미만), 및 초고전압 (즉, 220 kV 이상)으로 구성된 군으로부터 선택된다.
예로서, 이에 제한되는 것은 아니지만, 본 개시내용의 일부 구체예를 이하의 실시예에서 상세히 기술한다.
실시예
본 개시내용의 중합체, 조성물 및 공정 및 이의 용도가 하기 실시예에 의해 더욱 상세히 기재된다. 하기 실시예는 본 개시내용을 예시하기 위한 목적으로 제공되며, 본 발명의 범위를 제한하는 것으로 해석되지 않아야 한다.
물질
PE1: 저밀도 폴리에틸렌 (LDPE); 0.921 g/cc; MI = 1.8 g/10분
EVA1 (Elvax™ 40L03): 에틸렌-비닐 아세테이트; 40 중량%의 비닐 아세테이트; MI = 3 g/10분
EVA2 (Elvax™ 460): 에틸렌-비닐 아세테이트; 18 중량%의 비닐 아세테이트; MI = 2.5 g/10분
EVA3 (Elvax™ 260): 에틸렌-비닐 아세테이트; 28 중량%의 비닐 아세테이트; MI = 6 g/10분
EVA4 (Elvax™ 360): 에틸렌-비닐 아세테이트; 25 중량%의 비닐 아세테이트; MI = 2 g/10분
EVA5: 에틸렌-비닐 아세테이트; 0.1 중량%의 비닐 아세테이트; MI = 2.3 g/10분
EVA6: 에틸렌-비닐 아세테이트; 0.2 중량%의 비닐 아세테이트; MI = 2.5 g/10분
EVA7: 에틸렌-비닐 아세테이트; 0.4 중량%의 비닐 아세테이트; MI = 2.8 g/10분
EVA8: 에틸렌-비닐 아세테이트; 0.8 중량%의 비닐 아세테이트; MI = 3.7 g/10분
EVA9: 에틸렌-비닐 아세테이트; 1.6 중량%의 비닐 아세테이트; MI = 2.5 g/10분
EEA1: 에틸렌-에틸 아크릴레이트; 16 중량%의 에틸 아크릴레이트; MI = 1 g/10분; 밀도 = 0.93 g/cc
항산화제: Lowinox TBM-6 (4,4'-티오-비스(2-부틸-5-메틸페놀))
유기 퍼옥사이드: 디큐밀 퍼옥사이드
공동작용제: Lianda Corp.사로부터 Trilink 7로서 입수 가능한 트리알릴이소시아누레이트 (TAIC)
하기 표 1에 나타낸 양의 물질을 이용하여 가교성 샘플을 제조한다. 각 샘플에 대해, PE1 및 에틸렌과 극성 공단량체의 공중합체 (해당되는 경우)를 180℃의 용융 온도를 목표로 하여 브라벤더 믹서 보울 (Brabender mixer bowl) 내에서 플럭스(flux)한다. 믹서는 30 rpm으로 설정한다. 플럭스가 달성되면 항산화제를 첨가하고 샘플을 5분 동안 혼합한다. 생성된 물질을 실온에서 가압하여 원판을 제조한 다음 길로틴 커터 (guillotine cutter)를 사용하여 작은 조각으로 절단한다. 상기 작은 조각을 180℃의 단일 스크류 압출기를 사용하여 스트랜드로 압출시키고, 이를 잘게 잘라 펠렛화된 중간체 화합물을 수득한다. 상기 펠렛을 70℃에서 4시간 동안 예열하고 가열된 펠렛을 유리 병 내의 디큐밀 퍼옥사이드에 침지시킴으로써, 상기 펠렛화된 중간체 화합물을 퍼옥사이드에 침지시킨다. 그런 다음, 퍼옥사이드의 균일한 분포를 보장하기 위해 샘플을 10분간 압연한다.
