KR20210005596A - 폴리올레핀 첨가제 제형 - Google Patents

폴리올레핀 첨가제 제형 Download PDF

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서준 한
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다우 글로벌 테크놀로지스 엘엘씨
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Abstract

폴리올레핀 중합체, 카본 블랙, 트리아지닐-작용성 힌더드 피페리딘인 힌더드 아민 광 안정화제 및 황-함유 힌더드 비스페놀인 항산화제를 포함하는 경화성 폴리올레핀-첨가제 제형 및 이의 제조 방법과 사용 방법 및 이를 포함하거나 이로부터 제조된 물품. 경화성 폴리올레핀-첨가제 제형을 경화함으로써 제조된 가교된 폴리올레핀-첨가제 생성물 및 이의 제조 방법과 사용 방법 및 이를 포함하거나 이로부터 제조된 물품.

Description

폴리올레핀 첨가제 제형
폴리올레핀-첨가제 제형, 제품, 물품 및 관련 방법.
당해 분야에서의 특허는 중국 특허 103509239 B호, 미국 특허 제5,380,591호; 미국 특허 제5,766,761호; 미국 특허 US 6,468,583 B1호; 및 미국 특허 US 6,656,986 B2호를 포함한다.
절연 전기 전도체는 통상적으로 절연층으로 피복된 전도성 코어를 포함한다. 전도성 코어는 속이 꽉 차 있거나 꼬여 있을 수 있다(예컨대, 와이어 번들). 일부 절연 전기 전도체는 또한 반도전성 층(들) 및/또는 보호 재킷(예컨대, 권취된 와이어, 테이프 또는 외피(sheath))과 같은 하나 이상의 추가 요소를 함유할 수 있다. 예는 저전압("LV", 0 초과 내지 5 미만 킬로볼트(kV)), 중전압("MV", 5 내지 69 kV 미만), 고전압("HV", 69 내지 230 kV) 및 초고전압("EHV", 230 kV 초과) 전기 전송/배전 분야에 사용하기 위한 것을 포함하여 코팅된 금속 와이어 및 전력 케이블(electrical power cable)이 있다. 전력 케이블 평가는 AEIC/ICEA 표준 및/또는 IEC 시험 방법을 사용할 수 있다. 작동 사용하는 동안 현장에서, 전력 케이블은 (예컨대, 태양으로부터) 자외선 및 (예컨대, 케이블 내에서 생성된) 최대 90℃ 이상의 열의 유해한 영향에 노출된다.
본 발명자들은 전력 케이블에서 절연층으로 사용하기 위한 새로운 물질에 대한 필요성을 발견하였다. 이 물질은 열과 자외선(UV)의 조합에 적용될 시 향상된 안정성을 나타내며 만족스러운 유전 특성을 갖는다.
이 문제에 대한 본 발명자들의 기술적 해결방븝은 만족스러운 유전 특성을 유지하면서 열로 인한 열화와 자외선으로 인한 열화를 억제한다. 해결방법은 폴리올레핀 중합체, 카본 블랙, 트리아지닐-작용성 힌더드(hindered) 피페리딘인 힌더드 아민 광 안정화제 및 황-함유 힌더드 비스페놀인 항산화제를 포함하는 경화성 폴리올레핀-첨가제 제형을 포함한다.
또한, 경화성 폴리올레핀-첨가제 제형을 경화함으로써 제조된 가교된 폴리올레핀-첨가제 생성물이 포함된다.
또한, 이의 제조 방법과 사용 방법 및 이를 포함하거나 이로부터 제조된 물품이 포함된다.
발명의 내용 및 요약서는 본원에 인용되어 포함된다. 실시형태들의 실시예는 이하의 번호가 매겨진 양태들을 포함한다.
양태 1. 구성성분(A) 내지 (D): 70 내지 99.7 중량 퍼센트(중량%)의, 190℃에서 ASTM D1238-04 및 (이후 기재된) 용융 지수 시험 방법에 따른 2.16 킬로그램의 하중에 의해 측정된, 10분 당 0.1 내지 50 그램(g/10분)의 용융 지수("I2")를 갖는 (A) 폴리올레핀 중합체; 0.1 내지 5 중량%의 (B) 카본 블랙; 0.2 내지 5 중량%, 대안적으로 0.25 내지 3.4 중량%의 (C) 트리아지닐-작용성 힌더드 피페리딘; 및 0.1 내지 1.00 중량%, 대안적으로 0.1 내지 0.90 중량%, 대안적으로 0.2 내지 0.90 중량%의, 화학식 (I): HO(R1)xPh-S-Ph(R2)yOH (I)으로서, 상기 식에서 아래첨자 x는 1 내지 3의 정수이고; HO(R1)xPh는 제1 일가 힌더드 페놀기로서, 각각의 R1은 독립적으로 (C1-C7)알킬이며 적어도 하나의 R1은 독립적으로 (C3-C6)알킬이고 상기 제1 일가 힌더드 페놀기의 히드록실(HO-)에 대해 오르토(ortho)이며; 아래첨자 y는 1 내지 3의 정수이고; Ph(R2)yOH는 제2 일가 힌더드 페놀기로서, 각각의 R2는 독립적으로 (C1-C7)알킬이며 적어도 하나의 R2는 독립적으로 (C3-C6)알킬이고 상기 제2 일가 힌더드 페놀기의 히드록실(HO-)에 대해 오르토인, (D) 황-함유 힌더드 비스페놀(SCHBP);을 포함하는 경화성 폴리올레핀-첨가제 제형. 경화성 폴리올레핀-첨가제 제형의 구성성분의 모든 중량%는 경화성 폴리올레핀-첨가제 제형의 총 중량을 기준으로 한다. "폴리올레핀 첨가제 제형"과 "폴리올레핀-첨가제 제형"은 동일한 것을 의미하며, 이는 성분 및 그 양의 목록에 따라 제조된 물질 또는 혼합물이다. 예를 들어, 양태 1에서 성분 목록은 (A) 폴리올레핀 중합체 및 첨가제(B) 내지 (D)를 포함하며 이들의 양은 각각의 중량%이다. 폴리올레핀 첨가제 제형은 경화성(예컨대, 양태 1 내지 6) 또는 가교된(예컨대, 양태 8) 것일 수 있다. "경화성"은 가교를 형성하거나 가교될 수 있음을 의미한다. "가교된"은 거대 분자와 추가로 가교될 수 있는 일부 거대 분자 사이에 일부 가교를 갖는 부분적으로 네트워크화된 물질; 또는 거대 분자 사이에 더 이상의 가교가 형성되지 않을 수 있는(정상 상태 열경화성) 완전히 네트워크화된 물질일 수 있다.
양태 2. 양태 1에 있어서, (A) 폴리올레핀 중합체는 제한 (i) 내지 (xv): (i) 에틸렌계 중합체; (ii) 저밀도 폴리에틸렌(LDPE)인 에틸렌계 중합체; (iii) 선형 저밀도 폴리에틸렌(LLDPE)인 에틸렌계 중합체; (iv) 중밀도 폴리에틸렌(MDPE)인 에틸렌계 중합체; (v) 고밀도 폴리에틸렌(HDPE)인 에틸렌계 중합체; (vi) 폴리(에틸렌-co-알파-올레핀) 중합체인 에틸렌계 중합체; (vii) 폴리프로필렌인 에틸렌계 중합체; (viii) 에틸렌/프로필렌 공중합체인 에틸렌계 중합체; (ix) 적어도 0.925 g/cm3의 밀도, 폴리에틸렌이며, 190℃/2.16kg 하중에서 0.1 내지 20 g/10분의 용융 지수(I2)를 가짐; (x) 0.89 내지 0.96 g/cm3의 밀도, 폴리프로필렌이며 230℃/2.16kg 하중에서 0.5 내지 50 g/10분의 용융 속도(MFR)을 가짐; (xi) 단봉형인 분자량 분포(MWD); (xii) 쌍봉형인 MWD; (xiii) (ii)와 (ix)의 조합; (xiv) (ii), (ix) 및 (xi)의 조합; 및 (xv) (ii), (ix) 및 (xii)의 조합; 중 어느 하나에 의해 특징되는 경화성 폴리올레핀-첨가제 제형. 대안적으로, (A)는 (A) 폴리올레핀 중합체가 제한 (i) 내지 (xv) 중 임의의 14개로부터 선택된 어느 하나의 제한에 의해 특징되는 제한 (xvi)에 의해 특징될 수 있다.
양태 3. 양태 1 내지 양태 3 중 어느 하나에 있어서, (B) 카본 블랙은 제한 (i) 내지 (iii): (i) ASTM D3849-14a에 따라 측정된 15 내지 40 나노미터(nm), 대안적으로 15 내지 30 nm, 대안적으로 16 내지 24 nm의 입자 크기; (ii) 디부틸 프탈레이트(DBP)를 사용하여 ASTM D2414-17, 절차 A에 따라 측정된 100 그램 당 50 내지 250 밀리리터(ml/100g)의 오일 흡수가(OAN: oil absorption number); 및 (iii) (i) 및 (ii) 모두; 중 어느 하나에 의해 특징되는 경화성 폴리올레핀-첨가제 제형.
양태 4. 양태 1 내지 양태 3 중 어느 하나에 있어서, (C) 트리아지닐-작용성 힌더드 피페리딘은 (i) 1,3,5-트리아진-2,4,6-트리아민, N,N'-[1,2-에탄디일비스[[[4,6-비스[부틸(1,2,2,6,6-펜타메틸-4-피페리디닐)아미노]-1,3,5-트리아진-2-일]이미노]-3,1프로판디일]]-비스[N,N'-디부틸-N,N'-비스 (1,2,2,6,6-펜타메틸-4-피페리디닐)- 및 디메틸 숙시네이트 중합체와 4-히드록시-2,2,6,6,-테트라메틸-1-피페리딘에탄올(예컨대, Tinuvin 111)의 혼합물; (ii) (폴리[[6-(1,1,3,3-테트라메틸부틸)아미노]-1,3,5-트리아진-2,4-디일][[2,2,6,6-테트라메틸-4-피페리딜)이미노]]헥사메틸렌 (2,2,6,6-테트라메틸-4-피페리딜)이미노]])(Chimassorb 944); (iii) (1,3,5-트리아진-2,4,6-트리아민-N,N'-[1,2-에탄디일비스[[[4,6-비스[부틸(1,2,2,6,6-펜타메틸-4-피페리디닐)아미노]-1,3,5-트리아진-2-일]이미노]-3,1-프로판디일]]-비스[N,N'-디부틸-N,N'-비스 (1,2,2,6,6-펜타메틸-4-피레리디닐)(Chimassorb 119); 및 (iv) 1,6-헥산디아민, N,N'-비스(2,2,6,6-테트라메틸-4-피페리디닐)-중합체와 N-부틸-1-부탄아민 및 N-부틸-2,2,6,6-테트라메틸-4-피페리딘아민을 갖는 2,4,6-트리클로로-1,3,5-트리아진의 반응 생성물(Chimassorb 2020, CAS 192268-64-7)로부터 선택되는, 경화성 폴리올레핀-첨가제 제형. 대안적으로, (C)는 (v) (i) 내지 (iv) 중 임의의 2개의 조합; 및 (vi) 제한 (i) 내지 (iv) 중 임의의 3개로부터 선택된 어느 하나의 제한의 조합으로부터 선택될 수 있다.
양태 5. 양태 1 내지 양태 4 중 어느 하나에 있어서, (D) SCHBP는 제한 (i) 내지 (ix): (i) 아래첨자 x는 2 또는 3이다; (ii) 적어도 하나의 R1은 1,1-디메틸에틸이며 상기 제1 일가 힌더드 페놀기의 히드록실에 대해 오르토이다; (iii) 아래첨자 y는 2 또는 3이다; (iv) 적어도 하나의 R2는 1,1-디메틸에틸이며 상기 제2 일가 힌더드 페놀기의 히드록실에 대해 오르토이다; (v) 적어도 하나의 R1은 1,1-디메틸에틸이고 상기 제1 일가 힌더드 페놀기의 히드록실에 대해 오르토이며 적어도 하나의 R1은 메틸이다; (vi) 적어도 하나의 R2는 1,1-디메틸에틸이고 상기 제2 일가 힌더드 페놀기의 히드록실에 대해 오르토이며 적어도 하나의 R2는 메틸이다; (vii) 아래첨자 x는 2이고, 하나의 R1은 1,1-디메틸에틸이고 상기 제1 일가 힌더드 페놀기의 히드록실에 대해 오르토이며 하나의 R1은 메틸이다; (viii) 아래첨자 y는 2이고, 하나의 R2는 1,1-디메틸에틸이고 상기 제2 일가 힌더드 페놀기의 히드록실에 대해 오르토이며 하나의 R2는 메틸이다; 그리고 (ix) 상기 SCHBP는 4,4′-티오비스(2-(1,1-디메틸에틸)-5-메틸페놀)이다; 중 어느 하나에 의해 특징되는, 경화성 폴리올레핀-첨가제 제형.
