(57)【要約】  例えば、ケーブル絶縁層で用いる、架橋性ポリマー組成物が開示される。架橋性ポリマー組成物は、エチレン系ポリマーと、有機過酸化物と、架橋助剤と、４−アクリルオキシ−２，２，６，６−テトラメチルピペリジン−Ｎ−オキシル，４−アリルオキシ−２，２，６，６−テトラメチルピペリジン−Ｎ−オキシル、及びビス（２，２，６，６−テトラメチル−１−ピペリジニルオキシ−４−イル）セバケート、及びそれらの２つ以上の組み合わせ等の、２，２，６，６−テトラメチル−１−ピペリジニルオキシ（「ＴＥＭＰＯ」）の少なくとも１つの誘導体を含むメチルラジカル捕捉剤と、を含み、架橋助剤の有機過酸化物に対する比率は、モル基準で１．７２：１未満である。架橋性ポリマー組成物から調製される架橋物品もまた開示され、架橋性ポリマー組成物は、とりわけ、少なくとも１つのＴＥＭＰＯ誘導体を含むメチルラジカル捕捉剤を含む。加えて、導電性コアと、導電性コアを少なくとも部分的に囲むポリマー層とを含む被覆導体が開示され、ポリマー層の少なくとも一部は、架橋物品を含む。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
架橋性ポリマー組成物であって、
エチレン系ポリマーと、
有機過酸化物と、
架橋助剤と、
２，２，６，６−テトラメチル−１−ピペリジニルオキシの少なくとも１つの誘導体を含むメチルラジカル捕捉剤と、を含み、
架橋助剤の有機過酸化物に対する比率は、モル基準で１．７２：１未満である、架橋性ポリマー組成物。
【請求項２】
前記エチレン系ポリマーは、低密度ポリエチレン、直鎖状低密度ポリエチレン、超低密度ポリエチレン、及びそれらの２つ以上の組み合わせから成る群から選択される、請求項１に記載の架橋性ポリマー組成物。
【請求項３】
前記有機過酸化物は、ジクミル過酸化物、ｔｅｒｔ−ブチルパーオキシベンゾエート、ジ−ｔｅｒｔ−アミル過酸化物、ビス（アルファ−ｔ−ブチル−パーオキシイソプロピル）ベンゼン、イソプロピルクミルｔ−ブチル過酸化物、ｔ−ブチルクミル過酸化物、ジ−ｔ−ブチル過酸化物、２，５−ビス（ｔ−ブチルパーオキシ）−２，５−ジメチルヘキサン、２，５−ビス（ｔ−ブチルパーオキシ）−２，５−ジメチルヘキシン−３、１，１−ビス（ｔ−ブチルパーオキシ）−３，３，５−トリメチルシクロヘキサン、イソプロピルクミルクミル過酸化物、ブチル４，４−ジ（ｔｅｒｔ−ブチルパーオキシ）吉草酸、ジ（イソプロピルクミル）過酸化物、及びそれらの２つ以上の組み合わせから成る群から選択される、請求項１または２のいずれか１項に記載の架橋性ポリマー組成物。
【請求項４】
前記架橋助剤は、トリアリルイソシアヌレート、トリアリルシアヌレート、トリアリルトリメリテート、トリメチロールプロパントリアクリレート、Ｎ２，Ｎ２，Ｎ４，Ｎ４，Ｎ６，Ｎ６−ヘキサアリル−１，３，５−トリアジン−２，４，６−トリアミン、及びそれらの２つ以上の組み合わせから成る群から選択される、請求項１〜３のいずれか１項に記載の架橋性ポリマー組成物。
【請求項５】
前記架橋助剤は、架橋助剤のブレンドを含む、請求項１〜４のいずれか１項に記載の架橋性ポリマー組成物。
【請求項６】
前記２，２，６，６−テトラメチル−１−ピペリジニルオキシの少なくとも１つの誘導体は、４−アクリルオキシ−２，２，６，６−テトラメチルピペリジン−Ｎ−オキシル、４−アリルオキシ−２，２，６，６−テトラメチルピペリジン−Ｎ−オキシル、及びビス（２，２，６，６−テトラメチル−１−ピペリジニルオキシ−４−イル）セバケート、及びそれらの２つ以上の組み合わせから成る群から選択される、請求項１〜５のいずれか１項に記載の架橋性ポリマー組成物。
【請求項７】
スコーチ遅延剤、抗酸化剤、加工助剤、賦形剤、カップリング剤、紫外線吸収剤または安定剤、帯電防止剤、核剤、スリップ剤、可塑剤、潤滑剤、粘度調節剤、粘着付与剤、アンチブロッキング剤、界面活性剤、エクステンダー油、酸捕捉剤、難燃剤、及び金属不活性化剤を含むが、これらに限定されない１つ以上の添加剤をさらに含む、請求項１〜６のいずれか１項に記載の架橋性ポリマー組成物。
【請求項８】
前記エチレン系ポリマーが、前記架橋性ポリマー組成物の全重量に基づいて、９０〜９９．９重量パーセントの範囲の量で存在し、前記有機過酸化物が、前記架橋性ポリマー組成物の全重量に基づいて、３重量パーセント未満の量で存在し、前記架橋助剤が、前記架橋性ポリマー組成物の全重量に基づいて、０．２〜１重量パーセントの範囲の量で存在し、前記メチルラジカル捕捉剤が、前記架橋性ポリマー組成物の全重量に基づいて、０．０５〜１重量パーセントの範囲の量で存在する、請求項１〜７のいずれか１項に記載の架橋性ポリマー組成物。
【請求項９】
請求項１〜８のいずれか１項に記載の架橋性ポリマー組成物から調製される、架橋ポリマー物品。
【請求項１０】
ケーブルコアであって、
導体と、
前記導体を少なくとも部分的に囲む第１のポリマー半導電層と、
前記第１のポリマー半導電層を少なくとも部分的に囲み、請求項９の架橋ポリマー物品を含む絶縁層と、
前記絶縁層を少なくとも部分的に囲む第２の半導電層と、を含む、ケーブルコア。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、エチレン系ポリマー、有機過酸化物、架橋助剤、及び２，２，６，６−テトラメチル−１−ピペリジニルオキシ（「ＴＥＭＰＯ」）の少なくとも１つの誘導体を含むメチルラジカル捕捉剤、及びそれらから作製された物品を含む、架橋性ポリマー組成物に関する。
【背景技術】
【０００２】
中電圧（「ＭＶ」）、高電圧（「ＨＶ」）、及び超高電圧（「ＥＨＶ」）ケーブルは、典型的には、架橋ポリエチレン等の架橋ポリマー材料を絶縁層として含有する。そのような架橋ポリマー材料は、過酸化物開始剤を有する架橋性ポリマー組成物から調製され得る。架橋することは、架橋ポリマー材料の熱機械特性において価値ある改善を提供する。
【０００３】
しかしながら、架橋を行うために使用される過酸化物開始剤は、架橋ポリマー材料から除去を必要とする副産物を生成する。例えば、ジクミル過酸化物が過酸化物開始剤として使用されるとき、架橋反応は、アセトフェノン、クミルアルコール、及びメタン等の、揮発性副産物をもたらす。除去されない場合、これらの副産物は、架橋ポリマー材料を含むケーブルの品質に負の影響を与え得る。副産物除去は、架橋ポリマー材料が絶縁層（例えば、脱気によって）へと形成された後であるが、被覆層が絶縁層の上に置かれる前に生じなければならない。
