KR20240036026A - 가교결합성 화합물 조성물을 제조하는 고온, 낮은 스코치 방법 및 이에 의해 제조된 조성물 - Google Patents
가교결합성 화합물 조성물을 제조하는 고온, 낮은 스코치 방법 및 이에 의해 제조된 조성물 Download PDFInfo
- Publication number
- KR20240036026A KR20240036026A KR1020247004319A KR20247004319A KR20240036026A KR 20240036026 A KR20240036026 A KR 20240036026A KR 1020247004319 A KR1020247004319 A KR 1020247004319A KR 20247004319 A KR20247004319 A KR 20247004319A KR 20240036026 A KR20240036026 A KR 20240036026A
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- melt
- injection
- crosslinkable compound
- stream
- compound composition
- Prior art date
Links
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 title claims abstract description 258
- 239000000203 mixture Substances 0.000 title claims abstract description 176
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 27
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims abstract description 170
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 141
- 229920002397 thermoplastic olefin Polymers 0.000 claims abstract description 98
- 238000004132 cross linking Methods 0.000 claims abstract description 95
- 239000000654 additive Substances 0.000 claims abstract description 87
- 239000003963 antioxidant agent Substances 0.000 claims abstract description 81
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 claims abstract description 52
- 150000001451 organic peroxides Chemical class 0.000 claims abstract description 51
- 150000002978 peroxides Chemical class 0.000 claims abstract description 20
- 239000000155 melt Substances 0.000 claims description 214
- 238000002347 injection Methods 0.000 claims description 89
- 239000007924 injection Substances 0.000 claims description 89
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 claims description 63
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 claims description 38
- VGGSQFUCUMXWEO-UHFFFAOYSA-N Ethene Chemical compound C=C VGGSQFUCUMXWEO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 37
- 239000005977 Ethylene Substances 0.000 claims description 37
- 229920001577 copolymer Polymers 0.000 claims description 36
- 238000012360 testing method Methods 0.000 claims description 36
- 239000008188 pellet Substances 0.000 claims description 34
- 230000003078 antioxidant effect Effects 0.000 claims description 33
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 30
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 21
- -1 polyethylene Polymers 0.000 claims description 21
- 229920000573 polyethylene Polymers 0.000 claims description 21
- 238000005453 pelletization Methods 0.000 claims description 20
- XMNIXWIUMCBBBL-UHFFFAOYSA-N 2-(2-phenylpropan-2-ylperoxy)propan-2-ylbenzene Chemical compound C=1C=CC=CC=1C(C)(C)OOC(C)(C)C1=CC=CC=C1 XMNIXWIUMCBBBL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 17
- 229920001684 low density polyethylene Polymers 0.000 claims description 17
- 239000004702 low-density polyethylene Substances 0.000 claims description 17
- 238000004898 kneading Methods 0.000 claims description 16
- VXNZUUAINFGPBY-UHFFFAOYSA-N ethyl ethylene Natural products CCC=C VXNZUUAINFGPBY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 14
- LIKMAJRDDDTEIG-UHFFFAOYSA-N n-hexene Natural products CCCCC=C LIKMAJRDDDTEIG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 14
- 238000012216 screening Methods 0.000 claims description 14
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims description 12
- 239000004020 conductor Substances 0.000 claims description 11
- QIGBRXMKCJKVMJ-UHFFFAOYSA-N Hydroquinone Chemical compound OC1=CC=C(O)C=C1 QIGBRXMKCJKVMJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- 125000002496 methyl group Chemical group [H]C([H])([H])* 0.000 claims description 9
- 125000003342 alkenyl group Chemical group 0.000 claims description 8
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims description 7
- 125000001997 phenyl group Chemical group [H]C1=C([H])C([H])=C(*)C([H])=C1[H] 0.000 claims description 6
- 125000004178 (C1-C4) alkyl group Chemical group 0.000 claims description 5
- 125000004399 C1-C4 alkenyl group Chemical group 0.000 claims description 5
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 claims description 5
- 238000000576 coating method Methods 0.000 claims description 5
- 229920001169 thermoplastic Polymers 0.000 claims description 5
- 239000004416 thermosoftening plastic Substances 0.000 claims description 5
- PEEHTFAAVSWFBL-UHFFFAOYSA-N Maleimide Chemical compound O=C1NC(=O)C=C1 PEEHTFAAVSWFBL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- GUJOJGAPFQRJSV-UHFFFAOYSA-N dialuminum;dioxosilane;oxygen(2-);hydrate Chemical compound O.[O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3].O=[Si]=O.O=[Si]=O.O=[Si]=O.O=[Si]=O GUJOJGAPFQRJSV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 229910052901 montmorillonite Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 229920005638 polyethylene monopolymer Polymers 0.000 claims description 4
- 238000005086 pumping Methods 0.000 claims description 4
- 238000007493 shaping process Methods 0.000 claims description 4
- MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N Hydrogen peroxide Chemical compound OO MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 239000004698 Polyethylene Substances 0.000 claims description 3
- 238000007599 discharging Methods 0.000 claims description 3
- 150000002466 imines Chemical class 0.000 claims description 3
- 239000008240 homogeneous mixture Substances 0.000 claims description 2
- 238000000265 homogenisation Methods 0.000 claims description 2
- 238000005070 sampling Methods 0.000 claims description 2
- 239000003999 initiator Substances 0.000 description 26
- 239000000178 monomer Substances 0.000 description 21
- 239000004711 α-olefin Substances 0.000 description 18
- 150000003254 radicals Chemical class 0.000 description 17
- 239000000047 product Substances 0.000 description 15
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 14
- 238000002791 soaking Methods 0.000 description 14
- KOMNUTZXSVSERR-UHFFFAOYSA-N 1,3,5-tris(prop-2-enyl)-1,3,5-triazinane-2,4,6-trione Chemical compound C=CCN1C(=O)N(CC=C)C(=O)N(CC=C)C1=O KOMNUTZXSVSERR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 13
- 239000000463 material Substances 0.000 description 13
- 229920000098 polyolefin Polymers 0.000 description 10
- KWKAKUADMBZCLK-UHFFFAOYSA-N 1-octene Chemical compound CCCCCCC=C KWKAKUADMBZCLK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 9
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 9
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 9
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 9
- 239000002656 Distearyl thiodipropionate Substances 0.000 description 8
- 239000004708 Very-low-density polyethylene Substances 0.000 description 8
- PWWSSIYVTQUJQQ-UHFFFAOYSA-N distearyl thiodipropionate Chemical compound CCCCCCCCCCCCCCCCCCOC(=O)CCSCCC(=O)OCCCCCCCCCCCCCCCCCC PWWSSIYVTQUJQQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 235000019305 distearyl thiodipropionate Nutrition 0.000 description 8
- 229920001866 very low density polyethylene Polymers 0.000 description 8
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 description 7
- 125000000217 alkyl group Chemical group 0.000 description 7
- 150000001412 amines Chemical class 0.000 description 7
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 7
- 238000009472 formulation Methods 0.000 description 7
- 125000006526 (C1-C2) alkyl group Chemical group 0.000 description 6
- XYXJKPCGSGVSBO-UHFFFAOYSA-N 1,3,5-tris[(4-tert-butyl-3-hydroxy-2,6-dimethylphenyl)methyl]-1,3,5-triazinane-2,4,6-trione Chemical compound CC1=CC(C(C)(C)C)=C(O)C(C)=C1CN1C(=O)N(CC=2C(=C(O)C(=CC=2C)C(C)(C)C)C)C(=O)N(CC=2C(=C(O)C(=CC=2C)C(C)(C)C)C)C1=O XYXJKPCGSGVSBO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- BJELTSYBAHKXRW-UHFFFAOYSA-N 2,4,6-triallyloxy-1,3,5-triazine Chemical compound C=CCOC1=NC(OCC=C)=NC(OCC=C)=N1 BJELTSYBAHKXRW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 125000004432 carbon atom Chemical group C* 0.000 description 6
- 229920001519 homopolymer Polymers 0.000 description 6
- 125000001841 imino group Chemical group [H]N=* 0.000 description 6
- 229920002554 vinyl polymer Polymers 0.000 description 6
- VMAWODUEPLAHOE-UHFFFAOYSA-N 2,4,6,8-tetrakis(ethenyl)-2,4,6,8-tetramethyl-1,3,5,7,2,4,6,8-tetraoxatetrasilocane Chemical compound C=C[Si]1(C)O[Si](C)(C=C)O[Si](C)(C=C)O[Si](C)(C=C)O1 VMAWODUEPLAHOE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 125000003903 2-propenyl group Chemical group [H]C([*])([H])C([H])=C([H])[H] 0.000 description 5
- MQWCQFCZUNBTCM-UHFFFAOYSA-N 2-tert-butyl-6-(3-tert-butyl-2-hydroxy-5-methylphenyl)sulfanyl-4-methylphenol Chemical compound CC(C)(C)C1=CC(C)=CC(SC=2C(=C(C=C(C)C=2)C(C)(C)C)O)=C1O MQWCQFCZUNBTCM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 5
- 230000009977 dual effect Effects 0.000 description 5
- 125000000524 functional group Chemical group 0.000 description 5
- 239000004615 ingredient Substances 0.000 description 5
- 229920000092 linear low density polyethylene Polymers 0.000 description 5
- 239000004707 linear low-density polyethylene Substances 0.000 description 5
- TVMXDCGIABBOFY-UHFFFAOYSA-N n-Octanol Natural products CCCCCCCC TVMXDCGIABBOFY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 5
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 5
- WPMYUUITDBHVQZ-UHFFFAOYSA-N 3-(3,5-ditert-butyl-4-hydroxyphenyl)propanoic acid Chemical compound CC(C)(C)C1=CC(CCC(O)=O)=CC(C(C)(C)C)=C1O WPMYUUITDBHVQZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- IAQRGUVFOMOMEM-UHFFFAOYSA-N butene Natural products CC=CC IAQRGUVFOMOMEM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 description 4
- 125000001183 hydrocarbyl group Chemical group 0.000 description 4
- 125000004435 hydrogen atom Chemical group [H]* 0.000 description 4
- 229960004337 hydroquinone Drugs 0.000 description 4
- 238000010128 melt processing Methods 0.000 description 4
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 4
- 238000006116 polymerization reaction Methods 0.000 description 4
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 4
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 4
- 229930195735 unsaturated hydrocarbon Natural products 0.000 description 4
- 125000000391 vinyl group Chemical group [H]C([*])=C([H])[H] 0.000 description 4
- VZSRBBMJRBPUNF-UHFFFAOYSA-N 2-(2,3-dihydro-1H-inden-2-ylamino)-N-[3-oxo-3-(2,4,6,7-tetrahydrotriazolo[4,5-c]pyridin-5-yl)propyl]pyrimidine-5-carboxamide Chemical group C1C(CC2=CC=CC=C12)NC1=NC=C(C=N1)C(=O)NCCC(N1CC2=C(CC1)NN=N2)=O VZSRBBMJRBPUNF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- VFBJXXJYHWLXRM-UHFFFAOYSA-N 2-[2-[3-(3,5-ditert-butyl-4-hydroxyphenyl)propanoyloxy]ethylsulfanyl]ethyl 3-(3,5-ditert-butyl-4-hydroxyphenyl)propanoate Chemical compound CC(C)(C)C1=C(O)C(C(C)(C)C)=CC(CCC(=O)OCCSCCOC(=O)CCC=2C=C(C(O)=C(C=2)C(C)(C)C)C(C)(C)C)=C1 VFBJXXJYHWLXRM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- HXIQYSLFEXIOAV-UHFFFAOYSA-N 2-tert-butyl-4-(5-tert-butyl-4-hydroxy-2-methylphenyl)sulfanyl-5-methylphenol Chemical compound CC1=CC(O)=C(C(C)(C)C)C=C1SC1=CC(C(C)(C)C)=C(O)C=C1C HXIQYSLFEXIOAV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- GHKOFFNLGXMVNJ-UHFFFAOYSA-N Didodecyl thiobispropanoate Chemical compound CCCCCCCCCCCCOC(=O)CCSCCC(=O)OCCCCCCCCCCCC GHKOFFNLGXMVNJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- BGYHLZZASRKEJE-UHFFFAOYSA-N [3-[3-(3,5-ditert-butyl-4-hydroxyphenyl)propanoyloxy]-2,2-bis[3-(3,5-ditert-butyl-4-hydroxyphenyl)propanoyloxymethyl]propyl] 3-(3,5-ditert-butyl-4-hydroxyphenyl)propanoate Chemical compound CC(C)(C)C1=C(O)C(C(C)(C)C)=CC(CCC(=O)OCC(COC(=O)CCC=2C=C(C(O)=C(C=2)C(C)(C)C)C(C)(C)C)(COC(=O)CCC=2C=C(C(O)=C(C=2)C(C)(C)C)C(C)(C)C)COC(=O)CCC=2C=C(C(O)=C(C=2)C(C)(C)C)C(C)(C)C)=C1 BGYHLZZASRKEJE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- MOVRNJGDXREIBM-UHFFFAOYSA-N aid-1 Chemical compound O=C1NC(=O)C(C)=CN1C1OC(COP(O)(=O)OC2C(OC(C2)N2C3=C(C(NC(N)=N3)=O)N=C2)COP(O)(=O)OC2C(OC(C2)N2C3=C(C(NC(N)=N3)=O)N=C2)COP(O)(=O)OC2C(OC(C2)N2C3=C(C(NC(N)=N3)=O)N=C2)COP(O)(=O)OC2C(OC(C2)N2C(NC(=O)C(C)=C2)=O)COP(O)(=O)OC2C(OC(C2)N2C3=C(C(NC(N)=N3)=O)N=C2)COP(O)(=O)OC2C(OC(C2)N2C3=C(C(NC(N)=N3)=O)N=C2)COP(O)(=O)OC2C(OC(C2)N2C3=C(C(NC(N)=N3)=O)N=C2)COP(O)(=O)OC2C(OC(C2)N2C(NC(=O)C(C)=C2)=O)COP(O)(=O)OC2C(OC(C2)N2C3=C(C(NC(N)=N3)=O)N=C2)COP(O)(=O)OC2C(OC(C2)N2C3=C(C(NC(N)=N3)=O)N=C2)COP(O)(=O)OC2C(OC(C2)N2C3=C(C(NC(N)=N3)=O)N=C2)COP(O)(=O)OC2C(OC(C2)N2C(NC(=O)C(C)=C2)=O)COP(O)(=O)OC2C(OC(C2)N2C3=C(C(NC(N)=N3)=O)N=C2)COP(O)(=O)OC2C(OC(C2)N2C3=C(C(NC(N)=N3)=O)N=C2)COP(O)(=O)OC2C(OC(C2)N2C3=C(C(NC(N)=N3)=O)N=C2)CO)C(O)C1 MOVRNJGDXREIBM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 125000003118 aryl group Chemical group 0.000 description 3
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 3
- 238000013329 compounding Methods 0.000 description 3
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 3
- HQQADJVZYDDRJT-UHFFFAOYSA-N ethene;prop-1-ene Chemical group C=C.CC=C HQQADJVZYDDRJT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 3
- 239000000499 gel Substances 0.000 description 3
- 239000008187 granular material Substances 0.000 description 3
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 3
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 description 3
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 description 3
- 125000000743 hydrocarbylene group Chemical group 0.000 description 3
- 238000007654 immersion Methods 0.000 description 3
- 238000011065 in-situ storage Methods 0.000 description 3
- 238000010348 incorporation Methods 0.000 description 3
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 3
- FDAKZQLBIFPGSV-UHFFFAOYSA-N n-butyl-2,2,6,6-tetramethylpiperidin-4-amine Chemical compound CCCCNC1CC(C)(C)NC(C)(C)C1 FDAKZQLBIFPGSV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- WXZMFSXDPGVJKK-UHFFFAOYSA-N pentaerythritol Chemical compound OCC(CO)(CO)CO WXZMFSXDPGVJKK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000000379 polymerizing effect Effects 0.000 description 3
- 230000002028 premature Effects 0.000 description 3
- 125000002924 primary amino group Chemical group [H]N([H])* 0.000 description 3
- FZYCEURIEDTWNS-UHFFFAOYSA-N prop-1-en-2-ylbenzene Chemical compound CC(=C)C1=CC=CC=C1.CC(=C)C1=CC=CC=C1 FZYCEURIEDTWNS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- QQONPFPTGQHPMA-UHFFFAOYSA-N propylene Natural products CC=C QQONPFPTGQHPMA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000010998 test method Methods 0.000 description 3
- 238000009827 uniform distribution Methods 0.000 description 3
- 125000006592 (C2-C3) alkenyl group Chemical group 0.000 description 2
- AFFLGGQVNFXPEV-UHFFFAOYSA-N 1-decene Chemical compound CCCCCCCCC=C AFFLGGQVNFXPEV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- CRSBERNSMYQZNG-UHFFFAOYSA-N 1-dodecene Chemical compound CCCCCCCCCCC=C CRSBERNSMYQZNG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- GQEZCXVZFLOKMC-UHFFFAOYSA-N 1-hexadecene Chemical compound CCCCCCCCCCCCCCC=C GQEZCXVZFLOKMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- HFDVRLIODXPAHB-UHFFFAOYSA-N 1-tetradecene Chemical compound CCCCCCCCCCCCC=C HFDVRLIODXPAHB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- KGRVJHAUYBGFFP-UHFFFAOYSA-N 2,2'-Methylenebis(4-methyl-6-tert-butylphenol) Chemical compound CC(C)(C)C1=CC(C)=CC(CC=2C(=C(C=C(C)C=2)C(C)(C)C)O)=C1O KGRVJHAUYBGFFP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- VTFXHGBOGGGYDO-UHFFFAOYSA-N 2,4-bis(dodecylsulfanylmethyl)-6-methylphenol Chemical compound CCCCCCCCCCCCSCC1=CC(C)=C(O)C(CSCCCCCCCCCCCC)=C1 VTFXHGBOGGGYDO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- GAODDBNJCKQQDY-UHFFFAOYSA-N 2-methyl-4,6-bis(octylsulfanylmethyl)phenol Chemical compound CCCCCCCCSCC1=CC(C)=C(O)C(CSCCCCCCCC)=C1 GAODDBNJCKQQDY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- WSSSPWUEQFSQQG-UHFFFAOYSA-N 4-methyl-1-pentene Chemical compound CC(C)CC=C WSSSPWUEQFSQQG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- KAKZBPTYRLMSJV-UHFFFAOYSA-N Butadiene Chemical compound C=CC=C KAKZBPTYRLMSJV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- SOGAXMICEFXMKE-UHFFFAOYSA-N Butylmethacrylate Chemical compound CCCCOC(=O)C(C)=C SOGAXMICEFXMKE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 description 2
- 239000004971 Cross linker Substances 0.000 description 2
- RGSFGYAAUTVSQA-UHFFFAOYSA-N Cyclopentane Chemical compound C1CCCC1 RGSFGYAAUTVSQA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N Diethyl ether Chemical compound CCOCC RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000003508 Dilauryl thiodipropionate Substances 0.000 description 2
- FMRHJJZUHUTGKE-UHFFFAOYSA-N Ethylhexyl salicylate Chemical compound CCCCC(CC)COC(=O)C1=CC=CC=C1O FMRHJJZUHUTGKE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- BAPJBEWLBFYGME-UHFFFAOYSA-N Methyl acrylate Chemical compound COC(=O)C=C BAPJBEWLBFYGME-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- NIPNSKYNPDTRPC-UHFFFAOYSA-N N-[2-oxo-2-(2,4,6,7-tetrahydrotriazolo[4,5-c]pyridin-5-yl)ethyl]-2-[[3-(trifluoromethoxy)phenyl]methylamino]pyrimidine-5-carboxamide Chemical compound O=C(CNC(=O)C=1C=NC(=NC=1)NCC1=CC(=CC=C1)OC(F)(F)F)N1CC2=C(CC1)NN=N2 NIPNSKYNPDTRPC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- AFCARXCZXQIEQB-UHFFFAOYSA-N N-[3-oxo-3-(2,4,6,7-tetrahydrotriazolo[4,5-c]pyridin-5-yl)propyl]-2-[[3-(trifluoromethoxy)phenyl]methylamino]pyrimidine-5-carboxamide Chemical compound O=C(CCNC(=O)C=1C=NC(=NC=1)NCC1=CC(=CC=C1)OC(F)(F)F)N1CC2=C(CC1)NN=N2 AFCARXCZXQIEQB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- ISWSIDIOOBJBQZ-UHFFFAOYSA-N Phenol Chemical compound OC1=CC=CC=C1 ISWSIDIOOBJBQZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- KVOZXXSUSRZIKD-UHFFFAOYSA-N Prop-2-enylcyclohexane Chemical compound C=CCC1CCCCC1 KVOZXXSUSRZIKD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- PPBRXRYQALVLMV-UHFFFAOYSA-N Styrene Chemical compound C=CC1=CC=CC=C1 PPBRXRYQALVLMV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- DAKWPKUUDNSNPN-UHFFFAOYSA-N Trimethylolpropane triacrylate Chemical compound C=CC(=O)OCC(CC)(COC(=O)C=C)COC(=O)C=C DAKWPKUUDNSNPN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000007983 Tris buffer Substances 0.000 description 2
- OIBDVHSTOUGZTJ-PEBLQZBPSA-N [(2r,3r,4s,5s,6s)-3,4,6-triacetyloxy-5-(trifluoromethylsulfonyloxy)oxan-2-yl]methyl acetate Chemical compound CC(=O)OC[C@H]1O[C@@H](OC(C)=O)[C@@H](OS(=O)(=O)C(F)(F)F)[C@@H](OC(C)=O)[C@@H]1OC(C)=O OIBDVHSTOUGZTJ-PEBLQZBPSA-N 0.000 description 2
- 125000002877 alkyl aryl group Chemical group 0.000 description 2
- 125000003710 aryl alkyl group Chemical group 0.000 description 2
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 2
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 2
- 230000003749 cleanliness Effects 0.000 description 2
- 239000003086 colorant Substances 0.000 description 2
- 238000012733 comparative method Methods 0.000 description 2
- 238000000748 compression moulding Methods 0.000 description 2
- 238000010924 continuous production Methods 0.000 description 2
- 125000004122 cyclic group Chemical group 0.000 description 2
- CEJLBZWIKQJOAT-UHFFFAOYSA-N dichloroisocyanuric acid Chemical compound ClN1C(=O)NC(=O)N(Cl)C1=O CEJLBZWIKQJOAT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 235000019304 dilauryl thiodipropionate Nutrition 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 150000002148 esters Chemical class 0.000 description 2
- CGPRUXZTHGTMKW-UHFFFAOYSA-N ethene;ethyl prop-2-enoate Chemical compound C=C.CCOC(=O)C=C CGPRUXZTHGTMKW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000001125 extrusion Methods 0.000 description 2
- 239000000945 filler Substances 0.000 description 2
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 2
- NAQMVNRVTILPCV-UHFFFAOYSA-N hexane-1,6-diamine Chemical compound NCCCCCCN NAQMVNRVTILPCV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000004611 light stabiliser Substances 0.000 description 2
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 2
- 238000000048 melt cooling Methods 0.000 description 2
- 238000003801 milling Methods 0.000 description 2
- CCCMONHAUSKTEQ-UHFFFAOYSA-N octadec-1-ene Chemical compound CCCCCCCCCCCCCCCCC=C CCCMONHAUSKTEQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- SSDSCDGVMJFTEQ-UHFFFAOYSA-N octadecyl 3-(3,5-ditert-butyl-4-hydroxyphenyl)propanoate Chemical compound CCCCCCCCCCCCCCCCCCOC(=O)CCC1=CC(C(C)(C)C)=C(O)C(C(C)(C)C)=C1 SSDSCDGVMJFTEQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000013307 optical fiber Substances 0.000 description 2
- 125000004430 oxygen atom Chemical group O* 0.000 description 2
