(57)【要約】    （Ａ）ポリエチレン核生成剤、誘電性強化（Ｂ）マルチモーダル超高密度ポリエチレン（マルチモーダルｕＨＤＰＥ）組成物、および任意選択の（Ｃ）低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）ポリマーから製造される誘電性強化ポリエチレン配合物。誘電性強化ポリエチレン配合物を製造する方法、誘電性強化ポリエチレン配合物を含む絶縁電気デバイス、および誘電性強化ポリエチレン配合物を使用する方法。  【選択図】図１
2022502527.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
成分（Ａ）、（Ｂ）、および任意選択の（Ｃ）［０．０１〜１．００重量パーセント（重量％）の（Ａ）ポリエチレン核生成剤と、長鎖分岐ポリエチレンホモポリマー構成成分と線状ポリエチレンホモポリマー構成成分を含み、ＡＳＴＭ  Ｄ７９２−１３、方法Ｂに従って測定した１立方センチメートルあたり０．９５８〜０．９７０グラム（ｇ／ｃｍ３）の第１の密度ｄ１を有することを特徴とする２９．００〜９９．９９重量パーセントの（Ｂ）マルチモーダル超高密度ポリエチレン（マルチモーダルｕＨＤＰＥ）組成物と、０．００〜７１．００重量％の（Ｃ）低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）ポリマー］の結晶化溶融ブレンドを含む誘電性強化ポリエチレン配合物であって、結晶化度試験法に従って測定したときに４０．０％〜８５．０％未満の結晶化度を有する、誘電性強化ポリエチレン配合物。
【請求項２】
前記誘電性強化ポリエチレン配合物が前記（Ｃ）ＬＤＰＥポリマーを含まず、前記誘電性強化ポリエチレン配合物が制限（ｉ）〜（ｉｉｉ）［（ｉ）第２の密度ｄ２が、０．９７２ｇ／ｃｍ３以下であり、ｄ２はｄ１よりも０．００１０〜０．０１００ｇ／ｃｍ３大きい（ｄ１およびｄ２はＡＳＴＭ  Ｄ７９２−１３、方法Ｂに従って測定される）、（ｉｉ）５０．０％〜８０．０％の結晶化度である（結晶化度試験法に従って測定される）、ならびに（ｉｉｉ）（ｉ）と（ｉｉ）の両方である］のいずれか１つを特徴とする、請求項１に記載の誘電性強化ポリエチレン配合物。
【請求項３】
前記誘電性強化ポリエチレン配合物が１〜７１重量％の前記（Ｃ）ＬＤＰＥポリマーを含み、制限（ｉ）〜（ｖｉｉｉ）［（ｉ）５メガパスカル（５Ｍｐａ）超かつ前記（Ｃ）ＬＤＰＥポリマーの弾性率よりも大きい、１１０℃〜１３０℃の温度で測定される弾性率（共に弾性率試験法に従って測定される）、（ｉｉ）前記（Ｃ）ＬＤＰＥポリマーのゼロ剪断粘度よりも大きい、１９０℃におけるゼロ剪断粘度（共にゼロ剪断粘度（ＺＳＶ）試験法に従って測定される）、（ｉｉｉ）５０．０％〜８５．０％の結晶化度（結晶化度試験法に従って測定される）、（ｉｖ）前記（Ｃ）ＬＤＰＥポリマーのＡＣ絶縁破壊強度保持値ｂｓｒ２よりも少なくとも１０．０％、あるいは少なくとも１５．０％、あるいは少なくとも２０．０％高いＡＣ絶縁破壊強度保持値ｂｓｒ１（ｂｓｒ１およびｂｓｒ２は加速ウェットエージング試験法に従って測定される）、（ｖ）（ｉ）と（ｉｉ）の両方、（ｖｉ）（ｉ）と（ｉｉｉ）の両方、（ｖｉｉ）（ｉｉ）と（ｉｉｉ）の両方、ならびに（ｖｉｉｉ）（ｉ）、（ｉｉ）、および（ｉｉｉ）のそれぞれ］のいずれか１つを特徴とする、請求項１に記載の誘電性強化ポリエチレン配合物。
【請求項４】
前記（Ａ）ポリエチレン核生成剤が、制限（ｉ）〜（ｉｉｉ）［（ｉ）前記（Ａ）ポリエチレン核生成剤は、（Ａ１）カルシウム（１Ｒ、２Ｓ）−シス−シクロヘキサン−１，２−ジカルボキシレート（１：１）、（Ａ２）カルシウムステアレート（１：２）、（Ａ３）亜鉛ステアレート（１：２）、（Ａ４）（Ａ１）と（Ａ２）の組み合わせ、（Ａ５）（Ａ１）と（Ａ３）の組み合わせ、（Ａ６）（Ａ２）と（Ａ３）の組み合わせ、ならびに（Ａ７）（Ａ１）、（Ａ２）、および（Ａ３）の組み合わせ、の（Ａ１）〜（Ａ７）からなる群から選択される、（ｉｉ）前記（Ａ）ポリエチレン核生成剤の量は、（Ａ）、（Ｂ）、および任意の（Ｃ）の重量の合計の０．０５〜０．５０重量％である、（ｉｉｉ）（ｉ）と（ｉｉ）の両方である］のいずれか１つを特徴とする、請求項１〜３のいずれか一項に記載の誘電性強化ポリエチレン配合物。
【請求項５】
前記（Ａ）核生成剤、（Ｂ）マルチモーダルｕＨＤＰＥ組成物、および任意の（Ｃ）ＬＤＰＥポリマーの総量が、（２）絶縁構成成分の１００．００重量％未満であり、前記（２）絶縁構成成分が、成分（Ｄ）〜（Ｊ）［（Ｄ）有機過酸化物、（Ｅ）酸化防止剤、（Ｆ）架橋剤、（Ｇ）安定化剤、（Ｈ）難燃剤、（Ｉ）オレフィン官能性加水分解性シラン、および（Ｊ）加水分解性シラン官能性ポリエチレン］のうちの少なくとも１つ、または成分（Ｄ）〜（Ｊ）のうちの任意の６つをさらに含む、請求項１〜４のいずれか一項に記載の誘電性強化ポリエチレン配合物。
【請求項６】
誘電性強化ポリエチレン配合物を製造する方法であって、成分（Ａ）、（Ｂ）、および任意選択の（Ｃ）［０．０１〜１．００重量パーセント（重量％）の（Ａ）ポリエチレン核生成剤と、長鎖分岐ポリエチレンホモポリマー構成成分と線状ポリエチレンホモポリマー構成成分を含み、ＡＳＴＭ  Ｄ７９２−１３、方法Ｂに従って測定した１立方センチメートルあたり０．９５８〜０．９７０グラム（ｇ／ｃｍ３）の第１の密度ｄ１を有することを特徴とする２９．００〜９９．９９重量パーセントの（Ｂ）マルチモーダル超高密度ポリエチレン（マルチモーダルｕＨＤＰＥ）組成物と、０．００〜７１．００重量％の（Ｃ）低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）ポリマーの溶融物］の混合物を製造することと、前記混合物を（Ｂ）および任意選択で（Ｃ）の溶融温度未満に冷却し、それによって誘電性強化ポリエチレン配合物の混合物を製造することと、を含み、前記誘電性強化ポリエチレン配合物は、第１の交流（ＡＣ）絶縁破壊強度保持値ｂｓｒ１が８０％〜９９％であり（ｂｒｓ１は加速ウェットエージング試験法に従って測定される）、結晶化度試験法に従って測定される４０．０％〜８５．０％未満の結晶化度を有することを特徴とする、方法。
【請求項７】
（１）電気部品および（２）前記電気部品と動作可能に接触して配置される絶縁部品を備え、前記絶縁部品は、請求項１〜５のいずれか一項に記載の誘電性強化ポリエチレン配合物を含む、絶縁電気デバイス。
【請求項８】
前記（１）電気部品が、（１ａ）電気絶縁を必要とする導電性要素、および任意選択の、前記導電性要素と直接接触して配置される（１ｂ）半導電性シールドコーティングを備え、前記（１ｂ）が存在しない場合、前記（２）絶縁部品は、前記（１ａ）導電性要素と直接接触して配置され、前記（１ｂ）が存在する場合、前記（２）絶縁部品は、（１ａ）と（２）の間に配置される前記（１ｂ）半導体シールドコーティングと直接接触して配置される、請求項７に記載の絶縁電気デバイス。
【請求項９】
絶縁電池、絶縁コネクタ、絶縁ダイオード、絶縁ディスプレイ、絶縁燃料電池、絶縁発電機、絶縁集積回路、絶縁インバータ、絶縁太陽電池モジュール、絶縁電力ケーブル、絶縁電源、絶縁端子、絶縁トランジスタ、および絶縁ワイヤからなる群から選択される、請求項７または８に記載の絶縁電気デバイス。
【請求項１０】
前記電気部品の前記導電性要素が導電性コアを備え、前記電気部品が、前記導電性コアから外側に向かって順に、前記導電性コアに直接接触して配置される内側半導体シールド層、前記内部半導体シールド層と直接接触して配置される前記絶縁構成成分を備える絶縁層、前記絶縁層と直接接触して配置される外側半導体シールド層、および前記外側半導体シールド層と直接接触して配置される外側ジャケット層をさらに備える絶縁電力ケーブルを備える、請求項７〜９のいずれか一項に記載の絶縁電気デバイス。
【請求項１１】
電気を伝導する方法であって、請求項１０に記載の絶縁電気デバイスの前記絶縁電力ケーブルの前記導電性コアにわたって電圧を印加して、前記導電性コアを通る電気の流れを発生させることを含む、方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
誘電性強化ポリエチレン配合物、誘電性強化ポリエチレン配合物を製造する方法、誘電性強化ポリエチレン配合物を含む絶縁電気デバイス、および誘電性強化ポリエチレン配合物を使用する方法。
【０００２】
序論
この分野の特許出願および特許には、ＥＰ２９３８６４６Ｂ１、米国特許第ＵＳ４３０５８４９号、米国特許第ＵＳ４４５２９３７号、米国特許第ＵＳ６２０３９０７Ｂ１号、米国特許第ＵＳ６５６２９０５Ｂ１号、米国特許第ＵＳ７５７９４０８Ｂ２号、米国特許第ＵＳ９１０２８１９Ｂ２号、米国特許第ＵＳ９１１５２７５Ｂ２号、米国特許第ＵＳ９１８７６２８Ｂ２号、米国特許第ＵＳ９６３１０５９Ｂ２号、米国特許第ＵＳ９８３４７１２Ｂ２号、米国特許第ＵＳ２０１５０３４４６８１Ａ１号、ＷＯ２００７／０６５６４４Ａ１、ＷＯ２００８／００６５８６Ａ１、ＷＯ２００８／０５８３７１Ａ１、ＷＯ２０１４／０００８２０Ａ１、ＷＯ２０１６／１３１４７８Ａ１、ＷＯ２０１７／０８４７０９Ａ１、およびＷＯ２０１７／１５１３５８Ａ１が含まれる。
【発明の概要】
【０００３】
動作中の電気部品は熱を発生する。絶縁層は、加熱された電気部品を水や部品の故障から保護し、部品のユーザーを感電から保護する。以前のポリエチレン配合物で構成された絶縁層は、水ツリーング、交流（ＡＣ）絶縁破壊強度の喪失、および電気ツリーング、そして最終的には絶縁層およびそれらが保護することとなっている電気部品の故障に悩まされる。本発明者らは、絶縁電気デバイスの改良された誘電体材料として使用するためのポリエチレン配合物を提供する。
【０００４】
誘電性強化ポリエチレン配合物は、（Ａ）ポリエチレン核生成剤、誘電性強化（Ｂ）マルチモーダル超高密度ポリエチレン（マルチモーダルｕＨＤＰＥ）組成物、および任意選択の（Ｃ）低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）ポリマー、から製造される。
【０００５】
誘電性強化ポリエチレン配合物を製造する方法。
【０００６】
（１）電気部品および（２）電気部品と動作可能に接触して配置される絶縁部品を含む絶縁電気デバイスであって、絶縁部品は、誘電性強化ポリエチレン配合物を含む。
【０００７】
絶縁された電気デバイスの使用方法。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】式（Ｉ）の多価アリールオキシエーテルであるプレ触媒の構造式を含む図である。
【図２】ゼロ剪断粘度比（ＺＳＶＲ）を計算するための方程式１を示す図である。
【図３】連続溶液相重合反応プロセスを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
概要および要約は、参照により本明細書に組み込まれる。実施形態の例には、以下の番号が付けられた態様が含まれるが、これらに限定されない。
【００１０】
態様１．成分（Ａ）、（Ｂ）、および任意選択の（Ｃ）［０．０１〜１．００重量パーセント（重量％）の（Ａ）ポリエチレン核生成剤と、長鎖分岐ポリエチレン（ＬＣＢ含有ＰＥ）ホモポリマー構成成分と線状ポリエチレンホモポリマー構成成分を含み、ＡＳＴＭ  Ｄ７９２−１３、方法Ｂに従って測定した１立方センチメートルあたり０．９５８〜０．９７０グラム（ｇ／ｃｍ３）、あるいは０．９５８〜０．９６５ｇ／ｃｍ３、あるいは０．９６６〜０．９７０ｇ／ｃｍ３の第１の密度ｄ１を有することを特徴とする２９．００〜９９．９９重量パーセントの（Ｂ）マルチモーダル超高密度ポリエチレン（マルチモーダルｕＨＤＰＥ）組成物と、０．００〜７１．００重量％の（Ｃ）低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）ポリマー］の結晶化溶融ブレンドを含む誘電性強化ポリエチレン配合物（誘電性強化ポリエチレン配合物）であって、結晶化度試験法に従って測定したときに４０．０％〜８５．０％未満、あるいは４５．０％〜８５．０％未満、あるいは５０．０％〜８０．０％、あるいは５１％〜５９％、あるいは７５％〜７９％の結晶化度を有する、誘電性強化ポリエチレン配合物。誘電性強化ポリエチレン配合物は、（Ａ）、（Ｂ）の溶融物、および任意の（Ｃ）の溶融物（それらの均一なブレンド）の混合物を製造することによって製造され、混合物を（Ｂ）および任意選択の（Ｃ）の溶融温度未満に冷却することにより、誘電性強化ポリエチレン配合物を製造する。成分（Ａ）は、混合物を製造するステップの前または混合物を製造するステップ中に成分（Ｂ）に添加することができる。誘電性強化ポリエチレン配合物は、８０％〜９９％の第１のＡＣ絶縁破壊強度保持値ｂｓｒ１を特徴とし、ｂｓｒ１は加速ウェットエージング試験法に従って測定される。重量％は、誘電性強化ポリエチレン配合物の総重量（１００．００重量％）に基づいて計算される。