【０００４】
さらに、「スコーチ」として一般的に知られている、早期架橋は、架橋ポリマー材料の押し出し中に起こり得る。より良好なスコーチ保護は、架橋ポリマー材料の加工性を増加させる。
【０００５】
架橋性ポリマー組成物の分野において進歩が遂げられているが、改善が依然として望まれている。
【発明の概要】
【０００６】
例えば、ケーブル絶縁層で用いる、架橋性ポリマー組成物が開示される。架橋性ポリマー組成物は、とりわけ、エチレン系ポリマー、有機過酸化物、架橋助剤、及び少なくとも１つのＴＥＭＰＯ誘導体を含むメチルラジカル捕捉剤を含み、架橋助剤の有機過酸化物に対する比率は、モル基準で１．７２：１未満である。架橋性ポリマー組成物中の少なくとも１つのＴＥＭＰＯ誘導体の含有は、低減された副産物ガス放出、増加された架橋密度、及び改善されたスコーチ保護等の、改善された特性を有する組成物を提供する。
【０００７】
架橋性ポリマー組成物から調製される架橋ポリマー物品もまた開示され、架橋性ポリマー組成物は、とりわけ、少なくとも１つのＴＥＭＰＯ誘導体を含むメチルラジカル捕捉剤、及びモル基準で１．７２：１未満の架橋助剤対有機過酸化物比を含む。加えて、導電性コアと、導電性コアを少なくとも部分的に囲むポリマー層とを含む被覆導体が開示され、ポリマー層の少なくとも一部は、架橋ポリマー物品を含む。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
添付図面の参照を行う。
【０００９】
【図１】メタン定量化への較正曲線として使用されるメタンに対するピーク領域の図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
架橋性ポリマー組成物
本明細書に説明される架橋性ポリマー組成物の１つの成分は、エチレン系ポリマーである。本明細書で使用されるとき、「エチレン系」ポリマーは、一次（すなわち、５０重量パーセント（「重量％」）を超える）モノマー成分としてエチレンモノマーから調製されるポリマーであるが、他のコモノマーも用いられ得る。「ポリマー」は、同一のまたは異なる種類のモノマーを反応させること（すなわち、重合すること）によって調製される高分子化合物を意味し、ホモポリマー及びインターポリマーを含む。「ホモポリマー」は、単一の種類のモノマー由来の繰り返し単位から成るポリマーを意味するが、連鎖移動剤等のホモポリマーを調製する際に使用される他の成分の残存量を除外しない。「インターポリマー」は、少なくとも２つの異なる種類のモノマーの重合によって調製されるポリマーを意味する。一般名称「インターポリマー」は、２つの異なる種類のモノマーから調製されるポリマーを指すために通常用いられるコポリマー、及び２つを超える異なる種類のモノマーから調製されるポリマー（例えば、ターポリマー、クオーターポリマー等）を含む。
【００１１】
いくつかの実施形態において、エチレン系ポリマーは、エチレンホモポリマーであり得る。いくつかの実施形態において、エチレン系ポリマーは、インターポリマーの全重量に基づいて、少なくとも１重量％、少なくとも５重量％、少なくとも１０重量％、少なくとも１５重量％、少なくとも２０重量％、または少なくとも２５重量％のα−オレフィン含有量を有するエチレン／アルファ−オレフィン（「α−オレフィン」）インターポリマーであり得る。これらのインターポリマーは、インターポリマーの全重量に基づいて、５０重量％未満、４５重量％未満、４０重量％未満、または３５重量％未満のα−オレフィン含有量を有し得る。α−オレフィンが用いられるとき、α−オレフィンは、Ｃ３−２０（すなわち、３〜２０個の炭素原子を有する）直鎖、分岐、または環状のα−オレフィンであり得る。Ｃ３−２０α−オレフィンの例としては、プロペン、１−ブテン、４−メチル−１−ペンテン、１−ヘキセン、１−オクテン、１−デセン、１−ドデセン、１−テトラデセン、１−ヘキサデセン、及び１−オクタデセンが挙げられる。α−オレフィンは、シクロヘキサンまたはシクロペンタン等の環状構造も有し得、その結果、３−シクロヘキシル−１−プロペン（アリルシクロヘキサン）及びビニルシクロヘキサン等のα−オレフィンが得られる。例示的なエチレン／α−オレフィンインターポリマーとしては、エチレン／プロピレン、エチレン／１−ブテン、エチレン／１−ヘキセン、エチレン／１−オクテン、エチレン／プロピレン／１−オクテン、エチレン／プロピレン／１−ブテン、及びエチレン／１−ブテン／１−オクテンが挙げられる。
【００１２】
いくつかの実施形態において、エチレン系ポリマーは、単独で、または１つ以上の他の種類のエチレン系ポリマー（例えば、モノマー組成及び含有量、触媒の調製法等が互いに異なる２つ以上のエチレン系ポリマーのブレンド）と組み合わせて使用され得る。エチレン系ポリマーのブレンドが用いられる場合、ポリマーは、任意の反応器内または反応器後プロセスによってブレンドされ得る。
【００１３】
いくつかの実施形態において、エチレン系ポリマーは、低密度ポリエチレン（「ＬＤＰＥ」）、直鎖状低密度ポリエチレン（「ＬＬＤＰＥ」）、超低密度ポリエチレン（「ＶＬＤＰＥ」）、及びそれらのうちの２つ以上の組み合わせから成る群から選択され得る。
【００１４】
いくつかの実施形態において、エチレン系ポリマーは、ＬＤＰＥであり得る。ＬＤＰＥは、概して、高分岐エチレンホモポリマーであり、高圧プロセスによって調製され得る（すなわち、ＨＰ−ＬＤＰＥ）。本明細書での使用に好適なＬＤＰＥは、０．９１〜０．９４ｇ／ｃｍ３の範囲の密度を有し得る。いくつかの実施形態において、エチレン系ポリマーは、少なくとも０．９１５ｇ／ｃｍ３、しかし０．９４ｇ／ｃｍ３未満、または０．９３ｇ／ｃｍ３未満の密度を有する高圧ＬＤＰＥである。本明細書で提供されるポリマー密度は、ＡＳＴＭ  Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ（「ＡＳＴＭ」）方法Ｄ７９２に従って決定される。本明細書での使用に好適なＬＤＰＥは、２０ｇ／１０分未満、または０．１〜１０ｇ／１０分、０．５〜５ｇ／１０分、１〜３ｇ／１０分の範囲のメルトインデックス（Ｉ２）、または２ｇ／１０分のＩ２を有し得る。本明細書で提供されるメルトインデックスは、ＡＳＴＭ方法Ｄ１２３８に従って決定される。別途示されない限り、メルトインデックスは、１９０℃及び２．１６Ｋｇ（すなわち、Ｉ２）で決定される。概して、ＬＤＰＥは、広い分子量分布（「ＭＷＤ」）を有し、比較的高い多分散インデックス（重量平均分子量と数平均分子量の比「ＰＤＩ」）をもたらす。