- NFHFRUOZVGFOOS-UHFFFAOYSA-N palladium;triphenylphosphane Chemical compound [Pd].C1=CC=CC=C1P(C=1C=CC=CC=1)C1=CC=CC=C1.C1=CC=CC=C1P(C=1C=CC=CC=1)C1=CC=CC=C1.C1=CC=CC=C1P(C=1C=CC=CC=1)C1=CC=CC=C1.C1=CC=CC=C1P(C=1C=CC=CC=1)C1=CC=CC=C1 NFHFRUOZVGFOOS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 150000002989 phenols Chemical class 0.000 description 2
- 238000010791 quenching Methods 0.000 description 2
- 230000004044 response Effects 0.000 description 2
- 239000003381 stabilizer Substances 0.000 description 2
- 150000003573 thiols Chemical group 0.000 description 2
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 2
- GRPURDFRFHUDSP-UHFFFAOYSA-N tris(prop-2-enyl) benzene-1,2,4-tricarboxylate Chemical compound C=CCOC(=O)C1=CC=C(C(=O)OCC=C)C(C(=O)OCC=C)=C1 GRPURDFRFHUDSP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- NWRZGFYWENINNX-UHFFFAOYSA-N 1,1,2-tris(ethenyl)cyclohexane Chemical compound C=CC1CCCCC1(C=C)C=C NWRZGFYWENINNX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- NALFRYPTRXKZPN-UHFFFAOYSA-N 1,1-bis(tert-butylperoxy)-3,3,5-trimethylcyclohexane Chemical compound CC1CC(C)(C)CC(OOC(C)(C)C)(OOC(C)(C)C)C1 NALFRYPTRXKZPN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- MYWOJODOMFBVCB-UHFFFAOYSA-N 1,2,6-trimethylphenanthrene Chemical compound CC1=CC=C2C3=CC(C)=CC=C3C=CC2=C1C MYWOJODOMFBVCB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- CCNDOQHYOIISTA-UHFFFAOYSA-N 1,2-bis(2-tert-butylperoxypropan-2-yl)benzene Chemical compound CC(C)(C)OOC(C)(C)C1=CC=CC=C1C(C)(C)OOC(C)(C)C CCNDOQHYOIISTA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000005208 1,4-dihydroxybenzenes Chemical class 0.000 description 1
- ZMYIIHDQURVDRB-UHFFFAOYSA-N 1-phenylethenylbenzene Chemical group C=1C=CC=CC=1C(=C)C1=CC=CC=C1 ZMYIIHDQURVDRB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- PUGOMSLRUSTQGV-UHFFFAOYSA-N 2,3-di(prop-2-enoyloxy)propyl prop-2-enoate Chemical compound C=CC(=O)OCC(OC(=O)C=C)COC(=O)C=C PUGOMSLRUSTQGV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ICFXCSLDPCMWJI-UHFFFAOYSA-N 2,3-dimethylbut-2-enoic acid;2-ethyl-2-(hydroxymethyl)propane-1,3-diol Chemical compound CC(C)=C(C)C(O)=O.CCC(CO)(CO)CO ICFXCSLDPCMWJI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BVTLTBONLZSBJC-UHFFFAOYSA-N 2,4,6-tris(ethenyl)-2,4,6-trimethyl-1,3,5,2,4,6-trioxatrisilinane Chemical compound C=C[Si]1(C)O[Si](C)(C=C)O[Si](C)(C=C)O1 BVTLTBONLZSBJC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ODBCKCWTWALFKM-UHFFFAOYSA-N 2,5-bis(tert-butylperoxy)-2,5-dimethylhex-3-yne Chemical compound CC(C)(C)OOC(C)(C)C#CC(C)(C)OOC(C)(C)C ODBCKCWTWALFKM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- DMWVYCCGCQPJEA-UHFFFAOYSA-N 2,5-bis(tert-butylperoxy)-2,5-dimethylhexane Chemical compound CC(C)(C)OOC(C)(C)CCC(C)(C)OOC(C)(C)C DMWVYCCGCQPJEA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- YIJYFLXQHDOQGW-UHFFFAOYSA-N 2-[2,4,6-trioxo-3,5-bis(2-prop-2-enoyloxyethyl)-1,3,5-triazinan-1-yl]ethyl prop-2-enoate Chemical compound C=CC(=O)OCCN1C(=O)N(CCOC(=O)C=C)C(=O)N(CCOC(=O)C=C)C1=O YIJYFLXQHDOQGW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- FDSUVTROAWLVJA-UHFFFAOYSA-N 2-[[3-hydroxy-2,2-bis(hydroxymethyl)propoxy]methyl]-2-(hydroxymethyl)propane-1,3-diol;prop-2-enoic acid Chemical compound OC(=O)C=C.OC(=O)C=C.OC(=O)C=C.OC(=O)C=C.OC(=O)C=C.OCC(CO)(CO)COCC(CO)(CO)CO FDSUVTROAWLVJA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- JJRDRFZYKKFYMO-UHFFFAOYSA-N 2-methyl-2-(2-methylbutan-2-ylperoxy)butane Chemical compound CCC(C)(C)OOC(C)(C)CC JJRDRFZYKKFYMO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XOUQAVYLRNOXDO-UHFFFAOYSA-N 2-tert-butyl-5-methylphenol Chemical compound CC1=CC=C(C(C)(C)C)C(O)=C1 XOUQAVYLRNOXDO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BIISIZOQPWZPPS-UHFFFAOYSA-N 2-tert-butylperoxypropan-2-ylbenzene Chemical compound CC(C)(C)OOC(C)(C)C1=CC=CC=C1 BIISIZOQPWZPPS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- HCILJBJJZALOAL-UHFFFAOYSA-N 3-(3,5-ditert-butyl-4-hydroxyphenyl)-n'-[3-(3,5-ditert-butyl-4-hydroxyphenyl)propanoyl]propanehydrazide Chemical compound CC(C)(C)C1=C(O)C(C(C)(C)C)=CC(CCC(=O)NNC(=O)CCC=2C=C(C(O)=C(C=2)C(C)(C)C)C(C)(C)C)=C1 HCILJBJJZALOAL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OGRORDCCINVZKC-UHFFFAOYSA-N 3-[bis(prop-2-enoxy)methoxy]prop-1-ene Chemical compound C=CCOC(OCC=C)OCC=C OGRORDCCINVZKC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VPWNQTHUCYMVMZ-UHFFFAOYSA-N 4,4'-sulfonyldiphenol Chemical group C1=CC(O)=CC=C1S(=O)(=O)C1=CC=C(O)C=C1 VPWNQTHUCYMVMZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- UJAWGGOCYUPCPS-UHFFFAOYSA-N 4-(2-phenylpropan-2-yl)-n-[4-(2-phenylpropan-2-yl)phenyl]aniline Chemical compound C=1C=C(NC=2C=CC(=CC=2)C(C)(C)C=2C=CC=CC=2)C=CC=1C(C)(C)C1=CC=CC=C1 UJAWGGOCYUPCPS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- UQAMDAUJTXFNAD-UHFFFAOYSA-N 4-(4,6-dichloro-1,3,5-triazin-2-yl)morpholine Chemical compound ClC1=NC(Cl)=NC(N2CCOCC2)=N1 UQAMDAUJTXFNAD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- STEYNUVPFMIUOY-UHFFFAOYSA-N 4-Hydroxy-1-(2-hydroxyethyl)-2,2,6,6-tetramethylpiperidine Chemical compound CC1(C)CC(O)CC(C)(C)N1CCO STEYNUVPFMIUOY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- FIHBHSQYSYVZQE-UHFFFAOYSA-N 6-prop-2-enoyloxyhexyl prop-2-enoate Chemical compound C=CC(=O)OCCCCCCOC(=O)C=C FIHBHSQYSYVZQE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-M Acrylate Chemical compound [O-]C(=O)C=C NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 229930185605 Bisphenol Chemical group 0.000 description 1
- 239000007848 Bronsted acid Substances 0.000 description 1
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920000089 Cyclic olefin copolymer Polymers 0.000 description 1
- XDTMQSROBMDMFD-UHFFFAOYSA-N Cyclohexane Chemical compound C1CCCCC1 XDTMQSROBMDMFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- MUXOBHXGJLMRAB-UHFFFAOYSA-N Dimethyl succinate Chemical compound COC(=O)CCC(=O)OC MUXOBHXGJLMRAB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002841 Lewis acid Substances 0.000 description 1
- VVQNEPGJFQJSBK-UHFFFAOYSA-N Methyl methacrylate Chemical compound COC(=O)C(C)=C VVQNEPGJFQJSBK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- MKYBYDHXWVHEJW-UHFFFAOYSA-N N-[1-oxo-1-(2,4,6,7-tetrahydrotriazolo[4,5-c]pyridin-5-yl)propan-2-yl]-2-[[3-(trifluoromethoxy)phenyl]methylamino]pyrimidine-5-carboxamide Chemical compound O=C(C(C)NC(=O)C=1C=NC(=NC=1)NCC1=CC(=CC=C1)OC(F)(F)F)N1CC2=C(CC1)NN=N2 MKYBYDHXWVHEJW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000005062 Polybutadiene Substances 0.000 description 1
- 239000004283 Sodium sorbate Substances 0.000 description 1
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- OKKRPWIIYQTPQF-UHFFFAOYSA-N Trimethylolpropane trimethacrylate Chemical compound CC(=C)C(=O)OCC(CC)(COC(=O)C(C)=C)COC(=O)C(C)=C OKKRPWIIYQTPQF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XTXRWKRVRITETP-UHFFFAOYSA-N Vinyl acetate Chemical compound CC(=O)OC=C XTXRWKRVRITETP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XSHJLFOMGJTADT-UHFFFAOYSA-N [4-methyl-2-(4-methyl-2-phenylpentan-2-yl)peroxypentan-2-yl]benzene Chemical compound C=1C=CC=CC=1C(C)(CC(C)C)OOC(C)(CC(C)C)C1=CC=CC=C1 XSHJLFOMGJTADT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 150000007513 acids Chemical class 0.000 description 1
- 150000001252 acrylic acid derivatives Chemical class 0.000 description 1
- NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N acrylic acid group Chemical group C(C=C)(=O)O NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920000800 acrylic rubber Polymers 0.000 description 1
- 238000013019 agitation Methods 0.000 description 1
- 150000001336 alkenes Chemical class 0.000 description 1
- 125000005250 alkyl acrylate group Chemical group 0.000 description 1
- 125000002947 alkylene group Chemical group 0.000 description 1
- XYLMUPLGERFSHI-UHFFFAOYSA-N alpha-Methylstyrene Chemical class CC(=C)C1=CC=CC=C1 XYLMUPLGERFSHI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000000732 arylene group Chemical group 0.000 description 1
- 125000004429 atom Chemical group 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QUZSUMLPWDHKCJ-UHFFFAOYSA-N bisphenol A dimethacrylate Chemical class C1=CC(OC(=O)C(=C)C)=CC=C1C(C)(C)C1=CC=C(OC(=O)C(C)=C)C=C1 QUZSUMLPWDHKCJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 210000000988 bone and bone Anatomy 0.000 description 1
- BXIQXYOPGBXIEM-UHFFFAOYSA-N butyl 4,4-bis(tert-butylperoxy)pentanoate Chemical compound CCCCOC(=O)CCC(C)(OOC(C)(C)C)OOC(C)(C)C BXIQXYOPGBXIEM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- CQEYYJKEWSMYFG-UHFFFAOYSA-N butyl acrylate Chemical compound CCCCOC(=O)C=C CQEYYJKEWSMYFG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000003490 calendering Methods 0.000 description 1
- 150000001723 carbon free-radicals Chemical class 0.000 description 1
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 1
- 239000012986 chain transfer agent Substances 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 238000010382 chemical cross-linking Methods 0.000 description 1
- 238000006388 chemical passivation reaction Methods 0.000 description 1
- 239000007795 chemical reaction product Substances 0.000 description 1
- CRQQGFGUEAVUIL-UHFFFAOYSA-N chlorothalonil Chemical compound ClC1=C(Cl)C(C#N)=C(Cl)C(C#N)=C1Cl CRQQGFGUEAVUIL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 1
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 1
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 1
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 1
- 239000003431 cross linking reagent Substances 0.000 description 1
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 1
- MGNCLNQXLYJVJD-UHFFFAOYSA-N cyanuric chloride Chemical compound ClC1=NC(Cl)=NC(Cl)=N1 MGNCLNQXLYJVJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 description 1
- LSXWFXONGKSEMY-UHFFFAOYSA-N di-tert-butyl peroxide Chemical compound CC(C)(C)OOC(C)(C)C LSXWFXONGKSEMY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- JQVDAXLFBXTEQA-UHFFFAOYSA-N dibutylamine Chemical compound CCCCNCCCC JQVDAXLFBXTEQA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 1
- 238000007598 dipping method Methods 0.000 description 1
- 229940069096 dodecene Drugs 0.000 description 1
- 238000005553 drilling Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 1
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 1
- HEAMQYHBJQWOSS-UHFFFAOYSA-N ethene;oct-1-ene Chemical compound C=C.CCCCCCC=C HEAMQYHBJQWOSS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BXOUVIIITJXIKB-UHFFFAOYSA-N ethene;styrene Chemical compound C=C.C=CC1=CC=CC=C1 BXOUVIIITJXIKB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- LDLDYFCCDKENPD-UHFFFAOYSA-N ethenylcyclohexane Chemical compound C=CC1CCCCC1 LDLDYFCCDKENPD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- SUPCQIBBMFXVTL-UHFFFAOYSA-N ethyl 2-methylprop-2-enoate Chemical compound CCOC(=O)C(C)=C SUPCQIBBMFXVTL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000001495 ethyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([H])* 0.000 description 1
- 229920006228 ethylene acrylate copolymer Polymers 0.000 description 1
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- ZHNUHDYFZUAESO-UHFFFAOYSA-N formamide Substances NC=O ZHNUHDYFZUAESO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 1
- 125000005843 halogen group Chemical group 0.000 description 1
- DMEGYFMYUHOHGS-UHFFFAOYSA-N heptamethylene Natural products C1CCCCCC1 DMEGYFMYUHOHGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- PYGSKMBEVAICCR-UHFFFAOYSA-N hexa-1,5-diene Chemical group C=CCCC=C PYGSKMBEVAICCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000002887 hydroxy group Chemical group [H]O* 0.000 description 1
- 238000005470 impregnation Methods 0.000 description 1
- 239000012212 insulator Substances 0.000 description 1
- ZFSLODLOARCGLH-UHFFFAOYSA-N isocyanuric acid Chemical compound OC1=NC(O)=NC(O)=N1 ZFSLODLOARCGLH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000007517 lewis acids Chemical class 0.000 description 1
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 1
- 229920002521 macromolecule Polymers 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 150000002734 metacrylic acid derivatives Chemical class 0.000 description 1
- 238000013508 migration Methods 0.000 description 1
- 230000005012 migration Effects 0.000 description 1
- 125000002950 monocyclic group Chemical group 0.000 description 1
- ORECYURYFJYPKY-UHFFFAOYSA-N n,n'-bis(2,2,6,6-tetramethylpiperidin-4-yl)hexane-1,6-diamine;2,4,6-trichloro-1,3,5-triazine;2,4,4-trimethylpentan-2-amine Chemical compound CC(C)(C)CC(C)(C)N.ClC1=NC(Cl)=NC(Cl)=N1.C1C(C)(C)NC(C)(C)CC1NCCCCCCNC1CC(C)(C)NC(C)(C)C1 ORECYURYFJYPKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- KKAKGATZLWUOMA-UHFFFAOYSA-N n-(2,2,6,6-tetramethylpiperidin-4-yl)formamide Chemical compound CC1(C)CC(NC=O)CC(C)(C)N1 KKAKGATZLWUOMA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 description 1
- YCWSUKQGVSGXJO-NTUHNPAUSA-N nifuroxazide Chemical group C1=CC(O)=CC=C1C(=O)N\N=C\C1=CC=C([N+]([O-])=O)O1 YCWSUKQGVSGXJO-NTUHNPAUSA-N 0.000 description 1
- 239000011368 organic material Substances 0.000 description 1
- 125000000744 organoheteryl group Chemical group 0.000 description 1
- 125000005375 organosiloxane group Chemical group 0.000 description 1
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 description 1
- 238000006864 oxidative decomposition reaction Methods 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 description 1
- 229910052615 phyllosilicate Inorganic materials 0.000 description 1
- 229920002857 polybutadiene Polymers 0.000 description 1
- 239000004848 polyfunctional curative Substances 0.000 description 1
- 239000002685 polymerization catalyst Substances 0.000 description 1
- 125000001501 propionyl group Chemical group O=C([*])C([H])([H])C([H])([H])[H] 0.000 description 1
- 125000004805 propylene group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([*:1])C([H])([H])[*:2] 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 239000000376 reactant Substances 0.000 description 1
- 238000009877 rendering Methods 0.000 description 1
- 230000008439 repair process Effects 0.000 description 1
- 230000000979 retarding effect Effects 0.000 description 1
- 230000002441 reversible effect Effects 0.000 description 1
- 125000000467 secondary amino group Chemical group [H]N([*:1])[*:2] 0.000 description 1
- 238000013112 stability test Methods 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
- 229910052572 stoneware Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 1
- 150000003460 sulfonic acids Chemical class 0.000 description 1
- 239000013589 supplement Substances 0.000 description 1
- 229920001897 terpolymer Polymers 0.000 description 1
- GJBRNHKUVLOCEB-UHFFFAOYSA-N tert-butyl benzenecarboperoxoate Chemical compound CC(C)(C)OOC(=O)C1=CC=CC=C1 GJBRNHKUVLOCEB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000003512 tertiary amines Chemical class 0.000 description 1
- 125000001302 tertiary amino group Chemical group 0.000 description 1
- 238000012956 testing procedure Methods 0.000 description 1
- 229920006029 tetra-polymer Polymers 0.000 description 1
- 125000000383 tetramethylene group Chemical group [H]C([H])([*:1])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])[*:2] 0.000 description 1
- RSNQKPMXXVDJFG-UHFFFAOYSA-N tetrasiloxane Chemical group [SiH3]O[SiH2]O[SiH2]O[SiH3] RSNQKPMXXVDJFG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- LENZDBCJOHFCAS-UHFFFAOYSA-N tris Chemical compound OCC(N)(CO)CO LENZDBCJOHFCAS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- PLCFYBDYBCOLSP-UHFFFAOYSA-N tris(prop-2-enyl) 2-hydroxypropane-1,2,3-tricarboxylate Chemical compound C=CCOC(=O)CC(O)(CC(=O)OCC=C)C(=O)OCC=C PLCFYBDYBCOLSP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920001862 ultra low molecular weight polyethylene Polymers 0.000 description 1
- 238000004073 vulcanization Methods 0.000 description 1
- 238000009736 wetting Methods 0.000 description 1
- GVJHHUAWPYXKBD-IEOSBIPESA-N α-tocopherol Chemical compound OC1=C(C)C(C)=C2O[C@@](CCC[C@H](C)CCC[C@H](C)CCCC(C)C)(C)CCC2=C1C GVJHHUAWPYXKBD-IEOSBIPESA-N 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
- C08J5/00—Manufacture of articles or shaped materials containing macromolecular substances
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
- C08J3/00—Processes of treating or compounding macromolecular substances
- C08J3/24—Crosslinking, e.g. vulcanising, of macromolecules
- C08J3/247—Heating methods
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C48/00—Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor
- B29C48/15—Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor incorporating preformed parts or layers, e.g. extrusion moulding around inserts
- B29C48/154—Coating solid articles, i.e. non-hollow articles
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
- C08K5/00—Use of organic ingredients
- C08K5/0008—Organic ingredients according to more than one of the "one dot" groups of C08K5/01 - C08K5/59
- C08K5/0025—Crosslinking or vulcanising agents; including accelerators
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
- C08K5/00—Use of organic ingredients
- C08K5/0008—Organic ingredients according to more than one of the "one dot" groups of C08K5/01 - C08K5/59
- C08K5/005—Stabilisers against oxidation, heat, light, ozone
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
- C08K5/00—Use of organic ingredients
- C08K5/04—Oxygen-containing compounds
- C08K5/14—Peroxides
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01B—CABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
- H01B13/00—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing conductors or cables
- H01B13/22—Sheathing; Armouring; Screening; Applying other protective layers
- H01B13/24—Sheathing; Armouring; Screening; Applying other protective layers by extrusion
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01B—CABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
- H01B7/00—Insulated conductors or cables characterised by their form
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
- C08J2323/00—Characterised by the use of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Derivatives of such polymers
- C08J2323/02—Characterised by the use of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Derivatives of such polymers not modified by chemical after treatment
- C08J2323/04—Homopolymers or copolymers of ethene
- C08J2323/06—Polyethene
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
- C08J2323/00—Characterised by the use of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Derivatives of such polymers
- C08J2323/02—Characterised by the use of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Derivatives of such polymers not modified by chemical after treatment
- C08J2323/10—Homopolymers or copolymers of propene
- C08J2323/12—Polypropene
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
- Processes Of Treating Macromolecular Substances (AREA)
- Processing And Handling Of Plastics And Other Materials For Molding In General (AREA)
Abstract
본 명세서에 정의된 바와 같은, 고온, 낮은 스코치(스코치 미포함), 가교결합성 화합물 조성물을 제조하는 방법이 제공되고, 방법은, 120.0° 내지 150.0℃의 온도에서 1차 스트림을 용융 혼합하는 단계를 포함하며, 1차 스트림은 하나 이상의 열가소성 폴리올레핀 및 하나 이상의 항산화제를 포함하지만, 과산화물 및 가교결합 보조제로 이루어진 그룹으로부터 선택된 경화 첨가제가 없고; 하나 이상의 유기 과산화물 및 하나 이상의 가교결합 보조제를 포함하는 경화 첨가제 조합을 혼합된 용융물 내로 주입하고, 하나 이상의 열가소성 폴리올레핀, 하나 이상의 항산화제, 하나 이상의 유기 과산화물 및 하나 이상의 가교결합 보조제를 함께 용융 혼합하여 균질하게 혼합한다. 가교결합된 화합물 조성물을 제조하는 방법 및 제조된 물품이 또한 제공된다.
Description
본 기술분야는 열가소성 폴리올레핀 및 첨가제를 포함하는 가교결합성 화합물 조성물을 제조하는 방법 및 이에 의해 제조된 조성물에 관한 것이다.
열가소성 폴리에틸렌(TPE)과 같은 열가소성 폴리올레핀(TPO)은 특정 TPO에 따라, "고온", 여기서 광범위하게 110° 내지 190℃의 온도를 의미하는 중합체 탄화수소이다. 가교결합성 화합물 조성물은 TPO 및 항산화제, 충전제, 착색제, 및 경화제와 같은 첨가제를 포함하며, 이는 자유 라디칼 가교결합을 개시하거나 이에 의해 제조된 가교결합의 농도(때때로 가교결합 밀도로 불림)를 증가시키는 화합물이다. "가교결합성"의 특징은 가교결합성 화합물 조성물의 샘플을 플라크 내로 압축 성형하고 최대 토크(MH)를 측정함으로써 결정될 수 있다. 본 발명자들은 ASTM 절차 D5289에 따라 이동 다이 레오미터(MDR) 시험에 의해 결정된 바와 같이, 적어도 2.09 dN-m(1.85 lbf-in), 바람직하게는 2.26 dN-m(2.0 lbf-in)의 182℃에서의 최대 토크(MH)를 갖는 것으로 "가교결합성" 화합물 조성물을 정의한다.
스코치는 가교결합성 화합물 조성물을 제조하기 위한 첨가제를 사용한 TPO의 예비 용융 처리 동안의 TPO의 조기 가교결합이다. 스코치에 대한 조성물의 민감성은 가교결합성 화합물 조성물의 샘플을 플라크 내로 압축 성형하고 스코치 개시까지의 시간을 측정함으로써 검출 및 측정될 수 있다. 본 발명자들은 ASTM 절차 D5289에 따라 이동 다이 레오미터(MDR) 시험에 의해 결정된 바와 같이, 최소 토크("ML")로부터 1 단위(인치-lb) 또는 1.13 데시뉴턴-미터(dN-m)의 증가에 요구되는 시간으로 기록된, 적어도 50분, 대안적으로 적어도 60분, 바람직하게는 적어도 65분의 140℃에서의 스코치 시간(ts1)으로 "낮은 스코치"를 정의한다. 본 발명자들은 150분 초과의 140℃에서의 스코치 시간(ts1)을 갖는 것으로 "스코치 없음"을 정의되며, 140℃에서의 스코치 시간(ts1)은 본 명세서에 기술된 바와 같이 측정된다.
스코치는 업계의 문제이다. 이는 궁극적으로 제조된 물품에 결함을 발생시킨다. 결함은 균열, 겔, 또는 공극을 포함할 수 있고, 제조된 물품의 기계적 고장으로 이어질 수 있다. 예를 들어, 중전압(MV), 고전압(HV), 또는 초고전압(EHV) 출력 케이블과 같은 전력 케이블에서 전도성 코어를 덮는 절연층을 제조하는 데 사용된 가교결합성 화합물 조성물이 예비 용융 처리 동안 스코치를 거치는 경우, 절연층에는 작은 균열, 공극, 또는 겔이 생길 수 있다. 이는 전력 케이블의 조기 고장을 야기할 수 있다.