【００１１】
態様２．誘電性強化ポリエチレン配合物が、（Ｃ）ＬＤＰＥポリマーを含まず、誘電性強化ポリエチレン配合物が制限（ｉ）〜（ｉｉｉ）［（ｉ）第２の密度ｄ２が、０．９７２ｇ／ｃｍ３以下であり、ｄ２はｄ１よりも０．００１０〜０．０１００ｇ／ｃｍ３、あるいは０．００３０〜０．００９０ｇ／ｃｍ３，あるいは０．００４０から０．００７０ｇ／ｃｍ３大きい（ｄ１およびｄ２はＡＳＴＭ  Ｄ７９２−１３、方法Ｂに従って測定される）、（ｉｉ）５０．０％〜８０．０％の結晶化度である（結晶化度試験法に従って測定される）、ならびに（ｉｉｉ）（ｉ）と（ｉｉ）の両方である］のいずれか１つを特徴とする、態様１に記載の誘電性強化ポリエチレン配合物。密度ｄ２は、誘電性強化ポリエチレン配合物に添加剤が含まれていない場合に決定し得る。
【００１２】
態様３．誘電性強化ポリエチレン配合物が１〜７１重量％の（Ｃ）ＬＤＰＥポリマーを含み、（Ｃ）ＬＤＰＥポリマーが１１０℃から１３０℃の温度での弾性率（弾性率試験法に従って測定される）、１９０℃におけるゼロ剪断粘度（ゼロ剪断粘度（ＺＳＶ）試験法に従って測定される）、結晶化度（結晶化度試験法に従って測定される）、および第２のＡＣ絶縁破壊強度保持値ｂｓｒ２（加速ウェットエージング試験法に従って測定される）を特徴とし、制限（ｉ）〜（ｖｉｉｉ）［（ｉ）１１０℃〜１３０℃の温度で測定される弾性率が５メガパスカル（５Ｍｐａ）超かつ（Ｃ）ＬＤＰＥポリマーの弾性率よりも大きい（共に弾性率試験法に従って測定される）、（ｉｉ）１９０℃におけるゼロ剪断粘度が１９０℃における（Ｃ）ＬＤＰＥポリマーのゼロ剪断粘度よりも大きい（共にゼロ剪断粘度（ＺＳＶ）試験法に従って測定される）、（ｉｉｉ）５０．０％〜８５．０％の結晶化度（結晶化度試験法に従って測定される）、（ｉｖ）（Ｃ）ＬＤＰＥポリマーのＡＣ絶縁破壊強度保持値ｂｓｒ２よりも少なくとも１０．０％、あるいは少なくとも１５．０％、あるいは少なくとも２０．０％高いＡＣ絶縁破壊強度保持値ｂｓｒ１（ｂｓｒ１およびｂｓｒ２は加速ウェットエージング試験法に従って測定される）、（ｖ）（ｉ）と（ｉｉ）の両方、（ｖｉ）（ｉ）と（ｉｉｉ）の両方、（ｖｉｉ）（ｉｉ）と（ｉｉｉ）の両方、ならびに（ｖｉｉｉ）（ｉ）、（ｉｉ）、および（ｉｉｉ）のそれぞれ］のいずれか１つによって特徴づけられる、態様１に記載の誘電性強化ポリエチレン配合物。
【００１３】
態様４．（Ａ）ポリエチレン核生成剤が、制限（ｉ）〜（ｉｉｉ）［（ｉ）（Ａ）ポリエチレン核生成剤は、（Ａ１）カルシウム（１Ｒ、２Ｓ）−シス−シクロヘキサン−１，２−ジカルボキシレート（１：１）、（Ａ２）カルシウムステアレート（１：２）、（Ａ３）亜鉛ステアレート（１：２）、（Ａ４）（Ａ１）と（Ａ２）の組み合わせ、（Ａ５）（Ａ１）と（Ａ３）の組み合わせ、（Ａ６）（Ａ２）と（Ａ３）の組み合わせ、ならびに（Ａ７）（Ａ１）、（Ａ２）、および（Ａ３）の組み合わせ、の（Ａ１）〜（Ａ７）からなる群から選択される、（ｉｉ）（Ａ）ポリエチレン核生成剤の量は、誘電性強化ポリエチレン配合物の総重量の０．０５〜０．５０重量％、あるいは０．１０〜０．３０重量％である、（ｉｉｉ）（ｉ）と（ｉｉ）の両方である］のいずれか１つを特徴とする、態様１〜３のいずれか一つに記載の誘電性強化ポリエチレン配合物。
【００１４】
態様５．（Ａ）核生成剤、（Ｂ）マルチモーダルｕＨＤＰＥ組成物、および任意選択の（Ｃ）ＬＤＰＥポリマーの総量が、（２）絶縁構成成分の１００．００重量％未満であり、（２）絶縁構成成分が、成分（Ｄ）〜（Ｊ）［（Ｄ）有機過酸化物、（Ｅ）酸化防止剤、（Ｆ）架橋剤、（Ｇ）安定化剤、（Ｈ）難燃剤、（Ｉ）オレフィン官能性加水分解性シラン、（Ｊ）加水分解性シラン官能性ポリエチレン］うちの少なくとも１つ、または成分（Ｄ）〜（Ｊ）うちの任意の６つをさらに含む、態様１〜４のいずれか一つに記載の誘電性強化ポリエチレン配合物。態様５の誘電性強化ポリエチレン配合物の結晶化度は、任意の成分（Ｄ）、（Ｆ）、（Ｇ）、（Ｈ）、（Ｉ）、および（Ｊ）が誘電性強化ポリエチレン配合物に添加される前に測定される。
【００１５】
態様６．誘電性強化ポリエチレン配合物を製造する方法であって、成分（Ａ）、（Ｂ）の溶融物、および任意選択の（Ｃ）の溶融物［０．０１〜１．００重量パーセント（重量％）の（Ａ）ポリエチレン核生成剤、長鎖分岐ポリエチレン（ＬＣＢ含有ＰＥ）ホモポリマー構成成分と線状ポリエチレンホモポリマー構成成分を含み、ＡＳＴＭ  Ｄ７９２−１３、方法Ｂに従って測定した０．９５８〜０．９７０ｇ／ｃｍ３、あるいは０．９５８〜０．９６５ｇ／ｃｍ３，あるいは０．９６６〜０．９７０ｇ／ｃｍ３の第１密度ｄ１を有することを特徴とする２９．００〜９９．９９重量パーセントの（Ｂ）マルチモーダル超高密度ポリエチレン（マルチモーダルｕＨＤＰＥ）組成物の溶融物、および０．００〜７１．００重量％の（Ｃ）低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）ポリマーの溶融物］、の混合物を製造することと、混合物を（Ｂ）および任意選択の（Ｃ）の溶融温度未満に冷却し、それによって誘電性強化ポリエチレン配合物を製造することと、を含み、誘電性強化ポリエチレン配合物は、第１のＡＣ絶縁破壊強度保持値ｂｓｒ１（ｂｓｒ１は、加速ウェットエージング試験法に従って測定される）が８０％〜９９％であり、誘電性強化ポリエチレン配合物が結晶化度試験方法に従って測定したときに４０．０％〜８５．０％未満あるいは４５％〜８５％未満，あるいは５０．０％〜８０．０％，あるいは５１％〜５９％，あるいは７５％から７９％の結晶化度を有することを特徴とする、方法。重量％は、誘電性強化ポリエチレン配合物の総重量（１００．００重量％）に基づいて計算される。この方法は、態様１〜５のいずれか１つに記載されている誘電性強化ポリエチレン配合物を製造することを含み得る。
【００１６】
態様７．（１）電気部品および（２）電気部品と動作可能に接触して配置される絶縁部品を備え、絶縁部品は、態様１〜５のいずれか一つに記載の誘電性強化ポリエチレン配合物（誘電性強化ポリエチレン配合物）を含む、あるいは態様１〜５のいずれか一つに記載の誘電性強化ポリエチレン配合物からなる絶縁電気デバイス。あるいは、誘電性強化ポリエチレン配合物は、態様６の方法によって製造されたものであり得る。
【００１７】
態様８．（１）電気部品が、（１ａ）電気絶縁を必要とする導電性要素、および任意選択の、（１ｂ）導電性要素と直接接触して配置される半導電性シールドコーティングを備え、（１ｂ）が存在しない場合、（２）絶縁部品は、（１ａ）導電性要素と直接接触して配置され、（１ｂ）が存在する場合、（２）絶縁部品は、（１ａ）と（２）の間に配置される（１ｂ）半導体シールドコーティングと直接接触して配置される、態様７に記載の絶縁電気デバイス。
【００１８】
態様９．絶縁電池、絶縁コネクタ、絶縁ダイオード、絶縁ディスプレイ、絶縁燃料電池、絶縁発電機、絶縁集積回路、絶縁インバータ、絶縁太陽電池モジュール、絶縁電力ケーブル、絶縁電源、絶縁端子、絶縁トランジスタ、および絶縁ワイヤからなる群から選択される、態様７または８に記載の絶縁電気デバイス。
【００１９】
態様１０．電気部品の導電性要素が導電性コア（例えば、任意選択で一緒に束ねられる複数（２以上）のワイヤ）を備え、電気部品が、導電性コアから外側に向かって順に、導電性コアに直接接触して配置される内側半導体シールド層、内部半導体シールド層と直接接触して配置される絶縁構成成分を含む、あるいは絶縁構成成分からなる絶縁層、絶縁層と直接接触して配置される外側半導体シールド層、および外側半導体シールド層と直接接触して配置される外側ジャケット層をさらに含む絶縁電力ケーブルを含む、態様７〜９のいずれか一つに記載の絶縁電気デバイス。導電性コアは、絶縁電力ケーブルの最も内側の部品である。外側ジャケット層は、非架橋または架橋ポリオレフィンポリマーを備え得る。
【００２０】
態様１１．電気を伝導する方法であって、態様１０に記載の絶縁電気デバイスの絶縁電力ケーブルの導電性コアにわたって電圧を印加して、導電性コアを通る電気の流れを発生させることを含む、方法。
【００２１】
誘電性強化ポリエチレン配合物は、導電性の添加剤または充填剤を含まない。誘電性強化ポリエチレン配合物から除外される導電性フィラーの例は、カーボンブラック、カーボンナノチューブ、グラファイト、グラフェン、および導電性金属である。
【００２２】
誘電性強化ポリエチレン配合物。誘電性強化ポリエチレン配合物は、比較対象のツリー遅延添加剤を含む架橋低密度ポリエチレン（ＴＲ−ＸＬＰＥ）よりもＡＣ電気破壊強度が増加している。理論に拘束されるものではないが、（Ｃ）ＬＤＰＥポリマーと比較して、誘電性強化ポリエチレン配合物のＡＣ電気破壊強度の保持が増加するのは、それらが別個に、加速ウェットエージング試験法（６キロボルト（ｋＶ）電気ストレス、０．０１モル濃度のＮａＣｌ水溶液に２３℃で２１日間エージング浸漬した後の１キロヘルツ（ｋＨｚ）の交流電流）によって４０ミル（１．０１６ミリメートル（ｍｍ））の厚さの圧縮成形プラークとしてウェットエージングされた後に、誘電性強化ポリエチレン配合物が、高温の水に暴露されたときの、その中の物理的ボイドの形成に対する耐性が増加したためと考えられている。また、誘電性強化ポリエチレン配合物は、電力ケーブルの動作温度で、結晶相からアモルファス相への相変化に対する耐性が増加したと考えられている。一般に、ポリエチレンポリマーへの水の溶解度は温度の上昇とともに増加し、アモルファスポリエチレンポリマーへの水の溶解度は結晶性ポリエチレンポリマーよりも高い。誘電性強化ポリエチレン配合物は、高温での水の取り込みに抵抗するようにより良く準備されている。高温での水の取り込みに抵抗することにより、誘電性強化ポリエチレン配合物で構成される絶縁層は、電力ケーブルが水などの一般的な動作条件（雨、雪、湿度など）および内部で生成された熱（電力ケーブルの導電性コアの電気抵抗から）に晒されたときに、水ツリーや電気ツリーに対する耐性がより良い。また、誘電性強化ポリエチレン配合物のＡＣ絶縁破壊強度の保持の増加は、誘電性強化ポリエチレン配合物がどのように、そして何を用いて製造されるかの結果であると考えられている。
【００２３】
誘電性強化ポリエチレン配合物を製造する方法は、混合物製造工程を含む。混合物製造工程は、（Ａ）ポリエチレン核生成剤、（Ｂ）マルチモーダルｕＨＤＰＥ組成物の溶融物、およびもしあれば、（Ｃ）ＬＤＰＥポリマーの溶融物の混合物を製造する。本発明の任意の一実施形態の製造工程は、成分（Ａ）、（Ｂ）、および任意選択の（Ｃ）を、例えば押出機において、（Ｂ）または（Ｂ）および（Ｃ）の組み合わせを撹拌（混合）し、溶融温度よりも１０℃〜７０℃高い初期温度に加熱して、初期温度の混合物を得ることを含み得る。（Ｂ）または（Ｂ）と（Ｃ）の組み合わせの溶融温度は、それぞれ（Ｂ）または（Ｂ）と（Ｃ）の組み合わせの特定の組成に依存する。任意の特定の組成物について、溶融温度は、試料の温度をモニターしながら組成物の試料をゆっくりと加熱し（例えば、毎分１℃の加熱速度で）、試料が丁度完全に溶けたときの温度を溶融温度として記録することによって容易に決定することができる。通常、（Ｂ）または（Ｂ）と（Ｃ）の組み合わせを溶融して混合物を形成するには、１４０℃〜２００℃、あるいは１４０℃〜１８５℃、あるいは１９０℃〜２０５℃の初期温度に加熱することで十分である。
【００２４】
製造工程は、混合、撹拌（ｓｔｉｒｒｉｎｇ）、混合、または撹拌（ａｇｉｔａｔｉｎｇ）などにより成分（Ａ）を（Ｂ）の溶融物、および任意選択の（Ｃ）の溶融物を製造工程で混合物中に分散させる。製造工程は、成分（Ａ）、（Ｂ）の溶融物、および任意選択の（Ｃ）のが均一に分配された溶融物を混合物全体に均一に分布させる。混合物は、直接法またはマスターバッチ法を含む任意の効果的な方法によって製造することができる。混合物を直接製造する方法は、選択された量の（Ａ）を（Ｂ）（反応物樹脂）の溶融物、および任意選択の（Ｃ）の溶融物と直接ブレンドして、０．０１〜１．００重量％の（Ａ）を含む混合物を直接製造することを含む。混合物を製造するマスターバッチ法は、（Ｂ）マルチモーダルｕＨＤＰＥ組成物の反応器樹脂形態の溶融物を、いわゆる反応器樹脂としての（Ｂ）マルチモーダルｕＨＤＰＥ組成物のマスターバッチの溶融物とブレンドすることを含み、マスターバッチは、混合物中で望まれるよりも１．００重量％を超える量（例えば、２〜２０重量％）の（Ａ）ポリエチレン核生成剤を含む。マスターバッチは、反応器樹脂形態の（Ｂ）マルチモーダルｕＨＤＰＥ組成物を２〜２０重量％の（Ａ）ポリエチレン核生成剤と溶融ブレンドし、得られた溶融ブレンドを固化させることによって製造することができる。反応器樹脂とは、それが製造された重合反応器から得られ、そのまま使用されるか、ペレット化された後に使用される未処理の樹脂を意味する。あるいは、マスターバッチは、ユニモーダルｕＨＤＰＥキャリア樹脂の溶融物を１．００重量％を超える（Ａ）ポリエチレン核生成剤とブレンドすることによって製造することができる。