【００１５】
いくつかの実施形態において、エチレン系ポリマーは、ＬＬＤＰＥであり得る。ＬＬＤＰＥは、概して、コモノマー（例えば、α−オレフィンモノマー）の不均一な分布を有するエチレン系ポリマーであり、短鎖分岐を特徴とする。例えば、ＬＬＤＰＥは、上記のもの等のエチレンとα−オレフィンモノマーとのコポリマーであり得る。本明細書での使用に好適なＬＬＤＰＥは、０．９１６〜０．９２５ｇ／ｃｍ３の範囲の密度を有し得る。本明細書での使用に好適なＬＬＤＰＥは、１〜２０ｇ／１０分、または３〜８ｇ／１０分の範囲のメルトインデックス（Ｉ２）を有し得る。
【００１６】
いくつかの実施形態において、エチレン系ポリマーは、ＶＬＤＰＥであり得る。ＶＬＤＰＥは、当技術分野において、超低密度ポリエチレン（「ＵＬＤＰＥ」）としても既知であり得る。ＶＬＤＰＥは、概して、コモノマー（例えば、α−オレフィンモノマー）の不均一な分布を有するエチレン系ポリマーであり、短鎖分岐を特徴とする。例えば、ＶＬＤＰＥは、エチレンと上記のそれらのα−オレフィンモノマーのうちの１つ以上等のα−オレフィンモノマーとのコポリマーであり得る。本明細書での使用に好適なＶＬＤＰＥは、０．８７〜０．９１５ｇ／ｃｍ３の範囲の密度を有し得る。本明細書での使用に好適なＶＬＤＰＥは、０．１〜２０ｇ／１０分、または０．３〜５ｇ／１０分の範囲のメルトインデックス（Ｉ２）を有し得る。
【００１７】
上述に加えて、エチレン系ポリマーは、アクリル酸または酢酸ビニル等の１つ以上の極性コモノマーを含有し得る。さらに、上記のもの等の非極性エチレン系ポリマーと極性コポリマー（例えば、１つ以上の種類の極性コモノマーを含有するそれらのコポリマー）のブレンドも用いられ得る。さらに、Ｔｈｅ  Ｄｏｗ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｃｏｍｐａｎｙから商品名ＥＮＧＡＧＥ（商標）で市販されているもの等のポリオレフィンエラストマーは、エチレン系ポリマーとして、または上記のエチレン系ポリマーのうちの１つ以上と組み合わせて使用され得る。本明細書での使用に好適なポリオレフィンエラストマーは、０．８５７ｇ／ｃｍ３〜０．９０８ｇ／ｃｍ３の範囲の密度を有し得る。本明細書での使用に好適なポリオレフィンエラストマーは、０．１〜３０ｇ／１０分、または０．５〜５ｇ／１０分の範囲のメルトインデックス（Ｉ２）を有し得る。
【００１８】
いくつかの実施形態において、エチレン系ポリマーは、上記のエチレン系ポリマーのうちのいずれか２つ以上の組み合わせを含み得る。
【００１９】
エチレン系ポリマーを調製するために使用される生産プロセスは、広範囲で多様であり、当技術分野において既知である。上記の特性を有するエチレン系ポリマーを生産するための任意の従来のまたは今後発見される生産プロセスが、本明細書に記載されるエチレン系ポリマーを調製するために用いられ得る。概して、重合は、Ｚｉｅｇｌｅｒ−Ｎａｔｔａ、酸化クロム、またはＫａｍｉｎｓｋｙ−Ｓｉｎｎ型重合反応について当技術分野において既知の条件で、すなわち、０〜２５０℃、または３０もしくは２００℃の温度及び大気圧〜１０，０００気圧（およそ１，０１３メガパスカル（「ＭＰａ」））の圧力で達成され得る。多くの重合反応において、用いられる重合可能な化合物に対する触媒のモル比は、１０−１２：１〜１０−１：１または１０−９：１〜１０−５：１である。
【００２０】
本明細書での使用に好適なエチレン系ポリマーの例は、０．９２ｇ／ｃｍ３の密度及び２ｇ／１０分のメルトインデックス（Ｉ２）を有する、低密度ポリエチレンである。
【００２１】
架橋性ポリマー組成物は、有機過酸化物をさらに含む。本明細書で使用されるとき、「有機過酸化物」は、構造：Ｒ１−Ｏ−Ｏ−Ｒ２またはＲ１−Ｏ−Ｏ−Ｒ−Ｏ−Ｏ−Ｒ２であって、式中、Ｒ１及びＲ２の各々がヒロドカルビル部分であり、Ｒがヒドロカルビレン部分である、構造を有する過酸化物を示す。本明細書で使用されるとき、「ヒドロカルビル」は、１つ以上のヘテロ原子を任意に有する炭化水素（例えば、エチル、フェニル）から１個の水素原子を除去することによって形成される一価基を示す。本明細書で使用されるとき、「ヒドロカルビレン」は、１つ以上のヘテロ原子を任意に有する炭化水素から２個の水素原子を除去することによって形成される二価基を示す。有機過酸化物は、同一のまたは異なるアルキル、アリール、アルカリール、またはアラルキル部分を有する、任意のジアルキル、ジアリール、ジアルカリール、またはジアラルキル過酸化物であり得る。いくつかの実施形態において、Ｒ１及びＲ２の各々が独立して、Ｃ１〜Ｃ２０またはＣ１〜Ｃ１２アルキル、アリール、アルカリール、またはアラルキル部分である。いくつかの実施形態において、Ｒは、Ｃ１〜Ｃ２０またはＣ１〜Ｃ１２アルキレン、アリーレン、アルカリーレン、またはアラルキレン部分であり得る。いくつかの実施形態において、Ｒ、Ｒ１及びＲ２は、同一のまたは異なる数の炭素原子及び構造を有し得るか、またはＲ、Ｒ１、及びＲ２のうちのいずれか２つが同一の数の炭素原子を有し得る一方で、３つ目は、異なる数の炭素原子及び構造を有する。
【００２２】
本明細書での使用に好適な有機過酸化物としては、単官能性過酸化物及び二官能性過酸化物が挙げられる。本明細書で使用されるとき、「単官能性過酸化物」は、一対の共有結合した酸素原子（例えば、構造Ｒ−Ｏ−Ｏ−Ｒを有する）を有する過酸化物を示す。本明細書で使用されるとき、「二官能性過酸化物」は、二対の共有結合した酸素原子（例えば、構造Ｒ−Ｏ−Ｏ−Ｒ−Ｏ−Ｏ−Ｒを有する）を有する過酸化物を示す。いくつかの実施形態において、有機過酸化物は、単官能性過酸化物である。
【００２３】