따라서, 첨가제를 사용한 TPO의 예비 용융 처리 동안 스코치에 의해 야기되는 결함을 방지 또는 최소화하기 위해, 가교결합성 화합물 조성물을 제조하기 위한 당업계에 사용된 방법은 (a) 항산화제, 충전제, 및 착색제와 같은 첨가제(경화 첨가제는 없음)를 사용한 TPO의 용융물을 용융 혼합하여 경화 첨가제가 없는 중간 용융물을 제조하는 단계; (b) 상기 중간 용융물을 펠릿화하는 단계; (C) 펠릿을 경화 첨가제(예를 들어, 유기 과산화물 및 가교결합 보조제)와 50° 내지 90℃의 온도(즉, TPO의 용융 온도 미만 및 상기 유기 과산화물의 분해 온도 미만)에서 1 내지 24시간 동안 침지시켜 가교결합성 화합물 조성물을 펠릿으로 제공하는 단계; (d) 가교결합성 화합물 조성물을 용융시키는 단계; (e) 용융물을 제조된 물품으로 압출 및 형상화하는 단계; 및 (f) 압출되고 형상화된 물품을 경화시키는 단계를 포함한다.
전기 케이블 절연체를 제조하는 알려진 방법은 혼합된 재료를 제조하기 위해 항산화제와 같은 첨가제를 혼입하기 위해 폴리올레핀 베이스 수지를 용융 혼합하는 단계, 혼합된 재료를 여과하고, 이어서 펠릿화하여 자유 라디칼 개시제(가교결합 개시제로도 불림) 없이 중간 펠릿 화합물을 제조하고, 이어서 "침지" 타워에서 자유 라디칼 개시제를 중간체 화합물 펠릿과 함께 함침하거나 침지하여 자유 라디칼 개시제를 이로 통합하고 케이블 절연체 제조 화합물을 제조한다. 방법은 적어도 화합물 및 침지 타워를 요구로 하고; 케이블 절연체 제조 화합물은 가교결합성 화합물(열가소성, 가교결합성 화합물로 불릴 수도 있음)을 케이블 자체를 제조할 때 하류에 있는 케이블 제조자가 가교결합하는 펠릿 형태로 포함한다. 따라서, 중간 과립 또는 이의 펠릿을 적절한 온도(예를 들어, 70℃ 정도)로 가져오고, 이어서 자유 라디칼 개시제를 혼입하는 단계는 이들을 중간 펠릿과 물리적으로 혼합하는 침지하는 단계를 포함하고; 생성된 완전히 제형화된 과립 또는 펠렛을 자유 라디칼 개시제가 과립 또는 펠렛으로 확산되는 적절한 온도에서 펠릿 표면이 건조될 때까지 수 시간에 걸쳐 침지한다. 펠렛 내 자유 라디칼 개시제의 균일한 분포를 달성하기 위해 포장 상자에 추가 침지가 필요할 수 있다. 침수 타워는 매우 거대하고 고가의 장비를 포함하며, 이에 의해 케이블 절연체 제조 화합물을 제조하는 다수의 혼합 현장 또는 플랜트를 개발하는 가능성을 제한한다. 따라서, 침수 타워의 사용 또는 이에 대한 필요 없이, 케이블 절연체 제조 화합물에서 모든 재료의 혼합, 예를 들어, 가교분해성 펠릿을 제조 가능하게 할 필요가 남아 있다. 완전히 제형화된 화합물 펠릿은 이를 운반하기 전에 냉각될 필요가 있으며; 따라서 이전 방법에는 가열 상자(선택 사항)와 유동층 또는 냉각 상자와 같은 냉각 장치(필수)가 필요하다.
케이블 절연체 제조 화합물을 위한 종래의 폴리올레핀 혼합 라인은 베이스 수지에 자유 라디칼 개시제의 혼입을 가능하게 하지 않는다. 오히려, 자유 라디칼 개시제는, 예를 들어, 고비용 공정을 야기하는 장기간의 처리 및 취급에서, 침지 타워 시설에 베이스 수지를 침지함으로써 혼입된다. 또한, 시설에서 다량의 재료는 외부 오염의 높은 위험 및 재료를 처리하기 위해 많은 청정실 및 관련 직원을 가질 필요를 야기할 수 있다. 이는 추가적인 처리에서 에너지 소비가 없음을 나타내며, 이는 큰 탄소 풋프린트로 이어진다.
또한, 자유 라디칼 개시제는 베이스 수지와 항산화제(AO) 첨가제를 혼합하는 데 필요한 조건 및 시간 하에서 분해되고 반응하기 때문에, 종래의 혼합 공정에서 자유 라디칼 개시제를 중합체 용융물 내로 주입하는 단계는 매우 어려워진다. 적합한 케이블 절연체 제조 화합물을 제조할 때, 폴리올레핀 베이스 수지와 항산화제(AO) 첨가제를 용융시키고 혼합하여 AO 첨가제를 적절하게 분배하고 더 중요하게는 허용 가능한 높은 생성 속도를 달성하는 데 필요한 특정 에너지 입력(SEI)은, 예를 들어, 180℃ 이상에서, 중간체 화합물의 과도한 용융 온도를 야기한다. 이러한 온도에서, 자유 라디칼 개시제의 분해는 결과적으로, 원하지 않는 화학적 가교결합 반응 및 사용 불가능한 제품을 생성한다.
Zhang 등의 최근 미국 특허 공개번호 2020/0199270A1는 폴리올레핀 중합체, 알케닐 작용성 모노시클릭 유기실록산, 및 유기 과산화물을 포함하는 조성물을 개시한다. 본 조성물은 절연체로 작용하는 전선 및 케이블 코팅으로 사용된다. Zhang 등은 일반적으로 조성물에서 모든 재료를 혼합하는 것을 지칭하지만, 과산화물을 조성물에 혼입하는 개시된 유일한 방법은 침지를 포함한다.
본 발명의 구현예에 따르면, 본 발명자들은 조성물 내로 가교결합 개시제를 혼입하기 위한 침지 단계가 필요 없이 케이블 절연체 제조 화합물로서 사용하기 위해 안정한 가교결합성 화합물 조성물을 제공하는 문제를 해결하였다. 본 발명의 구현예는 특히 150분 초과의 140℃에서의 스코치 시간(ts1)으로 본 명세서에 정의된 스코치를 포함하지 않는 고온, 낮은 스코치를 제조하는 방법에 관한 것이며, 140℃에서의 스코치 시간(ts1)은 본 명세서에 기술된 바와 같이 측정되고, 가교결합성 화합물 조성물을 제조하는 방법은 열가소성 폴리올레핀 및 첨가제를 포함한다. 또한, 가교결합된 조성물을 제조하는 방법 및 가교결합성 화합물 조성물로부터 제조된 물품을 포함된다.
150분 초과의 140℃에서의 스코치 시간(ts1)으로 본 명세서에 정의된 고온, 낮은 스코치가 제공되며, 140℃에서의 스코치 시간(ts1)은 본 명세서에 기술된 바와 같이 측정되고, 가교결합성 화합물 조성물을 제조하는 방법, 이 방법은 120.0° 내지 150.0℃ 대안적으로 125℃ 내지 149℃의 온도에서 1차 스트림을 용융 혼합하는 단계를 포함하고, 1차 스트림은 하나 이상의 열가소성 폴리올레핀 및 하나 이상의 항산화제를 포함하지만, 과산화물 및 가교결합 보조제로 이루어진 그룹으로부터 선택된 경화 첨가제가 없고; 하나 이상의 유기 과산화물 및 하나 이상의 가교결합 보조제를 포함하는 경화 첨가제 조합을 혼합된 용융물 내로 주입하고, 하나 이상의 열가소성 폴리올레핀, 하나 이상의 항산화제, 하나 이상의 유기 과산화물 및 하나 이상의 가교결합 보조제를 함께 용융 혼합하여 균질하게 혼합한다. 가교결합된 화합물 조성물의 제조 방법 및 제조된 물품이 또한 제공된다.
도 1은 본 발명에 따른 용융 혼합 라인(2)의 예를 도시한다.
도 2는 본 발명에 따른 용융 혼합 라인(2)의 대안적인 예를 도시한다.
도 3은 본 발명의 발명 실시예의 가교결합성 화합물을 제조하는 데 사용된 용융 혼합 라인(2)을 도시한다.
도 2는 본 발명에 따른 용융 혼합 라인(2)의 대안적인 예를 도시한다.
도 3은 본 발명의 발명 실시예의 가교결합성 화합물을 제조하는 데 사용된 용융 혼합 라인(2)을 도시한다.
본 발명의 구현예에 따르면, 본 발명자들은 조성물 내로 가교결합 개시제를 혼입하기 위한 침지 단계가 필요 없이 케이블 절연체 제조 화합물로서 사용하기 위해 안정한 가교결합성 화합물 조성물을 제공하는 문제를 해결하였다. 일부 구현예에서, 본 방법은 조성물 내로 유기 과산화물과 같은 자유 라디칼 발생제 화합물과 같은 가교결합 개시제를 포함하며, 자유 라디칼 발생제 화합물은 임의로 불포화 가교결합 보조제와 함께 열가소성 폴리올레핀의 탄소 라디칼 기반 가교결합을 개시하는 데 유용하다. 본 발명의 구현예는 특히 150분 초과의 140℃에서의 스코치 시간(ts1)으로 본 명세서에 정의된 스코치를 포함하지 않는 고온, 낮은 스코치를 제조하는 방법에 관한 것이며, 140℃에서의 스코치 시간(ts1)은 본 명세서에 기술된 바와 같이 측정되고, 가교결합성 화합물 조성물을 제조하는 방법은 열가소성 폴리올레핀 및 첨가제를 포함한다. 또한, 가교결합된 조성물을 제조하는 방법 및 가교결합성 화합물 조성물로부터 제조된 물품을 포함된다. 일부 구현예에서, 본 발명의 방법 및 가교결합성 화합물 조성물은 임의의 산 첨가제가 결여된, 즉, 없다. 즉, 설폰산과 같은 브뢴스테드산 및/또는 첨가된 디알킬주석 디카르복실레이트와 같은 루이스산과 같은 산성 화합물은 방법 또는 조성물의 구성성분으로서 첨가되지 않는다. 산성 첨가제는 본 명세서에 사용된 다른 구성성분의 반응 또는 분해에 의해 인 시추로 생성될 수 있는 산성 부산물 또는 산성 분해 생성물을 포함하지 않는다. 나중에 기술하는 바와 같이, 원하는 경우, 힌더드 아민 안정제(HAS)가 방법 및 조성물에 포함되어 잠재적인 인 시추 생성 산성 부산물 또는 산성 분해 생성물을 중화할 수 있다.
150분 초과의 140℃에서의 스코치 시간(ts1)으로 본 명세서에 정의된 고온, 낮은 스코치가 제공되며, 140℃에서의 스코치 시간(ts1)은 본 명세서에 기술된 바와 같이 측정되고, 가교결합성 화합물 조성물을 제조하는 방법, 이 방법은 120.0° 내지 150.0℃ 대안적으로 125℃ 내지 149℃의 온도에서 1차 스트림을 용융 혼합하는 단계를 포함하고, 1차 스트림은 하나 이상의 열가소성 폴리올레핀 및 하나 이상의 항산화제를 포함하지만, 과산화물 및 가교결합 보조제로 이루어진 그룹으로부터 선택된 경화 첨가제가 없고; 하나 이상의 유기 과산화물 및 하나 이상의 가교결합 보조제를 포함하는 경화 첨가제 조합을 혼합된 용융물 내로 주입하고, 하나 이상의 열가소성 폴리올레핀, 하나 이상의 항산화제, 하나 이상의 유기 과산화물 및 하나 이상의 가교결합 보조제를 함께 용융 혼합하여 균질하게 혼합한다. 가교결합된 화합물 조성물의 제조 방법 및 제조된 물품이 또한 제공된다.
상호 참조의 용이성을 위해 본 발명의 일부 구현예는 번호가 매겨진 양태로 기술된다.
양태 1. 가교결합성 화합물 조성물을 제조하는 고온, 낮은 스코치 방법으로서, 방법은 하나 이상의 유기 과산화물 및 하나 이상의 가교결합 보조제를 포함하는 경화 첨가제 조합을 하나 이상의 열가소성 폴리올레핀 중합체 및 하나 이상의 항산화제(AO)를 포함하는 중간체 화합물(하나 이상의 경화 첨가제는 없음)의 용융물에 주입하는 단계(용융물은 120.0° 내지 150.0℃의 온도에 있음); 및 경화 첨가제를 60초 이내에 용융물로 신속하게 혼합하여 가교결합성 화합물 조성물을 하나 이상의 열가소성 폴리올레핀, 항산화제, 및 경화 첨가제의 균질한 혼합물로 제조하는 단계를 포함한다.
양태 2. 양태 1의 방법에 있어서, 가교결합성 화합물 조성물은 ASTM 절차 D5289에 따라 이동 다이 레오미터(MDR) 시험에 의해 결정된 바와 같이, 최소 토크("ML")로부터 1 풋파운드-인치(lbf-in) 또는 1.13 데시뉴턴-미터(dN-m)의 증가에 필요한 140℃에서의 시간으로 기록된, 적어도 50분, 대안적으로 적어도 60분, 바람직하게는 적어도 65분의 140℃에서의 스코치 시간(ts1) 및 182℃에서의 최소 토크(ML)보다 적어도 1.92 데시뉴턴-미터(dN-m; 적어도 1.70 lbf-in와 동일) 더 높고 182℃에서의 ML보다 적어도 1.92 데시뉴턴-미터(dN-m; 적어도 1.70 lbf-in와 동일) 더 높은 182℃에서의 최대 토크(MH)(182℃에서의 MH는 ASTM 절차 D5289에 따라 이동 다이 레오미터(MDR) 시험에 의해 결정된 바와 같이, 적어도 2.09 dN-m(1.85 lbf-in), 더 바람직하게는 적어도 2.26 dN-m(2.0 lbf-in)임)를 갖는다.
양태 3. 양태 1 또는 양태 2의 방법은 가교결합성 화합물 조성물을 5분 이내에 100℃ 이하, 바람직하게는 80℃ 이하의 온도로 냉각하는 단계, 바람직하게는 6시간 이내에 30℃ 이하의 온도로 추가로 냉각하는 단계를 포함한다.
양태 4. 양태 1 내지 양태 3 중 어느 한 양태에 있어서, 방법은 용융 혼합 장치 및 이의 하류에 있는 처리 시스템을 포함하는 용융 혼합 라인을 사용하여 가교결합성 화합물 조성물을 연속적으로 제조하는 고온, 낮은 스코치 방법이고, 용융 혼합 장치는 제조 구역, 주입 구역, 및 혼합 구역을 가지며, 제조 구역은 중간체 화합물의 용융 스트림을 연속적으로 제조하고 용융 스트림을 주입 구역으로 이동시키도록 구성되고, 주입 구역은 중간체 화합물의 용융 스트림을 연속적으로 수용하는 공급 지점 및 주입 구역에서 첨가제를 중간체 화합물의 용융 스트림으로 연속적으로 주입하는 하나 이상의 주입 지점을 가지며; 혼합 구역은 주입된 첨가제를 중간체 화합물의 용융 스트림으로 (60초 이내에) 신속하게 균질화하도록 구성된 하나 이상의 혼합 요소(예를 들어, 하나 이상의 로터 블레이드 또는 나사, 및 선택적으로 배플)를 가지며; 혼합 구역은 주입 구역과 동일하거나 이의 하류에 있을 수 있으며, 방법은 (A) 용융 혼합 장치의 주입 구역 내로의 공급 지점을 통해 120.0° 내지 150.0℃, 대안적으로 125° 내지 149℃의 온도에서 중간체 화합물의 용융 스트림을 연속적으로 공급하고, 중간체 화합물의 용융 스트림은 하나 이상의 열가소성 폴리올레핀 중합체의 용융물, 및 하나 이상의 항산화제의 혼합물을 포함하지만, 유기 과산화물 및 가교결합 보조제로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 경화 첨가제는 없고; 바람직하게는 하나 이상의 열가소성 폴리올레핀 중합체 각각은 폴리에틸렌 동종중합체, 에틸렌/1-부텐 공중합체, 에틸렌/1-헥센 공중합체, 및 에틸렌/1-옥텐 공중합체로 이루어진 군으로부터 독립적으로 선택되고; 더 바람직하게는 하나 이상의 열가소성 폴리올레핀 각각은 ASTM D792에 따라 측정된 바와 같이, 0.87 내지 0.94 g/cm3 범위의 밀도 및 ASTM D1238에 따라 결정된 바와 같이, 0.5 내지 20 g/10분의 190℃/2.16 kg에서의 용융지수(I2)를 갖는 저밀도 폴리에틸렌 중합체를 포함하는 군으로부터 독립적으로 선택되는 단계: (B) 하나 이상의 주입 지점 중 적어도 하나를 통해 하나 이상의 유기 과산화물 및 하나 이상의 가교결합 보조제를 포함하는 경화 첨가제 조합을 용융 혼합 장치의 주입 구역에서 중간체 화합물의 용융 스트림 내로 연속적으로 주입하는 단계; (C) 중간체 화합물의 용융 스트림 및 경화 첨가제의 주입된 조합을 용융 혼합하여 신속하게 균질화하여 가교결합성 화합물 조성물을 제조하는 단계; 및 (D) 가교결합성 화합물 조성물의 스트림을 용융 혼합 장치로부터 처리 시스템으로 연속적으로 배출하며, 경화 첨가제 조합은 용융 혼합 장치에서 60초 이하의 체류 시간을 가지며; 가교결합성 화합물 조성물은 하나 이상의 열가소성 폴리올레핀 중합체; 하나 이상의 항산화제; 하나 이상의 유기 과산화물; 및 하나 이상의 가교결합 보조제를 포함하고; 가교결합성 화합물 조성물은 ASTM 절차 D5289에 따라 이동 다이 레오미터(MDR) 시험에 의해 결정된 바와 같이, 최소 토크("ML")로부터 1 풋파운드-인치(lbf-in) 또는 1.13 데시뉴턴-미터(dN-m)의 증가에 필요한 140℃에서의 시간으로 기록된, 적어도 50분, 대안적으로 적어도 60분, 바람직하게는 적어도 65분의 140℃에서의 스코치 시간(ts1) 및 182℃에서의 최소 토크(ML)보다 적어도 1.92 데시뉴턴-미터(dN-m; 적어도 1.70 lbf-in와 동일) 더 높은 18 2℃에서의 최대 토크(MH)(바람직하게는 182℃에서의 MH는 182℃에서의 ML보다 적어도 1.92 dN-m(적어도 1.70 lbf-in와 동일) 더 높고: 및 182℃에서의 MH는 ASTM 절차 D5289에 따라 이동 다이 레오미터(MDR) 시험에 의해 결정된 바와 같이, 적어도 2.09 dN-m(1.85 lbf-in), 더 바람직하게는 적어도 2.26 dN-m(2.0 lbf-in)임)를 갖는다.
양태 5. 양태 4에 있어서, 방법은 단계 (D) 후에, 처리 단계 (E)(i) 또는 단계 (E)(II)를 포함하며, 단계 (E)(i)의 처리 시스템은 냉각 장치 및 냉각 장치와 동일하거나 상이할 수 있는 펠릿화 장치를 포함하고, 단계 (E)(i)는 가교결합성 화합물 조성물을 냉각 및 펠릿화하여 이의 고체 펠릿을 제조하는 단계를 포함하고; 또는 단계 (E)(ii)의 처리 시스템은 환형 코팅기 장치 및 경화 장치를 포함하고, 단계 (E)(ii)는 전도체, 바람직하게는 가교결합성 화합물 조성물로 전선 또는 광섬유(광섬유)를 코팅하여 코팅된 전도체를 제조하는 단계, 및 코팅을 경화시켜 전도체 및 전도체를 적어도 부분적으로 둘러싸는 절연층을 포함하는 케이블을 제조하는 단계를 포함하며, 절연층은 이로부터 제조된 가교결합된 화합물 조성물을 포함하고, 절연층은 전도체와 직접 접촉하거나 하나 이상의 개재층(예를 들어, 반도전층)을 통해 간접 접촉한다.
양태 6. 양태 4 또는 양태 5에 있어서, 방법은 주입 단계 전에, 중간체 화합물의 용융 펠릿 또는 하나 이상의 열가소성 폴리올레핀(하나 이상의 항산화제 중 적어도 하나도 포함하지 않음)을 포함하는 용융 펠릿으로 중간체 화합물의 용융 스트림을 제조하는 단계, 및 용융된 열가소성 폴리올레핀을 하나 이상의 항산화제 중 적어도 하나와 혼합하는 단계를 포함한다.
양태 7. 양태 4 내지 양태 6 중 어느 한 양태에 있어서, 경화 첨가제 조합을 연속적으로 주입하는 단계 (B) 전에, 방법은 용융 펌프를 통해 중간체 화합물의 용융 스트림을 펌핑하여 가압된 용융 스트림을 제조하는 단계; 및 이어서 경화 첨가제 조합을 중간체 화합물의 용융 스트림 내로 주입하기 위해 모든 하나 이상의 주입 지점의 상류에 있는 제1 용융 스크린을 통해 중간체 화합물의 가압된 용융 스트림을 용융 스크리닝하는 단계를 추가로 포함하며; 용융 펌프 및 제1 용융 스크린은 용융 혼합 장치의 주입 구역의 모든 주입 지점의 상류에 위치된다.
양태 8. 양태 4 내지 양태 7 중 어느 한 양태에 있어서, 방법은 임의의 주입 지점의 상류에 있는 지점에서 제2 열가소성 폴리올레핀 중합체를 중간체 화합물의 용융 스트림에 첨가하는 단계; 및 제2 열가소성 폴리올레핀 중합체 및 중간체 화합물을 용융 혼합하는 단계를 추가로 포함한다. 바람직하게는, 중간체 화합물의 용융 스트림에서 첨가된 제2 열가소성 폴리올레핀 중합체 대 열가소성 폴리올레핀 중합체의 중량의 중량비는 1:1 내지 1:4 범위이다.
양태 9. 양태 4 내지 양태 8 중 어느 한 양태에 있어서, 경화 첨가제 조합을 중간체 화합물의 용융 스트림 내로 주입하기 위한 하나 이상의 주입 지점은 다음의 주입 지점 (i) 내지 주입 지점 (ix) 중 임의의 하나 이상을 포함한다: (i) 용융 혼합 장치의 혼합 구역은 분배 또는 혼련 섹션을 가지며, 하나 이상의 주입 지점은 용융 혼합 장치의 하류 단부에서 분배 혼합 또는 혼련 섹션에 있음; (ii) 공급 단계 (A)의 하류에 있는 주입 구역의 공급 지점의 하류에 있는 주입 지점에 있음; (iii) 용융 혼합 장치는, 순차적으로, 제2 용융 스크린 및 별개의 용융 펌프를 포함하고, 하나 이상의 주입 지점은 제2 용융 스크린의 하류 및 별개의 용융 펌프의 상류에 있음; (iv) 용융 혼합 장치는, 순차적으로, 제2 용융 스크린, 별개의 용융 펌프, 및 제2 용융 펌프를 포함하고, 하나 이상의 주입 지점은 별개의 용융 펌프와 제2 용융 펌프 사이에 위치됨; 또는, (Iv) 주입 지점 (i) 및 주입 지점 (ii)의 조합; (Vi) 주입 지점 (i) 및 주입 지점 (iii)의 조합; (vii) 주입 지점 (i) 및 주입 지점 (iv)의 조합; (viii) 주입 지점 (i) 내지 주입 지점 (iv) 중 임의의 3개의 조합; 또는 (ix) 주입 지점 (i) 내지 주입 지점 (iv) 각각의 조합.
양태 10. 양태 1 내지 양태 9 중 어느 한 양태에 있어서, 방법은 제한사항 (i) 내지 제한사항 (vii) 중 임의의 하나를 갖는다: (i) 하나 이상의 항산화제는 2개 이상의 항산화제, 바람직하게는 2개 또는 3개의 항산화제의 혼합물을 포함함; 또는 하나 이상의 가교결합 보조제는 알케닐기 함유 모노시클릭 유기실록산을 포함하고; 또는 하나 이상의 항산화제는 2개 이상의 항산화제, 바람직하게는 2개 또는 3개의 항산화제의 혼합물을 포함하고, 하나 이상의 가교결합 보조제는 알케닐기 함유 모노시클릭 유기실록산을 포함함; (Ii) 하나 이상의 가교결합 보조제는 화학식 I의 알케닐기 함유 모노시클릭 유기실록산을 포함함: [R1,R2SiO2/2]n
(I), 식 중에서, 아래첨자 n은 3 이상의 정수이고; 각각의 R1은 독립적으로 (C2-C4) 알케닐 또는 H2C=C(R1a)-C(=O)-O-(CH2)m-이고, 식 중에서, R1a는 H 또는 메틸이고 아래첨자 m은 1 내지 4의 정수이고; 각각의 R2는 독립적으로 H, (C1-C4)알킬, 페닐이고, 또는 R1과 동일함;(iii) 하나 이상의 유기 과산화물은 과산화디쿠밀 또는 쿠밀기 함유 과산화물을 포함함; (Iv) 제한사항 (i) 및 제한사항 (ii) 둘 모두; (v) 제한사항 (i) 및 제한사항 (iii) 둘 모두; (vi) 제한사항 (ii) 및 제한사항 (iii) 둘 모두; (vii) 제한사항 (i) 내지 제한사항 (iii) 각각.