【００２５】
誘電性強化ポリエチレン配合物を製造する方法はまた、混合物形成工程の後に、混合物冷却工程を含む。本発明の任意の一実施形態の冷却工程は、製造された混合物を初期温度から２０℃〜３０℃の最終温度まで冷却することを含み得る。
【００２６】
冷却ステップは、最初に混合物を初期温度から（Ｂ）または（Ｂ）と（Ｃ）の組み合わせの最終融解ピーク温度よりもわずかに高い（例えば、１℃〜１０℃高い）第１の冷却温度まで達成可能な冷却速度で冷却するステップ、、次に、混合物を第１の冷却温度から０．１°〜２０°Ｃの冷却速度で（Ｂ）または（Ｂ）と（Ｃ）の組み合わせの融解ピーク温度よりもわずかに低い中間温度（例えば、１℃〜１０℃よりも低い）までさらに冷却するステップ、次に、（Ｂ）または（Ｂ）と（Ｃ）の組み合わせの結晶化が完了するまで（液体ポリマーが観察されなくなるまで）混合物を中間温度で保持（等温冷却の場合）または動的冷却のための冷却を継続（例えば、０．１°〜２０°Ｃの冷却速度）し、誘電性強化ポリエチレン配合物を製造するステップ、次に、中間温度から最終温度まで達成可能な任意の冷却速度で誘電性強化ポリエチレン配合物を冷却するステップ、を含むサブステップに細分することができる。第１の冷却温度から中間温度への冷却速度を制御することができ、これにより、ＡＣの絶縁破壊強度の保持および／または誘電性強化ポリエチレン配合物の密度を向上させることができる。
【００２７】
例えば、（Ｂ）が１３３℃〜１３４℃の融解ピーク温度および１４０℃〜１４１℃の最終融解ピーク温度を有する場合、典型的な第１の冷却温度はそれぞれ１４２°〜１４７℃の範囲であり得る。典型的な中間温度は、それぞれ１２８℃〜１３２℃の範囲であり得る。（Ｂ）と（Ｃ）の組み合わせが１２８℃〜１３５℃の融解ピーク温度と１３７℃〜１４５℃の最終融解ピーク温度を有する場合、典型的な第１の冷却温度はそれぞれ１３８℃〜１５０℃の範囲であり、典型的な中間温度は、それぞれ１２３℃〜１３０℃の範囲であり得る。いくつかの態様において、冷却工程の任意の１つの実施形態は、前述の製造工程の任意の１つの実施形態と組み合わせることができる。
【００２８】
融解ピーク温度および最終融解ピーク温度は、示差走査熱量測定（ＤＳＣ）試験法に従って決定される。最終融解ピーク温度は、ＤＳＣサンプルで残りの微量の結晶が融解する温度である。
【００２９】
誘電性強化ポリエチレン配合物は、上記の通りである。誘電性強化ポリエチレン配合物は、メルトインデックス試験法に従って測定された、１０分あたり０．５〜２０グラム（ｇ／１０分）のメルトインデックス（Ｉ２）および／または０．８６〜１．００ｇ／ｃｍ３の密度を有することでさらに特徴付けられ得る。
【００３０】
誘電性強化ポリエチレン配合物は、（Ａ）ポリエチレン核生成剤を含む。（Ａ）は、ポリエチレンの核生成に有効な任意の非ポリオレフィン材料から構成され得る。多くのポリプロピレン核生成剤が知られているが、ほとんどはポリエチレンの核生成には効果的ではない。ポリエチレンの核生成に効果的ではないポリプロピレン核生成剤は、本発明から除外される。
【００３１】
（Ａ）ポリエチレン核生成剤は、（Ｂ）の溶融物、および任意選択の（Ｃ）の溶融物中で固体のままであるのに十分高い融点を有する粒子状固体である。理論に拘束されるものではないが、成分（Ａ）は、冷却ステップ中にその周りに溶融物が核生成できる焦点中心として機能することにより、つまり、固体構造またはラメラを形成および組織化することにより機能すると考える。次に、これらのラメラは、（Ｂ）の溶融物、および任意選択の（Ｃ）の溶融物のすべてが固化するまで、冷却ステップ中にサイズが大きくなり、その時点で、誘電性強化ポリエチレン配合物の製造が終了する。冷却ステップは、能動的冷却または受動的冷却を含み得る。能動的冷却は、外部温度調整材料またはデバイスを溶融物に適用して、受動的冷却からの熱損失率と比較して、溶融物からの熱損失率を増減させる。外部温度調整材料またはデバイスによって適用される冷却は、等温（一定温度）または動的（例えば、継続的に温度を下げる）であり得る。受動的冷却または自然冷却により、溶融物は能動的に加熱または冷却されていない支持体上で周囲雰囲気内に置くことができる。絶縁電力ケーブルの製造中、冷却ステップは通常、能動的冷却を含む。冷却速度は、冷却方法（能動的または受動的）、冷却される溶融物の質量、および冷却が始まる溶融物の開始温度に応じて、毎分０．１℃〜２０℃であり得る。
【００３２】
（Ａ）ポリエチレン核生成剤は、１，２−ジカルボン酸またはステアリン酸のカルシウム塩または亜鉛塩であり得る。（Ａ）は、（Ａ１）〜（Ａ７）からなる群から選択され得る：（Ａ１）カルシウム（１Ｒ、２Ｓ）−シス−シクロヘキサン−１，２−ジカルボン酸（１：１）、（Ａ２）カルシウムステアレート（１：２）、（Ａ３）亜鉛ステアレート（１：２）、（Ａ４）（Ａ１）と（Ａ２）の組み合わせ、（Ａ５）（Ａ１）と（Ａ３）の組み合わせ、（Ａ６）（Ａ２）と（Ａ３）の組み合わせ、（Ａ７）（Ａ１）、（Ａ２）、および（Ａ３）の組み合わせ。（Ａ）の有効量は、（Ａ）、（Ｂ）および任意の（Ｃ）の重量の合計の０．０１〜１．０重量パーセント（重量％）、あるいは０．０５〜０．５０重量％、あるいは０．１０〜０．３０重量％である。
【００３３】
誘電性強化ポリエチレン配合物はまた、成分（Ｂ）マルチモーダル超高密度ポリエチレン（マルチモーダルｕＨＤＰＥ）組成物を含む。（Ｂ）マルチモーダルｕＨＤＰＥ組成物は、長鎖分岐ポリエチレン（ＬＣＢ含有ＰＥ）ホモポリマー構成成分と線状ポリエチレンホモポリマー構成成分を含む。（Ｂ）の特性は、（Ａ）ポリエチレン核生成剤を含まない（Ｂ）で測定される。（Ｂ）は、０．９５８〜０．９６９ｇ／ｃｍ３、あるいは０．９５８〜０．９６８ｇ／ｃｍ３、あるいは０．９５８〜０．９６７ｇ／ｃｍ３、あるいは０．９５８〜０．９６５ｇ／ｃｍ３の第１の密度ｄ１によって特徴付けられる。（Ｂ）マルチモーダルｕＨＤＰＥ組成物は、（２）絶縁構成成分の４９〜９９．９９重量％、あるいは６５．０〜９９．９９重量％、あるいは９５．００〜９９．９９重量％であり得る。
【００３４】
（Ｂ）マルチモーダルｕＨＤＰＥ組成物は、（ａ）〜（ｇ）の特性のいずれか１つによって特徴付けることができる：（ａ）ゼロ剪断粘度比（ＺＳＶＲ）試験法（後述）に従って測定されるゼロ剪断粘度比（ＺＳＶＲ）が１．０〜４．０、あるいは１．０〜２．０、あるいは２．０超〜４．０未満（ｂ）ＡＳＴＭ１２３８−０４（１９０℃、２１．６キログラム（ｋｇ）／１９０℃、２．１６ｋｇ）に従って測定されるメルトフロー比（Ｉ２１／Ｉ２）が３０〜１５０あるいは４０〜１００、あるいは７０〜１５０（ｃ）ＡＳＴＭ１２３８−０４（１９０℃、２．１６ｋｇ）に従って測定されるメルトインデックス（Ｉ２）が、０．５ｇ／１０分〜３．０ｇ／１０分、あるいは０．８ｇ／１０分〜１．５ｇ／１０分、（ｄ）ＡＳＴＭ  Ｄ７９２−１３、方法Ｂに従って測定される第１の密度ｄ１が、０．９５８〜０．９７０ｇ／ｃｍ３、あるいは０．９５８ｇ／ｃｍ３〜０．９６５ｇ／ｃｍ３、あるいは０．９６６ｇ／ｃｍ３〜０．９７５ｇ／ｃｍ３、あるいは０．９６６ｇ／ｃｍ３〜０．９７０ｇ／ｃｍ３、あるいは０．９６４ｇ／ｃｍ３〜０．９６８ｇ／ｃｍ３（例えば、０．９６５または０．９６７ｇ／ｃｍ３）、（ｅ）（Ｂ）マルチモーダルｕＨＤＰＥ組成物はバイモーダルであり、および／またはＬＣＢ含有ＰＥホモポリマー構成成分と線状ポリエチレンホモポリマー構成成分からなる、（ｆ）（Ｂ）マルチモーダルｕＨＤＰＥ組成物は、架橋されていない（ただし架橋可能）または架橋されている、（ｇ）誘電性強化ポリエチレン配合物の、（Ｂ）マルチモーダルｕＨＤＰＥ組成物は、加速ウェットエージング試験方法に従って測定される第３のＡＣ絶縁破壊強度保持値ｂｓｒ３（％）および第２のＡＣ絶縁破壊強度保持値ｂｓｒ２（％）が、（Ｂ）のｂｓｒ３よりも少なくとも１．０％、あるいは少なくとも２．０％、あるいは少なくとも５．０％高い（ｂｓｒ２およびｂｓｒ３は加速ウェットエージング試験法によって測定される）。あるいは、（ｈ）から（ｊ）のいずれか１つ：（ｈ）（ａ）〜（ｄ）の任意の３つ。（ｉ）（ａ）〜（ｄ）のそれぞれ。（ｊ）（ａ）〜（ｄ）のそれぞれ、および（ｅ）〜（ｇ）の任意の１つ。ＺＶＳＲは、ＺＳＶＲ試験法に従って１９０℃で測定されたＬＣＢ含有ＰＥホモポリマー構成成分のゼロ剪断粘度（ＺＳＶ）と線状ポリエチレンホモポリマー構成成分のＺＳＶとの比である。
【００３５】
（Ｂ）マルチモーダルｕＨＤＰＥ組成物は、溶液重合プロセスによって、および米国特許第８，８２９，１１５Ｂ２号に記載されている重合触媒を用いて製造することができる。例えば、（Ｂ）は、（１）（Ｂ）のＬＣＢ含有ＰＥホモポリマー構成成分を製造するための唯一のモノマーとしてエチレンを重合することを含むプロセスによって製造され得、重合は、得られるＬＣＢ含有ＰＥホモポリマーに長鎖分岐が製造されるように行われ、エチレンを唯一のモノマーとして重合して、（Ｂ）の線状ポリエチレンホモポリマー構成成分を製造し、それにより（Ｂ）を生成する。ＬＣＢ含有ＰＥホモポリマー構成成分は、ＬＣＢ含有ＰＥホモポリマーから本質的になり得る、あるいは、ＬＣＢ含有ＰＥホモポリマーからなり得る。（Ｂ）の線状ポリエチレンホモポリマー構成成分は、線状ポリエチレンホモポリマーから本質的になり得る、あるいは線状ポリエチレンホモポリマーからなり得る。線状ポリエチレンホモポリマー構成成分の線状ポリエチレンホモポリマー自体は、長鎖分岐がなく、あるいは長鎖分岐（ＬＣＢ）および短鎖分岐（ＳＣＢ）の両方がない。線状ポリエチレンホモポリマーから本質的になる線状ポリエチレンホモポリマー構成成分は、さらに少量の分岐ポリエチレンホモポリマー（（Ｂ）のＬＣＢ含有ＰＥホモポリマー構成成分とは異なる）を、線状ポリエチレンホモポリマー構成成分が製造されるエチレンを重合するステップの副生成物として有する。線状ポリエチレンホモポリマーは、実質的に線状、あるいは線状であり得る。ＬＣＢ含有ＰＥホモポリマー構成成分のＬＣＢは、触媒および溶液重合プロセスを使用して作られたものの固有の機能である。
【００３６】
重合は、第１の触媒の存在下で行われ、ＬＣＢ含有ＰＥホモポリマー構成成分または線状ポリエチレンホモポリマー構成成分を、第１の反応器またはマルチパート反応器の第１の部分で製造し、次に、（２）有機金属触媒を含む第２の触媒の存在下で新たに供給されたエチレンを反応させ、それにより、少なくとも１つの他の反応器またはマルチパート反応器の後の部分において、ＬＣＢ含有ＰＥホモポリマー構成成分または線状ポリエチレンホモポリマー構成成分を製造する。第１および第２の触媒は同じまたは異なり、第１および第２の触媒のそれぞれは、少なくとも１つの助触媒（活性剤）を、独立して、図１に示される式（Ｉ）の多価アリールオキシエーテルの金属錯体であるプレ触媒と接触させることによって独立して製造される。式（Ｉ）は、米国特許第ＵＳ８，８２９，１１５Ｂ２号で使用されるＭ３、Ａｒ４、Ｔ４、Ｒ２１、Ｒ３、およびＲＤ基を含む。式（Ｉ）において、Ｍ３は、Ｔｉ、ＨｆまたはＺｒ、あるいはＺｒであり、各Ａｒ４は独立に、置換（Ｃ９〜Ｃ２０）アリール基であり、各置換基は、独立して（Ｃ１〜Ｃ２０）アルキル基、（Ｃ３〜Ｃ２０）シクロアルキル基、（Ｃ６〜Ｃ２０）アリール基、（Ｃ１〜Ｃ２０）アルキル、（Ｃ３〜Ｃ２０）シクロアルキル、または（Ｃ６〜Ｃ２０）アリール基のハロ置換誘導体、（Ｃ１〜Ｃ２０）アルキル、（Ｃ３〜Ｃ２０）シクロアルキル、または（Ｃ６〜Ｃ２０）アリール基のトリヒドロカルビル置換誘導体、（Ｃ１〜Ｃ２０）アルキル、（Ｃ３〜Ｃ２０）シクロアルキル、または（Ｃ６〜Ｃ２０）アリール基のハロヒドロカルビル置換誘導体、（ただし、少なくとも１つの置換基の少なくとも１つ、あるいは各Ａｒ４は、それが結合している（Ｃ９〜Ｃ２０）アリール基との共平面性を欠いている）、からなる群から選択され、各Ｔ４は、各出現において独立して、（Ｃ２〜Ｃ２０）アルキレン、（Ｃ３〜Ｃ２０）シクロアルキレン、または（Ｃ４〜Ｃ２０）シクロアルケニレン基であり、各Ｒ２１は、独立して、水素、ハロ、ヒドロカルビル、トリヒドロカルビルシリル、トリヒドロカルビルシリルヒドロカルビル、アルコキシ、または水素原子を数えない３〜５０原子のジ（ヒドロカルビル）アミノ基であり、各Ｒ３は、独立して、水素、ハロ、ヒドロカルビル、トリヒドロカルビルシリル、トリヒドロカルビルシリルヒドロカルビル、アルコキシ、または水素原子を数えない３〜５０原子のアミノである、または、同じアリーレン環上の２つのＲ３基が一緒に結合するか、または同じまたは異なるアリーレン環上のＲ３基およびＲ２１基が一緒に結合し、それによって２つの位置でアリーレン基に結合した二価配位子基を形成する、または２つの異なるアリーレン環を結合し、各ＲＤは、独立して、水素原子を数えない４〜２０原子のハロ、ヒドロカルビル、またはトリヒドロカルビルシリル基であるか、または２つのＲＤ基が一緒に結合して、ヒドロカルビレン、ジエン−ジイル、またはポリ（ヒドロカルビル）シリレン基を形成する。