양태 6. 양태 1 내지 양태 5 중 어느 하나에 있어서, 0.1 내지 5 중량%의 (E) 유기 과산화물; (F) 화학식 (I)과 상이한 구조를 갖는 항산화제; (G) 가공 보조제; (H) 착색제; (I) 금속 비활성화제; (J) 올레핀-작용성 가수분해성 실란; (K) 부식 방지제; (L) 난연제; 및 (M) 충전제로부터 선택된 적어도 하나의 첨가제를 더 포함하는, 경화성 폴리올레핀-첨가제 제형. 일부 양태에서, 양태 1 내지 양태 5 중 어느 하나의 경화성 폴리올레핀-첨가제 제형은 0.1 내지 5 중량%의 (E) 유기 과산화물 및/또는 (J) 올레핀-작용성 가수분해성 실란을 더 포함한다.
양태 7. 혼합물을 제공하도록 양태 1 내지 양태 5 중 어느 하나의 구성성분 (A) 내지 (D) 및 선택적으로 양태 6의 구성성분 (E) 내지 (M) 중 어느 하나 이상을 혼합하는 단계; 및 경화성 폴리올레핀-첨가제 제형을 제조하도록 상기 혼합물을 융용 또는 압출하는 단계를 포함하는, 경화성 폴리올레핀-첨가제 제형의 제조 방법. 일부 양태에서, 상기 방법은 구성성분 (A) 내지 (E) 및 선택적으로 (J)를 혼합하는 단계를 더 포함한다.
양태 8. 양태 1 내지 양태 6 중 어느 하나의 경화성 폴리에틸렌-첨가제 제형을 경화하여 수득된 반응 생성물을 포함하는 가교된 폴리올레핀-첨가제 생성물. 가교된 폴리올레핀-첨가제 생성물의 구성성분의 모든 중량%는 가교된 폴리올레핀-첨가제 생성물의 총 중량을 기준으로 한다.
양태 9. 양태 8의 가교된 폴리올레핀-첨가제 생성물의 성형된 형태를 포함하는 제조된 물품.
양태 10. 전도성 코어 및 상기 전도성 코어를 적어도 부분적으로 둘러싸는 중합체층을 포함하는 코팅된 전도체로서, 상기 중합체층의 적어도 일부는 양태 1 내지 양태 6 중 어느 하나의 경화성 폴리에틸렌-첨가제 제형 또는 양태 8의 가교된 폴리올레핀-첨가제 생성물을 포함하는, 코팅된 전도체.
양태 11. 전도성 코어를 통해 전기의 흐름을 발생시키도록 양태 10의 코팅된 전도체의 전도성 코어에 전압을 인가하는 단계를 포함하는, 전기를 전도하는 방법.
일부 양태에서, 폴리올레핀-첨가제 제형은 제한 (i) 내지 (xii): (i) 168시간 동안 150℃에서 열 노화 후 9.0 내지 50 메가파스칼(MPa)의 인장 강도; (ii) 168시간 동안 150℃에서 열 노화 후300 퍼센트(%) 이상, 대안적으로 400% 초과의 파단 연신율; (iii) 1,000시간 동안 QUV 노화 후 18 Mpa 이상의 인장 강도; (iv) 1,000시간 동안 QUV 노화 후 300% 내지 1,000%, 대안적으로 500% 내지 1,000%의 파단 연신율; (v) 0.20 내지 5 뉴턴-미터(N-M), 대안적으로 0.30 내지 5 N-M의 20분 후 182℃에서 무빙 다이 레오미터(MDR: moving die rheometer) 최고 측정 토크(MH); (vi) 23℃ 및 1 메가헤르츠(MHz)에서 2.40 이하의 유전 상수; (vii) 0.0010 이하, 대안적으로 0.0009 이하, 대안적으로 0.00010 내지 0.00050의 손실 계수; (viii) (iii) 또는 (iv) 및 (vi) 또는 (vii)의 조합; (ix) (iii), (iv), (vi) 및 (vii)의 조합; (x) (ii) 또는 (iii)와 (vi) 및 (vii) 중 적어도 하나의 조합; (xi) (i) 내지 (vii) 중 어느 6개의 조합; 및 (xii) (i) 내지 (vii)의 각각의 조합; 중 어느 하나에 의해 특징된다.
카본 블랙 응집체: 카본 블랙의 최소 분산성 단위인 이산된 단단한 콜로이드 독립체. 카본 블랙 응집체는 광범위하게 결합된 입자로 구성된다.
카본 블랙 응집체 크기: ASTM D3849-14a에 따라 복수의 측정에서 계산된 평균값인 분포 특성.
카본 블랙 입자: 카본 블랙 응집체의 작은 구형, 파라결정질(paracrystalline), 비 이산 성분. 카본 블랙 입자는 파쇄에 의해 카본 블랙 응집체로부터 분리될 수 있다.
카본 블랙 입자 크기: ASTM D3849-14a에 따라 복수의 측정에서 계산된 평균값인 분포 특성.
"가교된 폴리올레핀-첨가제 생성물"은 가교된 폴리올레핀 구성성분 및 과산화물 이외의 적어도 하나의 첨가제 구성성분을 포함하는 물질을 의미한다. 과산화물 이외의 적어도 하나의 첨가제 구성성분은 (B) 카본 블랙, (C) 트리아지닐-작용성 힌더드 피페리딘 및 (D) 황-함유 힌더드 비스페놀(SCHBP), 및 선택적으로 구성성분 (F) 내지 (M) 등과 같은 임의의 하나 이상의 선택적 첨가제를 포함한다. 가교된 폴리올레핀-첨가제 생성물은 과산화물 경화 또는 조사 경화될 수 있다. 과산화물-경화 가교된 폴리올레핀-첨가제 생성물은 (E) 유기 과산화물이 없을 수 있다.
"경화성 폴리올레핀-첨가제 제제"는 가교성 폴리올레핀 구성성분 및 적어도 하나의 첨가제 구성성분을 포함하는 물질을 의미한다. 가교성 폴리올레핀 구성성분이라고도 하는 경화성 폴리올레핀 구성성분은 조사-유도 또는 과산화물/열-유도된 가교에 의해 경화될 수 있으며, 따라서 경화성 폴리올레핀-첨가제 제형은 (E) 유기 과산화물이 없을 수 있으며, 대안적으로 (E)를 더 포함할 수 있다. 과산화물 이외의 적어도 하나의 첨가제 구성성분은 (B) 카본 블랙, (C) 트리아지닐-작용성 힌더드 피페리딘 및 (D) 황-함유 힌더드 비스페놀(SCHBP), 및 선택적으로 구성성분 (E) 내지 (M) 등과 같은 임의의 하나 이상의 선택적 첨가제를 포함한다.
"경화" 및 "가교"는 가교된 생성물(망상 중합체)을 형성하는 것을 의미하는 것으로 본원에서 상호 교환적으로 사용된다.
"(메트)아크릴레이트"는 아크릴레이트, 메타크릴레이트 및 이들의 조합을 포함한다. (메트)아크릴레이트는 비치환될 수 있다.
"중합체"는 단독중합체 또는 공중합체를 의미한다. 단독중합체는 공단량체 없이 단지 일종의 단량체로부터 유래된 단량체성 단위로 구성된 거대 분자이다. 공중합체는 단량체성 단위 및 공단량체성 단위를 갖는 거대분자이고, 여기서 단량체성 단위는 제1 단량체를 중합하여 제조되고, 공단량체성 단위는 공단량체라고 칭하는 하나 이상의 상이한 제2의 또는 그 이상의 단량체를 중합하여 제조된다. 중합체는 또한 이러한 거대분자의 집합을 포함한다. 단량체 및 공단량체는 중합성 분자이다. 단량체 단위 또는 "량체(mer)"라고도 불리는 단량체성 단위는 단일 단량체 분자가 거대 분자(들)의 구조에 기여하는 (단일 단량체 분자로부터 유래된) 최대 구성적 단위이다. 공단량체 단위 또는 "공량체(comer)"라고도 불리는 공단량체성 단위는 단일 공단량체 분자가 거대 분자(들)의 구조에 기여하는 (단일 공단량체 분자로부터 유래된) 최대 구성적 단위이다. 각각의 단위는 통상적으로 이가이다. "이원중합체"는 단량체 및 하나의 공단량체로부터 제조된 공중합체이다. "삼원중합체"는 단량체 및 2개의 상이한 공단량체로부터 제조된 공중합체이다. 에틸렌계 공중합체는 단량체성 단위가 단량체 에틸렌(CH2=CH2)으로부터 유래되고 분자 당 평균적으로 적어도 50 중량%의 거대분자를 포함하고, 공단량체성 단위가 본원에 기재된 하나 이상의 공단량체로부터 유래되고, 분자당 평균적으로 0 초과 내지 최대 50 중량%의 거대분자를 포함하는 공중합체이다.
경화성 폴리에틸렌-첨가제 제형. 경화성 폴리에틸렌-첨가제 제형은, 모두 경화성 폴리에틸렌-첨가제 제형의 총 중량을 기준으로, 적어도 55 중량%, 대안적으로 적어도 70 중량%, 대안적으로 적어도 80 중량%, 대안적으로 적어도 90 중량%의 (A) 폴리올레핀 중합체를 함유할 수 있다. 경화성 폴리에틸렌-첨가제 제형은 (i) 착색제, (ii) 폴리프로필렌 중합체, (iii) (i) 및 (ii) 모두가 없을 수 있다.
경화성 폴리에틸렌-첨가제 제형은 다수의 상이한 방식으로 제조될 수 있다. 일부 양태에서, 경화성 폴리에틸렌-첨가제 제형은 (A) 폴리올레핀 중합체의 용융물을, (B) 카본 블랙, (C) 트리아지닐-작용성 힌더드 피페리딘 및 (D) 화학식 (I)의 황-함유 힌더드 비스페놀(SCHBP), 및 임의의 선택적 구성성분(예컨대, 구성성분 (E) 내지 (M) 중 임의의 0, 1 이상)과 혼합하여 구성성분 (A), (B), (C), (D) 및 0, 1 이상의 (E) 내지 (M)의 부가혼합물로서 경화성 폴리에틸렌-첨가제 제형을 제공함으로써 제조될 수 있다. 혼합은 배합, 혼련 또는 압출을 포함할 수 있다. 혼합을 용이하게 하기 위해, 하나 이상의 구성성분(예컨대, (B), (C), (D), (E) 등)이 (A)의 일부에서 첨가제 마스터 배치의 형태로 제공되거나, (A) 이외의 비극성 캐리어 수지에 분산액으로서 제공될 수 있다. 비극성 캐리어 수지는 폴리프로필렌 중합체일 수 있다.
첨가제 (E) 내지 (M)과 같은 하나 이상의 선택적 구성성분을 함유하는 경화성 폴리에틸렌-첨가제 제형을 제조할 수 있는 또 다른 방법은 (A), (B), (C) 및 (D)로 이루어진 경화성 폴리에틸렌-첨가제 제형의 비 용융 형태, 예컨대 펠릿 형태를 제조하는 것 및 비 용융 형태를 선택적 성분(들)과 접촉하는 것이다. 접촉은 침지(soaking), 흡수(imbibing) 또는 주입(injecting)을 포함할 수 있다. 접촉은 약 20℃ 내지 100℃의 온도에서 0.1 내지 100시간 동안, 예컨대 60℃ 내지 80℃에서 0.1 내지 24시간 동안 수행될 수 있다.
경화성 폴리에틸렌-첨가제 제형은 단일 부분(one-part) 제형, 대안적으로는 다중-부분(multi-part) 제형, 예컨대 2-부분 제형, 대안적으로는 3-부분 제형으로 제조될 수 있다. 단일-부분 제형은 경화성 폴리에틸렌-첨가제 제형의 실시형태의 모든 구성성분을 함유한다. 다중-부분 제형은 경화성 폴리에틸렌-첨가제 제형의 구성성분의 상이한 일종 또는 양을 상이한 부분으로 갖는 다중 부분을 함유한다. 원하는 경우, 다중-부분 제형의 상이한 부분을 조합하여 단일-부분 제형을 제공할 수 있다. 구성성분의 임의의 조합이 이들 제형의 일부 또는 일부들에 포함될 수 없는 고유한 이유는 없다.