양태 11. 양태 1 내지 양태 10 중 어느 한 양태에 있어서, 하나의 열가소성 폴리올레핀이 존재하고, 열가소성 폴리올레핀은 ASTM D792에 따라 측정된 바와 같이 0.87 내지 0.94 g/cm3 범위의 밀도 및 ASTM D1238에 따라 결정되고, 10분당 용출된 그램 단위로 보고된 바와 같이, 0.5 내지 20 g/10분의 190℃/2.16 kg에서의 용융지수(I2)를 가지며; 또는 하나 이상의 열가소성 폴리올레핀 중합체는 하나 이상의 열가소성 폴리에틸렌 중합체를 포함하고, 바람직하게는 하나 이상의 열가소성 폴리올레핀 각각은 폴리에틸렌 동종중합체, 에틸렌/1-부텐 공중합체, 에틸렌/1-헥센 공중합체, 및 에틸렌/1-옥텐 공중합체로 이루어진 군으로부터 독립적으로 선택되고; 더 바람직하게는 하나 이상의 열가소성 폴리올레핀 각각은 ASTM D792에 따라 측정된 바와 같이, 0.87 내지 0.94 g/cm3 범위의 밀도 및 ASTM D1238에 따라 결정된 바와 같이, 0.5 내지 20 g/10분의 190℃/2.16 kg에서의 용융지수(I2)를 갖는 저밀도 폴리에틸렌 중합체를 포함하는 군으로부터 독립적으로 선택되는, 방법.
양태 12. 양태 1 내지 11 중 어느 한 양태에 있어서, 가교결합성 화합물 조성물은 ICEA T-28-562a에 따른 시험에 의해 130% 미만, 바람직하게는 100% 미만의 200℃에서의 고온 크리프 연신율을 갖는다.
양태 13. 양태 1 내지 12 중 어느 한 양태에 있어서, 방법은 가교결합성 화합물 조성물을 샘플링하여 적어도 하나의 이의 샘플을 제공하는 단계; 상기 샘플을 사용하여, ASTM 절차 D5289에 따라 이동 다이 레오미터(MDR) 시험에 의해 결정된 바와 같이, 최소 토크("ML")로부터 1 풋파운드-인치(lbf-in) 또는 1.13 데시뉴턴-미터(dN-m)의 증가에 필요한 140℃에서의 시간으로 기록된, 적어도 50분, 대안적으로 적어도 60분, 바람직하게는 65분의 140℃에서의 스코치 시간(ts1)을 측정하는 단계; 및 182℃에서의 최소 토크(ML)보다 적어도 1.92 데시뉴턴-미터(dN-m; 적어도 1.70 lbf-in와 동일) 더 높은 18 2℃에서의 최대 토크(MH)(바람직하게는 182℃에서의 MH는 182℃에서의 ML보다 적어도 1.92 dN-m(적어도 1.70 lbf-in와 동일) 더 높고: 및 182℃에서의 MH는 ASTM 절차 D5289에 따라 이동 다이 레오미터(MDR) 시험에 의해 결정된 바와 같이, 적어도 2.09 dN-m(1.85 lbf-in), 더 바람직하게는 적어도 2.26 dN-m(2.0 lbf-in)임)를 갖는다.
양태 14. 양태 1 내지 양태 13 중 어느 한 양태에 있어서, 방법은 가교결합성 화합물 조성물의 용융물을 형상화하여 성형된 가교결합성 화합물 조성물을 형성하는 단계, 바람직하게는 가교결합성 화합물 조성물의 용융물을 전도성 코어를 덮는 절연층으로 압출하는 단계; 및 성형된 가교결합성 화합물 조성물을 경화시켜 가교결합된 화합물 조성물을 포함하는 제조된 물품을 제조하는 단계, 바람직하게는 절연층을 경화시켜 전도성 코어 및 가교결합된 절연층을 포함하는 전력 케이블을 제조하는 단계를 포함한다.
양태 15. 양태 1 내지 양태 14 중 어느 한 양태에 있어서, 방법은 다음의 제한사항 (a) 내지 제한사항 (g) 중 하나 이상을 갖는다: (a) 방법에 사용된 용융 혼합 장치는 내부 혼합기 또는 스크류 압출기임; (b) 급속 균질화 단계 (C) 동안 또는 이의 전에 방법은 (예를 들어, 압출기 장치에서 열 교환기 장치 또는 냉각 구역을 통해) 능동적으로 냉각하는 단계를 사용하지 않거나, 120℃ 이상의 온도로부터 120℃ 미만의 온도까지 대안적으로 141℃ 이상의 온도로부터 141℃ 미만의 온도까지 중간체 화합물의 용융물의 수동 냉각을 허용하지 않음; (c) 방법은 독립적으로 0 중량% 내지 0.10 중량% 미만을 가지며, 대안적으로 화합물 (i) 내지 화합물 (vi) 중 어느 한 화합물이 없다(즉, 없음, 즉, 0 중량%), (i) 몬모릴로나이트; (ii) 하이드로과산화물; (iii) N-니트로-디아릴아민; (iv) 말레이미드; (v) 이민 화합물; 및 (vi) 하이드로퀴논(각각의 중량%는 중간체 화합물과 경화 첨가제 조합의 총 중량을 기준으로 함); (d) 제한사항 (a) 및 제한사항 (b) 둘 모두; (e) 제한사항 (a) 및 제한사항 (c) 둘 모두; (f) 제한사항 (b) 및 제한사항 (c) 둘 모두; 또는 (g) 제한사항 (a), 제한사항 (b), 및 제한사항 (c) 각각. 제한사항 (b)에 관하여, 중간체 화합물의 용융 스트림의 온도가 120℃ 미만, 대안적으로 125℃ 미만으로 떨어지지 않는 한 냉각이 허용된다. 본 발명의 일부 이러한 구현예는 화합물 (i) 및 화합물 (ii) 둘 모두가 없으며; 대안적으로 화합물 (i) 및 화합물 (vi) 둘 모두; 대안적으로 화합물 (ii)와 화합물 (vi) 둘 모두; 대안적으로 화합물 (i), 화합물 (ii), 및 화합물 (vi) 각각; 대안적으로 화합물 (i), 화합물 (ii), 화합물 (v), 및 화합물 (vi) 각각; 대안적으로 화합물 (i) 내지 화합물 (vi) 중 임의의 5개; 대안적으로 모든 화합물 (i) 내지 화합물 (vi). 화합물 (i) 내지 화합물 (vi) 중 임의의 화합물이 발견되거나 발견되지 않을 수 있는 스코치 지연 효과를 갖는 것으로 밝혀질 경우, 본 방법에서 효과적인 스코치 지연을 보여주는 데 요구되는 이러한 화합물의 최소량은 적어도 0.10 중량%일 것으로 예상되고, 그 이상일 가능성이 높다.
본 방법의 구현예는 연속적이다. 이는 이들 구현예의 공급, 주입, 혼합 및 방출 단계, 및 임의의 처리 단계가 적어도 50분, 대안적으로 적어도 60분, 대안적으로 적어도 6시간, 대안적으로 적어도 12시간, 대안적으로 적어도 24시간 동안 중단 없이(정지 및 재시작 없이) 작동하는 것을 의미한다. 충분한 양의 성분(예를 들어, 열가소성 폴리올레핀, 항산화제, 경화 첨가제)이 이용 가능하고 전력 중단(예를 들어, 전기의 손실)이 없는 경우, 연속적인 방법 구현예는 용융 혼합 라인의 하나 이상의 장치가 세정 또는 수리를 위해 서비스를 벗어날 필요가 있을 때까지 무한히 중단 없이 작동할 수 있다. 통상적인 제조 작업에서, 연속적인 방법의 구현예는 7일, 4주, 또는 6개월, 또는 그 이상 중단 없이 쉽게 작동할 수 있다.
본 명세서에서 150분 초과의 140℃에서의 스코치 시간(ts1)으로서 정의된, 고온, 낮은 스코치에 의해 제조된 가교결합성 화합물 조성물은 스코치를 포함하지 않으며, 140℃에서의 스코치 시간(ts1)은 본 명세서에 기술된 바와 같이 측정되고, 방법은 "유기 과산화물 함유, 균질하게 혼합된 가교결합성 화합물 조성물"로 기술될 수 있다. 가교결합성 화합물 조성물의 "유기 과산화물 함유" 특징부는 조성물이 나중에 가교결합성 화합물 조성물의 경화 방법 동안 자유 라디칼 발생제로 작용하기에 충분한 분해되지 않은 유기 과산화물의 가교결합 유효량을 가져서 가교결합된 화합물 조성물을 제조하는 것을 의미한다. "가교결합 유효량"은 182℃에서의 최대 토크(MH)를 의미한다. 이후에 기술된 제한사항은 조성물에 의해 충족된다. 가교결합성 화합물 조성물의"균질하게 혼합된" 특징부의 "균질하게" 양태는 가교결합성 화합물 조성물이 이의 단면 전체에 걸쳐 성분의 균일한 분포를 갖는다는 것을 의미한다. "균질하게 혼합된" 특징부의 "혼합 양태는 유기 과산화물 및 가교결합 보조제를 포함하는 경화 첨가제는 침지, 침윤, 밀링(예를 들어, 2-롤 밀링), 캘린더링 또는 음향 교반을 포함하지 않는 방법에 의해 중간체 화합물 조성물의 용융 스트림으로 기계적으로 혼합함을 의미한다.
제한사항 (a) 내지 제한사항 (g) 중 어느 한 제한사항을 갖는 전술된 일부 구현예를 포함하는 양태 1 내지 양태 15 중 일부 구현예에서, 경화 첨가제 조합은 1개의 유기 과산화물 및 2개의 가교결합 보조제를 포함한다. 일부 이러한 구현예에서, 유기 과산화물은 과산화디쿠밀이다. 일부 이러한 구현예에서, 2개의 가교결합 보조제 중 적어도 하나는 트리알릴 이소시아누레이트("TAIC") 또는 2,4,6,8-테트라메틸-2,4,6,8-테트라비닐-시클로테트라실록산("비닐-D4")이다. 일부 이러한 구현예에서, 유기 과산화물은 과산화디쿠밀이고, 2개의 가교결합 보조제는 TAIC 및 비닐-D4이다.
본 발명은 또한 양태 1 내지 양태 15 중 어느 한 양태의 방법에 의해 제조된 가교결합성 화합물 조성물을 주장한다. 본 발명의 가교결합성 화합물 조성물은 적어도 하나의 특성 또는 성분에서 비교 화합물 조성물과 상이하다. 비교 화합물 조성물은 본 발명의 가교결합성 화합물 조성물과 모든 동일한 성분을 포함하지만, 비교 화합물 조성물은 하나 이상의 유기 과산화물의 혼입과 관련하여 상이한 방법에 의해 제조된다. 비교 화합물 조성물은 하나 이상의 유기 과산화물을 제외한 모든 동일한 성분을 용융 혼합하여 두번째 혼합물을 제조하는 단계, 두번째 혼합물을 펠릿화하여 펠릿을 제조하는 단계; 및 동일한 하나 이상의 유기 과산화물을 두번째 혼합물의 펠릿에 침지하여 펠릿 형태로 비교 화합물 조성물을 제조하는 단계를 포함하는 비교 방법에 의해 제조된다. 본 발명의 가교결합성 화합물 조성물의 열 이력은 동일한 것을 제조하는 상이한 제조 방법에 의해 비교 화합물 조성물의 열 이력과 상이하다. 따라서, 상이한 열 이력의 결과로서, 본 발명의 가교결합성 화합물 조성물은 성분의 비율; 성분의 농도; 용융 레올로지 특성; 및 기계적 특성으로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 하나의 양태에서 비교 화합물 조성물과 상이할 수 있다. 유리하게는, 본 발명의 방법은 하나 이상의 유기 과산화물의 침지를 포함하는 비교 방법보다 더 효율적이고, 더 빠르고/거나(즉, 더 높은 생산성을 가짐), 더 비용 효과적일 수 있다. 본 발명의 방법의 개선된 효율은 비교 방법보다 더 적은 유닛 작동 또는 더 적은 에너지를 사용하는 것을 포함할 수 있다.
이론에 의해 구애됨이 없이, 본 발명의 방법은 스코치를 포함하지 않는 낮은 스코치의 증거이고, 본 명세서에서 150분의 140℃에서의 스코치 시간(ts1)으로 정의되는, 본질적으로 적어도 50분, 대안적으로 적어도 60분, 바람직하게는 적어도 65분의 140℃에서의 ts1를 갖는 가교결합 화합물 조성물을 제조하는 것으로 믿어지고, 140℃에서의 스코치 시간(ts1)는 본 명세서에 기술된 바와 같이 본 발명의 방법에 따라 측정되고, 본질적으로 182℃에서의 최대 토크(MH)는 182℃에서의 Ml보다 적어도 1.92 dN-m 이상(적어도 1.70 lbf 이상)이고, 바람직하게는 182℃에서의 MH는 적어도 2.09 dN-m(1.85 lbf-in), 더 바람직하게는 적어도 2.26 dN-m(2.0 lbf-in)이다. 이 맥락에서, 하나 이상의 가교결합 보조제 중 적어도 하나는 독립적으로 적어도 50분, 대안적으로 적어도 60분, 바람직하게는 65분의 140℃에서의 ts1을 달성하는 스코치 저항성 첨가제(SRA)로 작용하고; 또는 하나 이상의 가교결합 보조제 중 적어도 하나는 독립적으로 182℃에서의 최대 토크(MH)가 182℃에서의 ML보다 적어도 1.92 dN-m(적어도 1.70 lbf-in) 더 높고, 바람직하게는 182℃에서의 MH는 적어도 2.09 dN-m(1.85 lbf-in), 더 바람직하게는 적어도 2.26 dN-m(2.0 lbf-in)인 것을 달성하기 위는 가교결합 부스터 첨가제(CBA)로 작용하고; 또는 이들의 조합인 것으로 믿어진다. 하나 이상의 가교결합 보조제는 SRA 및 CBA 둘 모두로; 또는 2개의 가교결합 보조제(SRA로 작용하는 하나 및 CBA로 작용하는 다른 하나)로 작용하는 하나의 가교결합 보조제를 포함하거나 이로 이루어질 수 있다. 일부 구현예에서, 하나 이상의 가교결합 보조제는 스코치 저항성 첨가제(SRA)로 작용하는 가교결합 보조제이다. 일부 구현예에서,182℃에서의 최대 토크(MH)는 182℃에서의 ML보다 적어도 1.92 dN-m(적어도 1.70 lbf-in) 더 높고, 대안적으로 182℃에서의 MH는 적어도 2.26 dN-m(2.0 lbf-in), 대안적으로 2.37 dN-m(2.10 lbf-in) 내지 2.98 dN-m(2.64 lbf-in), 대안적으로 2.61 dN-m(2.31 lbf-in) 내지 2.96 dN-m(2.62 lbf-in)이다. 일부 구현예에서, 하나 이상의 가교결합 보조제는 스코치 저항성 첨가제(SRA)로 작용하는 가교결합 보조제이고; 140℃에서의 ts1는 적어도 50분, 대안적으로 적어도 60분, 바람직하게는 적어도 65분이고; 182℃에서의 최대 토크(MH)는 2.26 dN-m(2.0 lbf-in), 대안적으로 2.37 dN-m(2.10 lbf-in) 내지 2.98 dN-m(2.64 lbf-in), 대안적으로 2.61 dN-m(2.31 lbf-in) 내지 2.96 dN-m(2.62 lbf-in)이다.
이론에 의해 구애됨이 없이, 120.0° 내지 150.0℃, 대안적으로 125° 내지 149℃의 용융 혼합 온도는 유기 과산화물과 함께 사용하기에는 비정상적으로 높고, 적어도 50분, 대안적으로는 적어도 60분, 바람직하게는 적어도 65분의 140℃에서의 ts1은 스코치를 포함하지 않는 낮은 스코치의 증거이고, 이는 본 명세서에서 150분 초과의 140℃에서의 스코치 시간(ts1)으로 정의되는 것으로 믿어지고, 140℃에서의 스코치 시간(ts1)는 본 명세서에 기술된 바와 같이 본 발명의 방법에 따라 측정되고, 182℃에서의 최대 토크(MH)는 182℃에서의 ML보다 적어도 1.92 dN-m(적어도 1.70 lbf) 더 높고, 대안적으로 182℃에서의 MH는 적어도 2.09 dN-m(1.85 lbf-in)이고, 바람직하게는 적어도 2.26 dN-m(2.0 lbf-in)는 본 발명의 방법에 의해 제조된 가교결합성 화합물 조성물의 가교결합성의 증거이다.
후술되는 본 발명의 실시예에 나타낸 바와 같이, 182℃에서의 최소 토크 ML은 통상적으로 0.16 dN-m 또는 0.17 dN-m(0.14 lbf-in 또는 0.15 lbf-in)이고, ASTM 절차 D5289에 따라 182℃에서의 이동 다이 레오미터(MDR) 시험을 사용하면, 토크는 특정 본 발명의 실시예에 따라 2.44 dN-m 내지 2.95 dN-m(2.16 lbf-in 내지 2.61 lbf-in)으로 증가된다. 따라서, 182℃에서의 MDR 시험 과정 동안, 토크는 ML 값으로부터 MH 값으로 상승하며, MH 값은 토크 값이 평탄하거나 더 이상 더 이상 증가하지 않는 값이다. 본 발명의 실시예에 의해 나타낸 바와 같이, 일부 구현예에서, 182℃에서의 최대 토크(MH)는 182℃에서의 ML보다 적어도 2.7 dN-m(적어도 2.4 lbf-in) 더 높다.
하나 이상의 공급 지점을 통해 용융 혼합 장치로 하나 이상의 항산화제 및 하나 이상의 열가소성 폴리올레핀을 공급하여 하나 이상의 항산화제 및 하나 이상의 열가소성 폴리올레핀(총체적으로 1차 스트림의 성분)을 포함하는 1차 스트림을 제조하지만, 유기 과산화물 및 가교결합 보조제로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 경화 첨가제가 없는 단계는 다음의 방법 중 임의의 하나에 의해 달성될 수 있다. 일 구현예에서, 하나 이상의 항산화제 중 적어도 하나는 하나 이상의 열가소성 폴리올레핀 중 적어도 하나와는 별도로 용융 혼합 장치 내로 공급될 수 있다. 다른 구현예에서, 하나 이상의 항산화제 중 적어도 하나 및 하나 이상의 열가소성 폴리올레핀 중 적어도 하나는 함께 사전 혼합되어 이들의 조합을 제조할 수 있고, 조합은 용융 혼합 장치 내로 공급될 수 있다. 다른 구현예에서, 적어도 2개의 항산화제 또는 적어도 2개의 열가소성 폴리올레핀 또는 이들의 조합이 존재할 때 적용 가능하며, 적어도 하나의 항산화제 및/또는 적어도 하나의 열가소성 폴리올레핀은 별도로 용융 혼합 장치 내로 공급되고 적어도 하나의 항산화제 및 적어도 하나의 열가소성 폴리올레핀의 조합은 별도로 용융 혼합 장치 내로 공급된다.
본 구현예에 따르면, 경화 첨가제 조합을 중간체 화합물의 용융 스트림 내로 주입하는 단계는 이들을 다음의 주입 지점 중 임의의 하나 이상 또는 모두에서 주입하는 단계를 포함한다: (i) 용융 혼합 장치의 하류 단부에서의 분배 혼합 또는 혼련 섹션, (ii) 용융 혼합 장치 자체에서 용융 형성의 하류에 있는 용융 지점에서, (iii) 용융 혼합 장치의 하류에 위치되지만 바람직하게는 별개의 용융 펌프의 상류에 위치된 용융 스크린의 하류, (iv) 별개의 용융 펌프와 (iii)에서의 용융 스크린 둘 모두의 하류에 있는 지점에 위치된 제2 용융 펌프의 상류, 또는 (v) 이들의 임의의 조합.
바람직하게는, 중간체 화합물의 전체 용융 온도를 제어하기 위해, 본 발명에 따른 방법은 모든 주입 지점(들)의 상류에 있는 또는 이에 인접한 임의의 지점에서 고체 열가소성 폴리올레핀을 제2 공급물로서 중간체 화합물의 용융 스트림에 첨가하는 단계, 및 제2 공급물을 용융 혼합하는 단계를 추가로 포함한다. 제2 공급물 중의 열가소성 폴리올레핀 대 1차 스트림 중 열가소성 폴리올레핀의 중량의 중량비는 1:1 내지 1:4, 또는 1:1.5 내지 1:4, 또는 더 바람직하게는 1:2 내지 1:4 범위일 수 있다.
바람직하게는, 본 발명의 방법에서 열가소성 폴리올레핀은 ASTM D792에 따라 측정된 바와 같이, 0.87 내지 0.94 g/cm3 범위의 밀도 및 190℃/2.16 kg에서 ASTM D1238에 따라 결정되고 10분당 용출된 그램 단위로 보고된 바와 같이, 0.5 내지 20 g/10분 범위의 용융지수(I2)를 갖는다.
바람직하게는, 본 발명의 방법에서 하나 이상의 가교결합 보조제는 화학식 I의 모노시클릭 유기실록산을 포함한다: [R1,R2SiO2/2]n
(I), 식 중에서, 아래첨자 n은 3 이상의 정수이고; 각각의 R 1 은 독립적으로 (C2-C4) 알케닐 또는 H2C=C1a)-C(=O)-O-(CH2)m-. 식 중에서, R1a 은 H 또는 메틸이고 아래첨자 m은 1 내지 4의 정수이고; 각각의 R2은 독립적으로 H, (C1-C4)알킬, 페닐이거나, R1과 동일하고, 예를 들어, 2,4,6,8-테트라메틸-2,4,6,8-테트라비닐-시클로테트라실록산과 같은 테트라메틸-테트라비닐-시클로테트라실록산이 포함된다.
본 발명에 따른 다른 양태에서, 균질한 열가소성 폴리올레핀 가교결합성 화합물 조성물은, 예를 들어, ASTM D792에 따라 측정된 바와 같이, 0.87 내지 0.94 g/cm3 범위의 밀도 190℃/2.16 kg에서 ASTM D1238에 따라 결정되고 10분당 용출된 그램 단위로 보고된 바와 같이, 0.5 내지 20 g/10분, 또는 바람직하게는 0.5 내지 10 g/10분의 용융지수(I2)를 갖는 저밀도 폴리올레핀 중합체와 같은 열가소성 폴리올레핀 중합체; 힌더드 페놀 또는 힌더드 아민 또는 이들의 혼합물과 같은 하나 이상의 항산화제(AO); 화학식 I의 알케닐기 함유 모노시클릭 유기실록산과 같은 하나 이상의 가교결합 보조제: [R1,R2SiO2/2]n
(I), 식 중에서, 아래첨자 n은 3 이상의 정수이고; 각각의 R1 은 독립적으로 (C2-C4) 알케닐 또는 H2C=C1a)-C(=O)-O-(CH2)m-, 식 중에서, R1a 는 H 또는 메틸 및 아래첨자, 및 m은 1 내지 4의 정수이고; 각각의 R2는 독립적으로 H, (C1-C4)알킬, 페닐이거나, R1과 동일하고, 바람직하게는 테트라메틸-테트라비닐-시클롯테트라실록산; 및 가교결합 개시제로서, 과산화디쿠밀 또는 쿠밀기 함유 과산화물과 같은 하나 이상의 유기 과산화물임. 조성물은 디알릴과 같은 가교결합 보조제 또는 트리알릴 가교결합 보조제, 유사한 트리알릴 이소시아누레이트(TAIC)를 추가로 포함할 수 있다. 하나 이상의 항산화제의 총량은 가교결합성 화합물 조성물의 총 중량을 기준으로, 0.01 내지 1.5 중량%, 또는 바람직하게는, 0.1 내지 1 중량%의 범위일 수 있다. 하나 이상의 유기 과산화물의 총량은 가교결합성 화합물 조성물의 총 중량을 기준으로, 0.1 내지 2 중량%, 또는 바람직하게는, 0.3 내지 1.4 중량%의 범위일 수 있다. 하나 이상의 가교결합 보조제의 총량은 가교결합성 화합물 조성물의 총 중량을 기준으로, 0.1 내지 5 중량%, 또는 바람직하게는 0.3 내지 4 중량%, 또는 더 바람직하게는 0.5 내지 2 중량%의 범위일 수 있다. 힌더드 페놀은 2,6-디(3차-알킬) 페놀일 수 있고 힌더드 아민은 화학식 -C(알킬)2-N(H)-C(alkyl)2-의 디라디칼 2차 아미노기 또는 화학식 -C(알킬)2-N(알킬)-C(알킬)2-의 디라디칼 3차 아미노기를 포함한다.