【００３７】
同じものを有するポリエチレンホモポリマー中の長鎖分岐（ＬＣＢ）：１つ以上の一価アルキル基、ポリエチレンホモポリマーの骨格上のペンダント、であって各一価アルキル基は式−（ＣＨ２ＣＨ２）ｍＣＨ２ＣＨ３、であり、各下付き文字ｍは、独立して２０以上の整数である。
【００３８】
同じものを有する一般的なポリエチレンコポリマーにおける短鎖分岐（ＳＣＢ）：一価のアルキル基は、式−（ＣＨ２ＣＨ２）ｎＣＨ２ＣＨ３であり、各下付き文字ｎは、独立して、ポリエチレン共重合体の骨格の０〜９の整数である。ＳＣＢはＬＣＢとは異なり、ＳＣＢはαオレフィンコモノマーの一部に由来するが、ＬＣＢはエチレンモノマーに由来する。
【００３９】
ホモポリマー：本質的に１つだけのモノマーから作られた構成単位からなる高分子、またはそのような高分子の集合。ホモポリマーは、線状（すなわち、ＳＣＢまたはＬＣＢを有さない）または分岐（ＬＣＢを含むが、ＳＣＢを含まない）であり得る。
【００４０】
誘電性強化ポリエチレン配合物は、０、１、またはそれ以上の成分（Ｃ）〜（Ｊ）を含む。
【００４１】
任意選択の成分（Ｃ）低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）ポリマー。（Ｃ）は、重合触媒なしで、エチレン、および任意選択の極性モノマー（すなわち、極性コモノマー）を重合することによって製造され得る。（Ｃ）ＬＤＰＥポリマーは、高圧反応器内でエチレン、および任意選択の極性モノマーを重合して、（Ｃ）を高圧反応器−低密度ポリエチレンポリマー（ＨＰＲ−ＬＤＰＥ）として製造することによって製造することができる。ＨＰＲ−ＬＤＰＥの製造方法は通常、重合触媒を使用せず、代わりにフリーラジカル重合を使用する。高圧反応器は、管状反応器または撹拌オートクレーブ反応器であり得る。管状反応器では、圧力は１７０〜３１０メガパスカル（ＭＰａ）（２５，０００〜４５，０００ポンド／平方インチ（ｐｓｉ））であり、反応器温度は２００〜３５０℃である。撹拌オートクレーブ反応器では、圧力は６９〜２０７ＭＰａ（１０，０００〜４５，０００ｐｓｉ）で、反応器温度は１７５〜２５０°Ｃである。管状反応器で製造されるＨＰＲ−ＬＤＰＥポリマーは、撹拌オートクレーブで製造されるＨＰＲ−ＬＤＰＥとは異なる特性を持つ場合がある。いくつかの態様では、（Ｃ）は管状反応器で製造されるＨＰＲ−ＬＤＰＥポリマー、あるいは撹拌されたオートクレーブで製造されるＨＰＲ−ＬＤＰＥである。いくつかの態様において、（Ｃ）ＬＤＰＥポリマーの構成単位（繰り返し単位）は、エチレンから製造された構成単位からなり、極性コモノマーから製造された構成単位を含まない。他の態様では、（Ｃ）ＬＤＰＥポリマーの構成単位（繰り返し単位）は、エチレンから製造された構成単位および極性コモノマーから製造された構成単位からなる。極性コモノマーは、酢酸ビニル、アクリル酸エチル、またはメタクリル酸エチルなどの不飽和カルボン酸エステルであり得る。重合触媒なしでの重合は、周知の方法に従って、高圧管状反応器またはオートクレーブ反応器で実施することができる。
【００４２】
（Ｃ）ＬＤＰＥポリマーは、弾性率試験法に従って測定された、１１０℃〜１３０℃の温度での弾性率、ゼロ剪断粘度（ＺＳＶ）試験法に従って測定された、１９０℃でのゼロ剪断粘度。結晶化度試験法に従って測定された結晶化度、加速ウェットエージング試験法に従って測定された第２のＡＣ絶縁破壊強度保持値ｂｓｒ２によって特徴付けられ得る。
【００４３】
いくつかの態様において、誘電性強化ポリエチレン配合物は、成分（Ｃ）を含まない。他の態様では、誘電性強化ポリエチレン配合物は、成分（Ｃ）をさらに含む。いくつかの態様では、誘電性強化ポリエチレン配合物は、実施例で後述するＬＤＰＥ（Ｃ１）をさらに含む。
【００４４】
任意選択の成分（Ｄ）有機過酸化物。炭素原子、水素原子、および２個以上の酸素原子を含有し、かつ少なくとも１つの−Ｏ−Ｏ−基を有する分子（ただし、２つ以上の−Ｏ−Ｏ−基がある場合、各−Ｏ−Ｏ−基は、１個以上の炭素原子を介して別の−Ｏ−Ｏ−基に間接的に結合する）、またはそのような分子の集合。（Ｄ）有機過酸化物は、その硬化、特に（Ｄ）有機過酸化物の分解温度以上の温度への加熱を含む硬化が望まれる場合、誘電性強化ポリエチレン配合物に（例えば、浸漬またはブレンディングによって）添加され得る。（Ｄ）有機過酸化物は、式ＲＯ−Ｏ−Ｏ−ＲＯのモノペルオキシドであってもよく、式中、各ＲＯは、独立して、（Ｃ１〜Ｃ２０）アルキル基または（Ｃ６〜Ｃ２０）アリール基である。各（Ｃ１〜Ｃ２０）アルキル基は、独立して、非置換であるか、または１個もしくは２個の（Ｃ６〜Ｃ１２）アリール基で置換されている。各（Ｃ６〜Ｃ２０）アリール基は、非置換であるか、または１〜４個の（Ｃ１〜Ｃ１０）アルキル基で置換されている。あるいは、（Ｄ）は、式ＲＯ−Ｏ−Ｏ−Ｒ−Ｏ−Ｏ−ＲＯのジペルオキシド（式中、Ｒは、（Ｃ２〜Ｃ１０）アルキレン、（Ｃ３〜Ｃ１０）シクロアルキレン、またはフェニレンなどの二価炭化水素基であり、各ＲＯは、上記で定義した通りである）であり得る。（Ｄ）有機過酸化物は、ビス（１，１−ジメチルエチル）ペルオキシド、ビス（１，１−ジメチルプロピル）ペルオキシド、２，５−ジメチル−２，５−ビス（１，１−ジメチルエチルペルオキシ）ヘキサン、２，５−ジメチル−２，５−ビス（１，１−ジメチルエチルペルオキシ）ヘキシン、４，４−ビス（１，１−ジメチルエチルペルオキシ）吉草酸、ブチルエステル、１，１−ビス（１，１−ジメチルエチルペルオキシ）−３，３，５−トリメチルシクロヘキサン、過酸化ベンゾイル、ｔｅｒｔ−ブチルペルオキシ安息香酸、ジ−ｔｅｒｔ−アミルペルオキシド（「ＤＴＡＰ」）、ビス（α−ｔ−ブチル−ペルオキシイソプロピル）ベンゼン（「ＢＩＰＢ」）、イソプロピルクミルｔ−ブチルペルオキシド、ｔ−ブチルクミルペルオキシド、ジ−ｔ−ブチルペルオキシド、２，５−ビス（ｔ−ブチルペルオキシ）−２，５−ジメチルヘキサン、２，５−ビス（ｔ−ブチルペルオキシ）−２，５−ジメチルヘキシン−３，１，１−ビス（ｔ−ブチルペルオキシ）−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ペルオキシド、ブチル４，４−ジ（ｔｅｒｔ−ブチルペルオキシ）吉草酸ブチル、またはジ（イソプロピルクミル）ペルオキシド、または過酸化ジクミルであり得る。（Ｄ）有機過酸化物は、過酸化ジクミルであり得る。いくつかの態様では、２個以上の（Ｄ）有機過酸化物のブレンド、例えば、ｔ−ブチルクミル過酸化物およびビス（ｔ−ブチルペルオキシイソプロピル）ベンゼンの２０：８０（ｗｔ／ｗｔ）ブレンド（例えば、Ａｒｋｅｍａから市販されているＬＵＰＥＲＯＸ  Ｄ４４６Ｂ）のみが使用される。いくつかの態様では、少なくとも１個、あるいは各（Ｄ）有機過酸化物は、１個の−Ｏ−Ｏ−基を含む。いくつかの態様において、誘電性強化ポリエチレン配合物は、（Ｄ）を含まない。存在する場合、（Ｄ）有機過酸化物は、誘電性強化��リエチレン配合物の０．０５〜３．０重量％、または０．１〜３重量％、または０．５〜２．５重量％であり得る。
【００４５】
任意選択の成分（Ｅ）酸化防止剤。（Ｅ）は、誘電性強化ポリエチレン配合物に抗酸化特性を提供するために使用され得る。適切な（Ｅ）の例は、硫黄含有ヒンダードビスフェノール（ＳＣＨＢＰ）であるビス（４−（１−メチル−１−フェニルエチル）フェニル）アミン（例えば、ＮＡＵＧＡＲＤ  ４４５）、２，２’−メチレン−ビス（４−メチル−６−ｔ−ブチルフェノール）（例えば、ＶＡＮＯＸ  ＭＢＰＣ）、２，２’−チオビス（２−ｔ−ブチル−５−メチルフェノール（ＣＡＳ番号９０−６６−４、市販のＬＯＷＩＮＯＸ  ＴＢＭ−６）、２，２’−チオビス（６−ｔ−ブチル−４−メチルフェノール）（ＣＡＳ番号９０−６６−４、市販のＬＯＷＩＮＯＸ  ＴＢＰ−６）、トリス［（４−ｔｅｒｔ−ブチル−３−ヒドロキシ−２，６−ジメチルフェニル）メチル］−１，３，５−トリアジン−２，４、６−トリオン（例えば、ＣＹＡＮＯＸ  １７９０）、オクタデシル３，５−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−４−ヒドロキシヒドロシンナメート、テトラキス（メチレン（３，５−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−４−ヒドロキシヒドロシンナメート）メタン、トリス（２，４−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−フェニル）ホスファイト、ペンタエリスリトールテトラキス（３−（３，５−ビス（１，１−ジメチルエチル）−４−ヒドロキシフェニル）プロピオネート）（例えば、ＩＲＧＡＮＯＸ  １０１０、ＣＡＳ番号６６８３−１９−８）、３，５−ビス（１，１−ジメチルエチル）−４−ヒドロキシベンゼンプロパン酸２，２’−チオジエタンジイルエステル（例えば、ＩＲＧＡＮＯＸ  １０３５、ＣＡＳ番号４１４８４−３５−９）、およびジステアリルチオジプロピオネート（「ＤＳＴＤＰ」）である。ＳＣＨＢＰは、４，４’−チオビス（２−（１，１−ジメチルエチル）−５−メチルフェノール）（４，４’−チオビス（２−ｔｅｒｔ−ブチル−５−メチルフェノール）としても知られており、ＣＡＳ番号９６−６９−５を有する）、または２，２’−チオビス（６−（１，１−ジメチルエチル）−４−メチルフェノール）であり、ＣＡＳ番号９０−６６−４を有し得る。あるいは、ＳＣＨＢＰは、４，４’−チオビス（２−（１，１−ジメチルエチル）−５−メチルフェノール）であり得る。いくつかの態様において、誘電性強化ポリエチレン配合物は、（Ｅ）を含まない。存在する場合、（Ｅ）は、誘電性強化ポリエチレン配合物の０．０１〜５重量％、または０．０５〜１．５重量％、または０．１〜１．０重量％であってもよい。（Ｄ）と（Ｅ）の両方が存在する場合、（Ｅ）酸化防止剤と（Ｄ）有機過酸化物の重量／重量比は２未満であり得る（つまり、（Ｅ）／（Ｄ）（ｗｔ／ｗｔ）＜２）。いくつかの態様において、存在する場合、（Ｅ）抗酸化剤は、オクタデシル３，５−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−４−ヒドロキシヒドロシンナメートから選択される。テトラキス（メチレン（３，５−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−４−ヒドロキシヒドロシンナメート）メタン；トリス（２，４−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−フェニル）ホスファイト；それらの任意の２つの組み合わせ；およびそれらの３つすべての組み合わせから選択される。
【００４６】