경화성 폴리에틸렌-첨가제 제형은 분할된 고체 형태 또는 연속 형태일 수 있다. 분할된 고체 형태는 과립, 펠릿, 분말, 또는 임의의 이들의 2개 이상의 조합을 포함할 수 있다. 연속 형태는 성형 부품(예컨대, 취입 성형 부품) 또는 압출 부품(예컨대, 전기 전도체 장치의 절연 층)일 수 있다. 경화성 폴리에틸렌-첨가제 제형은 조사 경화 또는 유기 과산화물/열 경화에 의해 가교성일 수 있다. 원하는 경우, 가교성 폴리올레핀-첨가제 제형은 저장 온도(예컨대, 23℃)로 냉각되고, 1시간, 1주, 1개월 또는 그보다 긴 기간 동안 저장될 수 있다.
가교된 폴리올레핀-첨가제 생성물. 가교된 폴리올레핀-첨가제 생성물은, 모두 가교된 폴리올레핀-첨가제 제형의 총 중량을 기준으로, 적어도 55 중량%, 대안적으로 적어도 70 중량%, 대안적으로 적어도 80 중량%, 대안적으로 적어도 90 중량%의 (A) 폴리올레핀 중합체를 함유할 수 있다. 가교된 폴리에틸렌-첨가제 생성물은 (i) 착색제, (ii) 폴리프로필렌 중합체, (iii) (i) 및 (ii) 모두가 없을 수 있다.
가교된 폴리올레핀-첨가제 생성물은 분할된 고체 형태 또는 연속 형태일 수 있다. 분할된 고체 형태는 과립, 펠릿, 분말, 또는 임의의 이들의 2개 이상의 조합을 포함할 수 있다. 연속 형태는 성형 부품(예컨대, 취입 성형 부품) 또는 압출 부품(예컨대, 전기 전도체 장치의 절연 층)일 수 있다. 원하는 경우 가교된 폴리올레핀-첨가제 생성물은 주위 온도(예컨대, 23℃)에서 1시간, 1주, 1개월 또는 그 보다 긴 기간 동안 저장될 수 있다.
구성성분 (A) 폴리올레핀 중합체. (A) 폴리올레핀 중합체는 단일 성분의 폴리올레핀 중합체(단봉형 분자량 분포를 가짐) 또는 2개 이상의 폴리올레핀 중합체의 블렌드일 수 있다. 각각의 폴리올레핀 중합체는 가교성 또는 가교된(경화된) 단일 상 또는 다중 상(예컨대, 비정질 및 결정질 상) 물질일 수 있다. 공중합체는 이원중합체, 삼원중합체 등을 포함한다.
(A) 폴리올레핀 중합체는 99 내지 100 중량%의 에틸렌성 단량체 단위를 함유하는 폴리에틸렌 단독중합체일 수 있다. 폴리에틸렌 단독중합체는 배위 중합에 의해 제조된 고밀도 폴리에틸렌(HDPE) 단독중합체 또는 라디칼 중합에 의해 제조된 저밀도 폴리에틸렌(LDPE) 단독중합체일 수 있다.
대안적으로, (A) 폴리올레핀 중합체는 50 내지 100 중량% 미만의 에틸렌성 단량체 단위 및 50 내지 0 중량%의 (C3-C20)알파-올레핀 유래 공단량체 단위를 함유하는 에틸렌/알파-올레핀 공중합체일 수 있다. (A) 폴리올레핀 중합체의 에틸렌/알파-올레핀 공중합체 실시형태는 선형 저밀도 폴리에틸렌(LLDPE), 중밀도 폴리에틸렌(MDPE) 또는 고밀도 폴리에틸렌(HDPE)일 수 있다. 대안적으로, 폴리에틸렌 중합체는 저밀도 폴리에틸렌(LDPE)일 수 있다. 전체 혼성중합체의 중량을 기준으로, 적어도 1 중량%, 적어도 5 중량%, 적어도 10 중량%, 적어도 15 중량%, 적어도 20 중량%, 또는 적어도 25 중량%의 α-올레핀 함량을 갖는 에틸렌/알파-올레핀("α-올레핀") 혼성중합체. 이들 혼성중합체는 전체 혼성중합체의 중량을 기준으로 50 중량% 미만, 45 중량% 미만, 40 중량% 미만 또는 35 중량% 미만의 알파-올레핀 함량을 가질 수 있다. 예시적인 에틸렌/α-올레핀 혼성중합체는 20 내지 1 중량%의 디엔 공단량체성 단위를 함유하는 에틸렌/프로필렌, 에틸렌/1-부텐, 에틸렌/1-헥센, 에틸렌/1-옥텐, 에틸렌/디엔, 50 내지 100 중량%의 에틸렌 단량체성 단위, 49 내지 0 중량% 초과의 프로필렌 공단량체성 단위 및 20 내지 1 중량%의 디엔 공단량체성 단위를 함유하는 에틸렌/프로필렌/1-옥텐, 에틸렌/프로필렌/1-부텐, 에틸렌/1-부텐/1-옥텐, 에틸렌/프로필렌/디엔(EPDM)이다. 에틸렌/디엔 공중합체 또는 EPDM에서 디엔 공단량체성 단위를 독립적으로 제조하기 위해 사용된 디엔은 1,3-부타디엔, 1,5-헥사디엔, 1,7-옥타디엔, 에틸리덴 노르보르넨, 디사이클로펜타디엔, 비닐 노르보르넨, 또는 임의의 이들의 2개 이상의 조합일 수 있다.
(A) 올레핀 중합체의 에틸렌/알파-올레핀 공중합체 양태의 (C3-C20)알파-올레핀은 화학식 (I): H2C=C(H)-R (I)의 화합물일 수 있으며, 상기 식에서 R은 직쇄 (C1-C18)알킬기이다. (C1-C18)알킬기는 1개 내지 18개의 탄소 원자를 갖는 일가 비치환된 올레핀이다. R의 예는 메틸, 에틸, 프로필, 부틸, 펜틸, 헥실, 헵틸, 옥틸, 노닐, 데실, 운데실, 도데실, 트리데실, 테트라데실, 펜타데실, 헥사데실, 헵타데실 및 옥타데실이다. 일부 실시형태에서 (C3-C20)알파-올레핀은 1-프로펜, 1-부텐, 1-헥센 또는 1-옥텐; 대안적으로 1-부텐, 1-헥센 또는 1-옥텐; 대안적으로 1-부텐 또는 1-헥센; 대안적으로 1-부텐 또는 1-옥텐; 대안적으로 1-헥센 또는 1-옥텐; 대안적으로 1-부텐; 대안적으로 1-헥센; 대안적으로 1-옥텐; 대안적으로, 1-부텐, 1-헥센 및 1-옥텐 중 임의의 2개의 조합이다. 대안적으로, 알파-올레핀은 사이클로헥산 또는 사이클로펜탄과 같은 환형 구조를 가질 수 있으며, 이는 결과적으로 3-사이클로헥실-1-프로펜(알릴 사이클로헥산) 및 비닐 사이클로헥산과 같은 α-올레핀을 생성시킨다. (C3-C20)알파-올레핀은 에틸렌 단량체와 공단량체로서 사용될 수 있다.
대안적으로, (A) 폴리올레핀 중합체는 에틸렌/올레핀-작용성 실란 공중합체일 수 있다. 에틸렌/올레핀-작용성 실란 공중합체를 제조하기 위해 사용된 올레핀-작용성 실란 공단량체는 Chaudhary에게 허여된 국제공개 WO 2016/200600 A1호(2016년 5월 24일에 출원된 국제출원 PCT/US16/033879)의 단락 [0019]; 또는 Meverden 등에게 허여된 미국 특허 US 5,266,627호의 가수분해성 실란 단량체일 수 있다. 올레핀-작용성 가수 분해성 실란은 (A)의 공중합체 실시형태에 그래프팅(반응기 후) 될 수 있다. 대안적으로, 올레핀-작용성 가수분해성 실란은 가수분해성 실릴기를 함유하는 공중합체 실시형태를 직접적으로 제조하기 위해 에틸렌 및 공단량체와 공중합될 수 있다. 일부 양태에서, 올레핀-작용성 가수분해성 실란은 비닐트리메톡시실란(VTMS), 비닐트리에톡시실란(VTES), 비닐트리아세톡시실란 또는 감마-(메트)아크릴옥시 프로필 트리메톡시실란이고, 가수분해성 실릴기는 2-트리메톡시실릴에틸, 2-트리에톡시실릴에틸, 2-트리아세톡시실릴에틸 또는 3-트리메톡시실릴프로필옥시카보닐에틸 또는 3-트리메톡시실릴프로필옥시카보닐프로필이다.
(A) 폴리올레핀 중합체는 2개 이상의 상이한 (A) 폴리올레핀 중합체의 블렌드 또는 2개 이상의 상이한 촉매를 이용한 중합 반응의 반응기 생성물일 수 있다. (A) 폴리올레핀 중합체는 The Dow Chemical Company의 ELITE™ 중합체와 같이, 2개 이상의 반응기에서 제조될 수 있다.
(A) 폴리올레핀 중합체는 수많은 공지된 임의의 적합한 공정에 의해 제조될 수 있다. 폴리에틸렌 중합체를 제조하기 위한 임의의 종래의 공정 또는 이후에 발견된 공정은 (A)를 제조하기 위해 사용될 수 있다. 통상적으로, 제조 공정은 하나 이상의 중합 반응을 포함한다. 예를 들어, LDPE는 고압 중합 공정을 사용하여 제조될 수 있다. 대안적으로, LDPE는 지글러-나타, 산화크롬, 메탈로센, 포스트-메탈로센 촉매와 같은 하나 이상의 중합 촉매를 사용하여 수행되는 배위 중합 공정을 사용하여 제조될 수 있다. 적합한 온도는 0℃ 내지 250℃, 또는 30℃ 또는 200℃이다. 적합한 압력은 대기압(101 kPa) 내지 10,000 대기(대략 1,013 메가파스칼("MPa"))이다. 대부분의 중합 반응에서, 사용된 촉매 대 중합성 올레핀(단량체/공단량체)의 몰비는 10-12:1 내지 10-1:1, 또는 10-9:1 내지 10-5:1이다.
대안적으로, (A) 폴리올레핀 중합체는 에틸렌 단량체성 단위 및 불포화 카복실산 에스테르(또는 카복실산) 공단량체성 단위를 포함하는 에틸렌/불포화 카복실산 에스테르 공중합체와 같은 극성 에틸렌계 중합체와 같은 극성 유기 중합체일 수 있다. 극성 에틸렌계 공중합체에서의 불포화 카복실산 에스테르 공단량체성 단위의 비율은 이의 중량을 기준으로 5 내지 40 중량%, 대안적으로 20 내지 35 중량%, 대안적으로 25 내지 31 중량%일 수 있다. 에틸렌성 단위는 이의 중량의 95 내지 60 중량%, 대안적으로 80 내지 65 중량%, 대안적으로 75 내지 69 중량%일 수 있다. 각각의 불포화 카복실산 에스테르 공단량체는 독립적으로 수소 분자와 분자 당 3개 내지 20개의 탄소 원자를 가질 수 있으며, 즉 (C3-C20) 불포화 카복실산 에스테르 공단량체일 수 있다.
(A)의 불포화 카복실산 에스테르 공단량체 실시형태는 비닐 (C2-C8)카복실레이트일 수 있고, 에틸렌/불포화 카복실산 에스테르 공중합체는 에틸렌-비닐 (C2-C8)카복실레이트 공중합체이다. 일부 양태에서, 비닐 (C2-C8)카복실레이트는 2개 내지 8개의 탄소 원자, 대안적으로 2개 내지 4개의 탄소 원자를 갖는 카복실산 음이온의 비닐 에스테르이다. 비닐 카복실레이트 에스테르의 예는 미국 특허 US 7,767,910 B2호 컬럼2 34줄 내지 50줄에 언급되어 있다. 비닐 (C2-C8)카복실레이트는 비닐 아세테이트, 비닐 프로피오네이트 또는 비닐 부타노에이트와 같은 비닐 (C2-C4)카복실레이트일 수 있고, 에틸렌/불포화 카복실산 에스테르 공중합체는 에틸렌-비닐 (C2-C4)카복실레이트 이원중합체, 대안적으로 에틸렌-비닐 아세테이트(EVA) 이원중합체, 대안적으로 에틸렌-비닐 프로피오네이트 이원중합체, 대안적으로 에틸렌-비닐 부타노에이트 이원중합체일 수 있다. EVA 이원중합체는 에틸렌 유래된 단량체성 단위 및 비닐 아세테이트 유래된 공단량체성 단위로 본질적으로 이루어진다. EVA 이원중합체의 비닐 아세테이트 공단량체성 단위 함량은 EVA 이원중합체의 중량을 기준으로 5 내지 40 중량%, 대안적으로 20 내지 35 중량%, 대안적으로 25 내지 31 중량%일 수 있다. 중량% 값은 EVA의 분자 당 평균이다. 대안적으로 또는 추가로, EVA 이원중합체는 ASTM D1238-04에 의해 측정될 때 2 내지 60 g/10분, 대안적으로 5 내지 40 g/10분의 용융 지수(190℃, 2.16 kg)를 가질 수 있다.