바람직하게는, 본 발명에 따른 가교결합성 화합물 조성물은 용융 혼합이 완료된 후 1시간 이내 다음 중 하나 이상을 갖는다: (i) ASTM 절차 D5289에 따라 이동 다이 레오미터(MDR) 시험에 의해 결정된 바와 같이, 최소 토크("ML")로부터 1 단위(인치-lbf) 또는 1.13 데시뉴턴-미터(dN-m)의 증가에 요구되는 시간으로 기록된, 적어도 51분, 또는 바람직하게는 적어도 555분, 또는 더 바람직하게는 적어도 65분의 140℃에서의 스코치 시간(ts1); (ii) ASTM 절차 D5289에 따라 이동 다이 레오미터(MDR) 시험에 의해 결정된 바와 같이 적어도 2.26 dN-m(2.0 lbf-in)의 182℃에서의 최대 토크(MH), 또는 (iii) 100% 미만의 200℃에서의 ICEA T-28-562에 따라 결정된 바와 같은 고온 크리프 연신율.
본 발명에 따르면, 과산화물 및 저밀도 폴리에틸렌 중합체와 같은 열가소성 폴리올레핀 중합체의 용융 스트림으로 스코치 저항성 첨가제(SRA)로 작용하는 하나 이상의 가교결합 보조제를 주입하는 방법은, 심지어 처리로부터 냉각되기 전에, 균질한 열가소성 폴리올레핀 가교결합성 화합물을 즉시 제공한다. 용융 혼합 동안, 예를 들어 용융 혼합 장치, 혼합기, 압출기 또는 혼련기 또는 분배 혼합 요소 내로 주입하는 단계는 용융 냉각 단계 또는 개시제를 사용하는 후처리를 요구하지 않으며, 이에 의해, 펠릿 또는 케이블 절연체 제조 화합물에 대해 나중에 사용하기에 적합한 다른 원료와 같은 가교결합성 화합물을 제조한다. 본 발명의 용융 혼합 방법은 용융 냉각 단계 또는 폴리올레핀 화합물을 가교결합 개시제와 침지하는 사용 없이 완전히 제형화된 제품을 일관되게 제공한다. 본 발명에 따른 균질한 열가소성 폴리올레핀 가교결합성 화합물은 용융 처리 시에만 완전히 혼입된 가교결합 개시제를 포함한다. 본 발명의 가교결합성 화합물 재료는 용융 혼합 직후에 균질한 열가소성 폴리올레핀 화합물을 포함한다. 본 발명에 따른 조성물 또는 생성물은 높은 스코치 시간을 갖는 가교결합성 균질한 중간체 화합물을 포함한다. 따라서, 본 발명의 방법은 함침(침지) 시설에 대한 필요성을 방지한다. 펠릿과 같은 본 발명의 완전히 제형화된 생성물 또는 균질한 열가소성 폴리올레핀 가교결합성 화합물은 저장 안정하고 나중의 단계에서 별개의 인라인 물품 제작을 가능하게 하며, 즉, 케이블 절연체와 같은 제조된 물품으로 별개의 압출 및 형상화를 가능하게 한다. 본 발명의 균질한 열가소성 폴리올레핀 가교결합성 화합물과 대조적으로, 침지에 의해 제조된 열가소성 폴리올레핀 가교결합성 화합물은 용융 혼합 후에 완전히 제형화되고, 균질하고, 배치 안정하거나, 심지어 가교결합되지 않는다. 사실, 본 발명에서와 같이 가교결합성 화합물 조성물의 이동 다이 레오미터(MDR) 시험은 화합물이 침지 공정에 의해 제조될 때, 과산화디쿠밀(DCP)과 같은 개시제가 펠릿의 표면에서 개시제를 제거하기 위해 추가 열처리(예를 들어, 70° 내지 80℃에서 최소 2시간 동안) 없이 열가소성 폴리올레핀의 매트릭스 내로 확산되지 않으며, 심지어 열처리에서도 개시제가 폴리올레핀 매트릭스로 완전히 확산되는 데 시간이 걸리는 것을 보여준다. 그러나, 본 발명에 따르면, 용융 스트림의 재배향(혼합)과 확산 둘 모두에 의해 DCP는 용융 혼합 후에 DCP의 균일한 분배는 용융 혼합 후에 즉시 폴리올레핀 매트릭스에서 생성된다. 따라서, 본 발명은 용융 혼합이 완료된 후 1시간 이내 (i) ASTM 절차 D5289에 따라 이동 다이 레오미터(MDR) 시험에 의해 결정된 바와 같이, 최소 토크("ML")로부터 1 단위(인치-lb) 또는 1.13 데시뉴턴-미터(dN-m)의 증가에 요구되는 시간으로 기록된, 적어도 51분, 또는 바람직하게는 적어도 55분의 140℃에서의 스코치 시간(ts1) 및/또는 (ii) ASTM 절차 D5289에 따라 이동 다이 레오미터(MDR) 시험에 의해 결정된 바와 같이, 적어도 2.26 dN-m(2.2 lbf-in)의 182℃에서의 최대 토크(MH) 중 하나 이상을 갖는 가교결합성 화합물을 제공한다.
인용된 모든 범위는 포괄적이고 조합 가능하다. 예를 들어, 가교결합성 화합물 조성물의 총 중량을 기준으로 0.1 내지 2 중량%, 또는 바람직하게는 0.3 내지 1.4 중량%, 또는바람직하게는 0.4 내지 1.2 중량%, 또는 바람직하게는 0.5 미만 내지 1 중량% 범위의 유기 과산화물의 개시된 양은 0.1 내지 2 중량%, 또는 0.1 내지 1.4 중량%, 또는 0.1 내지 1.2 중량%, 또는 0.1 내지 1 중량%, 또는 0.3 내지 2 중량%, 또는 바람직하게는 0.3 내지 1.4 중량%, 바람직하게는 0.3 내지 1.2 중량%, 또는 바람직하게는 0.3 내지 1 중량%, 또는 바람직하게는 0.4 내지 1.4 중량%, 또는 바람직하게는 0.4 내지 1.2 중량%, 또는 바람직하게는 0.4 내지 1 중량% 또는 바람직하게는 0.5 미만 내지 1.4 중량%, 또는 바람직하게는 0.5 미만 내지 1.2 중량%, 또는 바람직하게는 0.5 미만 내지 1 중량%, 또는 바람직하게는 0.3 내지 0.4 중량%, 또는 바람직하게는 0.3 내지 0.5 중량% 미만, 또는 바람직하게는 0.4 내지 0.5 중량% 미만, 또는 0.3 내지 2 중량%, 또는 0.4 내지 2 중량%, 또는 0.5 미만 내지 2 중량%을 포함한다.
달리 지시되지 않는 한, 온도 및 압력의 조건은 실온(23℃) 및 표준 압력(101.3 kPa)이며, 이는 "주변 조건"으로도 지칭된다. 또한, 달리 지시되지 않는 한, 모든 조건은 50%의 상대 습도(RH: relative humidity)를 포함한다.
달리 명시하지 않는 한, 괄호가 있는 용어는 괄호들이 없는 전체 용어, 이들이 없는 용어, 및 각각의 대안 용어의 조합을 나타낸다. 따라서, 본 명세서에 사용된 바와 같이 용어 "(메트)아크릴레이트"및 유사한 용어는 아크릴레이트, 메타크릴레이트 및 이들의 혼합물을 포함하는 것으로 의도된다.
본 명세서에서 용어 "ASTM"은 ASTM International, Conshohocken, Pennsylvania, USA의 발행물을 지칭한다.
본 명세서에 사용되는 바와 같이, 용어 "ICEA"는 Insulated Cable Engineers Association, Miamitown, Ohio, USA의 간행물을 지칭한다.
본 명세서에 사용된 바와 같이, 용어 "용융지수" 또는 "I2"는 190℃/2.16 kg에서 ASTM D1238에 따라 결정되고, 10분당 용출된 그램 단위로 보고된 결과를 지칭한다.
본 명세서에 사용된 바와 같이, 용어 "유기 과산화물"은 하기 구조식을 갖는 과산화물을 나타낸다: R1-O-R-R2 또는 R1-O-R-O-O-R2, 식 중에서, R1 및 R2 각각은 하이드로카르빌 모이어티이고, R은 하이드로카르빌렌 모이어티이다. 본 명세서에 사용된 바와 같이, 용어 "하이드로카르빌"은 탄화수소(예를 들어, 에틸, 페닐)로부터 1개의 수소 원자를 제거함으로써 제조된 1가 기를 나타낸다. 본 명세서에 사용된 바와 같이, 용어 "하이드로카르빌렌"은 탄화수소로부터 2개의 수소 원자를 제거함으로써 제조된 2가 기를 나타낸다.
본 명세서에 사용된 바와 같이, 용어 "중합체"는 동일하거나 또는 상이한 유형의 단량체를 반응(즉, 중합)시킴으로써 제조된 거대분자 화합물을 의미하고, 동종중합체 및 공중합체를 포함한다. 용어 "공중합체"는 반응물로서 적어도 2개의 상이한 단량체의 중합에 의해 제조된 중합체를 의미하며, 2개의 상이한 단량체로부터 제조된 공중합체, 뿐만 아니라 2개 초과의 상이한 단량체로부터 제조된 중합체, 예를 들어 삼원중합체, 사원중합체(4개의 상이한 단량체) 등을 포함한다. 본 명세서에서 사용된 바와 같이, "동종중합체"는 단일 단량체로부터 유도된 반복 단위를 포함하는 중합체를 나타내지만, 동종중합체를 제조하는 데 사용되는 잔여량의 다른 성분, 예를 들어 사슬 이동제(chain transfer agent)를 배제하지 않는다.
본 명세서에 사용된 바와 같이, 용어 "고체"는 적당한 응력 하에서 인지 가능하게 유동하지 않고 변형하려는 힘에 저항하는 확실한 능력을 가지며, 일반적인 조건에서 일정한 크기와 모양을 유지하는 결정질 또는 무정형 물질을 지칭한다.
본 명세서에 사용된 바와 같이, 용어 "중량%"는 중량 백분율을 나타낸다.
제안된 발명은, 예를 들어, 중합체의 분해 온도까지의 온도에서 전통적인 용융 혼합 장비를 사용하는 단일 용융 혼합 방법을 통해 균질한 중간체 화합물을 제공한다. 본 발명의 용융 혼합 방법에서, 온도는 150℃ 미만, 또는 바람직하게는 140℃ 미만, 및 열가소성 폴리올레핀 중합체의 융점 초과로 유지된다.
스크리닝 단계에서 스크린을 통해 또는 펠릿화 단계에서 다이를 통해 용융물을 밀어내는 데 압력이 요구된다. 방법에 사용될 수 있는 일부 용융 혼합 장치는 스크리닝 또는 펠릿화를 행하기에 충분한 압력을 생성한다(즉, 이들은 "충분한 압력 생성"이다). 본 방법에 사용될 수 있는 다른 용융 혼합 장치는 스크리닝 및/또는 펠릿화를 위해 충분한 압력을 생성하지 않는다(즉, 이들은 불충분한 압력을 생성함), 이 양태에서 용융 펌프 또는 단축 압출기가 또한 충분한 압력을 생성하기 위해 사용될 수 있다. 따라서, 용융 혼합 장치는 용융 스크리닝 또는 펠릿화를 위해 충분한 압력을 생성하는 데 요구되지 않는다. 스크리닝 또는 펠릿화를 위해 충분한 압력을 생성하는 용융 혼합 장치의 예는 단축 압출기 및 일부 이축 압출기이다. 스크리닝 또는 펠릿화를 위해 충분한 압력을 생성하지 않는 용융 혼합 장치의 예는 일부 이축 압출기, 내부 배치 혼합기(예를 들어, Farrel-Pomini Banbury 및 Kobelco Stewart Bolling 혼합기), 용융 스크리닝 또는 펠릿화를 위한 충분한 압력 생성을 위해 구성되지 않은 공회전 상호맞물림형 이축 압출기, 및 역회전 비-맞물림 이축 압출기(예를 들어, Farrel FCM 및 LCM, Kobe Steel LCM, Japan Steel Works (JSW) 연속 집중 믹서(CIM) 또는 CIMP)이다.
적합한 용융 혼합 또는 용융 혼합 장비는 용융 유동에서 상류로부터 하류로 이동하는, 적어도 하나의 용융 혼합 장치를 포함하고, (i) 기어 믹서 또는 기어 혼합 요소와 같은 용융 혼합 장치에서, 또는 (ii) 용융 혼합 장치의 하류에 위치된 용융 펌프로서, 또는 (iii) 둘 모두의 분배 혼합 요소를 추가로 포함하고, 용융 스크리닝 유닛을 포함한다. 용융 혼합 장비는 펠릿화기 또는 펠릿화 다이를 추가로 포함할 수 있다. 바람직하게는, 용융 혼합 장비는 2개의 용융 펌프, 용융 스크린의 상류에 위치된 하나의 용융 펌프 및 용융 스크린의 하류에 위치된 다른 하나의 용융 펌프를 포함한다.
본 발명의 균질한 중간체 화합물을 제조하기 위해, 열가소성 폴리올레핀 중합체 및 하나 이상의 항산화제의 1차 공급물은 용융 혼합 장치에서 용융 혼합되거나 혼합되어 중간체 화합물의 용융 스트림을 제조한다. 본 발명의 균질한 가교결합성 화합물을 제조하기 위해, 이어서 경화 첨가제는 용융 혼합 장치의 하류 단부 또는 하류에서 중간체 화합물의 용융 스트림을 연속적으로 용융 혼합함으로써 주입되고 균질하게 혼합된다. 균질한 용융 화합물을 제조하기 위한 적합한 장치는 하류 혼합 요소와 결합될 때, 치형 혼합 요소(TME, ZME, 등) 및 혼련 블록, 유사한 혼련 블록(정방향, 중립 또는 역방향 펌핑), 기어 혼합기, 용융 펌프, 기어 펌프, 또는 블리스터 요소와 같은 압출기에서 분배 혼합 장치 또는 세그먼트를 포함한다.
경화 첨가제 조합을 중간체 화합물의 용융 스트림 내로 주입하는 단계는 (i) 용융 혼합 장치의 하류 단부에서의 분배 혼합 또는 혼련 섹션, (ii) 용융 혼합 장치의 하류 단부에서 분배 혼합 또는 혼련 섹션, (ii) 용융물 형성의 하류에 있는 라인에서(이 지점은 용융물 혼합 장치 자체에 있을 수 있음), 또는 (iii) 별개의 용융 펌프 또는 다른 짧은 혼합 장치의 상류 중 임의의 지점에서 주입 지점 내로 이를 주입한다. 주입 지점은 바람직하게는 용융 펌프의 하류에 위치된 용융 스크린의 하류에 위치된다. 바람직하게는, 용융 혼합 장치는 용융 펌프와 제2 하류 용융 펌프 사이에 위치된 제2 하류 용융 펌프 및 용융 스크리닝 장치를 추가로 포함하는 이축 용융 펌프 장치를 포함하고; 2개의 용융 펌프는 용융 스크린에 걸쳐 있다. 트윈 용융 펌프 버전에서, 경화 첨가제 조합을 주입하는 단계는 중간체 화합물의 용융 스트림을 용융 펌핑하여 가압된 용융 스트림을 제조하고, 중간체 화합물의 가압된 용융 스트림을 용융 스크리닝하고 용융 스크린의 하류에 있는 주입 지점(이 지점은 제2 하류 용융 펌프 내에 또는 이의 바로 하류에 위치될 수 있음)에서 용융 스트림 내로 경화 첨가제 조합을 주입하는 것을 포함한다.
경화 첨가제 조합에 적합한 주입 지점은 (i) 용융 혼합 장치의 하류 단부에서의 분배 혼합 또는 혼련 섹션 및 (ii) 용융 혼합 장치 자체에서 용융 형성의 하류에 있는 주입 지점의 둘 모두; (i) 용융 혼합 장치의 하류 단부에서의 분배 혼합 또는 혼련 섹션 및 (iii) 용융 혼합 장치의 하류에 있지만 별개의 용융 펌프의 상류에 위치된 용융 스크린의 하류의 둘 모두; (i) 용융 혼합 장치의 하류 단부에서의 분배 혼합 또는 혼련 섹션 및 (iv) 별개의 용융 펌프 및 (iii) 내의 용융 스크린 둘 모두의 하류에 있는 지점에 위치된 제2 용융 펌프의 상류; (ii) 용융 혼합 장치 자체에서 용융 형성의 하류에 있는 주입 지점 및 (iii) 용융 혼합 장치의 하류에 있지만 별개의 용융 펌프의 상류에 위치된 용융 스크린의 하류의 둘 모두; (ii) 용융 혼합 장치 자체에서 용융 형성의 하류에 있는 주입 지점 및 (iv) 별개의 용융 펌프 및 (iii) 내의 용융 스크린 둘 모두의 하류에 있는 지점에 위치된 제2 용융 펌프의 상류의 둘 모두; 또는 (iii) 내의 용융 스크린 둘 모두의 하류에 있는 지점에 위치된 제2 용융 펌프의 상류 및 (iv) 별개의 용융 펌프 및 (iii) 내의 용융 스크린 둘 모두의 하류에 있는 지점에 위치된 제2 용융 펌프의 상류 둘 모두를 포함할 수 있다.
또한, 경화 첨가제 조합에 적합한 주입 지점은 (i) 용융 혼합 장치의 하류 단부에서의 분배 혼합 또는 혼련 섹션, (ii) 용융 혼합 장치 자체에서 용융 형성의 하류에 있는 주입 지점, 및 (iii) 용융 혼합 장치의 하류에 있지만 별개의 용융 펌프의 상류에 위치된 용융 스크린의 하류 중 모든 3개; (ii) 용융 혼합 장치 자체에서 용융 형성의 하류에 있는 주입 지점, (iii) 용융 혼합 장치의 하류에 있지만 별개의 용융 펌프의 상류에 위치된 용융 스크린의 하류 및 (iv) 별개의 용융 펌프 및 (iii) 내의 용융 스크린 둘 모두의 하류에 있는 지점에 위치된 제2 용융 펌프의 상류 중 모든 3개: (i) 용융 혼합 장치의 하류 단부에서의 분배 혼합 또는 혼련 섹션, (iii) 용융 혼합 장치의 하류에 있지만 별개의 용융 펌프의 상류에 위치된 용융 스크린의 하류, 및 (iv) 별개의 용융 펌프 및 (iii) 내의 용융 스크린 둘 모두의 하류에 있는 지점에 위치된 제2 용융 펌프의 상류 중 모든 3개: (i) 용융 혼합 장치의 하류 단부에서의 분배 혼합 또는 혼련 섹션, (ii) 용융 혼합 장치 자체에서 용융 형성의 하류에 있는 주입 지점, 및 (iv) 별개의 용융 펌프 및 (iii) 내의 용융 스크린 둘 모두의 하류에 있는 지점에 위치된 제2 용융 펌프의 상류 중 모든 3개: 또는 (ii) 용융 혼합 장치 자체에서 용융 형성의 하류에 있는 주입 지점, (iii) 용융 혼합 장치의 하류에 있지만 별개의 용융 펌프의 상류에 위치된 용융 스크린의 하류, 및 (iv) 별개의 용융 펌프 및 (iii) 내의 용융 스크린 둘 모두의 하류에 있는 지점에 위치된 제2 용융 펌프의 상류 중 모든 3개를 포함할 수 있다.
바람직하게는, 중간체 화합물의 용융 스트림의 전체 용융 온도를 제어하기 위해, 본 발명의 방법은 열가소성 폴리올레핀 중합체의 1차 고체 공급물의 하류에 있는 열가소성 폴리올레핀 중합체의 제2 고체 공급물을, 예를 들어 모든 주입 지점의 상류 또는 상류에 가장 먼 주입 지점에 인접한 임의의 지점에서 첨가하는 단계, 및 제2 공급물을 용융 혼합하는 단계를 추가로 포함한다. 제2 중합체 공급물을, 예를 들어 1:1 내지 1:4, 또는 바람직하게는 1:2 내지 1:4 의 제2 중합체 공급물 대 초기 중합체 공급물의 중량비로 도입함으로써, 중간체 화합물의 용융 스트림의 전체 용융 온도 및 생성된 가교결합성 화합물은 유의하게 낮아질 수 있다. 초기 열가소성 폴리올레핀 중합체 용융 스트림으로부터의 엔탈피는 제2 중합체 공급물을 용융시키고, 용융물, 즉 낮아진 용융 온도에 대한 개선된 온도 제어를 달성한다.
본 발명에 따라 사용하기 위한 적합한 용융 혼합 장치는, 예를 들어, 공동-회전 맞물림 이축 압출기, 배치 믹서, 역회전 비-상호 맞물림 이축 혼합기(예를 들어, Farrel, FCM), 또는 단축 압출기를 포함할 수 있다. 본 발명의 방법이 중간체 화합물의 용융 스트림을 용융 펌프에 전달하는 단계 및 임의의 주입 지점의 상류, 즉 경화 첨가제 조합을 용융 스트림 내로 주입하기 위한 장소에서 가압된 용융 스트림을 용융 스크리닝하는 단계를 포함하는 혼합 장치의 광범위한 선택이 사용될 수 있다. 이러한 경우에, 용융 혼합 장치는 상기 열거된 혼합기, 공동-회전 맞물림 이축 압출기, 내부 배치 혼합기, 또는 역회전 비-맞물림 이축 혼합 혼합기 중 임의의 것을 포함할 수 있다. 기술된 수단에 의해 용융물 내로의 충분히 신속하고 철저한 경화제 혼입이 없이, 생성된 조성물은 유기 과산화물의 중증 스코치 또는 분해를 나타냈다. 예를 들어, 125℃의 용융 온도에서 배출되는 비교 밴버리 혼합기에 대한 실험 및 경화 첨가제 조합의 하류 첨가는 화합물이 사용 불가능한 중증 스코치를 야기하였다.
본 발명에 따라 사용하기 위한 적합한 용융 스크리닝 장치는, 예를 들어, 연속 스크리닝 또는 필터링 기술, 예를 들어 연속 플레이트, 회전 스크린 교환기, 슬라이드 플레이트 스크린 교환기, 듀얼 볼트 또는 챔버 스크린 교환기 또는 임의의 캔들, 주름형 캔들, 디스크, 실린더, 또는 직조 또는 부직 필터 매체는 25 ㅅm 내지 500 ㅅm의 범위의 입자, 예를 들어, 중합체 겔을 정지시킬 수 있는 평판 여과 요소를 포함할 수 있다.
본 발명에 따라 사용하기 위한 적합한 용융 펌프는 당업계에 알려진 임의의 것, 예를 들어 MAAG, Farrel-Pomini, 기어 혼합기를 포함할 수 있거나 혼합 이축 기어 압력 생성 용융 펌프를 향상시키기 위해 적절히 개질될 수 있다.
본 발명은 열가소성 폴리올레핀, 하나 이상의 항산화제(AO), 하나 이상의 가교결합 보조제, 및 하나 이상의 자유 라디칼 개시제를 포함하는 균질한 열가소성 폴리올레핀 가교결합성 화합물을 추가로 제공한다. 조성물은 하나 이상의 가교결합 보조제를 추가로 포함할 수 있다.
본 발명에 따르면, 가교결합성 화합물은 용융 혼합이 완료된 후 1시간 이내, ASTM 절차 D5289에 따라 이동 다이 레오미터(MDR) 시험에 의해 결정된 바와 같이, 최소 토크("ML")로부터 1 단위(인치-lb) 또는 1.13 데시뉴턴-미터(dN-m)의 증가에 요구되는 시간으로 기록된, 적어도 51분, 또는 바람직하게는 적어도 55분의 140℃에서의 스코치 시간(ts1) 및/또는 ASTM 절차 D5289에 따라 이동 다이 레오미터(MDR) 시험에 의해 결정된 바와 같이, 적어도 2.26 dN-m(2.2 lbf-in), 또는 바람직하게는 적어도 2.36 dN-m(2.3 lbf-in)의 182℃에서의 최대 토크(MH)를 갖다.