オプションの成分（Ｆ）架橋剤。（Ｆ）は炭素系助剤であり、２つ以上のオレフィン架橋基に結合した部分構造基を含み、ここで、部分構造基は、骨格または環炭素原子と、任意選択の、窒素および／または酸素原子を含むが、ケイ素原子は含まない骨格または環をそれぞれ含む非環式または環状多価基である。例としては、２−アリルフェニルアリルエーテル、４−イソプロペニル−２，６−ジメチルフェニルアリルエーテル、２，６−ジメチル−４−アリルフェニルアリルエーテル、２−メトキシ−４−アリルフェニルアリルエーテル、２，２’−ジアリルビスフェノールＡ、Ｏ、Ｏ’−ジアリルビスフェノールＡ、またはテトラメチルジアリルビスフェノールＡ、２，４−ジフェニル−４−メチル−１−ペンテン、１，３−ジイソプロペニルベンゼン、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、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’，Ｎ”，Ｎ”−ヘキサアリル−１，３，５−トリアジン−２，４，６−トリアミン、トリアリルオルトホルメート、ペンタエリスリトールトリアリルエーテル、トリアリルシトレート、トリアリルアコニテート、トリメチロールプロパントリアクリレート、トリメチロールプロパントリメチルアクリレート、エトキシ化ビスフェノールＡジメタクリレート、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、プロポキシル化グリセリルトリアクリレート、少なくとも５０重量％の１，２−ビニル含有量を有するポリブタジエン、トリビニルシクロヘキサン、およびこれらの任意の２つ以上の混合物である。炭素ベースの助剤は、トリアジニル官能性ヒンダードピペリジンであり得る。トリアジニル官能性ヒンダードピペリジンは、連結基を介して、ヒンダードピペリジニル官能基に直接または間接的に共有結合したトリアジニル官能基（すなわち、１，３，５−トリアザフェニル）からなる任意の化合物、オリゴマー、またはポリマーであり得る。ヒンダードピペリジニル官能基は、２，６−ジアルキル置換ピペリジニル基、２，２，６−トリアルキル置換ピペリジニル基、または２，２，６，６−テトラアルキル置換ピペリジニル基である。ヒンダードピペリジニル官能基の各アルキル基は独立して、（Ｃ１〜Ｃ４アルキル）、例えば、メチル、エチル、プロピル、１−メチルエチル、またはブチル、あるいはメチルである。（Ｃ）の例は、（ｉ）１，３，５−トリアジン−２，４，６−トリアミン、Ｎ，Ｎ’−［１，２−エタンジイルビス［［［４，６−ビス［ブチル（１，２，２，６，６−ペンタメチル−４−ピペリジニル）アミノ］−１，３，５−トリアジン−２−イル］イミノ］−３，１プロパンジイル］］−ビス［Ｎ，Ｎ’−ジブチル−Ｎ，Ｎ’−ビス（１，２，２，６，６−ペンタメチル−４−ピペリジニル）−、および４−ヒドロキシ−２，２，６，６，−テトラメチル−１−ピペリジンエタノールを有するコハク酸ジメチルポリマーの混合物（例えば、Ｔｉｎｕｖｉｎ  １１１）、（ｉｉ）（ポリ［［６−（１，１，３，３−テトラメチルブチル）アミノ］−１，３，５−トリアジン−２，４−���イル］［［２，２，６，６−テトラメチル−４−ピペリジル）イミノ］］ヘキサメチレン（２，２，６，６−テトラメチル−４−ピペリジル）イミノ］］）（Ｃｈｉｍａｓｓｏｒｂ  ９４４）、（ｉｉｉ）（１，３，５−トリアジン−２，４，６−トリアミン−Ｎ，Ｎ’−［１，２−エタンジイルビス［［［４．６−ビス［ブチル（１，２，２，６，６−ペンタメチル−４−ペペリジニル）アミノ］−１，３，５−トリアジン−２−イル］イミノ］−３，１−プロパンジイル］］−ビス［Ｎ，Ｎ’−ジブチル−Ｎ，Ｎ’−ビス（１，２，２，６，６−ペンタメチル−４−ピペリジニル）（Ｃｈｉｍａｓｓｏｒｂ  １１９）、ならびに（ｉｖ）１，６−ヘキサンジアミン、Ｎ−ブチル−１−ブタンアミンを有する２，４，６−トリクロロ−１，３，５−トリアジンを有するＮ，Ｎ’−ビス（２，２，６，６−テトラメチル−４−ピペリジニル）−ポリマー、およびＮ−ブチル−２，２，６，６−テトラメチル−４−ピペリジンアミン（Ｃｈｉｍａｓｓｏｒｂ  ２０２０、ＣＡＳ１９２２６８−６４−７）の反応生成物である。いくつかの態様では、（Ｆ）は、本発明の配合物および／または生成物には存在しない。存在する場合、（Ｆ）架橋剤は、硬化性ポリオレフィン添加剤配合物の０．１５〜４．９重量％、あるいは０．２〜４重量％、あるいは０．５〜３重量％であり得る。
【００４７】
任意選択の成分（Ｇ）安定化剤。（Ｇ）は、光によって引き起こされる分解を抑制する化合物である。適切な（Ｇ）の例は、ブタン二酸ジメチルエステル、４−ヒドロキシ−２，２，６，６−テトラメチル−１−ピペリジン−エタノールを有するポリマー（ＣＡＳ番号６５４４７−７７−０、市販のＬＯＷＩＬＩＴＥ  ６２）、およびポリ［［６−［（１，１，３，３−テトラメチルブチル）アミノ］−１，３，５−トリアジン−２，４−ジイル］［（２，２，６，６−テトラメチル−４−ピペリジニル）イミノ］−１，６−ヘキサンジイル［（２，２，６，６−テトラメチル−４−ピペリジニル）イミノ］］）（ＣＡＳ７１８７８−１９−８／７０６２４−１８−９、Ｃｈｉｍａｓｓｏｒｂ  ９９４ＬＤ、ＢＡＳＦ）である。いくつかの態様では、（Ｇ）は誘電性強化ポリエチレン配合物には存在しない。（Ｇ）は、存在する場合、誘電性強化ポリエチレン配合物の０．００１〜０．４重量％、あるいは０．００１〜０．２重量％、あるいは０．０１〜０．１５重量％、あるいは０．０１〜０．１０重量％であり得る。
【００４８】
任意選択の成分（Ｈ）難燃剤。（Ｈ）難燃剤は、火炎中の化学反応を抑制することによって火の広がりを抑制または遅延させる化合物である。いくつかの態様では、（Ｈ）難燃剤は（Ｈ１）鉱物、（Ｈ２）有機ハロゲン化合物、（Ｈ３）（有機）リン化合物、（Ｈ４）ハロゲン化シリコーン、または（Ｈ１）〜（Ｈ４）の任意の２つ以上の組み合わせである。（Ｈ）はアルミニウム三水和物であり得る。いくつかの態様では、（Ｈ）は、誘電性強化ポリエチレン配合物には存在しない。いくつかの態様では、（Ｈ）は、誘電性強化ポリエチレン配合物中に、すべてその総重量に基づいて、０．１〜２０重量％、あるいは１〜１０重量％、あるいは、５〜２０重量％の濃度で存在する。
【００４９】
任意選択の成分（Ｉ）は、オレフィン官能性加水分解性シランである。（Ｉ）は、少なくとも１つ、あるいは少なくとも２つ、あるいは３つのオレフィン基と、最大３つ、あるいは最大２つ、あるいは１つの加水分解性基（例えば、アルコキシ基）と、を含有する、任意のモノシランであり得る。（Ｉ）の例は、ビニルトリメトキシシラン（ＶＴＭＳ）、ビニルトリエトキシシラン（ＶＴＥＳ）、ビニルトリアセトキシシラン、またはγ−（メタ）アクリロキシプロピルトリメトキシシランであり、加水分解性シリル基は、２−トリメトキシシリルエチル、２−トリエトキシシリルエチル、２−トリアセトキシエチル、または３−トリメトキシシリルプロピルオキシカルボニルエチルもしくは３−トリメトキシシリルプロピルオキシカルボニルプロピである。いくつかの態様において、誘電性強化ポリエチレン配合物は、（Ｉ）を含まない。存在する場合、（Ｉ）は、誘電性強化ポリエチレン配合物の０．１〜５重量％、あるいは０．５〜４重量％、あるいは１〜３重量％であり得る。存在する場合、誘電性強化ポリエチレン配合物は、触媒有効量の縮合触媒（ジラウリン酸ジブチルスズまたはスルホン酸など）をさらに含んでもよい。
【００５０】
任意選択の成分（Ｊ）は、加水分解性シラン官能性ポリエチレンである。（Ｊ）は、エチレンモノマーとビニルトリアルコキシシランコモノマーとを共重合することによって製造されたポリ（エチレン−コ−ビニルトリアルコキシシラン）コポリマーであり得るか、または（Ｊ）は、ビニルトリアルコキシシランがエチレンモノマーの重合後にポリエチレンに結合されるビニルトリアルコキシシラングラフト化ポリエチレンであり得る。いくつかの態様において、誘電性強化ポリエチレン配合物は、（Ｊ）を含まない。存在する場合、（Ｊ）は、誘電性強化ポリエチレン配合物の０．１〜５重量％、あるいは０．５〜４重量％、あるいは１〜３重量％であり得る。
【００５１】
誘電性強化ポリエチレン配合物は、任意の成分（Ｄ）〜（Ｊ）から選択されない添加物を含まなくてもよい。あるいは、誘電性強化ポリエチレン配合物は、成分（Ｄ）〜（Ｊ）を含まず、加工助剤、金属不活性化剤、腐食防止剤、および充填剤から選択される少なくとも１つの添加剤を含み得る。
【００５２】
いくつかの態様において、誘電性強化ポリエチレン配合物はまた、ツリーング遅延剤（例えば、ポリ（エチレングリコール）（ＰＥＧ））を含み得る。ツリーング遅延剤は、水ツリーングおよび／または電気ツリーングを抑制する分子、またはそのような分子の集合である。ツリーング遅延剤は、水ツリーング遅延剤または電気ツリーング遅延剤であり得る。水ツリーング遅延剤は、電界と湿気または水分との複合効果にさらされるとポリオレフィンが劣化するプロセスである、水ツリーングを抑制する化合物である。電気ツリーング遅延剤は、電圧安定化剤とも呼ばれ、部分的な放電による固体電気絶縁におけるＡＣ電気的事前分解プロセスである、電気ツリーングを抑制する化合物である。電気ツリーングは、水がない場合に発生し得る。水ツリーングおよび電気ツリーングは、ポリオレフィン被覆導体を含有する絶縁電気ケーブルについての問題である。ＡＣ絶縁破壊強度の保持が改善されているため、誘電性強化ポリエチレン配合物の他の態様は、ツリーング遅延剤が含まれていないことが有益である。
【００５３】
絶縁された電気装置は、（１）電気部品を含む。（１）電気部品は機能時に発熱し、電気絶縁が必要である。（１）電気部品は、湿気（例、水蒸気を含む空気）または水（例、雨、雪）にさらされる可能性がある。したがって、（１）電気部品は（２）絶縁部品による保護を必要としている。誘電性強化ポリエチレン配合物は、（２）絶縁部品が熱および湿気にさらされたときに（２）絶縁部品の劣化を抑制する。劣化の抑制は、加速ウェットエージング試験法（２１日間の暴露、後述）に従って実験室で測定するか、より長期間にわたって現場で測定することができる。（２）絶縁部品は、（１）電気部品を水や装置の故障から保護し、絶縁された電気装置のユーザーを感電から保護する電気絶縁体である。
【００５４】
絶縁された電気装置は、（２）絶縁部品も含む。（２）絶縁部品には、（Ｂ）または（Ｃ）以外の任意のポリオレフィンが含まれていない（欠いている）場合がある。あるいは、（２）絶縁部品は、（Ｂ）または（Ｃ）ではない任意の有機ポリマーを含まなくてもよい。（２）絶縁部品には、導電体として機能する可能性のある添加剤が含まれていない。したがって、（２）には、カーボンブラックなどの添加剤や、アルミニウム、銅、金、銀などの粒子状金属は含まれていない。
【００５５】
絶縁された電気装置は、１個、２個、またはそれ以上の別個の（１）電気部品を含み得、および／または１個、２個、またはそれ以上の別個の（２）絶縁部品を含み得る。
【００５６】
絶縁された電気装置は、電気部品が電気化学電源を含む絶縁電池、電気部品がダイオードデバイスを含む絶縁ダイオード、電気部品が視覚的表示装置を含む絶縁表示、電気部品が電気化学発電機装置を含む絶縁燃料電池、電気部品が電気機械式電源を含む絶縁発電機、電気部品が集積回路デバイスを含む絶縁集積回路、電気部品が直流から交流への変換装置を含む絶縁インバータ、電気部品が太陽電池を含む絶縁太陽電池モジュール、電気部品が導電性コア（例えば、任意選択で一緒に束ねられる複数（２本以上）のワイヤ）を含み、電気部品が、導電性コアと直接接触する半導体シールド層をさらに含む絶縁電力ケーブル、電気部品が電力変換器装置を含む絶縁電源、電気部品が２本の電力ケーブルの導電性コアを一緒に接合するための導電性接続デバイスを含む絶縁コネクタ、電気部品が電気部品の導電性要素を別の電気部品の端子に接合するための導電性端子装置を含む絶縁端子、電気部品がトランジスタデバイスを含む絶縁トランジスタ、電気部品が１〜４つの導電性要素（例えば、１〜４本のワイヤ）を含む絶縁ワイヤ、からなる群から選択できる。
【００５７】
絶縁された電気装置は、絶縁された電池、絶縁された燃料電池、電気化学発電機装置、絶縁された発電機、絶縁された光起電力セルモジュール、または絶縁された電源であり得る。絶縁された電気装置は、絶縁ダイオード、絶縁集積回路、または絶縁トランジスタであり得る。絶縁された電気装置は、絶縁電力ケーブルまたは絶縁されたワイヤであり得る。絶縁された電気装置は、絶縁コネクタまたは絶縁端子であり得る。絶縁された電気装置は、絶縁インバータまたは絶縁ディスプレイであり得る。
【００５８】
絶縁された電気装置は、絶縁電力ケーブルまたは絶縁ワイヤであり得る。絶縁電力ケーブルまたは絶縁ワイヤは、絶縁構成成分で覆われた導電性コアを含み得る。導電性コアは、中実または撚り合わされたもの（例えば、ワイヤの束）であってもよい。いくつかの電力ケーブルはまた、半導電層（複数可）および／または保護ジャケット（例えば、巻線、テープ、もしくはシース）などの１つ以上の追加の要素を含有し得る。例は、低電圧（「ＬＶ」、０キロボルト（ｋＶ）超５ｋＶ未満）、中電圧（「ＭＶ」、５〜６９ｋＶ未満）、高電圧（「ＨＶ」、６９〜２３０ｋＶ）、および超高電圧（「ＥＨＶ」、２３０ｋＶ超）の送電／配電用途に使用するものを含む、被覆金属ワイヤおよび電力ケーブルである。電力ケーブルの評価には、ＡＥＩＣ／ＩＣＥＡ規格および／またはＩＥＣ試験法が使用され得る。動作使用中の現場では、絶縁電力ケーブルは、（例えば、日光からの）紫外線および（例えば、ケーブル内で発生する）最大９０℃以上の熱の有害な影響にさらされる。
【００５９】
絶縁電力ケーブルは、低、中、高、および超高電圧の電力伝送用途で使用できる。「ワイヤ」は、導電性材料、例えば、銅もしくはアルミニウムなどの導電性金属の１本の撚り合わせもしくはフィラメント、または光ファイバーの１本の撚り合わせもしくはフィラメントを意味する。「電力ケーブル」は、絶縁層と称され得る半導体層および覆い内に配置される少なくとも１本のワイヤを含む。導電体装置は、中、高、および超高電圧の用途に使用するために設計および構成され得る。好適なケーブル設計の例は、米国特許第ＵＳ５，２４６，７８３号、米国特許第ＵＳ６，４９６，６２９号、および米国特許第ＵＳ６，７１４，７０７号に示されている。