例示的な有機過酸化物として、ジクミル過酸化物（「ＤＣＰ」）、ｔｅｒｔ−ブチルパーオキシベンゾエート、ジ−ｔｅｒｔ−アミル過酸化物（「ＤＴＡＰ」）、ビス（アルファ−ｔ−ブチル−パーオキシイソプロピル）ベンゼン（「ＢＩＰＢ」）、イソプロピルクミルｔ−ブチル過酸化物、ｔ−ブチルクミル過酸化物、ジ−ｔ−ブチル過酸化物、２，５−ビス（ｔ−ブチルパーオキシ）−２，５−ジメチルヘキサン、２，５−ビス（ｔ−ブチルパーオキシ）−２，５−ジメチルヘキシン−３、１，１−ビス（ｔ−ブチルパーオキシ）−３，３，５−トリメチルシクロヘキサン、イソプロピルクミルクミル過酸化物、ブチル４，４−ジ（ｔｅｒｔ−ブチルパーオキシ）吉草酸、ジ（イソプロピルクミル）過酸化物、及びそれらの２つ以上の組み合わせが挙げられる。いくつかの実施形態において、一種類のみの有機過酸化物が用いられる。いくつかの実施形態において、有機過酸化物は、ジクミル過酸化物である。
【００２４】
架橋性ポリマー組成物は、架橋助剤をさらに含む。架橋助剤の例としては、トリアリルイソシアヌレート（「ＴＡＩＣ」）、トリアリルシアヌレート（「ＴＡＣ」）、トリアリルトリメリテート（「ＴＡＴＭ」）、Ｎ２，Ｎ２，Ｎ４，Ｎ４，Ｎ６，Ｎ６−ヘキサアリル−１，３，５−トリアジン−２，４，６−トリアミン（「ＨＡＴＡＴＡ」）、オルトギ酸トリアリル、ペンタエリスリトールトリアリルエーテル、クエン酸トリアリル、及びアコニット酸トリアリル等のポリアリル架橋助剤、α−メチルスチレンダイマー（「ＡＭＳＤ」）、トリメチロールプロパントリアクリレート（「ＴＭＰＴＡ」）、トリメチロールプロパントリメチルアクリレート（「ＴＭＰＴＭＡ」）、エトキシ化ビスフェノールＡジメタアクリレート、１，６−ヘキサンジオールジアクリレート、ペンタエリスリトールテトラアクリレート、ジペンタエリスリトールペンタアクリレート、トリス（２−ヒドロキシエチル）イソシアヌレートトリアクリレート、及びプロポキシル化グリセリルトリアクリレート等のアクリレート系助剤、高１，２−ビニル含有量を有するポリブタジエン等のビニル系助剤、トリビニルシクロヘキサン（「ＴＶＣＨ」）、ならびにＵＳ５，３４６，９６１及びＵＳ４，０１８，８５２に記載のような他の助剤が挙げられる。架橋助剤は、単一助剤または助剤のブレンド（すなわち、２つ以上の助剤の組み合わせ）を含み得る。
【００２５】
架橋性ポリマー組成物は、式（Ｉ）の構造を有する２，２，６，６−テトラメチル−１−ピペリジニルオキシ（「ＴＥＭＰＯ」）の少なくとも１つの誘導体を含むメチルラジカル捕捉剤をさらに含む。
【００２６】
【化１】
2019511599.tif 000002
【００２７】
本明細書で使用されるとき、ＴＥＭＰＯの誘導体は、例えば、式（ＩＩ）の構造を有する４−アクリルオキシ−２，２，６，６−テトラメチルピペリジン−Ｎ−オキシル（「アクリレートＴＥＭＰＯ」）（ＣＡＳ：２１２７０−８５−９）
【００２８】
【化２】
2019511599.tif 000003
【００２９】
式（ＩＩＩ）の構造を有する４−アクリルオキシ−２，２，６，６−テトラメチルピペリジン−Ｎ−オキシル（「アリルＴＥＭＰＯ」）（ＣＡＳ：２１７４９６−１３−４）
【００３０】
【化３】
2019511599.tif 000004
【００３１】
式（ＩＶ）の構造を有するビス（２，２，６，６−テトラメチル−１−ピペリジニルオキシ−４−イル）セバケート（「ビスＴＥＭＰＯ」）（ＣＡＳ：２５１６−９２−９）
【００３２】
【化４】
2019511599.tif 000005
【００３３】
及びそれらの２つ以上の組み合わせを含む。メチルラジカル捕捉剤は、アクリレートＴＥＭＰＯ、アリルＴＥＭＰＯ、またはビスＴＥＭＰＯ、及びそれらの２つ以上の組み合わせのいずれか１つから選択される、ＴＥＭＰＯ誘導体を含み得る。
【００３４】
いくつかの実施形態において、架橋性ポリマー組成物は、架橋性ポリマー組成物の全重量に基づいて、１〜９９．９重量％、９０〜９９．９重量％、または９７．７２〜９８．６重量％の範囲の量でエチレン系ポリマーを含み得る。加えて、架橋性ポリマー組成物は、架橋性ポリマー組成物の全重量に基づいて、０．１〜３重量％、０．１〜２重量％、または０．１〜０．９５重量％の範囲の量で有機過酸化物を含み得る。さらに、架橋性ポリマー組成物は、架橋性ポリマー組成物の全重量に基づいて、０．１〜５．２重量％、０．２〜１重量％、または０．４〜０．５重量％の範囲の量で架橋助剤を含み得る。さらにまた、架橋性ポリマー組成物は、架橋性ポリマー組成物の全重量に基づいて、０．０５〜１０重量％、０．１６〜５重量％、０．５〜１重量％、または０．６８〜０．７２重量％の範囲の量でメチルラジカル捕捉剤を含み得る。いくつかの実施形態において、架橋助剤及び有機過酸化物の比率は、モル基準（すなわちモル架橋助剤／モル有機過酸化物）で１．７２：１以下、モル基準で１．０８：１以下、またはモル基準で０．５１：１以下である。
【００３５】
上記の成分に加えて、架橋性ポリマー組成物は、スコーチ遅延剤、抗酸化剤、加工助剤、賦形剤、カップリング剤、紫外線吸収剤または安定剤、帯電防止剤、核剤、スリップ剤、可塑剤、潤滑剤、粘度調節剤、粘着付与剤、アンチブロッキング剤、界面活性剤、エクステンダー油、酸捕捉剤、難燃剤、水トリー抑制剤、電気トリー抑制剤、定電圧装置、及び金属不活性化剤を含むが、これらに限定されない１つ以上の添加剤も含有し得る。賦形剤以外の添加剤は、組成物の全重量に基づいて、典型的には、０．０１重量％以下〜１０重量％以上の範囲の量で使用される。賦形剤は、概して、より多くの量で添加されるが、その量は、組成物の全重量に基づいて、０．０１重量％と同等に低いかまたはそれ以下〜６５重量％以上の範囲であり得る。賦形剤の例示的な例としては、１５ナノメートルを超える典型的な算術平均粒子径を有する、粘土、沈殿シリカ及びケイ酸、フュームドシリカ、炭酸カルシウム、粉末状鉱物、三水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム、及びカーボンブラックが挙げられる。
【００３６】
