KR102330119B1

KR102330119B1 - N,n,n’,n’,n”,n”헥사알릴１,３,５-트리아진２,４,６-트리아민 가교결합 촉진제를 갖는 가교결합성 중합체 조성물, 이의 제조 방법, 및 그것으로부터 제조된 물품

Info

Publication number: KR102330119B1
Application number: KR1020167028944A
Authority: KR
Inventors: 야빈 순; 유 차이; 홍 리앙 장; 제프리 엠. 코겐; 서라브 에스. 센구프타; 티모시 제이. 펄슨
Original assignee: 다우 글로벌 테크놀로지스 엘엘씨
Priority date: 2014-03-31
Filing date: 2015-03-20
Publication date: 2021-11-23
Also published as: US20170009060A1; WO2015149221A1; JP6598793B2; BR112016021881A2; EP3126442B1; WO2015149634A1; CA2943155A1; TW201542653A; KR20160140747A; CA2943155C; CN107108981A; EP3126442A1; MX2016012039A; EP3126442A4; BR112016021881B1; US10138353B2; TWI664220B; CN107108981B; JP2017511405A

Abstract

본 발명은 열가소성, 비-엘라스토머 에틸렌계 중합체, 유기 퍼옥사이드 및 N,N,N',N',N",N"-헥사알릴-1,3,5-트리아진-2,4,6-트리아민을 포함하는 가교결합 촉진제를 포함하는 가교결합성 중합체 조성물에 관한 것이다. 이러한 가교결합성 중합체 조성물 및 이것의 가교결합된 형태는 와이어 및 케이블 응용분야에서의 중합체층, 예컨대 전력 케이블에서의 절연체로서 이용될 수 있다.

Description

N,N,N’,N’,N”,N”헥사알릴１,３,５-트리아진２,４,６-트리아민 가교결합 촉진제를 갖는 가교결합성 중합체 조성물, 이의 제조 방법, 및 그것으로부터 제조된 물품{CROSSLINKABLE POLYMERIC COMPOSITIONS WITH N,N,N’,N’,N”,N”HEXAALLYL１,３,５TRIAZINE２,４,６TRIAMINE CROSSLINKING COAGENT, METHODS FOR MAKING THE SAME, AND ARTICLES MADE THEREFROM}

관련 출원에 대한 참조

본 출원은 2014년 3월 31일에 출원된 국제특허출원 제PCT/CN14/074376호의 이익을 주장한다.

기술분야

본 발명의 다양한 구현예는 N,N,N',N',N",N"-헥사알릴-1,3,5-트리아진-2,4,6-트리아민을 포함하는 가교결합 촉진제를 함유하는 가교결합성 중합체 조성물, 이의 제조 방법, 및 그것으로부터 제조된 물품에 관한 것이다.

서론

중전압, 고전압 및 초고전압 ("MV", "HV" 및 "EHV") 케이블은 통상적으로 절연층과 같은 가교결합된 중합체 물질, 예컨대 가교결합된 폴리에틸렌을 함유한다. 이러한 가교결합된 중합체 물질은 퍼옥사이드 개시제를 갖는 가교결합성 중합체 조성물로부터 제조될 수 있다. 퍼옥사이드와 폴리에틸렌 사이의 라디칼 반응은 바람직하지 않은 부산물을 생성하고, 이는 폴리에틸렌이 가교결합된 이후 탈기 챔버에서 고온으로 제거되어야 한다. 가교결합성 중합체 조성물의 분야에서 진보가 이루어졌으나, 개선점이 여전히 요구된다.

요약

일 구현예는 하기를 포함하는 가교결합성 중합체 조성물이다:

(a) 열가소성, 비-엘라스토머 에틸렌계 중합체;

(b) 유기 퍼옥사이드; 및

(c) N,N,N',N',N",N"-헥사알릴-1,3,5-트리아진-2,4,6-트리아민을 포함하는 가교결합 촉진제.

상세한 설명

본 발명의 다양한 구현예는 에틸렌계 중합체, 유기 퍼옥사이드, 및 N,N,N',N',N",N"-헥사알릴-1,3,5-트리아진-2,4,6-트리아민 ("HATATA")을 포함하는 촉진제를 포함하는 가교결합성 중합체 조성물과 관련된다. 추가적인 구현예는 이러한 가교결합성 중합체 조성물로부터 제조되는 가교결합된 중합체 조성물과 관련된다. 추가의 구현예는 가교결합성 중합체 조성물을 사용하는 코팅된 컨덕터의 제조 방법 및 코팅된 컨덕터에 관한 것이다.