【００６０】
絶縁電力ケーブルの導電性コアは、１つ以上の金属ワイヤで構成されてもよい。導電性コアが「撚り合わされている」場合、それは、別々のワイヤ束に細分化され得る２本以上の金属ワイヤを含有する。導電性コア内の各ワイヤは、束ねられているか否かに関わらず、（２）絶縁部品で個別にコーティングされてもよく、および／または個別の束が（２）絶縁部品でコーティングされてもよい。各（２）絶縁構成成分は独立して、単層または多層の覆い、被覆、またはシースであり得る。（２）絶縁部品は主に、日光、水、熱、酸素、他の導電性材料（例えば、短絡を防止するため）、および／または腐食性材料（例えば、化学ヒューム）などの外部環境から導電性コアおよび半導体層（複数可）を保護または絶縁するように機能する。
【００６１】
絶縁された電気装置の実施形態は、データ送信用途、および／または低、中、高、および超高電圧用途を含む電気送信用途に使用することができる。
【００６２】
本発明の配合物および生成物は、容器、車両部品、および電子パッケージングを含む他の様々な用途に有用である。
【００６３】
本明細書の任意の化合物は、天然存在比形態および／または同位体濃縮形態を含むそのすべての同位体形態を含み、それらは、医療用途または偽造防止用途を有し得る。
【００６４】
いくつかの態様では、本明細書の任意の化合物、組成物、配合物、材料、混合物、または反応生成物は、Ｈ、Ｌｉ、Ｂｅ、Ｂ、Ｃ、Ｎ、Ｏ、Ｆ、Ｎａ、Ｍｇ、Ａｌ、Ｓｉ、Ｐ、Ｓ、Ｃｌ、Ｋ、Ｃａ、Ｓｃ、Ｔｉ、Ｖ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ｇａ、Ｇｅ、Ａｓ、Ｓｅ、Ｂｒ、Ｒｂ、Ｓｒ、Ｙ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｍｏ、Ｔｃ、Ｒｕ、Ｒｈ、Ｐｄ、Ａｇ、Ｃｄ、Ｉｎ、Ｓｎ、Ｓｂ、Ｔｅ、Ｉ、Ｃｓ、Ｂａ、Ｈｆ、Ｔａ、Ｗ、Ｒｅ、Ｏｓ、Ｉｒ、Ｐｔ、Ａｕ、Ｈｇ、Ｔｌ、Ｐｂ、Ｂｉ、ランタノイド、およびアクチノイドからなる群から選択される化学元素のうちのいずれか１つを含まなくてもよいが、ただし、化合物、組成物、配合物、材料、混合物、または反応生成物によって必要とされる化学元素（例えば、ポリエチレンによって必要とされるＣおよびＨ、またはアルコールによって必要とされるＣ、Ｈ、およびＯ）は除く。
【００６５】
特に示されない限り、以下を適用する。あるいは、異なる実施形態に先行する。ＡＳＴＭは、標準化機構である、ＡＳＴＭ  Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ、Ｗｅｓｔ  Ｃｏｎｓｈｏｈｏｃｋｅｎ，Ｐｅｎｎｓｙｌｖａｎｉａ，ＵＳＡを意味する。ＩＥＣは、国際電気標準会議、Ｇｅｎｅｖａ，Ｓｗｉｔｚｅｒｌａｎｄの標準化機構を意味する。いずれの比較例も説明目的でのみ使用されており、先行技術ではない。含まないまたは欠いているは、完全に存在しないこと、あるいは検出不可能であることを意味する。ＩＳＯとは、国際標準化機構、Ｃｈｅｍｉｎ  ｄｅ  Ｂｌａｎｄｏｎｎｅｔ  ８、ＣＰ  ４０１−１２１４  Ｖｅｒｎｉｅｒ、Ｇｅｎｅｖａ，Ｓｗｉｔｚｅｒｌａｎｄを意味する。ＩＵＰＡＣとは、国際純正応用化学連合（ＩＵＰＡＣ  Ｓｅｃｒｅｔａｒｉａｔ（Ｒｅｓｅａｒｃｈ  Ｔｒｉａｎｇｌｅ  Ｐａｒｋ，Ｎｏｒｔｈ  Ｃａｒｏｌｉｎａ，ＵＳＡ））である。し得る（ｍａｙ）は、必須ではなく、選択の許容を付与する。動作可能（Ｏｐｅｒａｔｉｖｅ）は、機能的に可能または有効であることを意味する。任意選択の（任意選択で）（Ｏｐｔｉｏｎａｌ（ｌｙ））は、存在しない（または除外される）こと、あるいは存在する（または含まれる）ことを意味する。特性は、標準試験法および測定条件（例えば、粘度：２３℃および１０１．３ｋＰａ）を使用して測定される。範囲は、端点、部分範囲、およびそれらの中に包含される整数値および／または小数値を含むが、整数の範囲は小数値を含まない。室温：２３℃。±１℃
【００６６】
混合物調製法。１９０℃、毎分３０回転（ｒｐｍ）で作動する３００ｇサイズのブラベンダーミキサーを使用して、成分（Ｂ）、および任意選択の成分（Ｃ）を成分（Ａ）と溶融および混合して、冷却ステップで使用するための混合物を製造する。これについては、以下の圧縮成形プラーク調製法で説明する。
【００６７】
圧縮成形プラーク調製法。型内で誘電体強化ポリエチレン配合物を１８５°Ｃおよび１３．８ＭＰａ（２，０００ポンド／平方インチ（ｐｓｉ））の圧力で５分間加熱および圧縮し、次に１８５℃および３４５ＭＰａ（２５トン／平方インチ）で２５分間加熱および圧縮し、３４５ＭＰａで１０分間かけて室温まで急冷し、型から取り出して、指定された厚さ（１．０１６ｍｍ（４０ミル））を有する２０．３センチメートル（ｃｍ）ｘ２０．３ｃｍ（８インチｘ８インチ）の圧縮成形プラークを作成する。
【００６８】
加速ウェットエージング試験法：ＡＳＴＭ  Ｄ１４９−０９（２０１３年再承認）、商用電力周波数での固体電気絶縁材料の絶縁破壊電圧および絶縁耐力の標準試験法に従って実行する。圧縮成形プラーク調製法に従って、ポリエチレン樹脂の厚さ４０ミル（１．０１６ミリメートル（ｍｍ））の未エージングプラークを準備する。未エージングプラークを０．０１モル濃度の塩化ナトリウム水溶液に２５℃で浸漬する。浸漬したプラークを２１日間６キロボルト（ｋＶ）の電気的ストレスに供する。ただし、２５〜８００ＨＺの代わりに一定周波数１キロヘルツ（ｋＨｚ）の交流を使用して加速ウェットエージングプラークを与える点がＡＳＴＭ  Ｄ１４９−０９とは異なり、ＡＣ絶縁破壊強度を厚さ１ｍｍあたりのｋＶで測定する。ＡＳＴＭ  Ｄ１４９は、試験は２５〜８００Ｈｚの周波数で使用できると述べており、８００Ｈｚを超える周波数では誘電加熱が潜在的な問題であると述べている。１，０００ヘルツ（１ＫＨｚ）の一定周波数を使用すると、ウェットエージングが加速される。（ウェットエージングプラークのｋＶ／ｍｍ単位のＡＣ絶縁破壊強度）を（未エージングプラークのｋＶ／ｍｍ単位のＡＣ絶縁破壊強度）で割った値の１００倍に等しいＡＣ絶縁破壊強度の保持率を計算する。ＡＣ絶縁破壊強度の保持率が高いほど、ポリエチレン樹脂の電気絶縁能力が向上する。上部と下部の電極の直径は２．５４ｃｍである。印加電圧は、０ボルトから開始して６ｋＶまで、毎秒５００ボルトの速度で上昇させた。試験回路内の電流の突然の増加として特徴付けられる絶縁破壊は、回路ブレーカー、ヒューズ、電流検出回路などの検出要素を動作させ得る。測定されたｋＶ／ｍｍ値が高いほど、絶縁破壊時の印加電圧が大きく、したがって、試験されたポリエチレン樹脂の誘電破壊強度が大きい。
【００６９】
バイモダリティ試験法：ｙ軸にｄＷｆ／ｄＬｏｇＭ（質量検出器応答）を、ｘ軸にＬｏｇＭをプロットして、ＬＭＷおよびＨＭＷポリエチレン構成成分のピークの極大ｌｏｇ（ＭＷ）値を含むＧＰＣクロマトグラム曲線を取得し、およびＬＭＷとＨＭＷのポリエチレン構成成分のピーク間の極小値の有無を観測して、分解されたバイモダリティの有無を判断する。ｄＷｆは重量分率の変化、ｄＬｏｇＭはｄＬｏｇ（ＭＷ）とも呼ばれ、分子量の対数の変化である。ＬｏｇＭはＬｏｇ（ＭＷ）とも呼ばれ、分子量の対数である。
【００７０】
デコンボリューション試験法：バイモダリティ試験法を使用して取得したクロマトグラムを、９つのＳｃｈｕｌｚ−Ｆｌｏｒｙ分子量分布に分割する。そのようなデコンボリューション法は、米国特許第ＵＳ６，５３４，６０４号に記載されている。最小の４ＭＷ分布をＬＭＷポリエチレン構成成分に割り当て、最大の５つのＭＷ分布をＨＭＷポリエチレン成分に割り当てる。ＬＭＷおよびＨＭＷポリエチレン構成成分の重量分率（Ｗｆ）の合計値とそれぞれの数平均分子量（Ｍｎ）および重量平均分子量（Ｍｗ）を使用して、既知の凝集シュルツ−フローリーＭＷ分布の数学的処理によって配合物中のＬＭＷおよびＨＭＷポリエチレン構成成分のそれぞれの重量パーセント（重量％）を決定する。
【００７１】
密度試験法：ＡＳＴＭ  Ｄ７９２−１３、変位によるプラスチックの密度および比重（相対密度）の標準試験法、方法Ｂに従って測定（水以外の液体中、例えば、液体２−プロパノール中で固体プラスチックを試験するため）。結果は１立方センチメートル当たりのグラム数（ｇ／ｃｍ３）の単位で報告する。
【００７２】
結晶化度試験法：ＡＳＴＭ  Ｆ２６２５−１０に準拠した示差走査熱量測定（ＤＳＣ）を使用して測定される、示差走査熱量測定による超高分子量ポリエチレンの融解エンタルピー、結晶化度、および融点の測定のための標準試験法。結晶化度は、任意選択の成分（Ｃ）および（Ｅ）以外の添加剤を添加する前に、誘電性強化ポリエチレン配合物で測定される。結晶化度が測定される誘電性強化ポリエチレン配合物の実施形態は、成分（Ａ）、（Ｂ）、任意選択の（Ｃ）、および任意選択の（Ｅ）（例えば、０、１、２、または３つの（Ｅ））から本質的になる、または成分（Ａ）、（Ｂ）、任意選択の（Ｃ）、および任意選択の（Ｅ）（例えば、０、１、２、または３つの（Ｅ））からなる。
【００７３】
ピーク融解温度試験法：ＡＳＴＭ  Ｄ３４１８−１５、示差走査熱量測定によるポリマーの転移温度と融解エンタルピーおよび結晶化度の標準試験法。
【００７４】
弾性率試験法：動的機械分析（ＤＭＡ）によって測定される。ＴＡ  ＩｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓのＤＭＡ  Ｑ８００機器を使用して測定される。室温から１５０°Ｃまで毎分５°Ｃの一定の熱走査速度で１Ｈｚの一定周波数で試験試料を分析した。試験材料を周期的な応力の下で変形させ、弾性率（剛性）と減衰（エネルギー散逸）の特性、およびそれらの温度依存性を測定する。
【００７５】
ゲル浸透クロマトグラフィー（ＧＰＣ）試験法：重量平均分子量試験法：高温ゲル浸透クロマトグラフィー装置（ＨＴＧＰＣ、Ｐｏｌｙｍｅｒ  Ｌａｂｏｒａｔｏｒｉｅｓ）で得られたクロマトグラムを使用して、Ｍｗ、数平均分子量（Ｍｎ）、およびＭｗ／Ｍｎを決定する。ＨＴＧＰＣには、トランスファーライン、示差屈折率検出器（ＤＲＩ）、および３本のＰｏｌｙｍｅｒ  Ｌａｂｏｒａｔｏｒｉｅｓ  ＰＬｇｅｌ  １０μｍ  Ｍｉｘｅｄ−Ｂカラムが装備され、すべて１６０℃に維持されたオーブンに収容されている。方法は、ＢＨＴ処理されたＴＣＢでからなる溶媒を、毎分１．０ミリリットル（ｍＬ／分）の公称流量、および３００マイクロリットル（μＬ）の公称注入量で使用する。６グラムのブチル化ヒドロキシトルエン（ＢＨＴ、抗酸化剤）を４リットル（Ｌ）の試薬グレードの１，２，４−トリクロロベンゼン（ＴＣＢ）に溶解し、得られた溶液を０．１マイクロメートル（μｍ）のテフロンフィルターでろ過して溶媒を得ることにより溶媒を調製する。溶媒がＨＴＧＰＣ装置に入る前に、インラインデガッサで溶媒を脱気する。一連の単分散ポリスチレン（ＰＳ）標準でカラムを較正する。別に、既知体積の溶媒中の既知量のＰＳを１６０℃で２時間連続的に加熱振とうすることにより、溶媒に溶解した既知の濃度の試験ポリマーを調製する。（すべての量を重量測定で測定する。）試験ポリマーの目標溶液濃度ｃは、１ミリリットル溶液あたり０．５〜２．０ミリグラムポリマー（ｍｇ／ｍＬ）で、高分子量ポリマーには低濃度のｃが使用される。各試料を実行する前に、ＤＲＩ検出器をパージする。次に、装置内の流量を１．０ｍＬ／分に増加させ、最初の試料を注入する前に、ＤＲＩ検出器を８時間安定させる。カラム較正の一般的な較正関係を使用して、ＭｗおよびＭｎを計算する。次式を用いて、各溶出体積でのＭＷを計算する。
【数１】
2022502527.tif 000003
（式中、下付き文字「Ｘ」は、試験試料を表し、下付き文字「ＰＳ」は、ＰＳ標準を表し、ａＰＳ＝０．６７、ＰＳ＝０．０００１７５であり、ａＸおよびＫＸは公開された文献から得られる。ポリエチレンの場合、ａｘ／Ｋｘ＝０．６９５／０．０００５７９である。ポリプロピレンの場合、ａｘ／Ｋｘ＝０．７０５／０．０００２２８８である。結果のクロマトグラムの各ポイントで、次の方程式を使用して、ベースラインを差し引いたＤＲＩ信号ＩＤＲＩから濃度ｃを計算する：ｃ＝ＫＤＲＩＩＤＲＩ／（ｄｎ／ｄｃ）、（式中、ＫＤＲＩはＤＲＩを較正することによって決定される定数で、／は除算を示し、ｄｎ／ｄｃはポリマーの屈折率の増分である）。ポリエチレンの場合、ｄｎ／ｄｃ＝０．１０９である。溶出容量に対する濃度クロマトグラフィーのクロマトグラムの積分面積と、所定の濃度に注入ループ容量を掛けた値に等しい注入量との比から、ポリマーの質量回収率を計算する。特に明記しない限り、すべての分子量を１モルあたりのグラム数（ｇ／ｍｏｌ）で報告する。Ｍｗ、Ｍｎ、ＭＷＤを決定する方法のさらなる詳細については、米国特許出願第ＵＳ２００６／０１７３１２３号の２４〜２５ページの段落番号［０３３４］〜［０３４１］に記載されている。ｙ軸上にｄＷ／ｄＬｏｇ（ＭＷ）、ｘ軸上にＬｏｇ（ＭＷ）をプロットして、ＧＰＣクロマトグラムを得る（Ｌｏｇ（ＭＷ）とｄＷ／ｄＬｏｇ（ＭＷ）は上記で定義したとおりである）。