용어"가소성 폴리올레핀"및 "TPO"는 본 명세서에서 단일 불포화 탄화수소 단량체 및 2개 이상의 상이한 불포화 탄화수소 단량체를 중합함으로써 제조된 공중합체를 중합함으로써 제조된 동종중합체를 지칭하는 데 사용되며, 각각의 불포화 탄화수소 단량체는 탄소 원자 및 수소 원자로 이루어진다. 불포화 탄화수소 단량체의 예는 에틸렌; 프로필렌; (C4-C20)알파-올레핀; 및 1,3-부타디엔을 포함한다. 일 구현예에서, TPO는 폴리에틸렌 동종중합체 또는 에틸렌/(C4-C20)알파-올레핀 공중합체이다. (C4-C20)알파-올레핀은 화학식H2C=C(H)-(CH2)qCH3의 화합물이고, 식 중에서, 아래첨자 q는 1 내지 17의 정수이다. 일부 구현예에서, (C4-C20)알파-올레핀은 1-부텐, 1-헥센, 또는 1-옥텐; 대안적으로 1-부텐 또는 1-헥센; 대안적으로 1-옥텐; 대안적으로 1-헥센; 대안적으로 1-부텐이다.
적합한 열가소성 폴리올레핀은 다른 공단량체가 사용될 수도 있지만, 1차(즉, 50 중량% 초과) 단량체 성분으로서 에틸렌 단량체으로부터 제조된 중합체를 포함할 수 있다. 에틸렌 중합체는 공중합체를 제조하는 데 사용된 단량체의 총 중량을 기준으로 적어도 1 중량%, 적어도 5 중량%, 적어도 10 중량%, 적어도 15 중량%, 적어도 20 중량%, 또는 적어도 25 중량%의 α-올레핀 공단량체 함량을 갖는 에틸렌 동종중합체 또는 에틸렌/알파-올레핀("α-올레핀") 공중합체일 수 있다. 이러한 공중합체는 공중합체의 중량을 기준으로, 50 중량% 미만, 45 중량% 미만, 40 중량% 미만, 또는 35 중량% 미만의 α-올레핀 함량을 가질 수 있다. 적합한 α-올레핀은 C3-20 (즉, 3개 내지 20개의 탄소 원자를 가짐), 또는 C4-20 (즉, 4개 내지 20개의 탄소 원자를 가짐), 선형, 분지형 또는 환형 α-올레핀일 수 있다 C3-20 α-올레핀의 예는, 예를 들어, 프로펜, 1-부텐, 4-메틸-1-펜텐, 1-헥센, 1-옥텐, 1-데센, 1-도데센, 1-테트라데센, 1-헥사데센 및 1-옥타데센을 포함한다. α-올레핀은 또한 3-시클로헥실-1-프로펜 (알릴 시클로헥산) 및 비닐 시클로헥산과 같은 α-올레핀을 생성하는 환형 구조, 예를 들어 시클로헥산 또는 시클로펜탄을 가질 수 있다. 예시적인 에틸렌/α-올레핀 혼성중합체는 에틸렌/프로필렌, 에틸렌/부텐, 에틸렌/1-헥센, 에틸렌/1-옥텐, 에틸렌/스티렌, 에틸렌/프로필렌/1-옥텐, 에틸렌/프로필렌/부텐, 에틸렌/부텐/1-옥텐 및 에틸렌/부텐/스티렌을 포함한다. 다양한 구현예에서, 에틸렌 중합체는 단독으로, 또는 하나 이상의 다른 유형의 에틸렌 중합체(예를 들어, 단량체 조성 및 함량, 촉매 제조 방법 등에 의해 서로 상이한 2개 이상의 에틸렌 중합체의 블렌드)와 조합되어 사용될 수 있다. 에틸렌 중합체의 블렌드가 사용되는 경우, 중합체는 임의의 반응기-내 또는 반응기-이후 공정에 의해 블렌딩될 수 있다.
일 구현예에서, 에틸렌 중합체는 저밀도 폴리에틸렌("LDPE"), 선형 저밀도 폴리에틸렌("LLDPE"), 초저밀도 폴리에틸렌("VLDPE"), 및 이들의 2개 이상의 조합으로부터 선택된다. LDPE는 일반적으로 고도의 분지형 에틸렌 동종중합체이고, 고압 공정을 통해 제조될 수 있다(즉, HP-LDPE). 본 명세서에 사용하기에 적합한 LDPE는 0.91 내지 0.94 g/cm3 범위, 예를 들어, 적어도 0.915 g/cm3이지만 0.94 미만, 또는 0.93 g/cm3 미만의 밀도를 가질 수 있다. 본 명세서에 제공된 중합체 밀도는 ASTM 방법 D792에 따라 결정된다. 본 명세서에 사용하기에 적합한 LDPE는 20 g/10분 미만, 또는 0.1 내지 10 g/10분, 또는 0.5 내지 5 g /10분, 1 내지 3 g/10분 범위의 용융지수(I2), 또는 약 2 g/10분의 I2를 가질 수 있다. 본 명세서에 제공된 용융지수는 ASTM 방법 D1238에 따라 결정된다. 달리 언급되지 않는 한, 용융지수(즉, I2)는 190℃ 및 2.16 Kg에서 측정된다. 일반적으로, LDPE는 광범위한 분자량 분포("MWD")를 갖기 때문에, 높은 다분산 지수("PDI", 또는 중량-평균 분자량 대 수-평균 분자량의 비)를 야기한다. 에틸렌 중합체는 LLDPE, 예를 들어 공단량체(예를 들어, α-올레핀 단량체)의 불균질한 분포를 갖는 중합체일 수 있고, 단쇄 분지를 특징으로 할 수 있다. 예를 들어, LLDPE는 0.916 내지 0.925 g/cm3 범위의 밀도를 갖는 에틸렌과 α-올레핀 단량체의 공중합체일 수 있다. 본 명세서에 사용하기에 적합한 LLDPE는 1 내지 20 g/10분, 또는 3 내지 8 g/10분 범위의 용융지수(I2)를 가질 수 있다. 에틸렌 중합체는 VLDPE 또는 초저밀도 폴리에틸렌, 또는 ULDPE일 수 있다. VLDPE는 일반적으로, 불균질한 분포의 공단량체(예를 들어, α-올레핀 단량체)를 갖는 에틸렌 중합체이고, 단쇄 분지를 특징으로 한다. 예를 들어, VLDPE는 에틸렌과 α-올레핀 단량체, 예를 들어 전술된 하나 이상의 이들 α-올레핀 단량체의 공중합체일 수 있다. 본 명세서에 사용하기에 적합한 VLDPE는 0.87 내지 0.915 g/cm3 범위의 밀도를 가질 수 있다. 본 명세서에 사용하기에 적합한 VLDPE는 0.1 내지 20 g/10분, 또는 0.3 내지 5 g/10분 범위의 용융지수(I2)를 가질 수 있다. 또한, 본 발명에 따른 에틸렌 중합체는 전술된 에틸렌 중합체 중 임의의 둘 이상의 조합을 포함할 수 있다.
본 발명의 열가소성 폴리올레핀 중합체는 널리 변경되고 당업계에 알려진 방법에 의해 제조된다. 적합한 에틸렌 중합체를 제조하는 임의의 종래의 또는 이후에 발견되는 제조 방법이 본 발명의 에틸렌 중합체를 제조하는데 사용될 수 있다. 일반적으로, 중합은 지글러-나타(Ziegler-Natta) 또는 카민스키-신(Kaminsky-Sinn) 유형의 중합 반응에 대해 당업계에 알려진 조건, 즉, 0° 내지 250℃, 또는 30° 또는 200℃의 온도 및 100 내지 10,000 기압(1,013 메가파스칼("MPa")), 바람직하게는 500 내지 10,000 기압의 압력에서 달성될 수 있다. 대부분의 중합 반응에서, 중합 촉매 대 단량체의 몰비는 10―12:1 내지 10―1:1, 또는 10―9:1 내지 10―5:1 범위이다.
일부 구현예에서, 1차 스트림은 하나 이상의 항산화제 및 하나 이상의 열가소성 폴리올레핀(총체적으로 1차 스트림의 성분)을 포함하지만, 유기 과산화물 및 가교결합 보조제로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 경화 첨가제가 없고, 이로부터 제조된 중간체 화합물(하나 이상의 열가소성 폴리올레핀 중합체와 하나 이상의 항산화제(AO)의 혼합물을 포함하지만 하나 이상의 경화 첨가제가 없는 중간체 화합물)의 용융 스트림은 임의의 다른 중합체가 없다. 이러한 구현예에서, 1차 스트림의 중합체 성분(들) 및 이로부터 제조된 중간체 화합물은 열가소성 폴리올레핀 중 하나 이상으로 이루어진다. 이러한 구현예에서, 본 발명의 방법에 의해 제조된 가교결합성 화합물 조성물의 중합체 성분(들)은 열가소성 폴리올레핀 중 하나 이상으로 이루어지고, 가교결합성 화합물 조성물을 경화시켜 제조된 가교결합된 화합물 조성물의 중합체 성분(들)은 독립적으로 하나 이상의 열가소성 폴리올레핀 및/또는 동일한 경화에 의해 제조된 가교된 폴리올레핀으로 이루어진다.
일부 구현예에서, 1차 스트림은 하나 이상의 항산화제 및 하나 이상의 열가소성 폴리올레핀(총체적으로 1차 스트림의 성분)을 포함하지만, 유기 과산화물 및 가교결합 보조제로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 경화 첨가제가 없고, 이로부터 제조된 중간체 화합물(하나 이상의 열가소성 폴리올레핀 중합체와 하나 이상의 항산화제(AO)의 혼합물을 포함하지만 하나 이상의 경화 첨가제가 없는 중간체 화합물)의 용융 스트림은 또한 열가소성 폴리올레핀이 없는 중합체를 포함한다. 열가소성 폴리올레핀이 아니고 이들 구현예에 함유될 수 있는 중합체의 예는 에틸렌/불포화 카르복실산 에스테르 공중합체이다. 사용될 수 있는 에틸렌/불포화 카르복실산 에스테르 공중합체의 예는 에틸렌/알킬 아크릴레이트(EAA) 공중합체, 에틸렌/알킬 메타크릴레이트(EAMA) 공중합체, 및 에틸렌/비닐 아세테이트(EVA) 공중합체이다. 에틸렌/알킬 아크릴레이트 공중합체의 예는 에틸렌/메틸 아크릴레이트(EMA) 공중합체, 에틸렌/에틸 아크릴레이트(EEA) 공중합체, 및 에틸렌/부틸 아크릴레이트(EBA) 공중합체이다. 에틸렌/알킬 메타크릴레이트 공중합체의 예는 에틸렌/메틸 메타크릴레이트(EMMA) 공중합체, 에틸렌/에틸 메타크릴레이트(EEMA) 공중합체, 및 에틸렌/부틸 메타크릴레이트(EBMA) 공중합체이다. 이러한 구현예에서, 1차 스트림의 중합체 성분(들) 및 이로부터 제조된 중간체 화합물은 하나 이상의 열가소성 폴리올레핀 및 하나 이상의 에틸렌/불포화 카르복실산 에스테르 공중합체로 이루어진다. 1차 스트림의 이러한 구현예에 사용된 하나 이상의 에틸렌/불포화 카르복실산 에스테르 공중합체(들)의 비율은 1차 스트림의 총 중량을 기준으로, 0.05 중량% 내지 20 중량%, 대안적으로 0.10 내지 15 중량%, 대안적으로 0.10 내지 5 중량%일 수 있고, 중간체 화합물의 이러한 구현예에 사용된 하나 이상의 에틸렌/불포화 카르복실산 에스테르 공중합체(들)의 비율은 독립적으로 중간체 화합물의 총 중량을 기준으로, 0.05 중량% 내지 20 중량%, 대안적으로 0.10 내지 15 중량%, 대안적으로 0.10 내지 5 중량%일 수 있다. 본 발명의 방법에 따라 이로부터 제조된 가교결합성 화합물 조성물의 구현예는 또한 하나 이상의 에틸렌/불포화 카르복실산 에스테르 공중합체(들)를 포함하고 이러한 구현예를 경화시켜 제조된 가교결합된 화합물 조성물은 이의 가교결합된 생성물을 포함한다.
적합한 항산화제(AO)는 3차 아민, 2차 또는 3차 티올, 2차 또는 3차 페놀, 비스페놀, 트리스페놀 및 테트라페놀, 또는 바람직하게는 이들 중 둘 이상의 조합을 포함할 수 있다. 적합한 항산화제의 예는, 예를 들어, (4-(1-메틸-1-페닐에틸) 페닐) 아민(예를 들어, NAUGARD 445, Addivant USA, Danbury, CT); 2,2-메틸렌-비스 (4-메틸-6-t-부틸 페놀)(예를 들어, VANOX MBPC, Vanderbilt Chemicals, New York, NY); 2,2'-티오비스(2-t-부틸-5-메틸페놀(CAS 번호 90-66-4); 4,4'-티오비스(6-tert-부틸-m-크레졸)CAS 번호 96-69-5, LOWINOX TBM 6 antioxidant, Addivant)로도 알려진 4,4'-티오비스(2-t-부틸-5-메틸페놀); 2,2'-티오비스(6-t-부틸-4-메틸페놀)(CAS 번호 90-66-4, 상업적으로 LOWINOX TBP-6); 트리스[(4-tert-부틸-3-하이드록시-2,6-디메틸페닐) 메틸]-1,3,5-트리아진-2,4,6 트리온(예를 들어, CYANOX 1790 antioxidant, Solvay Chemicals, Syracuse, NY); 펜타에리트리톨 테트라키스(3-(3,5-비스(1,1-디메틸에틸)-4-하이드록시페닐)프로피오네이트(예를 들어, IRGANOX 1010 antioxidant, CAS 번호 6683-19-8); 3,5-비스(1,1디메틸에틸)-4-하이드록시벤젠프로파노산 2,2'-티오디에탄디일 에스테르(예를 들어, IRGANOX 1035 antioxidant, CAS 번호 41484-35-9, BASF, Ludwigshafen, DE); 디스테아릴 티오디프로피오네이트(DSTDP); 디라우릴 티오디프로피오네이트(예를 들어, IRGANOX PS 800 antioxidant); 스테아릴 3-(3,5-디-t-부틸-4-하이드록시페닐)프로피오네이트(예를 들어, IRGANOX 1076); 2,4-비스(도데실티오메틸)-6-메틸페놀(IRGANOX 1726 항산화제); 4,6-비스(옥틸티오메틸)-o-크레졸(예를 들어, IRGANOX 1520 항산화제); 및 2,3-비스[[3-[3,5-디-tert-부틸-4-하이드록시페닐]프로피오닐]]프로피오노하이드라지드(IRGANOX 1024 항산화제)이다. 바람직하게는, 하나 이상의 항산화제는 4,4'-티오비스(2-t-부틸-5-메틸페놀)(4,4'-티오비스(6-tert-부틸-m-크레졸)로도 알려짐); 2,2'-티오비스(6-t-부틸-4-메틸페놀); 트리스[(4-tert-부틸-3-하이드록시-2,6-디메틸페닐)메틸]-1,3,5-트리아진-2,4,6-트리온; 디스테아릴 티오디프로피오네이트 또는 디라우릴 티오다이프로피오네이트, 또는 이들의 임의의 2개 이상의 조합이 포함된다. 더 바람직하게는, 항산화제는 트리스[(4-tert-부틸-3-하이드록시-2,6-디메틸페닐)메틸]-1,3,5-트리아진-2,4,6-트리온과 디스테아릴 티오디프로피오네이트의 조합일 수 있다.
하나 이상의 항산화제의 총량은 가교결합성 화합물 조성물의 총 중량을 기준으로, 0.01 내지 1.5 중량%, 또는 0.05 내지 1.2 중량%, 또는 0.1 내지 1 중량%일 수 있다.
본 발명에 따르면, 에틸렌 중합체는 가교결합 개시제로서 하나 이상의 유기 과산화물과 조합된다. 적합한 자유 라디칼 개시제는 에틸렌 중합체의 융점만큼 적어도 높은 분해를 가지며, 동일하거나 상이한 알킬, 아릴, 알카릴, 또는 아르알킬 모이어티를 갖는 임의의 디알킬, 디아릴, 디알카릴, 또는 디아르알킬 (디)과산화물을 포함할 수 있다. 하기 구조를 갖는 화학식에서: R1-O-R-R2 또는 R1-O-R-O-O-R2, 식 중에서, 각각의 R1 및 R2 는 독립적으로, 하이드로카르빌 모이어티이고, R은 하이드로카르빌렌 모이어티이고, 각각의 R1 및 R2 은 독립적으로 C1 내지 C20 또는 C1 내지 C12 알킬, 아릴, 알카릴, 또는 아르알킬 모이어티이고; R은 C1 내지 C20 또는 C1 내지 C12알킬렌, 아릴렌, 알카릴렌, 또는아랄킬렌 모이어티일 수 있고; R, R1 및 R2 는 동일하거나 상이한 수의 탄소 원자를 가질 수 있거나, R, R1 및 R2 중 임의의 2개는 동일한 수의 탄소 원자를 갖지만 제3은 상이한 수의 탄소 원자를 가질 수 있다. 본 발명에 사용하기에 적합한 유기 과산화물은 단일 작용성 과산화물 및 이중 작용성 과산화물을 포함한다. 본 명세서에 사용된 "단일 작용성 과산화물"은 (예를 들어, R-O-O-R 구조를 갖는) 한 쌍의 공유 결합된 산소 원자를 갖는 과산화물을 나타낸다. 본 명세서에 사용된 바와 같이, "이중 작용성 과산화물"은 (예를 들어, R-O-O-R-O-O-R 구조를 갖는) 두 쌍의 공유 결합된 산소 원자를 갖는 과산화물을 나타낸다. 이중 작용성 또는 더 높은 작용성 과산화물은 공가교결합제로 불릴 수 있다.
예시적인 유기 과산화물은 과산화디쿠밀("DCP"), tert-부틸 퍼옥시벤조에이트, 디-tert-아밀 과산화물("DTAP"); 이소프로필쿠밀 t-부틸 과산화물; t-부틸쿠밀과산화물; 디-t-부틸 과산화물; 이소프로필쿠밀 쿠밀과산화물; 디(이소프로필쿠밀) 과산화물 및 이들 중 둘 이상의 혼합물을 포함한다. 적합한 이중 작용성 과산화물은 비스(t-부틸-퍼옥시 이소프로필)벤젠("BIPB"), 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-트리메틸시클로헥산; 부틸 4,4-디(tert-부틸퍼옥시)발레레이트; 2,5-비스(tert-부틸퍼옥시)-2,5-다이메틸-3-헥신 및 이들의 2개 이상의 혼합물이 포함된다. 종종, 단일 유형의 유기 과산화물만이 사용된다. 바람직하게는, 유기 과산화물은 과산화디쿠밀이거나 쿠밀기 함유 과산화물이다.
본 발명에 따른 가교결합성 화합물 조성물은 가교결합성 화합물 조성물의 총 중량을 기준으로, 0.1 내지 2 중량%, 또는 바람직하게는 0.3 내지 1.4 중량%, 또는 바람직하게는 0.4 내지 1.2 중량%, 또는 바람직하게는, 0.5 미만 내지 1 중량% 범위의 양으로 하나 이상의 유기 과산화물을 포함할 수 있다.
적합한 가교결합 보조제는, 예를 들어, 다음의 화학식 (I)의 임의의 모노시클릭 유기실록산을 포함할 수 있다: [R1,R2SiO2/2]n
(I), 식 중에서, 아래첨자 n은 3 이상의 정수이고; R1 은 독립적으로 (C2-C4)알케닐 또는 H2C=C(R1a)-C(=O)-O-(CH2)m-이고, R1a 는 H 또는 메틸이고 아래첨자 m은 1 내지 4의 정수이고; 각각의 R2 는 독립적으로 H, (C1-C4)알킬, 페닐이거나, R1과 동일하다.
본 발명에 사용하기 위한 가교결합 보조제의 적합한 예는, 예를 들어, 본 명세서에서 상기 임의의 화학식 i을 포함할 수 있다: (1) 각각의 R1은 독립적으로 (C2-C3)알케닐기; 및 각각의 R2는 독립적으로 H, (C1-C2)알킬기, 또는 (C2-C3) 알케닐기임; (ii) 각각의 R1은 비닐; 및 각각의 R2는 독립적으로 (C1-C2) 알킬기임; (iii) 각각의 R1은 비닐이고; 각각의 R2는 메틸임; (iv) 각각의 R1은 알릴이고; 각각의 R2는 독립적으로 (C1-C2)알킬기임; (v) 각각의 R1은 알릴이고; 각각의 R2는 메틸임; (vi) 각각의 R1은 독립적으로 H2C=C(R1a)-C(=O)-O-(CH2)m-이고, R1a는 H 또는 메틸이고 아래첨자 m은 1 내지 4의 정수이고; 각각의 R2는 독립적으로 H, (C1-C2)알킬기, 또는 (C2-C3)알케닐기임; (vii) 각각의 R1은 독립적으로 H2C=C(R1a)-C(=O)-O-(CH2)m-이고, R1a는 H이고 아래첨자 m은 3이고; 각각의 R2는 독립적으로 (C1-C2)알킬기임; (viii) 각각의 R1은 독립적으로 H2C=C(R1a)-C(=O)-O-(CH2)m-이고, R1a는 H이고 아래첨자 m은 3이고; 각각의 R2는 독립적으로 (C1-C2)알킬기임. 하나 초과의 가교결합 보조제가 사용될 수 있다. 적합한 가교결합 보조제는. 예를 들어. 2,4,6-트라이메틸-2,4,6-트리비닐-시클로트라이실록산, 2,4,6,8-테트라메틸-2,4,6,8-테트라비닐-시클로테트라실록산, 2,4,6,8,10-펜타메틸-2,4,6,8,10-펜타비닐-시도펜타실록산 또는 테트라메틸-테트라비닐-시클로테트라실록산, 또는 이들의 혼합물을 포함할 수 있다.
가교결합성 화합물 조성물 내의 하나 이상의 가교결합 보조제의 양은 가교결합성 화합물 조성물의 총 중량을 기준으로, 0.1 내지 5 중량%, 또는 바람직하게는 0.3 내지 4 중량%, 또는 바람직하게는 0.3 내지 3.5 중량%, 예를 들어, 바람직하게는 0.5 내지 2 중량%일 수 있다.
본 발명에 사용하기에 적합한 가교결합 보조제는 에틸렌 중합체와 공중합할 수 있는 이중 작용성 및 더 높은 작용성 단량체를 포함할 수 있다. 가교결합 보조제는 폴리알릴 또는 폴리비닐 가교결합 보조제를 포함할 수 있다. 본 명세서에 사용된 바와 같이, "폴리알릴"은 적어도 2개의 펜던트 알릴 작용기를 갖는 화합물, 예를 들어, 트리알릴 이소시아누레이트("TAIC"), 트리알릴 시아누레이트("TAC"), 트리알릴 트라이멜리테이트 ("TATM"), 및 이들의 2개 이상의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택된 트리알릴 화합물을 나타낸다. 적합한 가교결합 보조제의 예는 폴리알릴 이소시아누레이트("TAIC"), 트리알릴 시아누레이트("TAC"), 트리알릴 트라이멜리테이트("TATM"), 트리알릴 오르토포르메이트, 펜타에리트리톨 트리알릴 에테르, 트리알릴 시트레이트, 및 트리알릴 아코니트레이트와 같은 폴리알릴 가교결합 보조제; 비닐 또는 아크릴 가교결합 보조제, 예를 들어 에톡실화 비스페놀 A 디메타크릴레이트; 트라이메틸올프로판 트라이아크릴레이트("TMPTA"), 트라이메틸올프로판 트라이메틸아크릴레이트("TMPTMA"), 1,6-헥산디올 다이아크릴레이트, 펜타에리트리톨 테트라아크릴레이트, 다이펜타에리트리톨 펜타아크릴레이트, 트리스 (2-하이드록시에틸) 이소시아누레이트 트라이아크릴레이트, 및 프로폭실화 글리세릴 트라이아크릴레이트; 비닐 함유 가교결합 보조제, 예를 들어 α-메틸 스티렌 이량체("AMSD"); 높은 1,2-비닐 함량을 갖는 폴리부타디엔, 및 트리비닐 시클로헥산("TVCH"); 및 U.S. Pat. Nos. 5,346,961 및 4,018,852에 기재된 바와 같은 다른 가교결합 보조제를 포함한다. 다른 가교결합 보조제는 Cai 등에 대해 US patent no. 10,941, 278 B2에 개시된 것과 같은 적어도 하나의 N,N-디알릴아미드 작용기를 가질 수 있다. 바람직하게는, 가교결합 보조제는 TAIC이다. 가교결합 보조제의 추가적인 예는 US 6,277,925(예를 들어, 알릴 2-알릴-페닐 에테르 등) 및 USUS6143822(예를 들어, 비치환 또는 치환될 수 있는 1,1-디페닐에틸렌)에 기재되어 있다.