그런 다음, 샘플을 70℃의 오븐에 12시간 이상 방치하여 가교성 폴리에틸렌 화합물을 수득한다. 생성된 가교성 폴리에틸렌 화합물을 전기 프레스 상에서 120℃ 및 저압 (500 psi)에서의 3분으로 시작해서 고압 (2500 psi)에서 4분간 가교시킨다. 그런 다음, 플라크를 조각으로 잘게 자르고, 다시 120℃ 및 저압 (400 psi)에서의 3분 및 고압 (2500 psi)에서 4분간 플라크로 제조한다. 그런 다음, 온도를 180℃로 올리고, 온도에 도달하면 플라크를 고압 및 180℃에서 12분간 유지한다.
Figure 112019054500042-pct00001
생성된 가교 플라크 (공칭 두께 = 0.3 mm)를 진공 오븐에서 60℃에서 3일 동안 탈기시키고, 전술된 2 kV, 4 kV, 6 kV 및 8 kV 시험 조건에 따라 60℃, 90℃ 및 120℃에서 손실 계수를 평가한다. 손실 계수 시험 결과를 하기 표 2에 나타내었다. 또한, 120℃ 및 120℃에서의 23±2 kV/mm의 전계 응력에서의 대조군 및 CS1 내지 CS5의 손실 계수 시험 결과를 도 1에 그래픽 형태로 표시하였다.
Figure 112019054500042-pct00002
대조군을 제외한 표 1의 각 제형에서, 조성물 내의 전체 극성 공단량체 함량이 동일하다 (0.2 중량%). 그러나, 각 제형에서, 상기 0.2 중량%의 극성 공단량체 함량은 상이한 희석법에 의해 달성된다; 즉, 상기 하나 이상의 극성 공단량체로부터 유도된 단위를 포함하는 에틸렌계 공중합체는 LDPE로 희석된다. 예를 들어, CS1 제조시, 40 중량%의 극성 공단량체 (VA) 함량을 갖는 EVA1이 PE1 (LDPE)에 0.6 중량%로 첨가되어, 0.2 중량%의 최종 극성 공단량체 함량을 갖게 된다. 대조적으로, CS2 제조시, 18 중량%의 극성 공단량체 함량을 갖는 EVA2가 PE1 (LDPE)에 1.3 중량%로 첨가되어, 0.2 중량%의 최종 극성 공단량체 (VA) 함량을 갖게 된다.
표 2에 나타난 바와 같이, 모든 측정 온도와 전계 응력 수준 측정치에서 놀라운 경향이 관찰된다. 전체 시스템에 극성 공단량체를 전달하기 위해 사용된 공중합체 내에 존재하는 극성 공단량체 (비닐 아세테이트 또는 에틸 아크릴레이트)의 함량이 감소함에 따라 (즉, 극성 공단량체가 상기 조성물 내에 더 넓게 분포됨에 따라), 각 비교예 샘플의 전체 조성물의 최종 극성 공단량체 함량이 동일함 (0.2 중량%)에도 불구하고, 손실 계수가 감소하였다. 즉, 전체 조성물의 전체 공단량체 (VA 또는 EA) 함량이 일정하게 유지 되었기 때문에 (0.2 중량%), 특정 온도에서의 손실 계수가 거의 일정하게 유지 될 것으로 예상되었다. 그러나, 놀랍게도, 조성물의 LDPE 함량이 감소함 (즉, 전체 시스템에 극성 공단량체를 전달하기 위해 사용된 공중합체가 덜 희석됨)에 따라 손실 계수가 감소함을 발견 하였다.
MV, HV 및 EHV 절연체의 전기적 요건을 충족시키기 위해서는, 전체 조성물 중 극성 공단량체의 수준을 최소화하는 것이 바람직하다. 본 개시내용의 결과는 필요한 수준의 용해도 증가를 위한 특정 수준의 극성을 포함하면서도 전기적 특성에 미치는 악영향을 최소화하는 방법은, 에틸렌-극성 공단량체 공중합체와 비극성 에틸렌계 공중합체 또는 다른 올레핀계 중합체의 블렌딩을 통해 극성 공단량체를 전달하는 대신에, 극성 공중합체가 조성물의 전체 중합체 부분에 걸쳐 분포되도록 하는 것임을, 즉, 에틸렌으로부터 유도된 단위 및 공중합체의 총 중량을 기준으로 0 중량% 초과 내지 3 중량% 이하의, 하나 이상의 극성 공단량체로부터 유도된 단위를 포함하는, 에틸렌계 공중합체를 조성물 내의 유일한 올레핀계 중합체로 사용하는 것임을 나타낸다.