さらに、例示的な抗酸化剤としては、ヒンダードフェノール（例えば、テトラキス［メチレン（３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシヒドロシンナメート）］メタン）、レス−ヒンダードフェノール、及びセミ−ヒンダードフェノール、ホスフェート、ホスファイト、及びホスホナイト（例えば、トリス（２，４−ジ−ｔ−ブチルフェニル）ホスフェート）、チオ化合物（例えば、ジステアリルチオジプロピオネート、ジラウリルチオジプロピオネート）、種々のシロキサン、ならびに種々のアミン（例えば、重合２，２，４−トリメチル−１，２−ジヒドロキノリン）が挙げられる。いくつかの実施形態において、抗酸化剤は、ジステアリルチオジプロピオネート、ジラウリルチオジプロピオネート、オクタデシル−３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシヒドロシンナメート、ベンゼンプロパン酸、３，５−ビス（１，１−ジメチルエチル）−４−ヒドロキシ−チオジ−２，１−エタンジイルエステル、ステアリル３−（３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシフェニル）プロピオネート、オクタデシル−３−（３，５−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−４−ヒドロキシフェニル）−プロピオネート、２，４−ビス（ドデシルチオメチル）−６−メチルフェノール、４，４’−チオビス（６−ｔｅｒｔ−ブチル−ｍ−クレゾール）、４，６−ビス（オクチルチオメチル）−ｏ−クレゾール、１，３，５−トリス（４−ｔｅｒｔ−ブチル−３−ヒドロキシ−２，６−ジメチルベンジル）−１，３，５−トリアジン−２，４，６−（１Ｈ，３Ｈ，５Ｈ）−トリオン、ペンタエリスリトールテトラキス（３−（３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシフェニル）プロピオネート）、２’，３−ビス［［３−［３，５−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−４−ヒドロキシフェニル］プロピオニル］］プロピオノヒドラジド、及びそれらの２つ以上の組み合わせから成る群から選択される。本開示の架橋性ポリマー材料での使用に好適な市販されている抗酸化剤の例としては、Ｃｙｔｅｃ  Ｓｏｌｖａｙ  Ｇｒｏｕｐから入手可能であるＣＹＡＮＯＸ（商標）１７９０及びＢＡＳＦ  ＳＥから入手可能であるＩＲＧＡＮＯＸ（商標）ＰＳ８０２が挙げられる。好適な抗酸化剤はまた、ヒンダードアミン光安定剤（「ＨＡＬＳ」）を含み得る。
【００３７】
抗酸化剤は、存在するとき、架橋性ポリマー組成物の全重量に基づいて、０．０１〜５重量％、０．０１〜１重量％、０．１〜５重量％、０．１〜１重量％、または０．１〜０．５重量％の範囲の量で使用され得る。
【００３８】
架橋性ポリマー組成物の調製
架橋性ポリマー組成物の調製は、上記の成分を配合することを含み得る。例えば、配合は、（１）全ての成分をエチレン系ポリマー中に配合することか、または（２）後述するように浸漬され得る、１つ以上の有機過酸化物、１つ以上の架橋助剤、及び１つ以上のメチルラジカル捕捉剤を除く全ての成分を配合することのいずれかによって行われ得る。架橋性ポリマー組成物の配合は、当業者には既知の標準的な機器によって達成され得る。配合機器の例は、Ｂｒａｂｅｎｄｅｒ（商標）、Ｂａｎｂｕｒｙ（商標）、またはＢｏｌｌｉｎｇ（商標）ミキサー等の内部バッチミキサーである。あるいは、Ｆａｒｒｅｌ（商標）連続ミキサー及びＰｆｌｅｉｄｅｒｅｒ（商標）二軸スクリューミキサー、またはＢｕｓｓ（商標）混練連続押出機等の連続一軸または二軸スクリューミキサーが使用され得る。配合は、エチレン系ポリマーの融解温度を超える温度から、最大エチレン系ポリマーが分解し始める温度を超える温度で行われ得る。いくつかの実施形態において、配合は、１００〜２００℃または１１０〜１５０℃の範囲の温度で行われ得る。
【００３９】
いくつかの実施形態において、エチレン系ポリマー及び何らかの任意の成分は、最初に、上記の手順に従って融解配合され得、ペレット化され得る。次に、有機過酸化物、架橋助剤、及び少なくとも１つのＴＥＭＰＯ誘導体を含むメチルラジカル捕捉剤は、同時にまたは順次のいずれかで、結果として生じるエチレン系ポリマー化合物中に浸漬され得る。いくつかの実施形態において、１つ以上の有機過酸化物、助剤、及びＴＥＭＰＯ誘導体は、対応する混合物の融解温度の最大またはそれを超えるかどちらかの、有機過酸化物、助剤、及びＴＥＭＰＯ誘導体の融解温度を超える温度で予混合され得、続いて、１〜１６８時間、１〜２４時間、または３〜１２時間の範囲の時間の間、３０〜１００℃、５０〜９０℃、または６０〜８０℃の範囲の温度で、有機過酸化物、架橋助剤、ＴＥＭＰＯ誘導体の結果として生じる混合物中にエチレン系ポリマー化合物を浸漬する。
【００４０】
結果として生じる架橋性ポリマー組成物は、ある向上した特性を有し得る。理論によって制約されることを望まないが、開示された架橋助剤を少なくとも１つのＴＥＭＰＯ誘導体を含むメチルラジカル捕捉剤とともに利用することは、驚くことに、低減された望ましくない副産物生成と同様に、優れた硬化及び耐スコーチ性を提供することができるということが考えられる。
【００４１】
架橋ポリマー組成物
上記の架橋性ポリマー組成物は、架橋性ポリマー組成物を形成するために、硬化され得るか、または硬化することを可能にされ得る。そのような硬化は、架橋性ポリマー組成物を、１７５〜２６０℃の範囲の温度で維持され得る加熱された硬化ゾーン中で高温に供することによって行われ得る。加熱された硬化ゾーンは、加圧蒸気によって加熱され得るか、または加圧窒素ガスによって誘導加熱され得る。その後、架橋ポリマー組成物は、（例えば、周囲温度まで）冷却され得る。
【００４２】
架橋プロセスは、架橋ポリマー組成物中に揮発性分解副産物を生成し得る。架橋後、架橋ポリマー組成物は脱気を受けて、揮発性分解副産物の少なくとも一部を除去し得る。脱気を、脱気温度、脱気圧力で脱気時間の間行って、脱気されたポリマー組成物を生産し得る。いくつかの実施形態において、脱気温度は、５０〜１５０℃、または６０〜８０℃の範囲であり得る。いくつかの実施形態において、脱気温度は、６５〜７５℃である。脱気は、標準的な大気圧下で実施され得る。
【００４３】
ケーブルコア