본 발명에 따른 가교결합성 화합물 조성물은 가교결합성 화합물 조성물의 총 중량을 기준으로, 0.5 내지 5 중량%, 또는 0.7 내지 3.5 중량%, 또는 1.0 내지 3 중량%, 또는 1 내지 2.5 중량% 범위의 양으로 하나 이상의 가교결합 보조제를 포함할 수 있다.
가교결합 보조제는 가교결합성 화합물 조성물에 존재하는 경화 첨가제 조합의 총 중량을 기준으로 적어도 1 중량%, 적어도 10 중량%, 적어도 50 중량%, 적어도 75 중량%, 또는 최대 50 중량%, 또는 최대 35 중량%를 구성할 수 있다.
가교결합성 화합물 조성물은 또한 힌더드 아민 광안정제(HALS)로 불리는 힌더드 아민 안정제(HAS)를 포함할 수 있다. HAS는 입체 힌더드 아미노 작용기를 가지고 산화적 분해를 억제하는 화합물이다. HAS가 또한 산-촉매 분해를 감소시킬 수 있는 일부 구현예에서, 이들 구현예는 산성 부산물이 방법 동안 인 시추로 생성된다. 산성 부산물은 항산화제와 산소의 반응에 의해 인 시추로 생성될 수 있다. 적합한 HAS의 예는 부탄디오산 디메틸 에스테르, 4-하이드록시-2,2,6,6-테트라메틸-1-피페리딘-에탄올을 갖는 중합체(CAS 번호 65447-77-0, 상업적으로 LOWILITE 62)이다. 다른 HAS의 예는 (i) 2,4,6-트리클로로-1,3,5-트리아진을 갖는 1,6-헥산디아민, N,N'-비스(2,2,6,6-테트라메틸-4-피페리디닐)-중합체, N-부틸-1-부탄아민과 N-부틸-2,2,6,6-테트라메틸-4-피페리딘아민과의 반응 생성물; (ii) 폴리[[6-[(1,1,3,3-테트라메틸부틸)아미노]-1,3,5-트라아진-2,4-디일][2,2,6,6-테트라메틸-4-피페리디닐)이미노]-1,6 헥산디일[(2,2,6,6-테트라메틸-4-피페리디닐)이미노]]); 및 (iii) 1,6-헥산다이아민, N,N'-비스 (2,2,6,6-테트라메틸)-4-피페리디닐)-, 2,4-디클로로-6-(4-모르폴리닐)-1,3,5-트라이아진을 갖는 중합체를 포함한다. HAS (iii)의 대안적인 설명은 폴리[(6-모르폴리노-s-트리아진-2,4-디일)[2,2,6,6-테트라메틸-4-피페리디닐)이미노]-헥사메틸렌[2,2,6,6-테트라메틸-4-피페리딜)이미노]]이다. HAS의 다른 예는 문헌[pages 2 to 8 in Oxidation Inhibition in Organic Materials by J. Pospisil and P. P. Klemchuk, Volume Ii]에서 밝혀졌다. HAS는 단독으로 또는 2개 이상의 조합으로 사용될 수 있다. 일부 구현예에서, HAS는 BASF로부터 Uvinul 4050으로 입수 가능한 N,N'-1,6-헥산디일비스(N-(2,2,6,6-테트라메틸-4-피페리디닐)-포름아미드이다.
용어 "몬모릴로나이트"는 무기 몬모릴로나이트 및 오라노몬모릴로나이트와 같은 천연 발생 또는 인조 필로규산염을 포함한다. 용어 "하이드로과산화물"은 화학식 -OOH의 적어도 하나의 1가 작용기를 갖는 임의의 화합물을 의미한다. 용어 N-니트로-디아릴아민은 화학식 ON-N-Ar2의 화합물을 의미하며, 각각의 Ar은 독립적으로 아릴기이다. 용어 "말레이미드"("말레인이미드"로도 지칭됨)는 N-치환된 1H-피롤-2,5-다이온을 의미한다. 용어 "이민 화합물"은 별개의 탄소-질소 이중 결합을 갖는 화합물을 의미한다. 용어"이드로퀴논"은 1,4-벤젠디올 및 치환된 1,4-벤젠디올을 의미하며, 1,4-벤젠디올의 6개의 수소 원자 중 적어도 하나는 상이한 원자, 예를 들어 할로겐 원자에 의해, 또는 작용기, 예를 들어 하이드로카르빌기, 유기헤테릴기, 하이드록실, 아미노, 티올 등과 같은 작용기, 티올 등에 의해 대체된다.
용융 혼합 장비의 다양한 버전이 본 발명에 따라 도 1, 도 2, 도 3 및 도 4에 도시되어 있다.
도 1은 전도체 또는 케이블 절연체 조성물을 제조하기 위한 본 발명에 따른 방법 및 장치를 도시한다. 상류로부터 하류로 좌우로 이동하는, 용융 배합 라인(2)은 용융 배합 장치(4), 이 경우 이축 압출기, 용융 펌프(6), 용융 스크린(8) 및 펠릿화 다이(10)를 포함한다. 용융 배합 장치(4)는 임의의 항산화 첨가제를 포함하고 선택적으로 경화 첨가제 조합을 포함하는 기본 열가소성 폴리올레핀(에틸렌 중합체) 공급물(12)을 용융 및 혼합한다. 용융 펌프(6)는 용융 스크린(8)의 상류에 압력을 형성하는 데 도움을 주며, 이는 자체적으로 경화 첨가제의 분포를 촉진하고 가교결합성 화합물 제품의 청결도를 개선한다. 펠릿화 다이(10)는 제형을 바로 사용할 수 있는 형태로 펠렛화한다. 용융 혼합 장치(4)는 이축 압출기, 배치 혼합기(밴버리 혼합기), 역회전 트윈-로터 혼합기(예를 들어, Farrel, FCM), 또는 단축 압출기일 수 있다. 용융 배합 라인(2)을 따라, 경화성 첨가제는 i) 분배 혼합 섹션(미도시)에서 또는 이의 위에 용융 혼합 장치(4) 내로, ii) 용융 혼합 장치(4)와 용융 펌프(6) 사이의 전이, 또는 iii) 직접적으로 용융 펌프(6) 내로, 또는 이들의 조합을 포함하는 임의의 주입 부위(14)에 주입될 수 있다. 경화 첨가제 조합의 일부를 각각 포함하는 다수의 주입 부위(14)는 원하는 총량의 경화 첨가제를 주입하는 데 사용될 수 있다.
도 2은 전도체 또는 케이블 절연체 조성물을 제조하기 위한 본 발명에 따른 다른 방법 및 장치를 도시한다. 상류로부터 하류로 좌우로 이동하는, 용융 배합 라인(2)은 용융 배합 장치(4), 이 경우 이축 압출기, 용융 스크린(8)에 걸쳐 있는 2개의 용융 펌프(6), 및 펠릿화 다이(10)를 포함한다. 용융 배합 장치(4)는 항산화 첨가제를 포함하고 선택적으로 또한 경화 첨가제 조합을 포함하는 기본 열가소성 폴리올레핀(에틸렌 중합체) 공급물(12)을 용융 및 혼합한다. 상류(좌측) 용융 펌프(6)는 용융 스크린(8)의 상류에 압력을 구축하는 데 도움이 되며, 이는 그 자체로 가교결합성 화합물 생성물의 청결도를 개선한다. 하류(우측) 용융 펌프(6)는 중간체 화합물 내로 경화 첨가제를 분산시킨다. 펠릿화 다이(10)는 제형을 바로 사용할 수 있는 형태로 펠렛화한다. 용융 혼합 장치(4)는 공동-회전 맞물림 이축 압출기, 내부 배치 혼합기(밴버리 혼합기), 역회전 이축 혼합 혼합기(예를 들어, Farrel, FCM), 또는 단축 압출기일 수 있다. 경화 첨가제는 i) 용융 스크린(8)과 하류 용융 펌프(6) 사이의 전이 및 하류 용융 펌프(6) 내로 직접적으로를 포함하는 하나 이상의 주입 부위(14) 내로 주입될 수 있다. 둘 모두의 주입 부위(14)는 다수의 주입기(미도시)가 원하는 양의 경화 첨가제에 첨가되는 양을 주입할 수 있도록 사용될 수 있다.
도 3은 일부 실시예에 사용된 실험용 용융 배합 라인(2)을 보여주며 상류에서 하류로 좌우로 이동하는 압출기(20), 중합체 공급 부위(12), 경화 첨가제 조합을 위한 주입 부위(14), 용융 스크린(8) 및 펠릿화 다이(10)를 포함한다.
압출기의 바람직한 예에서, 단축 또는 이축 압출기는 공급기, 용융 스크류 섹션 및 하류 혼합 섹션, 예를 들어 혼련 블록 또는 기어 혼합기를 갖는다. LDPE 및 항산화제로 이루어진 열가소성 폴리올레핀 중합체 공급물은 압출기 배럴의 상류 단부에서 공급기를 통해 공급될 수 있고; 경화 첨가제는 하류 혼합 섹션의 상류에 있는 다양한 주입 부위 중 임의의 것으로 주입될 수 있다.
실시예
다음의 실시예는 본 발명을 예시한다. 달리 지시하지 않는 한, 모든 부분 및 백분율은 중량 기준이고, 모든 온도는℃이며, 모든 제조 및 시험 절차는 실온(23℃) 및 상압(1 기압)의 주변 조건에서 수행된다. 다음의 실시예 및 표 1, 표 2, 표 3, 및 표 4에서, 다음의 약어가 사용되었다: DCP: 과산화디쿠밀; LDPE: 저밀도 폴리에틸렌; MDR: 이동 다이 레오미터.
다음의 재료는 다음의 실시예에서 사용되었다(달리 지시되지 않는 한, 모든 성분은 수령된 대로 사용되었다):
항산화제 블렌드 A: 61.6 중량%의 디스테아릴 티오디프로피오네이트(DSTDP), 37.5 중량%의 트리스[(4-tert-부틸-3-하이드록시-2,6-디메틸페닐) 메틸)-1,3,5-트리아진-2,4,6 트리온(Solvay Chemicals로부터의 CYANOX 1790 항산화제로서 입수 가능함), 및 0.9 중량%의 N,N'-1,6-헥산디일비스(N-(2,2,6,6-테트라메틸-4-피페리디닐)-포름아미드(BASF로부터의 Uvinul 4050로서 입수 가능함)의 혼합물.
항산화제 블렌드 B: 50 중량%의 3,5-비스(1,1 디메틸에틸)-4- 하이드록시벤젠프로판산 2,2'-티오디에탄다이일 에스테르(Irganox 1035) 및 50 중량%의 DSTDP.
항산화제 블렌드 C: 50 중량%의 4,4'-티오비스(2-t-부틸-5-메틸페놀)(Lowinox TBM-6) 및 50 중량%의 3,4-다이하이드로-2,5,7,8-테트라메틸-2-(4,8,12-트라이메틸트라이데실)-2H-1-벤조피란-6-올. (Irganox E-201).
항산화제 블렌드 D: 50 중량%의 펜타에리트리톨 테트라키스(3-(3,5-비스 (1,1-다이메틸에틸)-4-하이드록시페닐) 프로피오네이트(Irganox 1010) 및 50 중량%의 DSTDP.
항산화제 1: 트리스[(4-tert-부틸-3-하이드록시-2,6-디메틸페닐) 메틸]-1,3,5-트리아진-2,4,6-트리온(CYANOX 1790);
힌더드 아민 광안정제 1: 폴리(6-[(1,1,3,3-테트라메틸부틸)아미노-1,3,5-트라아진-2,4-디일][(2,2,6,6-테트라메틸-4-피페리디닐)이미노]-1,6-헥산디일[(2,2,6,6-테트라메틸-4-피페리디닐)이미노]](Chimassorb 944).
저밀도 폴리에틸렌 중합체 1(LDPE1): 저밀도 폴리에틸렌(LDPE)을 실험실에서 화합물을 제조하는 데 베이스 수지로서 사용하였다. 이는 0.92 g/cc의 밀도 및 1.9 dg/min의 용융지수(MI)를 갖는다(190℃에서 2.16 kg 하중으로 측정됨).
과산화디쿠밀: DI-CUP™(DCP) 개시제(Arkema, paris, FR, 백색 내지 담황색 과립 고체)(융점 38℃, 25℃에서 비중 1.02 g/cm3).
가교결합 보조제 1: 트리알릴 이소시아누레이트(TAIC).
가교결합 보조제 2: 화학명 2,4,6,8-테트라메틸- 2,4,6,8-테트라비닐-시클로테트라실록산("[ViD]4")를 갖는 모노시클릭 테트라(알케닐-유기실록산).
가교결합 보조제 3: 알릴 2-알릴-페닐 에테르.
가교결합 보조제 4: 트리알릴 시아누레이트(TAC).
가교결합 보조제 5: 알파-메틸 스티렌 이량체(AMSD).
본 발명의 실시예 1 내지 본 발명의 실시예 4(IE1 내지 IE4): 경화 첨가제는 1개의 유기 과산화물 및 2개의 가교결합 보조제를 포함한다. LDPE1 및 항산화제 블렌드를 밴버리 혼합기에 나타낸 양으로 혼합함으로써 다음의 본 발명의 실시예 1 내지 본 발명의 실시예 4에서의 제형을 제조하였고, 펠릿화하여(Gala 펠릿화 시스템, MAAG Group, Oberglatt, CH), 펠릿 형태의 중간체 화합물을 제조하였다. 본 발명의 실시예 1 내지 본 발명의 실시예 4에서, 중간체 화합물의 펠릿을 이어서 도 3에 도시된 바와 같은 구성을 갖는 이축 압출기와 혼합 라인 및 표 2에 나타낸 조건(예를 들어, 145℃) 하에서 용융 혼합하여 아래의 중간체 화합물의 용융 스트림을 제공하고; 이어서 유기 과산화물 DCP 및 가교결합 보조제 1(TAIC)의 조합과 가교결합 보조제 2([ViD]4)를 표 2에 나타낸 조건(예를 들어, 145℃) 하에서 이축 압축기 내에 있는 중간체 화합물의 용융 스트립 내로 주입하여 본 발명의 실시예 1 내지 본 발명의 실시예 4(IE1 내지 Ie4)의 본 발명의 가교결합성 화합물 조성물을 제조한다. 혼합 라인에서, 용융 스크린은 스크린 팩(20-150-60/20)을 포함하였다.
하기 표 3에 나타낸 실시예는 하기 표 1에 열거된 바와 동일한 조성을 사용한다. 다음의 발명예 1에서, 제형화된 생성물을 제조한 직후에 시작하여, 각각의 제형에 대해 나타낸 파라미터를 표시된 시간 간격에서 측정하였다.
침지: 본 발명의 방법과 대조적으로, 유기 과산화물 및 보조제를 열가소성 폴리올레핀에 첨가하는 널리 사용되는 비교 방법은 유기 과산화물의 액체 형태와 보조제의 액체 형태를 열가소성 폴리올레핀의 가온된 펠릿에 침지하는 것을 포함한다. 4개의 비본 발명의 실험에서, 중간체 화합물 펠릿을 70℃에서 적어도 4시간 동안 오븐에서 가열하고, 이어서 넓은 입구, 1000 mL 유리병에 넣었다. DCP와 가교결합 보조제 1(TAIC) 또는 가교결합 보조제 2(비닐-D4), 둘 모두는 아니지만 (대조적으로, 보조제 둘 모두가 IE1 내지 IE4에서 사용되었음) 비례적으로 미리 혼합하고, 이어서 주사기를 사용하여 유리병으로 옮겼다. 병을 잘 진탕한 다음, 10분 동안 분당 30회전(rpm)으로 실행된 스톤웨어 텀블러 상에 두었다. 생성된 혼합물을 70℃ 오븐에 하룻밤 동안 넣어서 침지하고, 4개의 비본 발명의 화합물 조성물을 제조하였다. 본 발명의 실시예 1 내지 본 발명의 실시예 4와 동일한 방법으로 비본 발명의 화합물 조성물을 평가하였다. 4개의 비본 발명의 화합물 조성물의 평가로부터의 데이터는 요청 시 이용 가능하다.
[표 1]
[표 2]
시험 방법: 다음의 시험 방법을 다음의 다양한 실시예에서 사용하였다. 하기 표 3 및 표 4는 시험 방법의 결과를 제공한다.
안정성 시험: I 하기 표 3의 본 발명의 실시예 1은 각각 본 발명의 실시예 1-1, 본 발명의 실시예 1-2, 본 발명의 실시예 1-3, 및 본 발명의 실시예 1-4 (IE1-1 내지 IE1-4) 각각은 시간이 지남에 따라 샘플링된 동일한 제형을 포함한다. 각각의 제형의 샘플을 동일한 처리 조건 하에서 수집하고, 경화 첨가제를 본 발명에 따른 중간체 화합물의 용융 스트림 내로 주입하는 것을 시작한 후 상이한 시간 간격으로 수집하고, 장기간의 연속적인 용융 혼합 실행에 걸쳐 생성된 생성물 특성의 일관성에 의해 나타낸 바와 같이 생성물 및 공정 안정성을 보여주기 위해 시험하였다. 장기간의 연속적인 용융 혼합 실행은 2 내지 4시간, 통상적으로 2 내지 3시간 지속된다. 샘플 수집 시간 간격은 다음과 같았다: 본 발명의 실시예 1-1의 경우, 경화 첨가제의 주입을 시작한 후 약 15분에 취한 샘플을 표시된 속도로 첨가하였음; 본 발명의 실시예 1-2의 경우, 제1 시간의 종료에서 취한 샘플; 본 발명의 실시예 1-3의 경우, 제2 시간의 종료에서 취한 샘플; 및 본 발명의 실시예 1-4의 경우, 제3 시간의 종료에서 취한 샘플.
다음의 실시예에서 시험하기 위한 가교결합성 화합물의 플라크를 다음의 방식으로 제조하였다:
경화된 플라크 제조: 표시된 바와 같은 다양한 본 발명의 실시예에서, 급랭 냉각 능력을 갖는 WABASH™ GENESIS™ Steam Press를 사용하여 펠릿을 가압 및 경화시켰다. 비교 화합물 조성물의 경우, 급랭 냉각 능력을 갖는 WABASH™ GENESIS™ Steam Press(Wabash MPI, Wabash, IN)을 사용하여 침지 후 펠릿을 가압하고 가압 하에서 경화시켰다. 이어서, 플라크를 표시된 시험을 거쳤다. 고온 크리프 시험을 위한 경화는 압축 몰드에서 WABASH™ GENESIS™ Steam Press에서 120℃에서 펠릿을 용융시키는 단계; 주형의 치수는 3.5 MPa(500 psi)의 저압 하에서 3분 동안 203 mm × 203 mm(8 인치 × 8 인치) × 1.3 mm(50 밀)이고, 이어서 17 MPa(2500 psi)의 고압 하에서 3분 동안 동일한 온도에서 압축하는 단계; 주형을 개방하여 주형으로부터 플라크를 제거하고 이를 4개의 유사한 크기 조각으로 절단하는 단계를 포함하였다. 이 시험에서, 4개의 조각을 재배열하고, 주형에 다시 넣고, 3.5 MPa(500 psi)의 저압 하에서 3분 동안 120℃에서 용융시키고, 17 MPa(2500 psi)의 고압 하에서 추가 3분 동안 동일한 온도에서 압축하였다; 이어서, 프레스의 온도를 182℃로 증가시키고 12분 동안 유지하여, 고압 하에서 샘플을 경화시켰다. 경화 후에, 주형을 고압 하에서 15℃/분으로 실온으로 냉각시켰다.
미경화 플라크 제조: 급랭 냉각 능력을 갖는 WABASH™ GENESIS ™ Steam Press를 사용하여 침지 후 펠릿을 가압하였다. MDR 시험의 경우, 펠릿을 먼저 3.5 MPa(500 psi)의 저압 하에서 3분 동안 120℃에서 용융시키고, 17 MPa(2500 psi)의 고압 하에서 추가 3분 동안 동일한 온도에서 압축하였다. 주형을 고압 하에서 15℃/분으로 실온으로 냉각시켜 미경화 플라크를 형성하였다.
고온 크리프: 고온 크리프는 가교결합성 화합물의 가교결합의 경화 성능 또는 정도를 측정하고; 이는 또한 화합물이 아직 가교결합되지 않은 정도를 나타낼 수 있다. 고온 크리프는 주어진 가교결합성 화합물의 경화된 시편의 부하 하에서의 신장 변형을 지칭하고, iCEA T-28-562에 따라 측정된다. 고온 크리프 시험을 ASTM D412 유형 D에 따라 다이 커터를 사용하여 경화된 플라크에서 절단한 1.3 mm(50 mil) 독 본 샘플의 하단에 20 N/cm2 중량을 부착하여 200℃에서 수행하였고, 2개의 벤치마크 라인이 표시되어 있으며, 각각의 라인은 샘플 중앙에서 25.4 mm 거리에 있다. 샘플을 각각의 샘플의 하단에 부착된 20 N/cm2의 힘과 동일한 중량으로 200℃에서 예열된 오븐에 넣었다. 15 분 후에, 연신율(벤치마크 라인 사이의 거리)을 측정하고, 사용하여 고온 크리프를 계산하였다. 샘플로부터 중량을 제거하였다. 오븐에서 5분 후에, 샘플을 꺼내고, 실온에서 24시간 동안 두었다. 연신율(벤치마크 라인 사이의 거리)을 다시 측정하고 이 값을 사용하여 고온 세트를 계산하였다. 3개의 샘플을 시험하였고, 고온 크리프의 평균을 보고하였다. 허용 가능한 고온 크리프 결과는 100% 이하이다. 고온 크리프의 경우 연신률(%)이 낮을수록 재료가 더 많이 가교결합된다.
이동 다이 레오미터(MDR): 이동 다이 레오미터(MDR)는 가교결합성 화합물의 경화 특성을 측정할 수 있게 한다. 기구는 변형 하에서 재료의 토크 응답을 측정한다. 재료가 가교결합됨에 따라, 토크 응답은 증가하고, 결국 과산화물이 시간 및 온도의 시험 조건에서 반응한 후 결국 최대 토크("MH")에 도달한다. MH 값은 주어진 화합물의 가교결합 수준을 나타내며 가교결합성 화합물을 생성하기에 충분히 높아야 한다. MDR 테스트는 ASTM 절차 D5289, "고무에 대한 표준 시험 20 방법 - 로터리스 경화계를 사용한 특성 가황"에 따라 Alpha Technologies Rheometer, MDR 모델 2000 유닛(Alpha Technologies, Hudson, OH)를 사용하여 전단 하에서 측정하여 수행되었다. 시험을 위해, 1.905 mm(75 mil)(두께)의 미경화 플라크로부터 직경 2.56 cm(1 인치)의 원을 절단하였고, 1.905 mm(75 mil)의 원 중 2개를 함께 적층하였다. 적층된 2개의 1.905 mm(75 mil)의 원을 182℃에서 12분 동안 시험하여 Mh을 얻었고 140℃(통상적인 압출 용융 온도)에서 다양한 시간 길이에 대해 ts1을 얻었다. 둘 모두의 시험을 0.5도 아크 진동에서 수행하였다. MH는 곡선이 평탄화될 때 토크 값으로 보고된다. 바람직하게는, MH는 처리 직후에 2.26 dN-m 초과이거나 <2 lbf-in이고, 시간이 지남에 따라 변하지 않는다. 스코치 시간 또는 ts1은 조기 가교결합에 대한 저항성(스코치)을 평가하는 데 유용한 경화 속도론의 지표를 지칭한다. 스코치 시간 측정의 경우, 보고된 값은 최소 토크("ML")로부터 1 단위(인치-lbf) 또는 1.13 데시뉴턴-미터(dN-m)의 증가에 요구되는 시간이다. 140℃에서의 허용 가능한 ts1은 적어도 51분 이상이어야 한다. ts1이 길수록 더 양호하다. 동등한 정의에 따라, ts0.5, ts2, ts5 등과 같은 다른 스코치 메트릭이 사용될 수 있다.
[표 3]
상기 표 3에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 실시예 1의 본 발명의 가교결합성 화합물 조성물은 훨씬 더 긴, 노동 집약적인 침지 공정을 통해 생성된 성공적인 가교결합성 화합물과 근접하게 매칭되고; 본 발명의 실시예 1-4를 본 발명의 실시예 1-1, 본 발명의 실시예 1-2 및 본 발명의 실시예 1-3과 비교하면, 가교결합성 화합물 조성물은 용융 혼합 실행 기간에 걸쳐 일관되게 유지된다. I10 용융지수 정보, 최대 토크 및 최소 토크와 긴 스코치 시간 사이의 델타를 포함하는 이러한 데이터는 모두, 본 발명의 방법이 장기간의 연속적인 용융 혼합 실행 동안 일관되게 동일한 생성물을 제조할 수 있고, 본 발명의 가교결합성 화합물 조성물이 여전히 가교결합성임을 나타낸다.