가교결합성 중합체 조성물

전술한 바와 같이, 본원에 기재된 가교결합성 중합체 조성물의 하나의 성분은 에틸렌계 중합체이다. 본원에서 사용된 바와 같이, "에틸렌계" 중합체는 주요 (즉, 50 중량 퍼센트 ("wt%") 초과) 단량체 성분으로서 에틸렌 단량체로부터 제조되는 중합체이고, 한편 다른 공단량체가 또한 이용될 수 있다. "중합체"는 동일 또는 상이한 유형의 단량체를 반응시키는 것에 의해 (즉, 중합시키는 것에 의해) 제조되는 거대분자 화합물을 의미하고, 이는 단독중합체 및 인터폴리머를 포함한다. "인터폴리머"는 적어도 2개의 상이한 단량체 유형의 중합에 의해 제조되는 중합체를 의미한다. 이러한 일반적인 용어는 공중합체 (보통 2개의 상이한 단량체 유형으로부터 제조된 중합체를 지칭하는 것으로 이용됨), 및 2개 초과의 상이한 단량체 유형 (예를 들면, 삼원중합체 (3개의 상이한 단량체 유형) 및 사원중합체 (4개의 상이한 단량체 유형))으로부터 제조된 중합체를 포함한다.

본원에서 사용하기 위해 적합한 에틸렌계 출발 중합체는 열가소성이다. 본 기술분야의 숙련가에 의해 공지된 바와 같이, 용어 "열가소성"은 상기 특정 온도 초과에서 유연하거나 성형가능하고, 냉각시 고체 상태로 되돌아가는 중합체를 의미한다. 추가적으로, 에틸렌계 중합체는 알레스토머가 아니다. 본 기술분야의 숙련가에 의해 공지된 바와 같이, "엘라스토머"는 상대적으로 낮은 응력 하에 큰 가역적 변형이 일어나는 물질로서 정의된다. 시판되는 엘라스토머의 일부 예는 천연 고무, 에틸렌/프로필렌 (EPM) 공중합체, 에틸렌/비닐 아세테이트 공중합체, 에틸렌/프로필렌/디엔 (EPDM) 공중합체, 스티렌/부타디엔 공중합체, 염소화된 폴리에틸렌, 및 실리콘 고무를 포함한다. 이러한 중합체는 본원에서 에틸렌계 중합체로서의 사용으로부터 분명하게 배제된다.

또한, 다양한 구현예에서, 에틸렌계 중합체는 비극성일 수 있다. 중합체와 관련하여 사용되는 바와 같이, 용어 "비극성"은 탄소 원자와 탄소에 비해 더 높은 전기음성도를 갖는 다른 원자 (예컨대 O, N, F, Cl) 간의 극성 결합을 함유하지 않는 중합체, 또는 이러한 극성 결합이 존재하는 경우, 이러한 극성 결합의 대칭적 배열로 인한 총 쌍극자가 존재하지 않는 중합체를 의미한다. 다양한 구현예에서, 에틸렌계 중합체는 탄소 원자와 탄소에 비해 더 높은 전기음성도를 갖는 다른 원자 간의 극성 결합을 가지지 않을 수 있다.

다양한 구현예에서, 에틸렌계 중합체는 이에 혼입된 할라이드-함유 단량체를 가지지 않을 수 있다. 특별하게는, 다양한 구현예에서, 에틸렌계 중합체는 이에 혼입된 플루오로단량체 또는 클로로단량체를 가지지 않는다. 이와 같이, 다양한 구현예에서, 에틸렌계 중합체는 플루오로중합체이거나 클로로중합체가 아니다.

다양한 구현예에서, 에틸렌계 중합체는 에틸렌 단독중합체일 수 있다. 본원에서 사용되는 바와 같이, "단독중합체"는 단일 단량체 유형으로부터 유도된 반복 단위로 구성되는 중합체를 의미하나, 단독중합체의 제조시 사용되는 나머지 양의 다른 성분, 예컨대 사슬 이동제가 배제되지 않는다.