표 2에서 관찰된 놀랍고도 예기치 않은 결과에 기초하여, 0.1 중량%, 0.2 중량%, 0.4 중량%, 0.8 중량%, 1.6 중량% 및 3.2 중량%의 총 비닐 아세테이트 수준을 갖는 일련의 6개의 에틸렌/비닐 아세테이트 이원중합체를 제조하였다. 상기 이원중합체는 각각 오토클레이브 고압 폴리에틸렌 반응기에서 제조하였다. 상기 6개의 에틸렌/비닐 아세테이트 중합체는, 하기 표 3에 요약된 바와 같이, 이들이 조성물 내의 유일한 중합체로 사용된다는 점, 즉 LDPE와 블렌딩되지 않는다는 점을 제외하고는, 비교예과 유사한 방식으로 평가되었다. 하기 표 4에 나타난 바와 같이, 결과는 표 2로부터 외삽된 데이터와 일치한다.
Figure 112019054500042-pct00003
Figure 112019054500042-pct00004
표 4에 나타난 바와 같이, EVA 이원중합체를 단독 폴리올레핀으로서 사용하여 3.5 중량% 이하의 VA를 함유하는 조성물을 형성하는 IE1 내지 IE7의 손실 계수는 모든 시험 조건에서 낮게 유지된다. 즉, 60℃에서의 손실 계수는 2.9 kV/mm 내지 23 kV/mm의 전계 응력에서 0.030% 이하, 및 실제로, 0.020% 미만으로 유지된다. 90℃에서의 손실 계수는 2.9 kV/mm 내지 5.8 kV/mm의 전계 응력에서 0.010% 미만, 특히 0.007% 미만으로 유지된다. 90℃에서의 손실 계수는 9 kV/mm 내지 12 kV/mm의 전계 응력에서 0.020% 미만, 특히 0.010% 미만으로 유지된다. 90℃에서의 손실 계수는 15 kV/mm 내지 17 kV/mm의 전계 응력에서 0.040% 미만, 특히 0.020% 미만으로 유지된다. 90℃에서의 손실 계수는 20 kV/mm 내지 23 kV/mm의 전계 응력에서 0.060% 이하, 특히 0.030% 미만으로 유지된다. 120℃에서의 손실 계수는 2.9 kV/mm의 전계 응력에서 0.015% 미만, 특히 0.012% 미만으로 유지된다. 120℃에서의 손실 계수는 5.8 kV/mm의 전계 응력에서 0.016% 미만, 특히 0.014% 미만으로 유지된다. 120℃에서의 손실 계수는 9 kV/mm의 전계 응력에서 0.022% 이하, 특히 0.020% 미만으로 유지된다. 120℃에서의 손실 계수는 12 kV/mm의 전계 응력에서 0.040% 미만, 특히 0.220% 미만으로 유지된다. 120℃에서의 손실 계수는 15 kV/mm의 전계 응력에서 0.070% 미만, 특히 0.040% 미만으로 유지된다. 120℃에서의 손실 계수는 17 kV/mm의 전계 응력에서 0.110% 미만, 특히 0.070% 미만으로 유지된다. 120℃에서의 손실 계수는 20 kV/mm의 전계 응력에서 0.160% 이하, 특히 0.090% 미만으로 유지된다. 120℃에서의 손실 계수는 23 kV/mm의 전계 응력에서 0.200% 미만, 특히 0.120% 미만으로 유지된다.
각 조성물에 대해 일정한 온도 및 전계 응력에서 표를 작성함으로써 상기 6개의 에틸렌/비닐 아세테이트 이원중합체에 대한 추가 분석을 완료하였다. 가장 까다로운 조건의 측정 (예를 들어, 최고 온도 및 최고 전계 응력)에 대한 분석을 표 5에 나타내었다.