대안적으로, (A)의 불포화 카복실산 에스테르 공단량체 실시형태는 메틸 아크릴레이트 및 메틸 메타크릴레이트와 같은 (C1-C8)알킬 (메트)아크릴레이트와 같은 알킬 (메트)아크릴레이트일 수 있다. (C1-C8)알킬 (메트)아크릴레이트는 에틸렌-(C1-C8)알킬 (메트)아크릴레이트 공중합체(EAA)와 같은 생략된 에틸렌/불포화 카복실산 에스테르 공중합체에서 발견될 수 있다. 일부 양태에서, (C1-C8)알킬은 (C1-C4)알킬, (C5-C8)알킬 또는 (C2-C4)알킬일 수 있다. EAA는 에틸렌-유래된 단량체성 단위 및 하나 이상의 상이한 유형의 (C1-C8)알킬 (메트)아크릴레이트-유래된 공단량체성 단위, 예컨대 에틸 아크릴레이트 및/또는 에틸 메타크릴레이트 공단량체성 단위로 본질적으로 이루어진다. (C1-C8)알킬은 메틸, 에틸, 1,1-디메틸에틸, 부틸 또는 2-에틸헥실일 수 있다. (메트)아크릴레이트는 아크릴레이트, 메타크릴레이트, 또는 이들의 조합일 수 있다. (C1-C8)알킬 (메트)아크릴레이트는 에틸 아크릴레이트일 수 있고 EAA는 에틸렌-에틸 아크릴레이트 공중합체(EEA)일 수 있거나, (C1-C8)알킬 (메트)아크릴레이트는 에틸 메타크릴레이트일 수 있고 EAA는 에틸렌-에틸 메타크릴레이트 공중합체(EEMA)일 수 있다. EEA 또는 EEMA의 에틸 아크릴레이트 또는 에틸 메타크릴레이트 공단량체성 단위 함량은 각각, EEA 또는 EEMA 이원중합체의 중량을 기준으로, 독립적으로 5 내지 40 중량%, 대안적으로 20 내지 35 중량%, 대안적으로 25 내지 31 중량%일 수 있다.
(A) 폴리올레핀 공중합체의 양은 가교성 폴리올레핀-첨가제 제형의 총 중량의 70 내지 98.9 중량%, 대안적으로 80 내지 95 중량%, 대안적으로 80 내지 98 중량%일 수 있다.
구성성분 (B): 카본 블랙. (B) 카본 블랙은 절연 층 또는 전력 케이블의 반도체 층에 사용하기에 적합한 임의의 카본 블랙일 수 있다. 일부 양태에서, (B) 카본 블랙은 Printex XE2 카본 블랙(DeGussa), Black Pearls 1000 카본 블랙(Cabot Corp.), Vulcan XC 72 카본 블랙(Cabot Corp.), Ketjenblack EC600JD 카본 블랙(Akzo), Vulcan P 카본 블랙(Cabot Corp.), United 120 카본 블랙(Cabot Corp.), Denka Black 카본 블랙(Denka), Vulcan XC 500 카본 블랙 또는 Acetylene Black AB 100%-01 카본 블랙(Soltex)일 수 있다. (B) 카본 블랙은 경화성 폴리올레핀-첨가제 제형의 0.15 내지 4.9 중량%, 대안적으로 0.2 내지 4 중량%, 대안적으로 0.5 내지 3 중량%일 수 있다.
구성성분 (C) 트리아지닐-작용성 힌더드 피페리딘. (C) 트리아지닐-작용성 힌더드 피페리딘은 연결기를 통해 직접 또는 간접적으로 힌더드 피페리디닐 작용기에 공유 결합된 트리아지닐 작용기(즉, 1,3,5-트리아자페닐)로 이루어진 임의의 화합물, 올리고머 또는 중합체일 수 있다. 힌더드 피페리디닐 작용기는 2,6-디알킬 치환된 피페리디닐기, 2,2,6-트리알킬 치환된 피페리디닐기 또는 2,2,6,6-테트라알킬 치환된 피페리디닐기이다. 힌더드 피페리디닐 작용기의 각 알킬기는 독립적으로 (C1-C4 알킬), 예컨대, 메틸, 에틸, 프로필, 1-메틸에틸 또는 부틸; 또는 메틸이다. (C)의 예는 (i) 1,3,5-트리아진-2,4,6-트리아민, N,N'-[1,2-에탄디일비스[[[4,6-비스[부틸(1,2,2,6,6-펜타메틸-4-피페리디닐)아미노]-1,3,5-트리아진-2-일]이미노]-3,1프로판디일]]-비스[N,N'-디부틸-N,N'-비스 (1,2,2,6,6-펜타메틸-4-피페리디닐)- 및 디메틸 숙시네이트 중합체와 4-히드록시-2,2,6,6,-테트라메틸-1-피페리딘에탄올(예컨대, Tinuvin 111)의 혼합물; (ii) (폴리[[6-(1,1,3,3-테트라메틸부틸)아미노]-1,3,5-트리아진-2,4-디일][[2,2,6,6-테트라메틸-4-피페리딜)이미노]]헥사메틸렌 (2,2,6,6-테트라메틸-4-피페리딜)이미노]])(Chimassorb 944); (iii) (1,3,5-트리아진-2,4,6-트리아민-N,N'-[1,2-에탄디일비스[[[4,6-비스[부틸(1,2,2,6,6-펜타메틸-4-피페리디닐)아미노]-1,3,5-트리아진-2-일]이미노]-3,1-프로판디일]]-비스[N,N'-디부틸-N,N'-비스 (1,2,2,6,6-펜타메틸-4-피레리디닐)(Chimassorb 119); 및 (iv) 1,6-헥산디아민, N,N'-비스(2,2,6,6-테트라메틸-4-피페리디닐)-중합체와 N-부틸-1-부탄아민 및 N-부틸-2,2,6,6-테트라메틸-4-피페리딘아민을 갖는 2,4,6-트리클로로-1,3,5-트리아진의 반응 생성물(Chimassorb 2020, CAS 192268-64-7)이다. (C) 트리아지닐-작용성 힌더드 피페리딘은 경화성 폴리올레핀-첨가제 제형의 0.15 내지 4.9 중량%, 대안적으로 0.2 내지 4 중량%, 대안적으로 0.5 내지 3 중량%일 수 있다.
구성성분 (D) 황-함유 힌더드 비스페놀(SCHBP) 항산화제. SCHBP는 이전에 기재된 화학식 (I)의 임의의 화합물 또는 둘 이상의 그러한 화합물의 조합일 수 있다. SCHBP는 티오비스(1,1-디메틸에틸-치환된 페놀)일 수 있으며, 여기서 1,1-디메틸에틸기는 페놀의 히드록실기에 대해 오르토이고; 대안적으로 티오비스(1,1-디메틸에틸-치환된 메틸-치환된 페놀)일 수 있으며, 여기서 1,1- 디메틸에틸기는 페놀의 히드록실기에 대해 오르토이다. SCHBP는 4,4'-티오비스(2-(1,1-디메틸에틸)-5- 메틸 페놀)(4,4'-티오비스(2-tert-부틸-5-메틸페놀로 공지되기도 하며 CAS 번호 96-69-5를 가짐) 또는 2,2'-티오비스(6-(1,1-디메틸에틸)-4-메틸페놀)일 수 있고 CAS 번호 90-66-4를 갖는다. 대안적으로, SCHBP는 4,4'-티오비스(2-(1,1-디메틸에틸)-5-메틸페놀)일 수 있다. (D) SCHBP 항산화제는 경화성 폴리올레핀-첨가제 제형의 0.10 내지 0.94 중량%, 대안적으로 0.15 내지 0.90 중량%, 대안적으로 0.2 내지 0.84 중량% 일 수 있다.
선택적 구성성분 (E): 유기 과산화물. 탄소 원자, 수소 원자 및 2개 이상의 산소 원자를 함유하고, 적어도 하나의 -O-O-기를 갖는 분자, 단 1개 초과의 -O-O-기가 있는 경우에, 각각의 -O-O-기는 하나 이상의 탄소 원자를 통해 다른 -O-O-기에 간접적으로 결합됨; 또는 이러한 분자의 집합. (E) 유기 과산화물은 가교성 폴리올레핀-첨가제 제형의 경화, 특히, 구성성분 (A) 내지 (D) 및 (E)를 포함하는 가교성 폴리올레핀-첨가제 제형을 (E) 유기 과산화물의 분해 온도 또는 이보다 높은 온도로의 가열을 포함하는 경화가 요구되는 경우에, 가교성 폴리올레핀-첨가제 제형에 첨가될 수 있다. (E) 유기 과산화물은 화학식 RO-O-O-RO의 모노퍼옥사이드일 수 있으며, 상기 식에서 각각의 RO는 독립적으로 (C1-C20)알킬기 또는 (C6-C20)아릴기이다. 각각의 (C1-C20)알킬기는 독립적으로 비치환되거나 1개 또는 2개의 (C6-C12)아릴기로 치환된다. 각각의 (C6-C20)아릴기는 비치환되거나 1 내지 4개의 (C1-C10)알킬기로 치환된다. 대안적으로, (E)는 화학식 RO-O-O-R-O-O-RO의 디퍼옥사이드일 수 있으며, 상기 식에서 R은 2가 탄화수소기, 예컨대 (C2-C10)알킬렌, (C3-C10)사이클로알킬렌 또는 페닐렌이고, 각각의 RO는 상기 정의된 바와 같다. (E) 유기 과산화물은 비스(1,1-디메틸에틸)퍼옥사이드; 비스(1,1-디메틸프로필)퍼옥사이드; 2,5-디메틸-2,5-비스(1,1-디메틸에틸퍼옥시)헥산; 2,5-디메틸-2,5-비스(1,1-디메틸에틸퍼옥시)헥신; 4,4-비스(1,1-디메틸에틸퍼옥시) 발레르산; 부틸 에스테르; 1,1-비스(1,1-디메틸에틸퍼옥시)-3,3,5-트리메틸사이클로헥산; 벤조일 퍼옥사이드; tert-부틸 퍼옥시벤조에이트; 디-tert-아밀 퍼옥사이드("DTAP"); 비스(알파-t-부틸-퍼옥시이소프로필)벤젠("BIPB"); 이소프로필쿠밀 t-부틸 퍼옥사이드; t-부틸쿠밀퍼옥사이드; 디-t-부틸 퍼옥사이드; 2,5-비스(t-부틸퍼옥시)-2,5-디메틸헥산; 2,5-비스(t-부틸퍼옥시)-2,5-디메틸헥신-3,1,1-비스(t-부틸퍼옥시)-3,3,5-트리메틸사이클로헥산; 이소프로필쿠밀 쿠밀퍼옥사이드; 부틸 4,4-디(tert-부틸퍼옥시)발레레이트; 또는 디(이소프로필쿠밀)퍼옥사이드; 또는 디쿠밀 퍼옥사이드일 수 있다. (E) 유기 과산화물은 디쿠밀 퍼옥사이드일 수 있다. 일부 양태에서, 2개 이상의 (E) 유기 과산화물의 블렌드, 예컨대 t-부틸 쿠밀 퍼옥사이드 및 비스(t-부틸 퍼옥시 이소프로필) 벤젠의 20:80(중량/중량) 블렌드(예컨대, Arkema로부터 상업적으로 입수 가능한 LUPEROX D446B)를 사용한다. 일부 양태에서, 적어도 하나, 대안적으로 각각의 (E) 유기 과산화물은 하나의 -O-O-기를 함유한다. 일부 양태에서, 가교성 폴리올레핀-첨가제 제형 및 가교된 폴리에틸렌 생성물은 (E)가 없다. 존재하는 경우, (E) 유기 과산화물은 가교성 폴리올레핀-첨가제 제형의 0.05 내지 3.0 중량%, 대안적으로는 0.1 내지 3 중량%, 대안적으로는 0.5 내지 2.5 중량%일 수 있다. (D) SCHBP 항산화제 대 (E) 유기 과산화물의 중량/중량 비율은 2 미만((D)/(E) (중량/중량) < 2)일 수 있다.