[표 4]
상기 표 3 및 표4에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 실시예 1 내지 본 발명의 실시예 4의 본 발명의 가교결합성 화합물 조성물은 양호한 생성물 일관성 및 가교결합성을 갖는 스코치 저항성 가교결합성 화합물 조성물을 제공한다. 상기 표 3 및 표 4에서 스코치 시간(ts1) 시험에 나타낸 바와 같이, 모든 본 발명의 가교결합성 화합물 조성물은 양호한 스코치 시간 및 고온 크리프 결과를 나타낸다.
예측적 본 발명의 실시예 5 내지 본 발명의 실시예 12(IE5 내지 IE12): 다음의 변경을 제외하고는 IE1 내지 IE4에 사용된 절차를 반복한다: 제형은 하기 표 6에 기술된 바와 같고(경화 첨가제는 1개의 유기 과산화물 및 1개 가교결합 보조제를 포함함), 처리 조건은 하기 표 5에 기재되어 있다. 표 6의 처리 조건은 휴대용 열전대 용융 온도가 125℃인 것을 제외하고는 상기 표 2의 것과 동일하다. 이어서, iE5 내지 IE12의 가교결합성 화합물 조성물을 MDR로 시험하고, 예상 결과가 또한 표 6에 나타낸다.
[표 5]
[표 6]
표 6은 예측된 결과를 요약한다. ML, MH, 및 TS1은 현재 특허 출원의 다른 곳에서 정의된 바와 같다. 0.3 N-m 미만의 ML 값은 혼합 후 낮은 점도를 나타내고, 재료가 혼합 및 보조제 및 과산화물 주입 및 혼합 동안 재료가 가교결합되지 않는다는 명확한 표시이다. 이러한 예측된 결과는 경화제의 직접 주입이 검출 가능한 양의 가교결합을 거치지 않을 것으로 예상되고 본 발명의 공정에 사용하기 위한 가교결합성 화합물 조성물의 적합성을 예측하는 가교결합성 화합물 조성물의 구현예를 생성하였음을 나타낸다.
Claims (15)
- 가교결합성 화합물 조성물을 제조하는 고온, 낮은 스코치 방법으로서, 상기 방법은,
하나 이상의 유기 과산화물 및 하나 이상의 가교결합 보조제를 포함하는 경화 첨가제 조합을 하나 이상의 열가소성 폴리올레핀 중합체 및 하나 이상의 항산화제를 포함하는 중간체 화합물(하나 이상의 경화 첨가제는 없음)의 용융물에 주입하는 단계(상기 용융물은 120.0° 내지 150.0℃의 온도에 있음)단계; 및
경화 첨가제를 60초 이내에 용융물로 신속하게 혼합하여 가교결합성 화합물 조성물을 하나 이상의 열가소성 폴리올레핀, 항산화제, 및 경화 첨가제의 균질한 혼합물로 제조하는 단계를 포함하는 방법. - 제1항에 있어서, 상기 가교결합성 화합물 조성물은:
ASTM 절차 D5289에 따라 이동 다이 레오미터(MDR) 시험에 의해 결정된 바와 같이, 최소 토크("ML")로부터 1 풋파운드-인치(lbf-in) 또는 1.13 데시뉴턴-미터(dN-m)의 증가에 필요한 140℃에서의 시간으로 기록된, 적어도 50분의 140℃에서의 스코치 시간(ts1); 및
182℃에서의 최소 토크(ML)보다 적어도 1.92 데시뉴턴-미터(dN-m; 최소 1.70 lbf-in과 동일) 더 높은 18 2℃에서의 최대 토크(MH); 및 ASTM 절차 D5289에 따라 이동 다이 레오미터(MDR) 시험에 의해 결정된 바와 같이, 적어도 2.09 dN-m(1.85 lbf-in)인 182℃에서의 MH를 갖는, 방법. - 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 가교결합성 화합물 조성물을 5분 미만에 100℃ 이하의 온도로 냉각하는 단계를 포함하는 방법.
- 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 방법은 용융 혼합 장치 및 이의 하류에 있는 처리 시스템을 포함하는 용융 혼합 라인을 사용하여 가교결합성 화합물 조성물을 연속적으로 제조하는 고온, 낮은 스코치 방법이며, 상기 용융 혼합 장치는 제조 구역, 주입 구역, 및 혼합 구역을 가지며, 상기 제조 구역은 중간체 화합물의 용융 스트림을 연속적으로 제조하고 상기 용융 스트림을 상기 주입 구역으로 이동시키도록 구성되고, 상기 주입 구역은 상기 중간체 화합물의 용융 스트림을 연속적으로 수용하는 공급 지점 및 상기 주입 구역에서 첨가제를 상기 중간체 화합물의 용융 스트림으로 연속적으로 주입하는 하나 이상의 주입 지점을 가지며, 상기 혼합 구역은 상기 주입된 첨가제를 상기 중간체 화합물의 상기 용융 스트림으로 60초 이내에 신속하게 균질화하도록 구성된 하나 이상의 혼합 요소를 가지며, 상기 혼합 구역은 상기 주입 구역과 동일하거나 이의 하류에 있을 수 있으며, 상기 방법은,
(A) 상기 용융 혼합 장치의 상기 주입 구역 내로의 상기 공급 지점을 통해 120.0° 내지 150.0℃의 온도에서 중간체 화합물의 용융 스트림을 연속적으로 공급하는 단계로서,
상기 중간체 화합물의 용융 스트림은,
하나 이상의 열가소성 폴리올레핀 중합체의 용융물, 및
하나 이상의 항산화제의 혼합물을 포함하지만,
유기 과산화물 및 가교결합 보조제로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 경화 첨가제는 없는, 단계;
(B) 하나 이상의 주입 지점 중 적어도 하나를 통해 하나 이상의 유기 과산화물 및 하나 이상의 가교결합 보조제를 포함하는 경화 첨가제 조합을 용융 혼합 장치의 주입 구역에서 중간체 화합물의 용융 스트림 내로 연속적으로 주입하는 단계;
(C) 상기 중간체 화합물의 상기 용융 스트림과 경화 첨가제의 상기 주입된 조합을 용융 혼합하여 60초 이내에 신속하게 균질화하여 상기 가교결합성 화합물 조성물을 제조하는 단계; 및
(D) 상기 가교결합성 화합물 조성물의 스트림을 상기 용융 혼합 장치로부터 상기 처리 시스템으로 연속적으로 배출하는 단계로서, 상기 경화 첨가제 조합은 상기 용융 혼합 장치에서 60초 이하의 체류 시간을 가지며;
상기 가교결합성 화합물 조성물은,
상기 하나 이상의 열가소성 폴리올레핀 중합체;
하나 이상의 항산화제;
상기 하나 이상의 유기 과산화물; 및
상기 하나 이상의 가교결합 보조제;
를 포함하고,
상기 가교결합성 화합물 조성물은,
ASTM 절차 D5289에 따라 이동 다이 레오미터(MDR) 시험에 의해 결정된 바와 같이, 최소 토크("ML")로부터 1 풋파운드-인치(lbf-in) 또는 1.13 데시뉴턴-미터(dN-m)의 증가에 필요한 140℃에서의 시간으로 기록된, 적어도 50분의 140℃에서의 스코치 시간(ts1); 및
182℃에서의 ML보다 182℃에서의 최소 토크(ML)보다 적어도 1.92 데시뉴턴-미터(dN-m; 적어도 1.70 lbf-in와 동일) 더 높은 182℃에서의 최대 토크(MH) (182℃에서의 MH는 ASTM 절차 D5289에 따라 이동 다이 레오미터(MDR) 시험에 의해 결정된 바와 같이, 적어도 2.09 dN-m(1.85 lbf-in)임)을 갖는, 단계
를 포함하는 방법. - 제4항에 있어서, 단계 (D) 후에, 처리 단계 (E)(i) 또는 단계 (E)(II)를 포함하며, 상기 단계 (E)(i)의 처리 시스템은 냉각 장치 및 상기 냉각 장치와 동일하거나 상이할 수 있는 펠릿화 장치를 포함하고, 단계 (E)(i)는 상기 가교결합성 화합물 조성물을 냉각 및 펠릿화하여 이의 고체 펠릿을 제조하는 단계를 포함하고; 또는 상기 단계 (E)(ii)의 처리 시스템은 환형 코팅기 장치 및 경화 장치를 포함하고, 단계 (E)(ii)는 상기 가교결합성 화합물 조성물로 전도체를 코팅하여 코팅된 전도체를 제조하는 단계, 및 상기 코팅을 경화시켜 상기 전도체 및 상기 전도체를 적어도 부분적으로 둘러싸는 절연층을 포함하는 케이블을 제조하는 단계를 포함하고, 상기 절연층은 이로부터 제조된 가교결합된 화합물 조성물을 포함하고, 상기 절연층은 상기 전도체와 직접 접촉하거나 하나 이상의 개재층을 통해 간접 접촉하는, 방법.
- 제4항 또는 제5항에 있어서, 상기 주입 단계 전에, 상기 중간체 화합물의 용융 펠릿 또는 상기 하나 이상의 열가소성 폴리올레핀(하나 이상의 항산화제 중 적어도 하나도 포함하지 않음)을 포함하는 용융 펠릿으로 상기 중간체 화합물의 상기 용융 스트림을 제조하는 단계, 및 상기 용융된 열가소성 폴리올레핀을 상기 하나 이상의 항산화제 중 적어도 하나와 혼합하는 단계를 포함하는 방법.
- 제4항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 경화 첨가제 조합을 연속적으로 주입하는 단계 (B) 전에, 상기 방법은,
용융 펌프를 통해 상기 중간체 화합물의 상기 용융 스트림을 펌핑하여 가압된 용융 스트림을 제조하는 단계; 및
이어서 상기 경화 첨가제 조합을 상기 중간체 화합물의 상기 용융 스트림 내로 주입하는 상기 모든 하나 이상의 주입 지점의 상류에 있는 제1 용융 스크린을 통해 상기 중간체 화합물의 가압된 용융 스트림을 용융 스크리닝하는 단계를 포함하며,
상기 용융 펌프 및 제1 용융 스크린은 상기 용융 혼합 장치의 상기 주입 구역의 상기 모든 주입 지점의 상류에 위치되는, 방법. - 제4 항 내지 제7 항 중 어느 한 항에 있어서,
임의의 주입 지점의 상류 지점에서, 제2 열가소성 폴리올레핀 중합체를 상기 중간체 화합물의 상기 용융 스트림에 첨가하는 단계; 및
상기 제2 열가소성 폴리올레핀 중합체 및 상기 중간체 화합물을 용융 혼합하는 단계를 추가로 포함하며, 바람직하게는, 상기 중간 혼합물의 상기 용융 스트림에서 상기 첨가된 제2 열가소성 폴리올레핀 중합체 대 상기 열가소성 폴리올레핀 중합체의 중량의 중량비는 1:1 내지 1:4 범위인, 방법. - 제4항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 경화 첨가제 조합을 상기 중간체 화합물의 상기 용융 스트림 내로 주입하기 위한 상기 하나 이상의 주입 지점은 다음의 주입 지점 (i) 내지 주입 지점 (ix) 중 임의의 하나 이상을 포함하는, 방법:
(i) 상기 용융 혼합 장치의 상기 혼합 구역은 분배 또는 혼련 섹션을 가지며, 상기 하나 이상의 주입 지점은 상기 용융 혼합 장치의 하류 단부에서 분배 혼합 또는 혼련 섹션에 있음;
(ii) 공급 단계 (A)의 하류에 있는 상기 주입 구역의 상기 공급 지점의 하류에 있는 주입 지점에 있음;
(iii) 용융 혼합 장치는, 순차적으로, 제2 용융 스크린 및 별개의 용융 펌프를 포함하고, 하나 이상의 주입 지점은 제2 용융 스크린의 하류 및 별개의 용융 펌프의 상류에 있음;
(iv) 용융 혼합 장치는, 순차적으로, 제2 용융 스크린, 별개의 용융 펌프, 및 제2 용융 펌프를 포함하고, 하나 이상의 주입 지점은 별개의 용융 펌프와 제2 용융 펌프 사이에 위치됨; 또는,
(v) 주입 지점 (i) 및 주입 지점 (ii)의 조합;
(vi) 주입 지점 (i) 및 주입 지점 (iii)의 조합;
(vii) 주입 지점 (i) 및 주입 지점 (iv)의 조합;
(viii) 주입 지점 (i) 내지 주입 지점 (iv) 중 임의의 3개의 조합; 또는
(ix) 주입 지점 (i) 내지 주입 지점 (iv) 각각의 조합. - 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 제한사항 (i) 내지 제한사항 (vii) 중 임의의 하나를 갖는 방법:
(i) 상기 하나 이상의 항산화제는 2개 이상의 항산화제, 바람직하게는 2개 또는 3개의 항산화제의 혼합물을 포함하고; 또는 상기 하나 이상의 가교결합 보조제는 알케닐기 함유 모노시클릭 유기실록산을 포함하고; 또는 상기 하나 이상의 항산화제는 2개 이상의 항산화제, 바람직하게는 2개 또는 3개의 항산화제의 혼합물을 포함하고, 상기 하나 이상의 가교결합 보조제는 알케닐기 함유 모노시클릭 유기실록산을 포함함;
(ii) 상기 하나 이상의 가교결합 보조제는 화학식 I의 알케닐기 함유 모노시클릭 유기실록산을 포함함:
[화학식 I]
[R1,R2SiO2/2]n,
식 중에서, 아래첨자 n은 3 이상의 정수이고; 각각의 R1은 독립적으로 (C2-C4) 알케닐 또는 H2C=C(R1a)-C(=O)-O-(CH2)m-이고, 식 중에서, R1a는 H 또는 메틸이고 아래첨자 m은 1 내지 4의 정수이고; 각각의 R2는 독립적으로 H, (C1-C4)알킬, 페닐이고, 또는 R1과 동일함;
(iii) 상기 하나 이상의 유기 과산화물은 과산화디쿠밀 또는 쿠밀기 함유 과산화물을 포함함;
(iv) 제한사항 (i) 및 제한사항 (ii) 둘 모두;
(v) 제한사항 (i) 및 제한사항 (iii) 둘 모두;
(vi) 제한사항 (ii) 및 제한사항 (iii) 둘 모두;
(vii) 제한사항 (i) 내지 제한사항 (iii) 각각. - 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서,
하나의 열가소성 폴리올레핀이 존재하고, 상기 열가소성 폴리올레핀은 ASTM D792에 따라 측정된 바와 같이 0.87 내지 0.94 g/cm3 범위의 밀도 및 ASTM D1238에 따라 결정되고, 10분당 용출된 그램 단위로 보고된 바와 같이, 0.5 내지 20 g/10분의 190℃/2.16 kg에서의 용융지수(I2)를 가지며; 또는
상기 하나 이상의 열가소성 폴리올레핀 중합체는 상기 하나 이상의 열가소성 폴리에틸렌 중합체를 포함하고, 바람직하게는 하나 이상의 열가소성 폴리올레핀 각각은 폴리에틸렌 동종중합체, 에틸렌/1-부텐 공중합체, 에틸렌/1-헥센 공중합체, 및 에틸렌/1-옥텐 공중합체로 이루어진 군으로부터 독립적으로 선택되고; 더 바람직하게는 하나 이상의 열가소성 폴리올레핀 각각은 ASTM D792에 따라 측정된 바와 같이, 0.87 내지 0.94 g/cm3 범위의 밀도 및 ASTM D1238에 따라 결정된 바와 같이, 0.5 내지 20 g/10분의 190℃/2.16 kg에서의 용융지수(I2)를 갖는 저밀도 폴리에틸렌 중합체를 포함하는 군으로부터 독립적으로 선택되는, 방법. - 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 가교결합성 화합물 조성물은 ICEA T-28-562a에 따른 시험에 의해 130% 미만의 200℃에서의 고온 크리프 연신율을 갖는, 방법.
- 제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서,
가교결합성 화합물 조성물을 샘플링하여 적어도 하나의 이의 샘플을 제공하는 단계;
상기 샘플을 사용하여, ASTM 절차 D5289에 따라 이동 다이 레오미터(MDR) 시험에 의해 결정된 바와 같이, 최소 토크("ML")로부터 1 풋파운드-인치(lbf-in) 또는 1.13 데시뉴턴-미터(dN-m)의 증가에 필요한 140℃에서의 시간으로 기록된, 적어도 50분의 상기 140℃에서의 스코치 시간(ts1)을 측정하는 단계; 및
상기 샘플을 사용하여, 182℃에서의 최소 토크(ML)보다 적어도 1.92 데시뉴턴-미터(dN-m; 적어도 1.70 lbf-in와 동일) 더 높은 182℃에서의 상기 최대 토크(MH)(182℃에서의 MH는 ASTM 절차 D5289에 따라 이동 다이 레오미터(MDR) 시험에 의해 결정된 바와 같이, 적어도 2.09 dN-m(1.85 lbf-in)임)를 측정하는 단계
를 포함하는 방법. - 제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 가교결합성 화합물 조성물의 용융물을 형상화하여 성형된 가교결합성 화합물 조성물을 형성하는 단계, 바람직하게는 상기 가교결합성 화합물 조성물의 용융물을 전도성 코어를 덮는 절연 층으로 압출하는 단계; 및
상기 성형된 가교결합성 화합물 조성물을 경화시켜 가교결합된 화합물 조성물을 포함하는 제조된 물품을 제조하는 단계, 바람직하게는 상기 절연층을 경화시켜 상기 전도성 코어 및 가교결합된 절연층을 포함하는 전력 케이블을 제조하는 단계를 포함하는 방법. - 제1항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서, 다음의 제한사항 (a) 내지 제한사항 (g) 중 하나 이상을 갖는 방법: (a) 상기 방법에 사용된 상기 용융 혼합 장치는 내부 혼합기 또는 스크류 압출기임; (b) 상기 급속 균질화 단계 (C) 동안 또는 이의 전에 방법은 능동적으로 냉각하는 단계를 사용하지 않거나, 120℃ 이상의 온도로부터 120℃ 미만의 온도까지 상기 중간체 화합물의 상기 용융물의 수동 냉각을 허용하지 않음; (c) 상기 방법은 독립적으로 화합물 (i) 내지 화합물 (vi) 중 임의의 하나의 0 중량% 내지 0.10 중량%를 갖음: (i) 몬모릴로나이트; (ii) 하이드로과산화물; (iii) N-니트로-디아릴아민; (iv) 말레이미드; (v) 이민 화합물; 및 (vi) 하이드로퀴논(각각의 중량%는 중간체 화합물과 경화 첨가제 조합의 총 중량을 기준으로 함); (d) 제한사항 (a) 및 제한사항 (b) 둘 모두; (e) 제한사항 (a) 및 제한사항 (c) 둘 모두; (f) 제한사항 (b) 및 제한사항 (c) 둘 모두; 또는 (g) 제한사항 (a), 제한사항 (b), 및 제한사항 (c) 각각.
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US202163222000P | 2021-07-15 | 2021-07-15 | |
| US63/222,000 | 2021-07-15 | ||
| PCT/US2022/036211 WO2023287619A1 (en) | 2021-07-15 | 2022-07-06 | High temperature, low scorch methods of making crosslinkable compound compositions and the compositions made thereby |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20240036026A true KR20240036026A (ko) | 2024-03-19 |
Family
ID=83191877
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020247004319A KR20240036026A (ko) | 2021-07-15 | 2022-07-06 | 가교결합성 화합물 조성물을 제조하는 고온, 낮은 스코치 방법 및 이에 의해 제조된 조성물 |
Country Status (9)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP4370589A1 (ko) |
| JP (1) | JP2024525371A (ko) |
| KR (1) | KR20240036026A (ko) |
| CN (1) | CN117480200A (ko) |
| BR (1) | BR112023026678A2 (ko) |
| CA (1) | CA3224823A1 (ko) |
| MX (1) | MX2024000073A (ko) |
| TW (1) | TW202307097A (ko) |
| WO (1) | WO2023287619A1 (ko) |
Family Cites Families (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US278A (en) | 1837-07-17 | Improvement in making soap | ||
| US10941A (en) | 1854-05-16 | Joseph edmondson | ||
| US4018852A (en) | 1974-11-27 | 1977-04-19 | Union Carbide Corporation | Composition with triallyl compounds and process for avoiding scorching of ethylene polymer composition |
| US5245084A (en) * | 1988-06-14 | 1993-09-14 | Luperox Gmbh | Mixture suited for crosslinking polymers and process for crosslinking polymers with extension of scorch time |
| US5346961A (en) | 1993-04-07 | 1994-09-13 | Union Carbide Chemicals & Plastics Technology Corporation | Process for crosslinking |
| IT1305324B1 (it) * | 1998-04-21 | 2001-05-04 | Atochem Elf Italia | Composizioni perossidiche con migliorata resistenza allo scorch per lareticolazione di elastomeri e poliolefine. |
| US6277925B1 (en) | 1999-03-18 | 2001-08-21 | Hercules Incorporated | Allyl compounds, compositions containing allyl compounds and processes for forming and curing polymer compositions |
| EP1249845B1 (en) * | 2001-04-10 | 2012-07-11 | Basf Se | Stabilized medium and high voltage cable insulation composition |
| CA3068492A1 (en) | 2017-06-29 | 2019-01-03 | Dow Global Technologies Llc | Polyolefin composition |
-
2022
- 2022-07-06 CN CN202280041918.3A patent/CN117480200A/zh active Pending
- 2022-07-06 JP JP2023578100A patent/JP2024525371A/ja active Pending
- 2022-07-06 EP EP22764909.2A patent/EP4370589A1/en active Pending
- 2022-07-06 BR BR112023026678A patent/BR112023026678A2/pt unknown
- 2022-07-06 MX MX2024000073A patent/MX2024000073A/es unknown
- 2022-07-06 KR KR1020247004319A patent/KR20240036026A/ko unknown
- 2022-07-06 CA CA3224823A patent/CA3224823A1/en active Pending
- 2022-07-06 WO PCT/US2022/036211 patent/WO2023287619A1/en active Application Filing
- 2022-07-14 TW TW111126406A patent/TW202307097A/zh unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2024525371A (ja) | 2024-07-12 |
| WO2023287619A1 (en) | 2023-01-19 |
| MX2024000073A (es) | 2024-01-30 |
| TW202307097A (zh) | 2023-02-16 |
| CN117480200A (zh) | 2024-01-30 |
| CA3224823A1 (en) | 2023-01-19 |
| BR112023026678A2 (pt) | 2024-03-05 |
| EP4370589A1 (en) | 2024-05-22 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2764207C2 (ru) | Полиолефиновая композиция | |
| JP6857621B2 (ja) | リン含有酸化防止剤を含むケーブル絶縁材組成物 | |
| EP2751198B1 (en) | Polymer compositions with improved retention of properties under mechanical and thermal stresses | |
| JP2013515134A (ja) | 中電圧ケーブル用絶縁材 | |
| KR20150016500A (ko) | 폴리부타디엔 가교 조제를 사용하여 제조한 에틸렌 중합체 전도체 코팅 | |
| CA1318066C (en) | Flame resistant, halogen-free thermoplastic polymer compositions | |
| KR20160060176A (ko) | 가교 폴리에틸렌 수지 조성물 | |
| CN111051398A (zh) | 乙烯-乙酸乙烯酯的反应性混炼 | |
| CN110741446A (zh) | 电缆绝缘体 | |
| EP4077496B1 (en) | Polyolefin composition | |
| KR20240036026A (ko) | 가교결합성 화합물 조성물을 제조하는 고온, 낮은 스코치 방법 및 이에 의해 제조된 조성물 | |
| EP3310849B1 (en) | Cable insulation compositions comprising a sulfur-containing second antioxidant | |
| EP3415560A1 (en) | Crosslinked polyethylene composition | |
| WO2023244498A1 (en) | Ultrahigh temperature, low scorch method of making crosslinkable compound compositions | |
| US11840587B2 (en) | Moisture-curable polyolefin formulation | |
| TWI805586B (zh) | 可交聯組合物、製品以及導電方法 | |
| CN113439102B (zh) | 催化剂体系 | |
| TW202110972A (zh) | 製成聚烯烴固體與有機過氧化物之均質混合物的方法 | |
| WO2021010853A1 (ru) | Пероксидносшиваемая композиция для изготовления кабельной изоляции |