Figure 112019054500042-pct00005
표 5에 나타난 바와 같이, 전체 조성물에 대한 특정 극성 공단량체 함량 (예를 들어, 0.2 중량%)에서, 공중합체 (예를 들어, EVA) 내의 극성 공단량체 (예를 들어, VA)의 양이 감소함에 따라, 예기치 않게도, 손실 계수가 유의하게 감소한다. 임의의 특정 이론으로 결부시키고자 하는 것은 아니지만, 전체 조성물에 대한 특정 공단량체 함량에서의 손실 계수는, 공단량체가 전체 조성물에 걸쳐 보다 균일하게 분포될수록 감소한다. 예를 들어, 상기 표 5에서, 0.2의 VA 함량에서의 손실 계수는 최종 조성물 내의 EVA의 양이 증가함에 따라 감소한다. 이러한 경향은 예기치 못한 것인데, 조성물 내의 전체 공단량체 함량이 거의 동일하기 때문이다; 즉, 공중합체 내의 공단량체의 양이 감소함에 따라 공중합체의 양이 증가하기 때문이다.
손실 계수 동향을 추가로 분석하기 위해, 전술된 절차 및 하기 표 6에 제시된 제형에 따라 추가적인 비교예 샘플을 제조하였다.
Figure 112019054500042-pct00006
하기 표 7 및 표 8는 CS6 내지 CS13의 손실 계수 데이터를 포함한다.
Figure 112019054500042-pct00007
Figure 112019054500042-pct00008
표 7 및 표 8에서 확인된 바와 같이, 동일한 극성 공단량체 함량에서, 에틸렌으로부터 유도된 단위 및 공중합체의 총 중량을 기준으로 0 중량% 초과 내지 3.5 중량% 이하의, 하나 이상의 극성 공단량체로부터 유도된 단위를 포함하는, 에틸렌계 공중합체의 양이 증가할수록, 즉, 상기 조성물이 에틸렌으로부터 유도된 단위 및 공중합체의 총 중량을 기준으로 0 중량% 초과 내지 3.5 중량% 이하의, 하나 이상의 극성 공단량체로부터 유도된 단위를 포함하는, 에틸렌계 공중합체를 상기 조성물 내의 유일한 폴리올레핀으로서 포함하는 경우, 예기치 않게도, 손실 계수가 유의하게 감소한다. 즉, CS6 내지 CS13 각각은 최종 조성물의 최종 공단량체 함량을 달성하기 위해 LDPE와 에틸렌계 공중합체의 블렌드를 사용한다. CS6 내지 CS13 각각은 에틸렌계 공중합체가 유일한 폴리올레핀인 발명예들 각각보다 더 큰 손실 계수를 갖는다.
상기 표들에 나타난 결과는 예기치 못한 것인데, 왜냐하면 특정 공단량체 함량의 조성물의 손실 계수는, 더 높은 공단량체 함량을 갖는 에틸렌계 공중합체를 다른 폴리올레핀 (예를 들어, LDPE)로 희석하여 전체 공단량체 함량을 달성하는지 또는 낮은 공단량체 함량을 갖는 단일한 에틸렌계 공중합체를 사용하는지 여부에 관계없이, 동일할 것으로 예측되기 때문이다. 그러나, 예상과는 달리, 블렌드를 사용하지 않는 경우, 즉, 조성물 내의 유일한 폴리올레핀이 에틸렌으로부터 유도된 단위 및 공중합체의 총 중량을 기준으로 0 중량% 초과 내지 3.5 중량% 이하의, 하나 이상의 극성 공단량체로부터 유도된 단위를 포함하는, 에틸렌계 공중합체인 경우, 손실 계수가 감소한다.
본 개시내용은 특히 본원에 포함된 구현예들 및 예시들에 한정되지 않고, 이하 청구범위의 범주 내에 있는 상기 구현예들의 일부 및 상이한 구현예들의 구성요소의 조합을 비롯한 상기 구현예들의 변형 형태를 포함하려는 것이다.