일 구현예에서, 에틸렌계 중합체는 전체 인터폴리머 중량 기준으로 적어도 1 wt%, 적어도 5 wt%, 적어도 10 wt%, 적어도 15 wt%, 적어도 20 wt%, 또는 적어도 25 wt%의 α-올레핀 함량을 갖는 에틸렌/알파-올레핀 ("α-올레핀") 인터폴리머일 수 있다. 이들 인터폴리머는 전체 인터폴리머 중량 기준으로 50 wt% 미만, 45 wt% 미만, 40 wt% 미만, 또는 35 wt% 미만의 α-올레핀 함량을 가질 수 있다. α-올레핀이 이용되는 경우, α-올레핀은 C₃ _-20 (즉, 3 내지 20개의 탄소 원자를 가짐) 선형, 분지형 또는 환형 α-올레핀일 수 있다. C₃ _-20 α-올레핀의 예는 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 환형 구조 예컨대 사이클로헥산 또는 사이클로펜탄을 가질 수 있고, 이는 α-올레핀 예컨대 3-사이클로헥실-1-프로펜 (알릴 사이클로헥산) 및 비닐 사이클로헥산을 생성한다. 예시적인 에틸렌/α-올레핀 인터폴리머는 에틸렌/프로필렌, 에틸렌/1-부텐, 에틸렌/1-헥센, 에틸렌/1-옥텐, 에틸렌/프로필렌/1-옥텐, 에틸렌/프로필렌/1-부텐, 및 에틸렌/1-부텐/1-옥텐을 포함한다.

다양한 구현예에서, 에틸렌계 중합체는 단독으로 또는 1개 이상의 다른 유형의 에틸렌계 중합체 (예를 들면, 단량체 조성 및 함량, 촉매적 제조 방법 등에 의해 서로 상이한 2개 이상의 에틸렌계 중합체의 블렌드)와 조합하여 사용될 수 있다. 에틸렌계 중합체의 블렌드가 이용되는 경우, 중합체는 반응기 내 임의에 시점 또는 반응 공정 이후 블렌딩될 수 있다.

다양한 구현예에서, 에틸렌계 중합체는 저밀도 폴리에틸렌 ("LDPE"), 선형-저밀도 폴리에틸렌 ("LLDPE"), 극저밀도 폴리에틸렌 ("VLDPE"), 및 이들의 2개 이상의 조합물로 이루어진 군으로부터 선택될 수 있다.

일 구현예에서, 에틸렌계 중합체는 LDPE일 수 있다. LDPE는 일반적으로 보통 분지형 에틸렌 단독중합체이고, 고압 공정을 통해 제조될 수 있다 (즉, HP-LDPE). 본원에 사용하기에 적합한 LDPE는 0.91 내지 0.94 g/cm³ 범위의 밀도를 가질 수 있다. 다양한 구현예에서, 에틸렌계 중합체는 0.915 g/cm³ 이상, 그러나 0.94 g/cm³ 미만, 또는 0.93 g/cm³ 미만의 밀도를 갖는 고압 LDPE이다. 본원에 제공되는 중합체 밀도는 ASTM 국제 ("ASTM") 방법 D792에 따라 결정된다. 본원에 사용하기에 적합한 LDPE는 20 g / 10 분 미만, 또는 0.1 내지 10 g / 10 분, 0.5 내지 5 g/10분, 1 내지 3 g / 10 분 범위의 용융 지수 (I₂), 또는 2 g / 10 분의 I₂를 가질 수 있다. 본원에 제공되는 용융 지수는 ASTM 방법 D1238에 따라 결정된다. 다르게 언급되지 않는 한, 용융 지수는 190　℃ 및 2.16 Kg에서 결정된다 (즉, I₂). 일반적으로, LDPE는 상대적으로 높은 다분산도 지수 ("PDI"; 중량-평균 분자량 대 수평균 분자량의 비)를 생성하는 넓은 분자량 분포 ("MWD")를 가진다.

일 구현예에서, 에틸렌계 중합체는 LLDPE일 수 있다. LLDPE는 일반적으로 공단량체 (예를 들면, α-올레핀 단량체)의 불균일 분포를 갖는 에틸렌계 중합체이고, 이는 다쇄 분지화로 특성화된다. 예를 들면, LLDPE는 예컨대 상기 기재된 것인 α-올레핀 단량체 및 에틸렌의 공중합체일 수 있다. 본원에 사용하기에 적합한 LLDPE는 0.916 내지 0.925 g/cm³ 범위의 밀도를 가질 수 있다. 본원에 사용하기에 적합한 LLDPE는 1 내지 20 g/10 분, 또는 3 내지 8 g/10 분 범위의 용융 지수 (I₂)를 가질 수 있다.