【００７６】
高負荷メルトインデックス（ＨＬＭＩまたはＩ２１）試験法：１９０℃／２１．６キログラム（ｋｇ）条件を用いた押出プラトメーターによる熱可塑性プラスチックのメルトフローレートの標準試験法（ＡＳＴＭ  Ｄ１２３８−１３）を使用。結果は、１０分あたりの溶出グラム数（ｇ／１０分）の単位で報告される。
【００７７】
長鎖分岐（ＬＣＢ）試験法：ＬＣＢの相対量は、ゼロ剪断粘度比（ＺＳＶＲ）試験法で示される。ＺＳＶＲ値が大きいほど、ＬＣＢの量が多い。
【００７８】
メルトインデックス「Ｉ２」試験法：エチレン系（コ）ポリマーの場合、以前は「条件Ｅ」として知られていた１９０℃／２．１６ｋｇの条件を使用して、ＡＳＴＭ  Ｄ１２３８−１３に従って測定される。
【００７９】
ＨＬＭＩ／ＭＩの比率（Ｉ２１／Ｉ２）は、分子量分布の指標である。
【００８０】
ゼロ剪断粘度（ＺＳＶ）試験法：動的応力レオメーター（ＤＳＲ）、平行板タイプを使用して１９０℃で測定される。直径２５ｍｍのプレートを使用する。試料の厚さは１．２７ｍｍ（５０ミル）である。１９０℃で試料に１００Ｐａまたは２５０Ｐａの一定の応力を加え、結果として生じるひずみを経時的に測定する。ひずみと時間のデータの観察に基づいて、定常状態に達した後のクリープ曲線の勾配から、１９０℃でのクリープ回復試験からゼロ剪断粘度を計算する。ＳＲ  ２００  ＤＳＲレオメトリクス機器とそのＲＨＩＯＳ操作プログラム（ソフトウェア）を使用して、ゼロ剪断粘度を計算する。
【００８１】
ゼロ剪断粘度比（ＺＳＶＲ）試験法：ＷＯ２０１７／１５１３５８Ａ１、段落［００７１］〜［００７５］に記載されているように実施される。２５ｍｍの直径の平行プレートを使用して１９０℃でＡＲ−Ｇ２応力制御レオメーター（ＴＡ  Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ；Ｎｅｗ  Ｃａｓｔｌｅ，Ｄｅｌ．）で行われたクリープ試験により得られるゼロ剪断粘度を得る。レオメーターオーブンは、固定具をゼロにする前に少なくとも３０分間１９０℃に設定する。次に、圧縮成形された試料ディスクをプレートの間に挿入し、５分間で平衡状態にする。上側プレートを所望の試験間隙より５０μｍ上に下げる。余分な材料を切り取り、上部プレートを下げて、所望の試験間隔（１．５ｍｍ）を作成する。毎分５リットル（Ｌ／分）の流量で窒素パージ下で測定を実行する。デフォルトのクリープ時間を２時間に設定する。すべての試験試料に２０パスカル（Ｐａ）の一定の低剪断応力を適用して、定常状態の剪断速度がニュートン領域内であるのに十分な低さ、例えば、１秒あたり１０−３〜１０−４（ｓ−１）の範囲であることを確認する。定常状態は、ｌｏｇ（Ｊ（ｔ））対ｌｏｇ（ｔ）（式中、Ｊ（ｔ）はクリープコンプライアンスであり、ｔはクリープ時間である）のプロットの最後の１０％の時間ウィンドウ内のすべてのデータについて線形回帰を行うことによって決定される。線形回帰の傾きが０．９７より大きい場合、定常状態に達したと見なされ、次いでクリープ試験が停止される。この試験におけるすべての場合において、傾きは２時間以内に基準を満たす。定常状態の剪断速度は、ε対ｔ（εは歪みである）のプロットの最後の１０％の時間ウィンドウにおけるすべてのデータ点の線形回帰の傾きから決定される。ゼロ剪断粘度は、加えられた応力の定常状態の剪断速度に対する比から決定した。クリープ試験中にサンプルが劣化しているかどうかを決定するために、同じ試験片についてクリープ試験の前後に１秒あたり０．１〜１００ラジアン（ｒａｄ／秒）の小振幅振動剪断試験を行う。２つの試験の複素粘度値を比較し、０．１ｒａｄ／秒での粘度値の差が５％を超える場合は、クリープ試験中にサンプルが劣化したと見なし、結果を破棄する。
【００８２】
図２の以下の式１に従って、等しい重量平均分子量（Ｍｗ−ｇｐｃ）での線状ポリエチレンホモポリマー構成成分のゼロ剪断粘度（ＺＳＶ）値（ηｏＬ）に対するＬＣＢ含有ＰＥポリエチレンホモポリマー構成成分の（ＺＳＶ）値（ηｏＢ）の比として（Ｂ）マルチモーダルｕＨＤＰＥ組成物のゼロ剪断粘度比（ＺＳＶＲ）を定義する。
【００８３】
ＺＳＶＲについては、１９０℃でクリープ試験から上記の方法によってＺＳＶ値ηｏＢおよびηｏＬを得る。上記の方法により、従来のＧＰＣ法によりＭｗ−ｇｐｃ値を決定する。線状ポリエチレンのＺＳＶ値ηｏＬとそのＭｗ−ｇｐｃとの間の相関を、一連の線状ポリエチレン参照材料に基づいて確立する。ＡＮＴＥＣ予稿集：Ｋａｒｊａｌａ，Ｔｅｒｅｓａ  Ｐ．；Ｓａｍｍｌｅｒ，Ｒｏｂｅｒｔ  Ｌ．；Ｍａｎｇｎｕｓ，Ｍａｒｃ  Ａ．；Ｈａｚｌｉｔｔ，Ｌｏｎｎｉｅ  Ｇ．；Ｊｏｈｎｓｏｎ，Ｍａｒｋ  Ｓ．；Ｈａｇｅｎ，Ｃｈａｒｌｅｓ  Ｍ．，Ｊｒ．；Ｈｕａｎｇ，Ｊｏｅ  Ｗ．Ｌ．；Ｒｅｉｃｈｅｋ，Ｋｅｎｎｅｔｈ  Ｎ．らによるポリオレフィンにおける低レベルの長鎖分岐。Ａｎｎｕａｌ  Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ  Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ−Ｓｏｃｉｅｔｙ  ｏｆ  Ｐｌａｓｔｉｃｓ  Ｅｎｇｉｎｅｅｒｓ（２００８），６６ｔｈ  ８８７−８９１は、ＺＳＶ値−Ｍｗの関係を記述する。ＺＳＶＲ試験法によって得られたＺＳＶＲ値は、（Ｂ）マルチモーダルｕＨＤＰＥ組成物の長鎖分岐（ＬＣＢ）の量の指標であり、ＺＳＶＲ値が大きいほど（Ｂ）マルチモーダルｕＨＤＰＥ組成分布中のＬＣＢの量も多くなる。
【実施例】
【００８４】
ポリエチレン核生成剤（ＰＥ−Ｎｕｃｌ．Ａｇｔ．）（Ａ５）：（Ａ１）カルシウム（１Ｒ、２Ｓ）−ｃｉｓ−シクロヘキサン−１，２−ジカルボキシレート（１：１）と（Ａ３）亜鉛ステアレート（１：２）の組み合わせ。
【００８５】
マルチモーダルｕＨＤＰＥ組成物（Ｂ１）：溶液重合手順１によって作成され、密度が０．９６６ｇ／ｃｍ３、ＺＳＶＲが３．７、メルトフロー比（Ｉ２１／Ｉ２）が４１である。
【００８６】
低密度ポリエチレンＣ１（「ＬＤＰＥ（Ｃ１）」）：０．９２１ｇ／ｃｍ３の密度、５３．２％の結晶化度、溶融ピーク温度１０６．７１℃、最終溶融ピーク温度１１２．９８℃、溶融指数（Ｉ２）２．１５ｇ／１０分、ＨＬＭＩ（Ｉ２１）１２９．９ｇ／１０分、およびメルトフロー比（Ｉ２１／Ｉ２）６０．３を有する高圧反応器低密度ポリエチレン（ＨＰＲ−ＬＤＰＥ）ポリマーである（Ｃ）ＬＤＰＥポリマーの実施形態。米国ミシガン州ミッドランドのＴｈｅ  Ｄｏｗ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｃｏｍｐａｎｙから高圧反応器ＬＤＰＥとして入手可能。
【００８７】
比較例１（ＣＥ１）：Ｔｈｅ  Ｄｏｗ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｃｏｍｐａｎｙから製品番号ＨＦＤＢ−４２０２として入手した、市販のツリー遅延剤（ＰＥＧ）含有架橋ポリエチレン（「ＴＲ−ＸＬＰＥ」）のみ。
【００８８】
酸化防止剤（Ｅ１）：オクタデシル３，５−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−４−ヒドロキシヒドロシンナメート、総配合重量あたり２５０重量百万分率（ｐｐｍ）で使用。
【００８９】
酸化防止剤（Ｅ２）：テトラキス（メチレン（３，５−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−４−ヒドロキシヒドロシンナメート）メタン、２００ｐｐｍで使用。
【００９０】
酸化防止剤（Ｅ３）：トリス（２，４−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−フェニル）ホスファイト、１０００ｐｐｍで使用。
【００９１】
プレ触媒１：ジメチル［［２，２’’’−［１，３−プロパンジイルビス（オキシ−κ．Ｏ）］ビス［３”，５，５”−トリス（１，１−ジメチルエチル）−５’−メチル［１，１’：３’、１”−テルフェニル］−２’−オラト−．κ．Ｏ］］（２−）］−、（ＯＣ−６−３３）−ジルコニウム。
【００９２】
助触媒１：ビス（水素化獣脂アルキル）メチルアンモニウムテトラキス（ペンタフルオロフェニル）ボレート（１−）
【００９３】
助触媒２：修飾メチルアルミノキサン（ＭＭＡＯ）。
【００９４】
重合手順１：任意選択の０、１またはそれ以上の添加剤を含むバイモーダルｕＨＤＰＥコポリマー組成物である（Ｂ）マルチモーダルｕＨＤＰＥ組成物を製造するために、単一の触媒および液相重合プロセスを使用する。材料。モレキュラーシーブで使用前にエチレンおよびイソパラフィン溶媒（Ｉｓｏｐａｒ−Ｅ）を精製した。上記の反応圧力までエチレン供給流と溶媒供給を別個に加圧した。個々の触媒製造構成成分（前触媒および助触媒）を精製溶媒で適切な構成成分濃度にバッチ希釈し、上記反応圧力に加圧した。すべての反応供給流を質量流量計で測定し、それらをコンピュータ自動化バルブ制御システムで独立して制御した。図３に示すように、２つの連続溶液重合反応器を直列構成で使用した。各反応器は、熱除去を伴う連続撹拌槽反応器（ＣＳＴＲ）を模倣した液体充満非断熱式等温循環ループ反応器である。温度制御された各反応器への全フレッシュな供給流（溶媒、エチレン、水素）は、供給流を熱交換器に通過させることによって単一溶液相を維持した。各注入位置間でほぼ等しい反応器容積を有する２つの位置でインジェクターを介して各反応器にすべてのフレッシュな供給物を注入した。各インジェクターは、すべてのフレッシュな質量流の半分を受け入れた。注入針を介して反応器に触媒製構成成分を注入した。各反応器のエチレン変換を指定された目標に維持するためにプレ触媒１の供給を制御した。プレ触媒１に対して計算された指定されたモル比に基づいて、助触媒１と助触媒２を供給した。各反応器供給注入位置の直後に、循環反応器内容物を有する供給流を静的混合要素で混合した。各反応器の内容物を反応熱の多くを除去するための熱交換器に通して連続的に循環させ、冷媒側の温度を特定温度で等温反応環境を維持する役割を果たす。第１の反応器からの流出物（溶媒、エチレン、水素、触媒製造構成成分、およびポリマーを含む）は、第１の反応器ループを出て、第２の反応器ループに加えられる。２番目の反応器からの流出物は、水で失活されたゾーンに入る。ポリマー安定化のためにこの同じ反応器出口位置に酸化防止剤（Ｅ１）〜（Ｅ３）を加えて（例えば、酸化防止剤）、酸化防止剤（Ｅ１）〜（Ｅ３）も含むマルチモーダルｕＨＤＰＥ組成物を生ずる。例示的なポリマーを生産するために使用される処理条件に対応する反応器流供給データの流れを表１に示す。表１は、溶媒リサイクルシステムの複雑さを説明する方法でデータを示しているため、反応システムは、１回限りのフロー図としてより簡単に扱うことができる。
【００９５】
【表１】
2022502527.tif 000004
【００９６】
発明例１（ＩＥ１）：誘電性強化ポリエチレン配合物は、０．０７５重量％のポリエチレン核生成剤（Ａ５）および酸化防止剤（Ｅ１）、（Ｅ２）、および（Ｅ３）を含むマルチモーダルｕＨＤＰＥ組成物（Ｂ１）の結晶化溶融ブレンドを含む。（Ｂ１）は、ＬＣＢ含有ＰＥホモポリマー構成成分と線状ポリエチレンホモポリマー構成成分から本質的になるバイモーダル超高密度ポリエチレン（バイモーダルｕＨＤＰＥ）組成物である。ＩＥ１は、密度０．９６３４ｇ／ｃｍ３、結晶化度７９．８％、融解ピーク温度１３５℃、融解指数（Ｉ２）１．２ｇ／１０分、ＨＬＭＩ（Ｉ２１）４７．４ｇ／１０分、メルトフロー比（Ｉ２１／Ｉ２）３９．５、およびＺＳＶ試験法に従って測定した１９０℃でのゼロ剪断粘度１０７，８００パスカル秒（Ｐａ−ｓ）を有する。
【００９７】
発明例２（ＩＥ２）：誘電性強化ポリエチレン配合物は、０．０５２５重量％のポリエチレン核生成剤（Ａ５）および酸化防止剤（Ｅ１）、（Ｅ２）、および（Ｅ３）を含むバイモーダルｕＨＤＰＥ（Ｂ１）／ＬＤＰＥ（Ｃ１）ブレンド（７０：３０）の結晶化溶融ブレンドを含む。ＩＥ２は、７０重量％の（Ｂ１）および３０重量％の（Ｃ１）を含み、密度０．９４７１ｇ／ｃｍ３、結晶化度５６％、融解ピーク温度１３４．６６℃、メルトインデックス（Ｉ２）１．６ｇ／１０分、ＨＬＭＩ（Ｉ２１）９９．０ｇ／１０分、およびメルトフロー比（Ｉ２１／Ｉ２）６１．９を有する。