화학식 (I)과 상이한 구조를 갖는 선택적 성분 (F) 항산화제. (F)는 가교성 폴리올레핀-첨가제 제형 및/또는 가교된 폴리올레핀-첨가제 생성물에 추가적인 항산화 특성을 제공하는 데 사용될 수 있다. 적합한 (F)의 예는 비스(4-(1-메틸-1-페닐에틸)페닐)아민(예컨대, NAUGARD 445); 2,2'-메틸렌-비스(4-메틸-6-t-부틸페놀)(예컨대, VANOX MBPC); 2,2'-티오비스(2-t-부틸-5-메틸페놀(CAS 번호 90-66-4, 상업적으로 LOWINOX TBM-6); 2,2'-티오비스(6-t-부틸-4-메틸페놀(CAS 번호 90-66-4, 상업적으로 LOWINOX TBP-6); 트리스[(4-tert-부틸-3-히드록시-2,6-디메틸페닐)메틸]-1,3,5-트리아진-2,4,6-트리온(예컨대, CYANOX 1790); 펜타에리트리톨 테트라키스(3-(3,5-비스(1,1-디메틸에틸)-4-히드록시페닐)프로피오네이트(예컨대, IRGANOX 1010, CAS 번호 6683-19-8); 3,5-비스(1,1-디메틸에틸)-4-히드록시벤젠프로판산 2,2'- 티오디에탄디일 에스테르(예컨대, IRGANOX 1035, CAS 번호 41484-35-9); 및 디스테아릴 티오디프로피오네이트("DSTDP")이다. 일부 양태에서, 가교성 폴리올레핀-첨가제 제형 및 가교된 폴리올레핀-첨가제 생성물은 (F)가 없다. 존재하는 경우, (F)는 가교성 폴리올레핀-첨가제 제형의 0.01 내지 1.5 중량%, 대안적으로는 0.05 내지 1.2 중량%, 대안적으로는 0.1 내지 1.0 중량%일 수 있다.
선택적 구성성분 (G) 가공 보조제. 첨가제(G)는 기계를 통해 가교성 폴리올레핀-첨가제 제형의 용융물의 흐름을 개선시킬 수 있다. (G)는 유기 가공 보조제, 예컨대 플루오로중합체 또는 실리콘 가공 보조제, 예컨대 폴리오르가노실록산 또는 플루오로-작용화된 폴리오르가노실록산일 수 있다. 일부 양태에서, 가교성 폴리올레핀-첨가제 제형 및 가교된 폴리올레핀-첨가제 생성물은 (G)가 없다. 존재하는 경우, 첨가제(G)는 가교성 폴리올레핀-첨가제 제형의 총 중량을 기준으로 1 내지 20 중량%, 대안적으로 2 내지 18 중량%, 대안적으로 3 내지 15 중량%의 농도로 사용될 수 있다.
선택적 구성성분 (H) 착색제. 예컨대, 안료 또는 염료. 예컨대, 카본 블랙 또는 이산화 티타늄. 카본 블랙은 폴리(1-부텐-co-에틸렌) 공중합체(마스터배치 총 중량의 95 중량% 이상 내지 100 중량% 미만) 및 카본 블랙(마스터배치 총 중량의 0 중량% 초과 내지 5 중량% 이하)의 제형인 카본 블랙 마스터배치로서 제공될 수 있다. 일부 양태에서, 가교성 폴리올레핀-첨가제 제형 및 가교된 폴리올레핀-첨가제 생성물은 (H)가 없다. 존재하는 경우, (H) 착색제는 가교성 폴리올레핀-첨가제 제형의 총 중량을 기준으로 0.1 내지 35 중량%, 대안적으로 1 내지 10 중량%일 수 있다.
선택적 구성성분 (I) 금속 비활성화제. 예컨대, 옥사일릴(oxaylyl) 비스(벤질리덴 히드라지드)(OABH). 일부 양태에서, 가교성 폴리올레핀-첨가제 제형 및 가교된 폴리올레핀-첨가제 생성물은 (I)가 없다. 존재하는 경우, 첨가제(I)는, 모두 경화성 폴리올레핀-첨가제 제형의 총 중량을 기준으로, 0.001 내지 0.2 중량%, 대안적으로 0.01 내지 0.15 중량%, 대안적으로 0.01 내지 0.10 중량%일 수 있다.
선택적 구성성분 (J) 올레핀-작용성 가수분해성 실란. 첨가제(J)는 적어도 1개, 대안적으로 적어도 2개, 대안적으로 3개의 올레핀기 및 최대 3개, 대안적으로 최대 2개, 대안적으로 1개의 가수분해성기(예컨대, 알콕시기)를 함유하는 임의의 모노실란일 수 있다. (J)의 예는 비닐트리메톡시실란(VTMS), 비닐트리에톡시실란(VTES), 비닐트리아세톡시실란 또는 감마-(메트)아크릴옥시 프로필 트리메톡시실란이고, 가수분해성 실릴기는 2-트리메톡시실릴에틸, 2-트리에톡시실릴에틸, 2-트리아세톡시실릴에틸 또는 3-트리메톡시실릴프로필옥시카보닐에틸 또는 3-트리메톡시실릴프로필옥시카보닐프로필이다. 일부 양태에서, 가교성 폴리올레핀-첨가제 제형 및 가교된 폴리올레핀-첨가제 생성물은 (J)가 없다. 존재하는 경우, 첨가제(J)는, 모두 경화성 폴리올레핀-첨가제 제형의 총 중량을 기준으로, 0.1 내지 2 중량%, 대안적으로 0.1 내지 1.5 중량%, 대안적으로 0.1 내지 1.0 중량%일 수 있다. 존재하는 경우, 가교성 폴리올레핀-첨가제 제형은 디부틸주석 디라우레이트와 같은 촉매 유효량의 축합 촉매를 더 포함할 수 있다.
선택적 구성성분 (K) 부식 방지제. 예컨대, 주석 (II) 설페이트. 일부 양태에서, 가교성 폴리올레핀-첨가제 제형 및 가교된 폴리올레핀-첨가제 생성물은 (K)가 없다. 존재하는 경우, 첨가제(K)는 경화성 폴리올레핀-첨가제 제형의 총 중량을 기준으로 0.00001 내지 0.1 중량%, 대안적으로 0.0001 내지 0.01 중량%일 수 있다.
선택적 성분 (L) 난연제. (L) 난연제는 데카브로모디페닐 에테르; 데카브로모디페닐에탄; 브롬화 유기 중합체; 삼산화 안티몬(난연성 상승제); 알루미늄 트리히드록시드; 수산화 마그네슘; N,N′-에틸렌비스(3,4,5,6-테트라브로모프탈이미드); 난연성 실리콘; 또는 이들 중 임의의 둘 이상의 조합일 수 있다. 브롬화 유기 중합체의 예는 브롬화 폴리스티렌; 브롬화 고무 폴리(비닐 브로마이드); 폴리(비닐리덴 브로마이드); 폴리(브롬화-알킬 아크릴레이트); 폴리(알킬 브롬화-아크릴레이트); 및 브롬화-부타디엔 스티렌 공중합체이다. 브롬화 폴리스티렌의 예는 폴리(4-브로모스티렌) 및 폴리(브로모스티렌)이다. 브롬화 고무의 예는 브롬화 천연 고무 및 브롬화 합성 유기 고무이다. 폴리(브롬화-알킬 아크릴레이트)의 예는 폴리(2-브로모에틸 메타크릴레이트) 및 폴리(2,3-디브로모프로필 메타크릴레이트)이다. 폴리(알킬 브롬화-아크릴레이트)의 예는 폴리(메틸-알파-브로모아크릴레이트)이다. 난연성 실리콘의 예는 난연성 실리콘 고무, DOW CORNING 11-100 첨가제, 및 DOW CORNING 4-7081 수지 개질제이다. 대안적으로, 난연성 마스터배치 조성물은 HDPE가 없을 수 있다. 난연성 상승제는 무기 난연제의 난연 특성을 향상(증가)시키는 첨가제이다. 난연성 상승제는 와이어 및 케이블 절연 제형에서 첨가제로서 유용하다. 일부 양태에서, 가교성 폴리올레핀-첨가제 제형 및 가교된 폴리올레핀-첨가제 생성물은 (L)이 없다. 존재하는 경우, (L)은 경화성 폴리올레핀-첨가제 제형의 총 중량을 기준으로 0.1 내지 10 중량%, 대안적으로 0.5 내지 8 중량%, 대안적으로 0.3 내지 5 중량%의 농도로 사용될 수 있다.
선택적 구성성분 (M) 충전제. (M) 충전제는 탄산칼슘, 아연 보레이트, 아연 몰리브데이트, 황화아연, 탈크, 산화마그네슘, 산화아연, 또는 클레이일 수 있다. 일부 양태에서, 가교성 폴리올레핀-첨가제 제형 및 가교된 폴리올레핀-첨가제 생성물은 (M)이 없다. 존재하는 경우, (M)은 가교성 폴리올레핀-첨가제 제형의 총 중량을 기준으로 1 내지 20 중량%, 대안적으로 2 내지 18 중량%, 대안적으로 3 내지 15 중량%의 농도로 사용될 수 있다.
가교성 폴리올레핀-첨가제 제형은 윤활제 및 항 블록킹제 중에서 선택된 다른 첨가제를 더 포함할 수 있다.
선택적 첨가제는 본 발명의 반도체 복합체 제형 및/또는 본 발명의 생성물에 하나 이상의 유리한 특성을 부여하는 데 사용될 수 있다.
전기 전도체 장치: 예컨대 저전압, 중전압, 고전압 및 초고전압 전기 전송 응용에 사용하기 위한, 코팅된 금속 와이어, 전기 케이블 또는 전력 케이블. "와이어"는 전도성 물질, 예컨대 구리 또는 알루미늄과 같은 전도성 금속의 단일 가닥 또는 필라멘트, 또는 광 섬유의 단일 가닥 또는 필라멘트를 의미한다. "전력 케이블"은 반도체 층 내에 배치된 적어도 하나의 와이어 및 절연 층으로 지칭될 수 있는 커버링을 포함한다. 전기 전도체 장치는 중전압, 고전압 또는 초고전압 응용에 사용하도록 설계되고 구성될 수 있다. 적합한 케이블 설계의 예는 미국 특허 US 5,246,783호; 미국 특허 US 6,496,629호; 및 미국 특허 US 6,714,707호에 제시되어 있다.
전기 전도체 장치는 내부로부터 밖으로 전도성 코어, 내부 반도체 층 및 선택적으로 내부 절연 층을 함유할 수 있다. 전기 전도체 장치의 선택적 절연 양태는 외부 반도체 층 및 외부 절연 층을 함유할 수 있다. 전도성 코어는 하나 이상의 금속 와이어로 구성될 수 있다. 전도성 코어는 "연선된" 경우 2개 이상의 금속 와이어를 함유하는데, 이들은 이산된 와이어 번들로 세분화될 수 있다. 전도성 코어에서의 각각의 와이어는, 번들로 되든 또는 아니든, 절연 층으로 개별적으로 코팅될 수 있고/있거나, 이산된 번들은 절연 층으로 코팅될 수 있다. 각각의 절연 층은 독립적으로 단층 또는 다층 커버링, 코팅 또는 외피일 수 있다. 절연 층(들)은 주로 일광, 물, 열, 산소, 기타 전도성 물질(예컨대, 단락(short-circuiting)을 방지하기 위해) 및/또는 부식성 물질(예컨대, 화학 흄(fume))과 같은 외부 환경으로부터 전도성 코어 및 반도체 층(들)을 보호하거나 절연시키도록 작용한다.