内側及び外側半導体、ならびに絶縁層を含む初期ケーブルコアは、様々なタイプの押出機、例えば、単一または二軸タイプ、により調製され得る。従来の押出機の説明は、ＵＳ４，８５７，６００で見つけることができる。したがって、共押出及び押出機の一例は、ＵＳ５，５７５，９６５で見つけることができる。典型的な押出機は、その上流端部でホッパー及びその下流端部でダイを有する。ホッパーは、軸を含むバレルに入る。下流端部では、軸の端部及びダイの間に、スクリーンパック及びブレーカープレートがある。押出機の軸部分は、供給部、圧縮部、及び計測部の、３つの部と、後ろ熱ゾーン及び前熱ゾーンの２ゾーンとに分割されるように考慮されており、部及びゾーンは、上流から下流へ流れている。代替案としては、上流から下流へ流れる軸に沿って複数の加熱ゾーン（３つ以上）があり得る。２つ以上のバレルを有する場合、バレルは直列に接続される。各バレルの長さと直径の比は、約１５：１〜約３０：１の範囲である。
【００４４】
押出し後、結果として生じる初期ケーブルコアは、架橋プロセスを受けて、絶縁層と、内側及び外側半導電層の両方とを架橋し得る。例えば、初期ケーブルコアは、押出機ダイの加熱された硬化ゾーンの下流へと通過し得る。加熱された硬化ゾーンは、約１５０〜約３５０℃の範囲、または約１７０〜約２５０℃の範囲の温度で維持され得る。加熱された硬化ゾーンは、加圧蒸気によって加熱され得るか、または加圧窒素ガスによって誘導加熱され得る。架橋プロセス後、架橋絶縁層、内側及び外側半導電層を有するケーブルコアは、冷却され得る（例えば、室温まで）。
【００４５】
脱気
架橋プロセスは、架橋絶縁層中に揮発性分解副産物を生成し得る。用語「揮発性分解生成物」は、フリーラジカル発生剤（例えば、ジクミル過酸化物）の分解及び反応によって、硬化ステップ中、及びあるいは冷却ステップ中、に形成される分解生成物を指す。そのような副産物は、メタン等の、アルカンを含むことができる。追加の副産物としては、アルコールが挙げられる。そのようなアルコールは、アルキル、アリール、アルカリール、または上記開示された有機過酸化物のアラルキル部分を含むことができる。例えば、ジクミル過酸化物が架橋剤として用いられる場合、副産物アルコールは、クミルアルコールである。他の分解生成物としては、上記開示された有機過酸化物からのケトン副産物を挙げることができる。例えば、アセトフェノンは、ジクミル過酸化物の分解副産物である。
【００４６】
架橋後、架橋絶縁層は、脱気を受けて、揮発性分解副産物の少なくとも一部を除去し得る。脱気を、脱気温度、脱気圧力で脱気時間の間行って、脱気されたケーブルコアを生産し得る。いくつかの実施形態において、脱気温度は、５０〜１５０℃、または６０〜８０℃の範囲であり得る。一実施形態において、脱気温度は、６５〜７５℃である。脱気は、標準的な大気圧下（すなわち、１０１，３２５Ｐａ）で実施され得る。
【００４７】
交流ケーブルは、本開示に従って調製され得、それらはＬＶ、ＭＶ、ＨＶ、またはＥＨＶケーブルであり得る。さらに、直流ケーブルは、本開示に従って調製され得、高または超高電圧ケーブルを含み得る。
【００４８】
実施例及び試験
原材料
およそ２ｇ／１０分のメルトインデックス（Ｉ２）及び０．９２ｇ／ｃｍ３の密度を有する低密度ポリエチレン（「ＬＤＰＥ」）が用いられる。ＬＤＰＥ１は、Ｔｈｅ  Ｄｏｗ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｃｏｍｐａｎｙによって生産され、０．１３％のジステアリルチオジプロピオネート（「ＤＳＴＤＰ」）、０．０９％のＣＹＡＮＯＸ（商標）１７９０、及び約２０ｐｐｍのＵＶＩＮＵＬ４０５０を含有する。ＬＤＰＥ２は、Ｔｈｅ  Ｄｏｗ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｃｏｍｐａｎｙによって生産され、０．０９％のＤＳＴＤＰ、０．０６％のＣＹＡＮＯＸ（商標）１７９０、及び約１４ｐｐｍのＵＶＩＮＵＬ４０５０を含有する。
【００４９】
ＣＹＡＮＯＸ（商標）１７９０は、Ｃｙｔｅｃ  Ｉｎｄｕｓｔｒｉｅｓより入手可能である、化学名１，３，５−トリス（４−ｔｅｒｔ−ブチル−３−ヒドロキシ−２，６−ジメチルベンジル）−１，３，５−トリアジン−２，４，６−トリオンを有する、市販の抗酸化剤である。これは受領されたまま使用される。
【００５０】
ジステアリルチオジプロピオネート（「ＤＳＴＤＰ」）は、Ｃｙｔｅｃより入手可能な市販の抗酸化剤である。これは受領されたまま使用される。ＵＶＩＮＵＬ（商標）４０５０は、ＢＡＳＦより入手可能である、化学名１，６−ヘキサメチレンビス［Ｎ−ホルミル−Ｎ−（２，２，６，６−テトラメチルピペリジン−４−イル）アミン］を有する市販のＵＶ安定剤である。これは受領されたまま使用される。
【００５１】
ジクミル過酸化物（「ＤＣＰ」）は、Ｓｈａｎｇｈａｉ  Ｆａｎｇｒｕｉｄａ  Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ  Ｃｏ．，Ｌｔｄ．から市販されている。
【００５２】
トリアリルイソシアヌレート（「ＴＡＩＣ」）は、Ｓｈａｎｇｈａｉ  Ｆａｎｇｒｕｉｄａ  Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ  Ｃｏ．，Ｌｔｄ．から市販されている。これは受領されたまま使用される。
【００５３】
トリアリルシアヌレート（「ＴＡＣ」）及びトリアリルトリメリテート（「ＴＡＴＭ」）は、Ｓｉｎｏｐｈａｒｍ  Ｃｈｅｍｉｃａｌから市販されている。両方とも受領されたまま使用される。
【００５４】
ＴＭＰＴＡ及びＴＭＰＴＭＡは、Ｓａｒｔｏｍｅｒから市販されている。両方とも受領されたまま使用される。
【００５５】
ＨＡＴＡＴＡは、３．６９ｇ（０．０２ｍｏｌ）のシアヌル酸及び８．９０ｇ（０．０６４ｍｏｌ）の炭酸ナトリウムを三つ口フラスコ中の３０ｇの１，４−ジオキサンに添加することによって調製される。攪拌中、混合物を７５℃まで加熱し、７５℃に達したら追加で５分間撹拌する。次に、１０．２２ｇ（０．１ｍｏｌ）のジアリルアミンを約１５分にわたって滴下して徐々に添加し、次いで、２．８ｇの水酸化ナトリウム（０．０７ｍｏｌ）を添加し、約９０℃まで温度を上昇させる。反応混合物を５時間９０℃で維持する。その後、反応混合物を室温まで冷却し、砂中子漏斗を用いた真空濾過を使用して濾過し、不溶性塩を除去する。結果として生じる濾液を、減圧下で蒸留して溶媒を回収し、残留物を石油エーテル中で溶解し、シリカゲルカラムを通してさらに精製する。これは、まず濾液をフラスコからシリカゲルカラムへ移し、２ｍｌの石油エーテルを使用してフラスコを洗浄し、その溶液をシリカゲルへ移すことによって行われる。シリカゲルは、３００メッシュであり、固定相として使用され、石油エーテルは溶離液として使用される。