Claims (10)

  1. 조성물로서,
    a) 에틸렌으로부터 유도된 단위 및 에틸렌계 공중합체의 총 중량을 기준으로 0 중량% 초과 내지 3.5 중량% 이하의, 비닐 아세테이트로부터 유도된 단위를 포함하는, 하나 이상의 가교된 에틸렌계 공중합체;
    b) 하나 이상의 항산화제;
    c) 유기 퍼옥사이드,
    d) 선택적으로, 하나 이상의 공동작용제; 및
    e) 선택적으로, 하나 이상의 트리 지연제를 포함하며,
    상기 조성물이 상기 에틸렌계 공중합체 이외의 올레핀계 중합체를 상기 조성물의 총 중량을 기준으로 0 중량% 내지 1 중량% 미만으로 포함하고;
    상기 조성물은 상기 조성물의 총 중량을 기준으로 0.1 wt% 내지 1.6 wt%의 전체 공단량체를 포함하고;
    상기 조성물은 120℃ 및 23 kV/mm의 전계 응력에서 0% 초과 내지 0.150%의 손실 계수를 가지는, 조성물.
  2. 제1항에 있어서, 상기 조성물이,
    a) 상기 에틸렌계 공중합체;
    b) 상기 하나 이상의 항산화제;
    c) 상기 유기 퍼옥사이드;
    d) 선택적으로, 상기 하나 이상의 공동작용제; 및
    e) 선택적으로, 상기 하나 이상의 트리 지연제로 구성되는, 조성물.
  3. ◈청구항 3은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.◈
    제1항 및 제2항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 에틸렌계 공중합체가 에틸렌과 비닐 아세테이트의 이원중합체인, 조성물.
  4. 삭제
  5. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 하나 이상의 항산화제가 티오에테르, 티오에스테르, DSTDP, 4,4'-티오비스(2-t-부틸-5-메틸페놀), 테트라키스[메틸렌(3,5-디-tert-부틸-4-히드록시하이드로신나메이트)]메탄 및 1,3,5-트리스(4-tert-부틸-3-히드록시-2,6-디메틸벤질)-1,3,5-트리아진-2,4,6-트리온으로 구성된 군으로부터 선택되는, 조성물.
  6. 삭제
  7. ◈청구항 7은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.◈
    제1항에 있어서, 120℃의 온도 및 23 kV/mm의 전계 응력에서 0% 내지 0.100% 이하의 손실 계수를 특징으로 하는, 조성물.
  8. 제1항 또는 제2항의 조성물을 포함하는 절연층을 포함하는 케이블.
  9. 케이블로서,
    전도체; 및
    상기 전도체의 적어도 일부를 피복하는 절연층을 포함하며,
    상기 절연층은
    a) 에틸렌으로부터 유도된 단위 및 에틸렌계 공중합체의 총 중량을 기준으로 0 중량% 초과 내지 3.5 중량% 이하의, 비닐 아세테이트로부터 유도된 단위를 포함하는, 하나 이상의 가교된 에틸렌계 공중합체;
    b) 하나 이상의 항산화제; 및
    c) 유기 퍼옥사이드를 포함하는 조성물을 포함하며,
    상기 조성물은 상기 에틸렌계 공중합체 이외의 올레핀계 중합체를 상기 조성물의 총 중량을 기준으로 0 중량% 내지 1 중량% 미만으로 포함하고;
    상기 조성물은 상기 조성물의 총 중량을 기준으로 0.1 wt% 내지 1.6 wt%의 전체 공단량체를 포함하고;
    상기 절연층은 120℃ 및 23 kV/mm의 전계 응력에서 0% 초과 내지 0.150%의 손실 계수를 가지는, 케이블.
  10. ◈청구항 10은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.◈
    전기를 전도시키는 방법으로서, 상기 방법은 제8항의 케이블에 걸쳐 2 kV 내지 220 kV 초과의 전압을 인가하는 단계를 포함하는, 방법.
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