하나의 절연 전기 전도체 장치로부터 다음의 절연 전기 전도체 장치로의 단층 또는 다층 커버링은 이의 각각의 의도된 용도에 따라 다르게 구성될 수 있다. 예를 들어, 절연 전기 전도체 장치의 다층 커버링은, 단면에서 볼 때, 최내층으로부터 최외층으로 다음 성분으로 순차적으로 구성될 수 있다: (전도성 코어와 물리적으로 접촉하는) 내부 반도전성 층, 가교된 폴리에틸렌 생성물을 포함하는 절연 층(본 발명의 가교된 생성물), 외부 반도전성 층, 금속 실드 및 보호 외피. 층 및 외피는 원주 방향으로 연속적이고 동축 방향(종방향)으로 연속적이다. 금속 실드(접지(ground))는 동축으로 연속적이며, 원주 방향으로 연속적(층)이거나 불연속적(테이프 또는 와이어)이다. 외부 반도전성 층은 존재할 때 절연 층으로부터 벗겨질 수 있는 과산화물-가교된 반도전성 생성물로 구성될 수 있다.
전기 전도 방법. 본 발명의 전기 전도 방법은 전기 전도체 장치를 사용할 수 있거나, 본 발명의 제형 또는 생성물을 포함하는 상이한 전기 전도체를 사용할 수 있다.
전기 전도체 장치는 저전압, 중전압, 고전압 및 초고전압 응용을 포함하는 데이터-전송 응용 및/또는 전기-전송 응용에 유용하다.
본 발명의 제형 및 생성물은 컨테이너, 차량 부품 및 전자제품 패키징을 포함하는 다양한 기타 응용에 유용하다.
본원에서 임의의 화합물은 천연의 풍부한 형태 및/또는 동위원소 농축 형태를 포함하는 모든 이의 동위원소 형태를 포함하는데, 이는 의학적 또는 화폐위조 방지 용도를 가질 수 있다.
일부 양태에서, 본원의 임의의 화합물, 조성물, 제형, 물질, 혼합물 또는 반응 생성물은 H, Li, Be, B, C, N, O, F, Na, Mg, Al, Si, P, S, Cl, K, Ca, Sc, Ti, V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn, Ga, Ge, As, Se, Br, Rb, Sr, Y, Zr, Nb, Mo, Tc, Ru, Rh, Pd, Ag, Cd, In, Sn, Sb, Te, I, Cs, Ba, Hf, Ta, W, Re, Os, Ir, Pt, Au, Hg, Tl, Pb, Bi, 란탄족 원소 및 악티늄족 원소로 이루어진 군으로부터 선택된 임의의 하나의 화학 원소가 없을 수 있고; 단 이 화합물, 조성물, 제형, 물질, 혼합물 또는 반응 생성물이 필요로 하는 화학 원소(예컨대, 폴리에틸렌이 필요로 하는 C 및 H 또는 알코올이 필요로 하는 C, H 및 O)는 포함되지 않는다.
달리 나타내지 않는 한 다음 사항이 적용된다. 대안적으로 별개의 실시형태가 선행한다. ASTM은 미국 펜실베이니아주 웨스트 콘션호켄 소재의 표준 기구, ASTM International을 의미한다. IEC는 스위스 제네바 소재의 표준 기구, International Electrotechnical Commission을 의미한다. 임의의 비교예는 단지 예시의 목적으로 사용되며, 종래 기술이 아니다. 없거나 부족하다는 것은 완전한 부재; 대안적으로는 감지할 수 없음을 의미한다. IUPAC는 International Union of Pure and Applied Chemistry (IUPAC Secretariat, 미국, 노스 캐롤라이나주, 리치 드라이앵클 파크 소재)이다. 일 수 있다(may)는 반드시 해야 하는 것이 아니라, 허용된 선택을 부여하는 것이다. 작동되는(operative)은 기능적 또는 효과적으로 가능함을 의미한다. 선택적(으로)는 부재(또는 제외), 대안적으로는 존재(또는 포함)를 의미한다. 특성은 표준 시험 방법 및 측정 조건(예컨대, 점도: 23℃ 및 101.3 kPa)을 사용하여 측정된다. 범위는 분수 값을 포함하지 않는 정수 범위를 제외하고 종점, 하위 범위 및 전체 및/또는 그 안에 포함된 분수 값을 포함한다. 실온: 23℃ ± 1℃.
카본 블랙 입자 크기 시험 방법: ASTM D3849-14a, Standard Test Method for Carbon Black-Morphological Characterization of Carbon Black Using Electron Microscopy. 카본 블랙의 형태학적 특성은 입자 크기 및 모양을 포함하며 투과 전자 현미경 이미지에서 얻어지며, 이는 건조 상태(제조된 바와 같이)에서 카본 블랙의 평균 입자 및 응집체 크기를 유도하는 데 사용된다.
과산화물이 없는 가교성 폴리올레핀-첨가제 제형 제조 방법. 180℃ 및 분당 30 회전(rpm)으로 작동되는 300 g 크기의 Brabender 믹서를 사용하여 구성성분 (A)를 녹이고 이를 구성성분 (B) 내지 (D) 및 선택적 구성성분 (E) 유기 과산화물을 포함하지 않는 임의의 선택적 구성성분 (F) 내지 (M)과 혼합하여 (E)가 없는 가교성 폴리올레핀-첨가제 제형을 제공한다.
과산화물-함유 가교성 폴리올레핀-첨가제 제형 제조 방법: 과산화물이 없는 가교성 폴리올레핀-첨가제 제형 제조 방법으로 제조된 (E)가 없는 가교성 폴리올레핀-첨가제 제형을 Brabender 믹서에서 100℃ 내지 110℃로 냉각하고, 냉각된 혼합물에 (E) 유기 과산화물을 30 rpm에서 10분 동안 혼합하면서 첨가하여 구성성분 (A) 내지 (E) 및 임의의 구성성분 (F) 내지 (M)을 함유하는 가교성 폴리올레핀-첨가제 제형을 제공한다. 이 제형은 50℃ 미만으로 냉각되고 Brabender 믹서에서 제거되어 구성성분 (A) 내지 (E) 및 임의의 구성성분 (F) 내지 (M)을 함유하는 과산화물-함유 가교성 폴리올레핀-첨가제 제형을 제공한다.
압축 성형된 플라크 제조 방법. 상기 제조된 구성성분 (A) 내지 (E) 및 임의의 선택적 구성성분 (F) 내지 (M)을 함유하는 과산화물-함유 가교성 폴리올레핀-첨가제 제형은 120℃ 및 13.8 Mpa 압력(평방 인치 당 2,000 파운드(psi))에서 5분 동안 금형 내에서 가열 및 압축한 이후 185℃ 및 345 Mpa(평방 인치 당 25 톤)에서 금형 내에서 10분 동안 가교되고, 실온으로 냉각하고, 금형으로부터 제거되어 1.905 mm(mm, 75 mil)의 특정 두께를 갖는 가교된 폴리올레핀-첨가제 생성물의 압축 성형된 플라크를 제공한다.
가교된 폴리올레핀-첨가제 생성물 제조 방법. 상기 제조된 구성성분 (A) 내지 (E) 및 임의의 선택적 구성성분 (F) 내지 (M)을 함유하는 과산화물-함유 가교성 폴리올레핀-첨가제 제형은 180℃에서 15분 동안 가열되어 가교된 폴리올레핀-첨가제 생성물을 제공한다.
밀도 시험 방법: (물이 아닌 액체, 예를 들어, 액체 2-프로판올에서 고체 플라스틱을 시험하기 위한) ASTM D792-13, Standard Test Methods for Density and Specific Gravity (Relative Density) of Plastics by Displacement, Method B에 따라 측정한다. 결과를 입방 센티미터당 그램 단위(g/cm3)로 보고한다.
유전 상수 및 손실 계수 시험 방법. 하기 유체: Dow Corning Corporation의 Silicone 200 Fluid를 사용하여 23℃ 및 1 메가헤르츠 MHz에서 ASTM D1531-06, Standard Test Methods for Relative Permittivity (Dielectric Constant) and Dissipation Factor by Fluid Displacement Procedures에 따라 시험을 수행한다. 전력 케이블에 사용되는 화합물의 경우 원하는 유전 상수는 0 초과 내지 2.8 미만이며, 원하는 손실 계수는 ASTM D1531-06에 따라 측정된 23℃ 및 1 MHz에서 0 초과 내지 0.5 미만이다.
대안적으로, 유전 상수 및 손실 계수는 오븐에서 시편 홀더를 포함하는 전극을 사용하여 Shanghai Young Electrical Co. Ltd.로부터의 High Precision High Voltage Capacitance Bridge, QS87에서 50 Hz에서 ASTM D150-11, Standard Test Methods for AC Loss Characteristics and Permittivity (Dielectric Constant) of Solid Electrical Insulation에 따라 시험될 수 있고, 고전압 파워는 Shanghai Young Electrical Co. Ltd.로부터의 YG8Q였다. 시험 시편은 가교된 폴리올레핀 생성물 및 압축 성형된 플라크 제조 방법 1에 의해 제조된 경화된(가교된) 압축 성형된 플라크이다. 대기압 하에 70℃에서 24시간 동안 진공 오븐에서 플라크를 탈기한다. 시험 시편을 다듬고, 두께를 시험한 후, 전극 온도가 100℃에 도달한 직후 오븐에서 110℃에서 2개의 전극 사이에 끼운다. 필름을 가로 질러 (모두 50 헤르츠에서) 2.5 킬로볼트(kV), 5 kV, 7.5 kV, 10 kV, 7.5 kV, 5 kV 및 2.5 kV로 전위를 설정하고; 필름을 가로 질러 인가된 전압을 필름의 밀리미터(mm)의 두께로 나눈 것과 동일한 것으로 필름에 대한 전계 응력을 계산하고; 손실 계수("DF") 및 비투전율(즉, 유전 상수, εr)을 시험한다. 통상적으로 5 kV/mm내지 25 kV/mm의 범위에 걸쳐 작성된 상이한 전계 응력 값에서의 손실 계수(DF) 곡선을 얻는다. 곡선으로부터, 16 kV/mm과 동일한 전계 응력에 대한 DF 값을 계산한다.
파단 연신율 시험 방법. 상기 기재된 가교된 폴리올레핀-첨가제 생성물 제조 방법 및 하기에 기재된 열 노화 시험 방법(Heat Aging Test Method)에 따라 제조된 5인치(12.7 센티미터(cm)) 길이의, 완전히 경화 및 열 노화된 시험 샘플에 대해, IEC 60502에 따라 분당 10인치씩(분당 25.4 cm) Instron 기계를 사용하여 측정하고, 퍼센트로 표시한다. IEC 60502 사양에 따른 최소값은 200%이다.
열 노화 시험 방법(열적 노화 시험 방법). 시험 샘플은 앞서 기재된 압축 성형된 플라크 제조 방법에 따라 제조된 1.905 mm 두께(75 mil 두께)의 압축 성형된 플라크이다. 시험 샘플을 150℃의 열 대류 오븐에 168시간 동안 두어 열 노화된 시험 샘플을 제공한다. 오븐에서 열 노화된 시험 샘플을 제거하여 이를 실온으로 냉각시킨다.
용융 지수(190℃, 2.16 킬로그램(kg), "I2") 시험 방법: 비극성 에틸렌계 중합체에 대해, 이전에 "조건 E"로 공지되고, I2로도 공지된, 190℃/2.16 킬로그램(kg)의 조건을 사용하여, ASTM D1238-04, Standard Test Method for Melt Flow Rates of Thermoplastics by Extrusion Platometer에 따라 측정한다. 결과를 10분당 용리된 그램(g/10분)의 단위로 보고한다.
무빙 다이 레오미터(MDR) 시험 방법(MDR: 182℃에서의 ML(N-m), MDR: 182℃에서의 MH-ML(N-m)): ASTM D5289-12, Standard Test Method for Rubber Property-Vulcanization Using Rotorless Cure Meters. 하기 절차를 사용하여 6 그램의 냉간 압축된 시험 샘플의 토크를 측정한다. Brabender 혼합 보울로부터 직접 수득된 열 시험 샘플을, 토크 변화를 모니터링하면서 무빙 다이 레오미터(MDR) 기기 MDR2000(Alpha Technologies)에서 0.5도 원호 진동에서 182℃에서 20분 동안 가열한다. 가장 낮은 측정된 토크 값을 데시뉴턴-미터(deciNewton-meter)(dN-m)로 표현되는 "ML"로 나타낸다. 경화 또는 가교가 진행됨에 따라, 측정된 토크 값이 증가하여 결국 최대 토크 값에 도달한다. 최대 또는 가장 높은 측정된 토크 값을 dN-m으로 표현되는 "MH"로 나타낸다. 다른 모든 것들이 동일하면, MH 토크 값이 더 클수록, 가교 정도가 더 커진다. 파운드-인치(lb.-in.)로 측정되고, 뉴턴-미터(N-m)로 변환되며, 여기서 1.00 lb.-in.= 0.113 N-m이다.