【００５６】
ＴＥＭＰＯはＴＣＩから市販されている。これは受領されたまま使用される。
【００５７】
ビスＴＥＭＰＯは、Ｎｉｎｇｂｏ  Ｓｉａｌｏｎ  Ｃｈｅｍ  Ｃｏ．，Ｌｔｄ．から市販されている。これは受領されたまま使用される。
【００５８】
アクリレートＴＥＭＰＯは、Ｈｙｓｌｏｐ  Ｄ．Ｋ．，Ｐａｒｅｎｔ  Ｊ．Ｓ．，Ｍａｃｒｏｍｏｌｅｃｕｌｅｓ，２０１２；４５，８１４７−８１５４に開示されているもの等の、既知の技術によって調製され得る。例えば、トルエン（２．０３ｍＬ）中のアクリロイルクロリド（６３２ｍｇ、０．５７ｍｌ、６．９８ｍｍｏｌ）を、トルエン（１４．４ｍＬ）中の４−ヒドロキシルＴＥＭＰＯ（４−ヒドロキシル−２，２，６，６−テトラメチル−１−ピペリジニルオキシ）（１ｇ、５．８１ｍｍｏｌ）及びトリエチルアミン（７０６ｍｇ、０．９７ｍＬ、６．９８ｍｍｏｌ）の溶液に滴下して添加し、混合物を１６時間室温で撹拌した。結果として生じる溶液を濾過してから、真空下で溶媒を除去し、シクロヘキサンから再結晶化されたオレンジ色の結晶を得た。
【００５９】
アリルＴＥＭＰＯは、１．２当量の水酸化ナトリウムをテトラヒドロフラン中の１当量のＴＥＭＰＯ溶液に添加することによって調製され得る。臭化アリルを溶液に滴下で添加し、混合物を１２時間還流で撹拌する。次いで、混合物を飽和塩化アンモニウムの添加によって反応停止させ、酢酸エチルで抽出する。次いで、結合した有機層をブラインで洗浄し、硫酸ナトリウム上で乾燥し、減圧下で濃縮する。この粗製物質をフラッシュカラムクロマトグラフィーによって精製し、アリルＴＥＭＰＯを得る。
【００６０】
ムービングダイレオメータ
ムービングダイレオメータ（「ＭＤＲ」）試験を、２ロールミルによって調製されたシートを切った試料または浸漬されたペレットを使用して、Ａｌｐｈａ  ＴｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓのＭＤＲ２０００上でＡＴＳＭ  Ｄ５２８９に記載される方法に従って、１８０℃及び１４０℃で行う。
【００６１】
スコーチ改善
架橋助剤及びメチルラジカル捕捉剤の両方を使用して調製される試料Ｘのスコーチ改善は、以下の方程式（Ｉ）を使用して計算する。
ＳＩ＝ｔｓ１＠１４０℃−ｔｓ１’＠１４０℃（Ｉ）
【００６２】
式中、ＳＩはスコーチ改善であり、ｔｓ１＠１４０℃は１４０℃でＭＤＲによって測定された試料Ｘのスコーチ時間であり、ｔｓ１’＠１４０℃は試料Ｘの予測されたスコーチであるが、メチルラジカル捕捉剤及び架橋助剤を有さず、予測は試料Ｘの架橋密度ｐ（ＭＨ−ＭＬ）に基づく。予測されたスコーチ時間は、以下の方程式（ＩＩ）に従って計算する。
ｔｓ１’＠１４０℃＝−４．１０＋１４２．８４／（ＭＨ−ＭＬ）＠１８０℃（ＩＩ）
【００６３】
式中、
（ＭＨ−ＭＬ）＠１８０℃は、１８０℃でＭＤＲによって測定された試料Ｘの架橋密度である。方程式（Ｉ）は、メチルラジカル捕捉剤及び架橋助剤なしで調製される５つの試料の比較に基づいて決定し、メチルラジカル捕捉剤及び架橋助剤を有さない試料のスコーチ時間と架橋密度との間の関係を決定した。
【００６４】
【表１】
2019511599.tif 000006
【００６５】
方程式（ＩＩ）は、メチルラジカル捕捉剤及び架橋助剤を含有しない試料の架橋密度（ＭＨ−ＭＬ）＠１８０℃とスコーチ時間（ｔｓ１’＠１４０℃）との間の関係である。それ故に、所定の架橋密度（ＭＨ−ＭＬ）＠１８０℃で、メチルラジカル捕捉剤及び架橋助剤（ｔｓ１’＠１４０℃）を有しない試料のスコーチ時間（ｔｓ１’＠１４０℃）は、この方程式によって予測され得る。ＳＩ値は、架橋助剤及びメチルラジカル捕捉剤の両方の添加が、架橋助剤及びメチルラジカル捕捉剤の両方を使用しない試料と比較して、スコーチ時間にどのように影響を与えるかを示唆する。負の値は低減された抗スコーチ特性を意味し、一方で正の値は改善された抗スコーチ特性を意味し、より大きな正の値ほど、より良好である。
【００６６】
メタン含有量（ヘッドスペースガスクロマトグラフィーを介する多段ヘッドスペース抽出）
メタン含有量は、プラーク試料上で測定する。
【００６７】
プラークを調製するための圧縮成形
１．約３０ｇの試料を２つのＰＥＴ膜の間の１ｍｍの厚さの型へ入れる。次いで、この充填された型を熱プレス装置（Ｌａｂ  Ｔｅｃｈ）へ入れる。
２．１０分間１２０℃で予熱する。
３．０．２秒ずつ８回ガス抜きする。
４．圧盤を閉じて１５ＭＰａの圧力をかけ、２０分間成形する。その間に６．５分間以内で１８２℃まで温度を上昇させる。
５．維持した１５ＭＰａを型上で保持し、２４℃まで冷却する。
６．装置から型を取り出す。
【００６８】
ヘッドスペースガスクロマトグラフィー（ＧＣ）試料採取
１．型から２つのＰＥＴ膜が両端に付着した、硬化したプラークを取り出す。
２．ＰＥＴ膜を迅速に剥がす。
３．プラークの中心域（０．３ｇ）の２つのシートを切り出し、それらを２つのヘッドスペースＧＣバイアルに入れ、次いで、バイアルを直ちに密封する。ステップ２〜３は〜３０秒
４．密封されたＧＣヘッドスペースバイアルを計量し、試料重量は空のバイアルと試料が入ったバイアルとの間の差異によって計算できるだろう。
【００６９】
プラーク分析のＧＣ条件
【００７０】
［表］
2019511599.tif 000007
【００７１】
複数ヘッドスペース抽出
ＭＨＥは、全ての分析物は、無制限のヘッドスペース抽出ステップの後に、試料から完全に抽出されるであろうと仮定する。全ての量の理論値は、以下の式によって計算される。
【００７２】
【数１】
2019511599.tif 000008
【００７３】
この式によって合計値を計算するために、Ａ１及びＫの２つのパラメータのみが必要とされる。Ａ１は、ピーク領域または最初の抽出の分析物量である。Ｋは、抽出のシーケンス番号とピーク領域または分析物量の対応する自然対数との間の、予測される直線関係の傾きである。試料が複数のヘッドスペース抽出の用途に好適な系である場合、抽出番号とピーク領域の対数との間に良好な適合が観察されるだろう。プラーク中のメタン濃度は、較正曲線、ピーク領域とメタン濃度との間の相関関係に従って計算される。