【００９８】
発明例３（ＩＥ３）：誘電性強化ポリエチレン配合物は、０．０３７５重量％のポリエチレン核生成剤（Ａ５）および酸化防止剤（Ｅ１）、（Ｅ２）、および（Ｅ３）を含むバイモーダルｕＨＤＰＥ（Ｂ１）／ＬＤＰＥ（Ｃ１）ブレンド（５０：５０）の結晶化溶融ブレンドを含む。ＩＥ３は、５０重量％の（Ｂ１）と５０重量％の（Ｃ１）を含み、密度０．９３９６ｇ／ｃｍ３、結晶化度５９％、融解ピーク温度１３１．５４℃、最終融解ピーク温度１４０．１４℃、メルトインデックス（Ｉ２）１．３ｇ／１０分、ＨＬＭＩ（Ｉ２１）７０．０ｇ／１０分、メルトフロー比（Ｉ２１／Ｉ２）５３．８を有する。
【００９９】
発明の実施例４（ＩＥ４）：誘電性強化ポリエチレン配合物は、バイモーダルｕＨＤＰＥ（Ｂ１）／ＬＤＰＥ（Ｃ１）ブレンド（３０：７０、０．０２２５重量％のポリエチレン核生成剤（Ａ５）および酸化防止剤（Ｅ１）、（Ｅ２）、および（Ｅ３）を含む結晶化溶融ブレンドを含む。ＩＥ４は、３０重量％の（Ｂ１）および７０重量％の（Ｃ１）を含み、密度０．９３２４ｇ／ｃｍ３、結晶化度５４％、溶融ピーク温度１２８．６５℃、溶融指数（Ｉ２）１．４ｇ／１０分、ＨＬＭＩ（Ｉ２１）８２．６ｇ／１０分、メルトフロー比（Ｉ２１／Ｉ２）５９．０を有する。
【０１００】
ＣＥ１、ＬＤＰＥ（Ｃ１）、およびＩＥ１〜ＩＥ４は、上記のそれぞれの方法による密度、結晶化度、融解ピーク温度、最終融解ピーク温度、メルトインデックス（Ｉ２）、ＨＬＭＩ（Ｉ２１）、メルトフロー比（Ｉ２１／Ｉ２）、ウェットエージングの前後のＡＣ電気破壊強度、貯蔵弾性率、および１９０℃でのゼロ剪断粘度により特徴づけられた。ウェットエージング前後のＡＣ絶縁破壊強度、貯蔵弾性率、および１９０℃でのゼロ剪断粘度の結果を以下の表２に報告する。
【０１０１】
【表２】
2022502527.tif 000005
【０１０２】
Ｎ／ｄは、決定されていないことを意味する。Ｎ／ｔは、試験されていないことを意味する。＊ＺＳＶ試験法に基づいている。
【０１０３】
表２のデータは、ＩＥ１〜ＩＥ４の誘電性強化ポリオレフィン配合物が、（Ｃ）ＬＤＰＥのみ（ＬＤＰＥ（Ｃ１））と比較してウェット電気エージング性能を大幅に改善することを示している。理論によって見出されることを望まないが、本発明者らは、（Ａ）ポリエチレン核生成剤で作られ、ＩＥ１〜ＩＥ４で使用される（Ｂ）マルチモーダルｕＨＤＰＥ組成物の結晶相構造が、加速ウェット電気エージング条件への曝露後のより高いＡＣ絶縁破壊強度の原因であり、したがってＬＤＰＥ（Ｃ１）およびＣＥ１と比較してそれらのＡＣ絶縁破壊強度の保持を改善すると考える。ＩＥ１〜ＩＥ４の誘電性強化ポリオレフィン配合物は８５％を超えるＡＣ絶縁破壊強度を保持したが、ＬＤＰＥ（Ｃ１）の保持ＡＣ絶縁破壊強度はわずか６３％であった。さらに、ＩＥ１〜ＩＥ４の性能は、市販のツリー遅延剤（ＰＥＧ）含有架橋ポリエチレン（「ＴＲ−ＸＬＰＥ」、ＣＥ１）の性能を予想外に上回り、市販のツリー遅延剤（ＰＥＧ）含有架橋ポリエチレンは加速ウェット電気エージング後に７１％のＡＣ絶縁破壊強度を維持した。
【０１０４】
ＩＥ１〜ＩＥ４の誘電性強化ポリオレフィン配合物の貯蔵弾性率値は、９０℃〜１４０℃の温度範囲での（Ｃ）ＬＤＰＥポリマー自体（ＬＤＰＥ（Ｃ１））の貯蔵弾性率値よりもはるかに大きい。（１１０℃〜１３０℃で５Ｍｐａ超）。ＬＤＰＥベースの絶縁体は溶融する。つまり、約１１０℃で弾性率が完全に失われる。驚くべきことに、ＩＥ１〜ＩＥ４の誘電性強化ポリオレフィン配合物は寸法安定性を維持し、これは誘電性強化ポリオレフィン配合物および（２）絶縁構成成分の最大サービス温度を１４０℃まで有益に延長（増大）させる。サービス温度は、誘電性強化ポリオレフィン配合物および（２）絶縁構成成分が実世界での用途で寸法安定性を失うことなく使用し得る温度である。この拡張された最大使用温度は、誘電性強化ポリエチレン配合物、および高電圧および超高電圧電力ケーブルでの（２）絶縁構成成分の使用に特に価値がある。
【０１０５】
ＩＥ１〜ＩＥ４の誘電性強化ポリオレフィン配合物のゼロ剪断粘度は、１９０℃での（Ｃ）ＬＤＰＥポリマー自体のゼロ剪断粘度（ＬＣＰＥ（Ｃ１））よりもはるかに大きい（＞２０％）。１９０℃でのゼロ剪断粘度は、絶縁電力ケーブルの製造中に高温の窒素ガスまたは蒸気を使用する連続加硫（ＣＶ）プロセスでのポリオレフィン絶縁材料のたるみ挙動に関連している。たるみは、結果として生じる絶縁電力ケーブルの同心性に望ましくない影響を及ぼす。誘電性強化ポリエチレン配合物のゼロ剪断粘度が高いほど、ＣＶプロセス中のたるみに対する（２）絶縁構成成分の耐性が良くなる。
【０１０６】
いくつかの態様において、誘電性強化ポリエチレン配合物は、（ｉ）〜（ｉｖ）［（ｉ）（Ｃ）ＬＤＰＥ、（ｉｉ）（Ｃ１）、（ｉｉｉ）抗酸化剤（Ｅ１）、（Ｅ２）、および（Ｅ３）の少なくとも１つ、あるいは任意の２つ、あるいはそれぞれ。（ｉｖ）（Ｃ１）、（Ｅ１）、（Ｅ２）、および（Ｅ３）］のいずれか１つをさらに含む。
【図１】
2022502527.tif 000006
【図２】
2022502527.tif 000007
【図３】
2022502527.tif 000008
【手続補正書】
【提出日】令和2年1月29日(2020.1.29)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
成分（Ａ）、（Ｂ）、および任意選択の（Ｃ）［０．０１〜１．００重量パーセント（重量％）の（Ａ）ポリエチレン核生成剤と、長鎖分岐ポリエチレンホモポリマー構成成分と線状ポリエチレンホモポリマー構成成分を含み、ＡＳＴＭ  Ｄ７９２−１３、方法Ｂに従って測定した１立方センチメートルあたり０．９５８〜０．９７０グラム（ｇ／ｃｍ３）の第１の密度ｄ１を有することを特徴とする２９．００〜９９．９９重量パーセントの（Ｂ）マルチモーダル超高密度ポリエチレン（マルチモーダルｕＨＤＰＥ）組成物と、０．００〜７１．００重量％の（Ｃ）低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）ポリマー］の結晶化溶融ブレンドを含む誘電性強化ポリエチレン配合物であって、前記誘電性強化ポリエチレン配合物は、結晶化度試験方法に従って測定した４０．０％〜８５．０％未満の結晶化度を有し、前記（Ａ）ポリエチレン核生成剤は、（Ａ１）〜（Ａ７）［（Ａ１）カルシウム（１Ｒ、２Ｓ）−シス−シクロヘキサン−１，２−ジカルボキシレート（１：１）、（Ａ２）カルシウムステアレート（１：２）、（Ａ３）亜鉛ステアレート（１：２）、（Ａ４）（Ａ１）と（Ａ２）の組み合わせ、（Ａ５）（Ａ１）と（Ａ３）の組み合わせ、（Ａ６）（Ａ２）と（Ａ３）の組み合わせ、（Ａ７）（Ａ１）、（Ａ２）、および（Ａ３）の組み合わせ］からなる群から選択される、誘電性強化ポリエチレン配合物。
【請求項２】
前記誘電性強化ポリエチレン配合物が前記（Ｃ）ＬＤＰＥポリマーを含まず、前記誘電性強化ポリエチレン配合物が制限（ｉ）〜（ｉｉｉ）［（ｉ）第２の密度ｄ２が、０．９７２ｇ／ｃｍ３以下であり、ｄ２はｄ１よりも０．００１０〜０．０１００ｇ／ｃｍ３大きい（ｄ１およびｄ２はＡＳＴＭ  Ｄ７９２−１３、方法Ｂに従って測定される）、（ｉｉ）５０．０％〜８０．０％の結晶化度である（結晶化度試験法に従って測定される）、（ｉｉｉ）（ｉ）と（ｉｉ）の両方である］のいずれか１つを特徴とする、請求項１に記載の誘電性強化ポリエチレン配合物。
【請求項３】
前記誘電性強化ポリエチレン配合物が１〜７１重量％の前記（Ｃ）ＬＤＰＥポリマーを含み、制限（ｉ）〜（ｖｉｉｉ）［（ｉ）５メガパスカル（５Ｍｐａ）超かつ前記（Ｃ）ＬＤＰＥポリマーの弾性率よりも大きい、１１０℃〜１３０℃の温度で測定される弾性率（共に弾性率試験法に従って測定される）、（ｉｉ）前記（Ｃ）ＬＤＰＥポリマーのゼロ剪断粘度よりも大きい、１９０℃におけるゼロ剪断粘度（共にゼロ剪断粘度（ＺＳＶ）試験法に従って測定される）、（ｉｉｉ）５０．０％〜８５．０％の結晶化度（結晶化度試験法に従って測定される）、（ｉｖ）前記（Ｃ）ＬＤＰＥポリマーのＡＣ絶縁破壊強度保持値ｂｓｒ２よりも少なくとも１０．０％、あるいは少なくとも１５．０％、あるいは少なくとも２０．０％高いＡＣ絶縁破壊強度保持値ｂｓｒ１（ｂｓｒ１およびｂｓｒ２は加速ウェットエージング試験法に従って測定される）、（ｖ）（ｉ）と（ｉｉ）の両方、（ｖｉ）（ｉ）と（ｉｉｉ）の両方、（ｖｉｉ）（ｉｉ）と（ｉｉｉ）の両方、ならびに（ｖｉｉｉ）（ｉ）、（ｉｉ）、および（ｉｉｉ）のそれぞれ］のいずれか１つを特徴とする、請求項１に記載の誘電性強化ポリエチレン配合物。
【請求項４】
前記（Ａ）ポリエチレン核生成剤の量が、（Ａ）、（Ｂ）、および任意の（Ｃ）重量の合計の０．０５〜０．５０重量％である、請求項１〜３のいずれか一項に記載の誘電性強化ポリエチレン配合物。
【請求項５】
前記（Ａ）核生成剤、（Ｂ）マルチモーダルｕＨＤＰＥ組成物、および任意の（Ｃ）ＬＤＰＥポリマーの総量が、（２）絶縁構成成分の１００．００重量％未満であり、前記（２）絶縁構成成分が、成分（Ｄ）〜（Ｊ）［（Ｄ）有機過酸化物、（Ｅ）酸化防止剤、（Ｆ）架橋剤、（Ｇ）安定化剤、（Ｈ）難燃剤、（Ｉ）オレフィン官能性加水分解性シラン、および（Ｊ）加水分解性シラン官能性ポリエチレン］のうちの少なくとも１つ、または成分（Ｄ）〜（Ｊ）のうちの任意の６つをさらに含む、請求項１〜４のいずれか一項に記載の誘電性強化ポリエチレン配合物。
【請求項６】
誘電性強化ポリエチレン配合物を製造する方法であって、成分（Ａ）、（Ｂ）、および任意選択で（Ｃ）［０．０１〜１．００重量パーセント（重量％）の（Ａ）ポリエチレン核生成剤と、長鎖分岐ポリエチレンホモポリマー構成成分と線状ポリエチレンホモポリマー構成成分を含み、ＡＳＴＭ  Ｄ７９２−１３、方法Ｂに従って測定した１立方センチメートルあたり０．９５８〜０．９７０グラム（ｇ／ｃｍ３）の第１の密度ｄ１を有することを特徴とする２９．００〜９９．９９重量パーセントの（Ｂ）マルチモーダル超高密度ポリエチレン（マルチモーダルｕＨＤＰＥ）組成物と、０．００〜７１．００重量％の（Ｃ）低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）ポリマーの溶融物］の混合物を製造することと、前記混合物を（Ｂ）および任意選択で（Ｃ）の溶融温度未満に冷却し、それによって誘電性強化ポリエチレン配合物の混合物を製造することと、を含み、前記誘電性強化ポリエチレン配合物は、第１の交流（ＡＣ）絶縁破壊強度保持値ｂｓｒ１が８０％〜９９％であり（ｂｒｓ１は加速ウェットエージング試験法に従って測定される）、結晶化度試験法に従って測定される４０．０％〜８５．０％未満の結晶化度を有することを特徴とする、方法。
【請求項７】
（１）電気部品および（２）前記電気部品と動作可能に接触して配置される絶縁部品を備え、前記絶縁部品は、請求項１〜５のいずれか一項に記載の誘電性強化ポリエチレン配合物を含む、絶縁電気デバイス。
【請求項８】
前記（１）電気部品が、（１ａ）電気絶縁を必要とする導電性要素、および任意選択で、前記導電性要素と直接接触して配置される（１ｂ）半導電性シールドコーティングを備え、前記（１ｂ）が存在しない場合、前記（２）絶縁部品は、前記（１ａ）導電性要素と直接接触して配置され、前記（１ｂ）が存在する場合、前記（２）絶縁部品は、（１ａ）と（２）の間に配置される前記（１ｂ）半導体シールドコーティングと直接接触して配置される、請求項７に記載の絶縁電気デバイス。
【請求項９】
絶縁電池、絶縁コネクタ、絶縁ダイオード、絶縁ディスプレイ、絶縁燃料電池、絶縁発電機、絶縁集積回路、絶縁インバータ、絶縁太陽電池モジュール、絶縁電力ケーブル、絶縁電源、絶縁端子、絶縁トランジスタ、および絶縁ワイヤからなる群から選択される、請求項７または８に記載の絶縁電気デバイス。
【請求項１０】
前記電気部品の前記導電性要素が導電性コアを備え、前記電気部品が、前記導電性コアから外側に向かって順に、前記導電性コアに直接接触して配置される内側半導体シールド層、前記内部半導体シールド層と直接接触して配置される前記絶縁構成成分を備える絶縁層、前記絶縁層と直接接触して配置される外側半導体シールド層、および前記外側半導体シールド層と直接接触して配置される外側ジャケット層をさらに備える絶縁電力ケーブルを備える、請求項７〜９のいずれか一項に記載の絶縁電気デバイス。
【請求項１１】
電気を伝導する方法であって、請求項１０に記載の絶縁電気デバイスの前記絶縁電力ケーブルの前記導電性コアにわたって電圧を印加して、前記導電性コアを通る電気の流れを発生させることを含む、方法。
【国際調査報告】
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