오일 흡수가(OAN) 시험 방법: ASTM D2414-17(Standard Test Method for Carbon Black-Oil Absorption Number (OAN)), 디부틸 프탈레이트(DBP)를 사용하는 절차 A를 사용한다. 카본 블랙 100 g 당 흡수된 DBP의 부피(밀리리터) 또는 mL/100g로 표시된다.
QUV 노화 시험 방법. 시험 샘플은 앞서 기재된 압축 성형된 플라크 제조 방법에 따라 제조된 1.905 mm 두께(75 mil 두께)의 압축 성형된 플라크이다. 자연광을 시뮬레이션하기 위해 제어된 인공 광원을 사용하는 실내 가속 실험실 시험. 형광등을 포함한 가열된 QUV 테스트 챔버를 사용하여 자외선 파장을 중심으로 한 조사 스펙트럼을 제공한다. 강제 응축으로 수분을 공급하고 히터를 사용하여 온도를 제어한다. 시험 샘플을 (a) 열, 자외선 조사 및 수분에 대한 노출 및 (b) 열 및 수분에 대한 노출이지만 자외선 조사는 없는 노출의 교대 주기를 거친다. 각 주기 (a)는 100% 상대 습도 하에서 응축을 통한 수분 노출 하에서 UV 광의 나노미터 파장 당 시험 샘플의 평방 미터 표면적 당 0.89 와트(W/m2/nm)의 세기에서 70℃ 및 UV 조사의 340 nm 파장에서 20시간 동안 수행된다. 수분에 대한 노출은 응축에 의해 수행된다. 각 주기 (b)는 60℃의 공기 중 100% 상대 습도 하에서 응축을 통해 4시간 동안 습기에 노출된다. 1,000시간 동안 주기 (a)와 (b)를 계속 교대로 하며, 이는 실제 세계에서 긴 적용 기간을 시뮬레이션한다.
인장 강도 시험 방법. 상기 기재된 가교된 폴리올레핀-첨가제 생성물 제조 방법 및 열 노화 시험 방법에 따라 제조된 5인치(12.7 센티미터(cm)) 길이의, 완전히 경화 및 열 노화된 시험 샘플에 대해, IEC 60502에 따라 분당 10인치씩(분 당 25.4 cm) Instron 기계를 사용하여 측정하고, 평방 인치당 파운드(psi)로 표시한다. IEC 60502 사양에 따른 최소값은 1,800 psi(12,000 킬로파스칼(kPa))이다.
실시예
폴리올레핀 중합체 (A1): 0.92 g/cm3의 밀도 및 2 g/10분의 용융 지수 (I2)를 갖는 저밀도 폴리에틸렌(LDPE) 중합체. 미국 미시건주 미들랜드 소재 The Dow Chemical Company에서 제품 DXM-447로 입수 가능함.
카본 블랙 (B1): ASTM D3849-14a에 따라 투과 전자 현미경으로 측정된, 19 나노미터(nm)의 평균 입자 크기 및 100 내지 110 mL/100g(ASTM D2414-17)의 오일 흡수가를 가짐. 미국 메사추세츠주 빌레리카 소재의 Cabot Corporation로부터 입수 가능함.
트리아지닐-작용성 힌더드 피페리딘 (C1): (폴리[[6-(1,1,3,3-테트라메틸부틸) 아미노]-1,3,5-트리아진-2,4-디일][[2,2,6,6-테트라메틸-4-피페리딜)이미노]]헥사메틸렌 (2,2,6,6-테트라메틸-4-피페리딜)이미노]]). 미국 뉴저지주 플로럼 파크 소재의 BASF Corporation로부터 Chimassorb 944로서 입수 가능함. 하기 구조:
Figure pct00001
를 가지며, 상기 식에서 아래첨자 n은 (C1)이 2,000 내지 3,100 g/mol의 중량-평균 분자량을 갖도록 선택된 유리수 또는 무리수이다. (C1)은 CAS 번호 71878-19-8을 가진다.
황-함유 힌더드 비스페놀 (D1): 4,4′-티오비스(2-(1,1-디메틸에틸)-5-메틸페놀). 미국 코네티컷주 댄버리 소재의 Addivant로부터 입수 가능함. (D1)은 하기 구조:
Figure pct00002
를 갖는다.
유기 과산화물 (E1): 디쿠밀 퍼옥사이드. 네델란드 암스테르담 소재 AkzoNobel로부터 입수 가능함.
비교예 1 내지 7(CE1 내지 CE7): 비교 가교성 폴리올레핀-첨가제 제형. 아래 표 1에 기재된 조성물 및 시험 결과를 참조한다.
발명예 1 내지 8(IE1 내지 IE8): 본 발명의 가교성 폴리올레핀-첨가제 제형. 아래 표 2 및 3에 기재된 조성물 및 시험 결과를 참조한다.
Figure pct00003
표 1은 구성성분 (A)를 포함하지만 구성성분 (B) 내지 (D) 중 하나 또는 둘이 없는 비교 복합 재료의 데이터를 요약한다. 표 1의 데이터에 나타난 바와 같이, CE1 내지 CE6 2 중량%의 구성 성분 (C) 트리아지닐-작용성 힌더드 피페리딘을 함유하고, 구성성분 (B) 카본 블랙 및 화학식 (I)의 (D) SCHBP가 없는 CE1은 1,000시간 동안 QUV 노화 후 너무 낮은 파단 연신율(300% 미만)을 갖는다. 2 중량%의 구성 성분 (B) 카본 블랙을 함유하고, 구성성분 (C) 트리아지닐-작용성 힌더드 피페리딘 및 화학식 (I)의 (D) SCHBP가 없는 CE2는 150℃에서 168시간 동안 열 노화(열적 노화) 후 너무 낮은 파단 연신율(300% 훨씬 미만)을 갖는다. 구성 성분 (B) 카본 블랙 및 (C) 트리아지닐-작용성 힌더드 피페리딘을 함유하고, 화학식 (I)의 구성성분 (D) SCHBP가 없는 CE3은 150℃에서 168시간 동안 열 노화(열적 노화) 후 너무 낮은 파단 연신율(300% 훨씬 미만)을 갖는다. 구성성분 (B) 카본 블랙 및 화학식 (I)의 (D) SCHBP를 함유하고, 구성 성분 (C) 트리아지닐-작용성 힌더드 피페리딘이 없는 CE4는 1,000시간 동안 QUV 노화 후 너무 낮은 파단 연신율(300% 미만)을 갖는다. 구성 성분 (C) 트리아지닐-작용성 힌더드 피페리딘 및 화학식 (I)의 SCHBP를 함유하고, 구성성분 (B) 카본 블랙이 부족한 CE5는 150℃에서 168시간 동안 열 노화(열적 노화) 후 너무 낮은 파단 연신율(300% 훨씬 미만) 및 1,000시간 동안 QUV 노화 후 너무 낮은 파단 연신율(300% 훨씬 미만)을 갖는다. 구성 성분 (B) 카본 블랙 및 (D) 화학식 (I)의 SCHBP를 (CE4에 비해 증가된 로딩으로) 함유하고, 구성 성분 (C) 트리아지닐-작용성 힌더드 피페리딘이 없는 CE6은 개선되었지만 150℃에서 168시간 동안 열 노화(열적 노화) 후 여전히 너무 낮은 파단 연신율(300% 미만)을 갖는다. 1 중량%의 구성 성분 (D) 화학식 (I)의 SCHBP를 함유하고, 구성성분 (B) 카본 블랙 및 (C) 트리아지닐-작용성 힌더드 피페리딘이 없는 CE7은 150℃에서 168시간 동안 열 노화(열적 노화) 후 취성이며 1,000시간 동안 QUV 노화 후 너무 낮은 파단 연신율(300% 훨씬 미만)을 갖는다.
Figure pct00004
Figure pct00005
표 2 및 3에는 구성성분 (A) 및 각 구성성분 (B) 내지 (D)를 함유하는 본 발명의 복합 물질의 데이터가 요약되어 있으며, 여기서 나타낸 데이터는 열 노화(열적 노화) 및 QUV 노화 후 인장 강도 및/또는 파단 연신율에서 예상치 못한 개선(증가)을 나타냈다. IE1 내지 IE4는 150℃에서 168시간 동안 열 노화(열적 노화) 후 파단 연신율(300% 초과)에서 상승적 개선(증가) 및 1,000시간 동안 QUV 노화 후 파단 연신율(400% 초과)에서 개선(증가)를 보인다. IE5는 구성성분 (D) 화학식 (I)의 SCHBP의 0.1 중량%의 로딩을 갖지만 1,000시간 동안 QUV 노화 후 개선된(증가된) 파단 연신율(400% 초과)을 보였다. IE6은 구성성분 (D) 화학식 (I)의 SCHBP의 1 중량%의 로딩을 가지며 150℃에서 168시간 동안 열 노화(열적 노화) 후 및 1,000시간 동안 QUV 노화 후 개선된(증가된) 파단 연신율(300% 초과 또는 400% 초과)을 보였다. IE7은 구성성분 (C) 트리아지닐-작용성 힌더드 피페리딘의 0.1 중량%의 로딩을 가지며 1,000시간 동안 QUV 노화 후 개선된(증가된) 인장 강도 및 개선된(증가된) 파단 연신율(300% 초과)을 갖는다. IE8은 150℃에서 168시간 동안 열 노화(열적 노화) 후 개선된(증가된) 파단 연신율(500% 초과) 및 1,000시간 동안 QUV 노화 후 개선된(증가된) 파단 연신율(400% 초과)을 보였다.
이론에 구속되지 않으면서, IE5는 구성성분 (D) 화학식 (I)의 SCHBP의 가장 낮은 유용한 로딩을 보이고, IE7은 구성성분 (C) 트리아지닐-작용성 힌더드 피페리딘의 가장 낮은 유용한 로딩을 보이며, IE6은 구성성분 (D) 화학식 (I)의 SCHBP의 가장 높은 유용한 로딩을 보인다고 믿어진다. IE6에서 사용된 것보다 더 높은 구성성분 (D) 화학식 (I)의 SCHBP의 로딩은 바람직하지 않게 0.1 N-m 미만의 MDR MH (182℃) 경화 값을 초래할 수 있다. IE1 내지 IE8 중의 (B) 카본 블랙의 로딩은, 1.0 중량% 미만 또는 3.0 중량% 초과의 (B) 카본 블랙의 로딩이 유용할 수 있으므로, 가장 낮거나 가장 유용한 로딩이 아니다.
표 1 내지 3의 데이터에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 제형 IE1 내지 IE8에서 (B) 카본 블랙, (C) 트리아지닐-작용성 힌더드 피페리딘 및 (D) 황-함유 힌더드 비스페놀의 3-구성성분 조합은 3개 구성성분 중 2가지만 함유하는 CE1 내지 CE7의 비교 제형보다 성능이 우수했다. 본 발명의 제형 IE1 내지 IE8은 비교 제형 CE1 내지 CE7에 비해 QUV 노화 후 개선된 성능 인장 강도 및 파단 연신 성능을 가졌던 반면, 본 발명의 제형 IE1 내지 IE8의 유전 상수 및 손실 계수 특성은 전력 케이블의 절연 층에서 제형의 사용에 대해 만족스럽다. 예를 들어, 본 발명의 제형 IE1 내지 IE8은 유사한 비교 제형 CE1 내지 CE7보다 QUV 노화 후 덜 취성이다. 주어진 수준의 인장 강도 또는 파단 연신율 성능에서, 본 발명의 제형은 비교 제형에서 카본 블랙의 로딩에 비해 (B) 카본 블랙의 더 낮은 로딩을 가능하게 하여, 본 발명의 제형이 케이블에 이들의 절연 층을 압출하는 동안을 포함하여, 용융-합성 및 용융-압출과 같이 보다 용이하게 용융될 수 있도록 한다.