【００７４】
較正曲線
５０、１００、２００、３００及び５００ｕＬの純メタンガスを２０ｍＬのヘッドスペースバイアルに分けて注入し、次いで、これらの試料を同じＧＣ条件を有するＧＣによって分析する。較正曲線は図１に提供する。
【００７５】
比較実施例（「ＣＥ」）及び例示実施例（「ＩＥ」）
架橋性組成物上の助剤対過酸化物比の影響は、以下の、表２に提供される式に従ってＣＥ及びＩＥを調製し、上記に記載された材料及び以下の試料調製方法を使用することによって決定される。３つの例示試料（ＩＥ１〜ＩＥ３）及び３つの比較試料（ＣＥ１〜ＣＥ３）を、ＤＣＰ及びＴＡＩＣを、アクリレートＴＥＭＰＯありまたはなしで、８時間８０℃でＬＤＰＥ１ペレットに浸漬することによって、以下の表２に提供される式に従って調製する。
【００７６】
【表２】
2019511599.tif 000009
【００７７】
上記の試験方法を使用して、ＣＥ１〜ＣＥ３及びＩＥ１〜ＩＥ３の硬化挙動及びメタン生成を分析する。結果を以下の表３に提供する。
【００７８】
【表３】
2019511599.tif 000010
【００７９】
表３からの結果は、１．７２：１未満の助剤対過酸化物比を有する架橋助剤を含む組成物へのアクリレートＴＥＭＰＯの添加が、低減されたメタン生成、同等の架橋密度、及び改善されたスコーチ耐性を呈する、架橋性組成物を提供することを示す。特定的には、ＩＥ１が、対応する量でアクリレートＴＥＭＰＯ及び低減されたエチレン系ポリマーを含むことを除いて、ＣＥ１及びＩＥ１の各々が、同一の式を含む。ＩＥ１は、同等の架橋密度、改善されたスコーチ時間、及びメタン生成のほぼ１０パーセント減少を呈する。同様に、ＩＥ２−１が、対応する量でアクリレートＴＥＭＰＯ及び低減されたエチレン系ポリマーを含むことを除いて、ＣＥ２−１及びＩＥ２−１は、同一の式を含む。ＩＥ２−１は、同等の架橋密度、改善されたスコーチ時間、及びメタン生成のほぼ１３パーセント減少を呈する。
【００８０】
ＣＥ２、ＣＥ４〜ＣＥ８及びＩＥ２−２、ＩＥ４〜ＩＥ８
架橋性組成物上の様々な助剤の影響は、以下の、表４に提供される式に従ってＣＥ及びＩＥを調製し、上記に記載された材料及び以下の試料調製方法を使用することによって決定される。６つの例示試料（ＩＥ２−２、ＩＥ４〜ＩＥ８）及び６つの比較試料（ＣＥ２、ＣＥ４〜ＣＥ８）を、ＤＣＰ及び助剤を、アクリレートＴＥＭＰＯありまたはなしで、８時間８０℃でＬＤＰＥ１ペレットに浸漬することによって、以下の表２に提供される式に従って調製する。
【００８１】
【表４】
2019511599.tif 000011
【００８２】
上記の試験方法を使用して、ＣＥ２、ＣＥ４〜ＣＥ８及びＩＥ２−２、ＩＥ４〜ＩＥ８の硬化挙動及びメタン生成を分析する。結果を下記の表５に提供する。
【００８３】
【表５】
2019511599.tif 000012
【００８４】
表５からの結果は、１．７２：１未満の助剤対過酸化物比を有する架橋助剤を含む組成物へのアクリレートＴＥＭＰＯの添加が、低減されたメタン生成、同等の架橋密度、及び改善されたスコーチ耐性を呈する、架橋性組成物を提供することを示す。表５中のＩＥの各々が、アクリレートＴＥＭＰＯを含むが、ＣＥはそれを含まない。ＩＥは、同等の架橋密度、改善されたスコーチ時間、及びメタン生成の減少を呈した。
【００８５】
ＣＥ２、ＣＥ９、ＩＥ２−２、ＩＥ９、及びＩＥ１０
架橋性組成物上の様々なＴＥＭＰＯ誘導体の影響は、以下の、表６に提供される式に従ってＣＥ及びＩＥを調製し、上記に記載された材料及び以下の試料調製方法を使用することによって決定される。２つの例示試料（ＩＥ２−２及びＩＥ９）及び２つの比較試料（ＣＥ２及びＣＥ９）を、ＤＣＰ及びＴＡＩＣを、ＴＥＭＰＯ誘導体ありまたはなしで、８時間８０℃でＬＤＰＥ１ペレットに浸漬することによって、以下の表６に提供される式に従って調製する。ＩＥ１０を、Ｂｒａｂｅｎｄｅｒミキサーで、１２５℃及び３０ｒｐｍのロータ速度で、ＬＤＰＥ１及びビスＴＥＭＰＯをまずブレンドすることによって調製する。結果として生じる化合物を、１２５℃で単一軸押出機を通して抽出し、ペレット化する。ＤＣＰ及びＴＡＩＣを、８０℃で８時間ペレットに浸漬する。
【００８６】
【表６】
2019511599.tif 000013
【００８７】
上記の試験方法を使用して、ＣＥ２、ＣＥ９、ＩＥ２−２、ＩＥ９、及びＩＥ１０の硬化挙動及びメタン生成を分析する。結果を下記の表７に提供する。
【００８８】
【表７】
2019511599.tif 000014
【００８９】
表７からの結果は、様々なＴＥＭＰＯ誘導体（すなわち、アクリレートＴＥＭＰＯ、アリールＴＥＭＰＯ、及びビスＴＥＭＰＯ）は、開示された架橋性組成物との使用に好適であることを示す。特定的には、これらのＴＥＭＰＯ誘導体は、低減されたメタン生成、改善された架橋密度、及び改善されたスコーチ耐性を呈する、架橋性組成物を提供する。
【００９０】
ＣＥ２、ＣＥ１０及びＩＥ２−２、２−３、２−４及びＩＥ１１
追加の実施例を、以下の表８に提供された式に従い、上記に記載された材料及び以下の試料調製方法を使用して調製する。４つの例示試料（ＩＥ２−２、２−３、２−４及びＩＥ１１）及び２つの比較試料（ＣＥ２及びＣＥ１０）を、ＤＣＰ及び助剤を、ＴＥＭＰＯ誘導体ありまたはなしで、８時間８０℃でＬＤＰＥ１またはＬＤＰＥ２ペレットに浸漬することによって、以下の表８に提供される式に従って調製する。
【００９１】
【表８】
2019511599.tif 000015
【００９２】
上記の試験方法を使用して、ＣＥ２、ＣＥ１０及びＩＥ２−２、２−３、２−４及びＩＥ１１の硬化挙動及びメタン生成を分析する。結果を下記の表９に提供する。
【００９３】
【表９】
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【００９４】
表９からの結果は、ＩＥが、低減されたメタン生成、改善された架橋密度、及び改善されたスコーチ耐性を呈する、架橋性組成物を提供することを示す。
【図１】
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【国際調査報告】
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