Claims (11)

  1. 구성성분(A) 내지 (D): 70 내지 99.7 중량 퍼센트(중량%)의, 190℃에서 ASTM D1238-04 및 (이후 기재된) 용융 지수 시험 방법에 따른 2.16 킬로그램의 하중에 의해 측정된, 10분 당 0.1 내지 50 그램(g/10분)의 용융 지수("I2")를 갖는 (A) 폴리올레핀 중합체; 0.1 내지 5 중량%의 (B) 카본 블랙; 0.2 내지 5 중량%의 (C) 트리아지닐-작용성 힌더드 피페리딘; 및 0.1 내지 1.00 중량%의, 화학식 (I): HO(R1)xPh-S-Ph(R2)yOH (I)으로서, 상기 식에서 아래첨자 x는 1 내지 3의 정수이고; HO(R1)xPh는 제1 일가 힌더드 페놀기로서, 각각의 R1은 독립적으로 (C1-C7)알킬이며 적어도 하나의 R1은 독립적으로 (C3-C6)알킬이고 상기 제1 일가 힌더드 페놀기의 히드록실(HO-)에 대해 오르토(ortho)이며; 아래첨자 y는 1 내지 3의 정수이고; Ph(R2)yOH는 제2 일가 힌더드 페놀기로서, 각각의 R2는 독립적으로 (C1-C7)알킬이며 적어도 하나의 R2는 독립적으로 (C3-C6)알킬이고 상기 제2 일가 힌더드 페놀기의 히드록실(HO-)에 대해 오르토인, (D) 황-함유 힌더드 비스페놀(SCHBP);을 포함하는 경화성 폴리올레핀-첨가제 제형.
  2. 제1항에 있어서, 상기 (A) 폴리올레핀 중합체는 제한 (i) 내지 (xv): (i) 에틸렌계 중합체; (ii) 저밀도 폴리에틸렌(LDPE)인 에틸렌계 중합체; (iii) 선형 저밀도 폴리에틸렌(LLDPE)인 에틸렌계 중합체; (iv) 중밀도 폴리에틸렌(MDPE)인 에틸렌계 중합체; (v) 고밀도 폴리에틸렌(HDPE)인 에틸렌계 중합체; (vi) 폴리(에틸렌-co-알파-올레핀) 중합체인 에틸렌계 중합체; (vii) 폴리프로필렌인 에틸렌계 중합체; (viii) 에틸렌/프로필렌 공중합체인 에틸렌계 중합체; (ix) 적어도 0.925 g/cm3의 밀도, 폴리에틸렌이며, 190℃/2.16kg 하중에서 0.1 내지 20 g/10분의 용융 지수(I2)를 가짐; (x) 0.89 내지 0.96 g/cm3의 밀도, 폴리프로필렌이며, 230℃/2.16kg 하중에서 0.5 내지 50 g/10분의 용융 속도(MFR)을 가짐; (xi) 단봉형인 분자량 분포(MWD); (xii) 쌍봉형인 MWD; (xiii) (ii)와 (ix)의 조합; (xiv) (ii), (ix) 및 (xi)의 조합; 및 (xv) (ii), (ix) 및 (xii)의 조합; 중 어느 하나에 의해 특징되는, 경화성 폴리올레핀-첨가제 제형.
  3. 제1항 내지 제3항 중 어느 하나에 있어서, 상기 (B) 카본 블랙은 제한 (i) 내지 (iii): (i) ASTM D3849-14a에 따라 측정된 15 내지 40 나노미터(nm)의 입자 크기; (ii) 디부틸 프탈레이트(DBP)를 사용하여 ASTM D2414-17, 절차 A에 따라 측정된 100 그램 당 50 내지 250 밀리리터(ml/100g)의 오일 흡수가(OAN: oil absorption number); 및 (iii) (i) 및 (ii) 모두; 중 어느 하나에 의해 특징되는, 경화성 폴리올레핀-첨가제 제형.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 하나에 있어서, 상기 (C) 트리아지닐-작용성 힌더드 피페리딘은 (i) 1,3,5-트리아진-2,4,6-트리아민, N,N'-[1,2-에탄디일비스[[[4,6-비스[부틸(1,2,2,6,6-펜타메틸-4-피페리디닐)아미노]-1,3,5-트리아진-2-일]이미노]-3,1프로판디일]]-비스[N,N'-디부틸-N,N'-비스 (1,2,2,6,6-펜타메틸-4-피페리디닐)- 및 디메틸 숙시네이트 중합체와 4-히드록시-2,2,6,6,-테트라메틸-1-피페리딘에탄올의 혼합물; (ii) (폴리[[6-(1,1,3,3-테트라메틸부틸)아미노]-1,3,5-트리아진-2,4-디일][[2,2,6,6-테트라메틸-4-피페리딜)이미노]]헥사메틸렌 (2,2,6,6-테트라메틸-4-피페리딜)이미노]]); (iii) (1,3,5-트리아진-2,4,6-트리아민-N,N'-[1,2-에탄디일비스[[[4,6-비스[부틸(1,2,2,6,6-펜타메틸-4-피페리디닐)아미노]-1,3,5-트리아진-2-일]이미노]-3,1-프로판디일]]-비스[N,N'-디부틸-N,N'-비스 (1,2,2,6,6-펜타메틸-4-피레리디닐); 및 (iv) 1,6-헥산디아민, N,N'-비스(2,2,6,6-테트라메틸-4-피페리디닐)-중합체와 N-부틸-1-부탄아민 및 N-부틸-2,2,6,6-테트라메틸-4-피페리딘아민을 갖는 2,4,6-트리클로로-1,3,5-트리아진의 반응 생성물로부터 선택되는, 경화성 폴리올레핀-첨가제 제형.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 하나에 있어서, 상기 (C) SCHBP는 제한 (i) 내지 (ix): (i) 아래첨자 x는 2 또는 3이다; (ii) 적어도 하나의 R1은 1,1-디메틸에틸이며 상기 제1 일가 힌더드 페놀기의 히드록실에 대해 오르토이다; (iii) 아래첨자 y는 2 또는 3이다; (iv) 적어도 하나의 R2는 1,1-디메틸에틸이며 상기 제2 일가 힌더드 페놀기의 히드록실에 대해 오르토이다; (v) 적어도 하나의 R1은 1,1-디메틸에틸이고 상기 제1 일가 힌더드 페놀기의 히드록실에 대해 오르토이며 적어도 하나의 R1은 메틸이다; (vi) 적어도 하나의 R2는 1,1-디메틸에틸이고 상기 제2 일가 힌더드 페놀기의 히드록실에 대해 오르토이며 적어도 하나의 R2는 메틸이다; (vii) 아래첨자 x는 2이고, 하나의 R1은 1,1-디메틸에틸이고 상기 제1 일가 힌더드 페놀기의 히드록실에 대해 오르토이며 하나의 R1은 메틸이다; (viii) 아래첨자 y는 2이고, 하나의 R2는 1,1-디메틸에틸이고 상기 제2 일가 힌더드 페놀기의 히드록실에 대해 오르토이며 하나의 R2는 메틸이다; 그리고 (ix) 상기 SCHBP는 4,4′-티오비스(2-(1,1-디메틸에틸)-5-메틸페놀)이다; 중 어느 하나에 의해 특징되는, 경화성 폴리올레핀-첨가제 제형.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 하나에 있어서, 0.1 내지 5 중량%의 (E) 유기 과산화물; (F) 화학식 (I)과 상이한 구조를 갖는 항산화제; (G) 가공 보조제; (H) 착색제; (I) 금속 비활성화제; (J) 올레핀-작용성 가수분해성 실란; (K) 부식 방지제; (L) 난연제; 및 (M) 충전제로부터 선택된 적어도 하나의 첨가제를 더 포함하는, 경화성 폴리올레핀-첨가제 제형. 일부 청구항에서, 제1항 내지 제5항 중 어느 하나의 경화성 폴리올레핀-첨가제 제형은 0.1 내지 5 중량%의 상기 (E) 유기 과산화물 및/또는 상기 (J) 올레핀-작용성 가수분해성 실란을 더 포함한다.
  7. 혼합물을 제공하도록 제1항 내지 제5항 중 어느 하나의 구성성분 (A) 내지 (D) 및 선택적으로 제6항의 구성성분 (E) 내지 (M) 중 어느 하나 이상을 혼합하는 단계; 및 경화성 폴리올레핀-첨가제 제형을 제조하도록 상기 혼합물을 융용 또는 압출하는 단계를 포함하는, 경화성 폴리올레핀-첨가제 제형의 제조 방법.
  8. 제1항 내지 제6항 중 어느 하나의 경화성 폴리에틸렌-첨가제 제형을 경화하여 수득된 반응 생성물을 포함하는 가교된 폴리올레핀-첨가제 생성물.
  9. 제8항의 가교된 폴리올레핀-첨가제 생성물의 성형된 형태를 포함하는 제조된 물품.
  10. 전도성 코어 및 상기 전도성 코어를 적어도 부분적으로 둘러싸는 중합체층을 포함하는 코팅된 전도체로서, 적어도 일부의 상기 중합체층은 제1항 내지 제6항 중 어느 하나의 경화성 폴리에틸렌-첨가제 제형 또는 제8항의 가교된 폴리올레핀-첨가제 생성물을 포함하는, 코팅된 전도체.
  11. 전도성 코어를 통해 전기의 흐름을 발생시키도록 제10항의 코팅된 전도체의 전도성 코어에 전압을 인가하는 단계를 포함하는, 전기를 전도하는 방법.
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Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111117064B (zh) * 2019-12-23 2021-11-12 金发科技股份有限公司 一种聚丙烯复合材料及其制备方法
WO2024006695A1 (en) * 2022-06-29 2024-01-04 Dow Global Technologies Llc Ultraviolet stabilized polymeric compositions

Family Cites Families (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5266627A (en) 1991-02-25 1993-11-30 Quantum Chemical Corporation Hydrolyzable silane copolymer compositions resistant to premature crosslinking and process
US5246783A (en) 1991-08-15 1993-09-21 Exxon Chemical Patents Inc. Electrical devices comprising polymeric insulating or semiconducting members
JP2621743B2 (ja) * 1992-07-27 1997-06-18 住友金属工業株式会社 耐候性に優れた着色ポリエチレン被覆材
US5380591A (en) 1992-12-30 1995-01-10 Union Carbide Chemicals & Plastics Technology Corporation Telephone cables
US5766761A (en) 1996-12-11 1998-06-16 Union Carbide Chemicals & Plastics Technology Corporation Telephone cables
JP2000306433A (ja) * 1999-04-23 2000-11-02 Sumitomo Electric Ind Ltd 絶縁樹脂組成物とこれを用いた電線、ケーブルおよび電力ケーブルの接続部
US6496629B2 (en) 1999-05-28 2002-12-17 Tycom (Us) Inc. Undersea telecommunications cable
CA2290317A1 (en) 1999-11-24 2001-05-24 Peter Jackson Tracking resistant electrical insulating material suitable for high voltage applications
JP3565773B2 (ja) * 2000-09-06 2004-09-15 日本ユニカー株式会社 電気絶縁樹脂組成物及びそれを被覆してなる電線・ケーブル
US6858296B1 (en) * 2000-10-05 2005-02-22 Union Carbide Chemicals & Plastics Technology Corporation Power cable
US6538056B1 (en) * 2000-10-10 2003-03-25 Clariant International Ltd. Polyolefin articles with long-term elevated temperature stability
US6656986B2 (en) 2001-03-01 2003-12-02 Union Carbide Chemicals & Plastics Technology Corporation Polyethylene crosslinkable composition
US6714707B2 (en) 2002-01-24 2004-03-30 Alcatel Optical cable housing an optical unit surrounded by a plurality of gel layers
US6670554B1 (en) * 2002-10-07 2003-12-30 Union Carbide Chemicals & Plastics Technology Corporation High-voltage direct current cable insulation
DE602007008687D1 (de) 2006-02-06 2010-10-07 Dow Global Technologies Inc Halbleitende zusammensetzungen
EP2074167B1 (en) * 2006-10-16 2012-04-18 Basf Se Stabilized medium and high voltage insulation composition
MX353413B (es) * 2009-12-21 2018-01-11 Union Carbide Chem Plastic Aislamiento de cable de medio voltaje.
CN103509239B (zh) 2012-06-27 2016-10-05 合肥杰事杰新材料股份有限公司 一种耐刮擦聚丙烯材料及其制备方法
JP6598768B2 (ja) * 2013-09-27 2019-10-30 ビーエーエスエフ ソシエタス・ヨーロピア 建築材料用ポリオレフィン組成物
BR112017025746B1 (pt) 2015-06-11 2021-12-21 Dow Global Technologies Llc Composição, bainha de isolamento reticulada para um cabo e cabo
CN105015041A (zh) * 2015-07-27 2015-11-04 广东联塑科技实业有限公司 一种深海养殖网箱用hdpe管材及其制备方法
MA41885B1 (fr) * 2015-07-27 2020-01-31 Basf Se Mélange d'additifs
BR112018003282B1 (pt) * 2015-09-02 2022-07-12 Dow Global Technologies Llc Composição polimérica reticulável, composição polimérica reticulada e condutor revestido

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