일 구현예에서, 에틸렌계 중합체는 VLDPE일 수 있다. VLDPE는 초저밀도 폴리에틸렌, 또는 ULDPE로서 본 기술분야에 공지되어 있을 수 있다. VLDPE는 일반적으로 공단량체 (예를 들면, α-올레핀 단량체)의 불균일 분포를 갖는 에틸렌계 중합체이고, 이는 단쇄 분지화로 특성화된다. 예를 들면, VLDPE는 상기 기재된 하나 이상의 α-올레핀 단량체와 같은 α-올레핀 단량체 및 에틸렌의 공중합체일 수 있다. 본원에서 사용하기에 적합한 VLDPE는 0.87 내지 0.915　g/cm³ 범위의 밀도를 가질 수 있다. 본원에서 사용하기에 적합한 VLDPE는 0.1 내지 20 g/10 분, 또는 0.3 내지 5 g/10 분 범위의 용융 지수 (I₂)를 가질 수 있다.

일 구현예에서, 에틸렌계 중합체는 상기 기재된 에틸렌계 중합체 중 임의의 2개 이상의 조합을 포함할 수 있다.

에틸렌계 중합체를 제조하기 위해 사용되는 제조 공정은 다양하고, 변화되고, 본 기술분야에 공지되어 있다. 임의의 종래의 또는 이후 개발되는 상기 기재된 특성을 갖는 에틸렌계 중합체의 제조 공정이 본원에 기재된 에틸렌계 중합체를 제조하기 위해 이용될 수 있다. 일반적으로, 지글러-나타 또는 카민스키-신 유형 중합 반응(Kaminsky-Sinn type polymerization reaction)에 대해 본 기술분야에 공지된 조건으로, 즉, 0 내지 250℃, 또는 30 또는 200℃의 온도 및 대기압 내지 10,000 대기압 (1,013 메가파스칼 ("MPa"))의 압력에서 중합이 이루어질 수 있다. 대부분의 중합 반응에서, 이용되는 중합 화합물에 대한 촉매의 몰비는 10^-12:1 내지 10^-1:1, 또는 10^-9:1 내지 10^-5:1이다.

본원에 사용하기에 적합한 에틸렌계 중합체의 예는 0.92 g/cm³의 밀도 및 2 g/10 분의 용융 지수 (I₂)를 갖고, 고압 공정으로 제조되는 저밀도 폴리에틸렌이다.

전술한 바와 같이, 상기-기재된 에틸렌계 중합체는 유기 퍼옥사이드와 조합된다. 본원에 사용되는 바와 같이, "유기 퍼옥사이드"는 구조: R¹-O-O-R², 또는 R¹-O-O-R-O-O-R²를 갖는 퍼옥사이드를 의미하고, 여기서 각각의 R¹ 및 R²는 하이드로카르빌 모이어티이고, R은 하이드로카르빌렌 모이어티이다. 본원에서 사용되는 바와 같은, "하이드로카르빌"은 임의로 1개 이상의 헤테로원자를 갖는 탄화수소 (예를 들면 에틸, 페닐)로부터 수소 원자를 제거하여 형성되는 1가기를 의미한다. 본원에서 사용된 바와 같이, "하이드로카르빌렌"은 임의로 1개 이상의 헤테로원자를 갖는 탄화수소로부터 2개의 수소 원자를 제거하여 형성된 2가기를 의미한다. 유기 퍼옥사이드는 동일하거나 상이한 알킬, 아릴, 알크아릴, 또는 아르알킬 모이어티를 갖는 임의의 디알킬, 디아릴, 디알크아릴, 또는 디아르알킬 퍼옥사이드일 수 있다. 일 구현예에서, 각각의 R¹ 및 R²는 독립적으로 C₁ 내지 C₂₀ 또는 C₁ 내지 C₁₂ 알킬, 아릴, 알크아릴, 또는 아르알킬 모이어티이다. 일 구현예에서, R은 C₁ 내지 C₂₀ 또는 C₁ 내지 C₁₂ 알킬렌, 아릴렌, 알크아릴렌, 또는 아르알킬렌 모이어티일 수 있다. 다양한 구현예에서, R, R¹, 및 R²는 동일하거나 상이한 탄소 원자의 수 및 구조를 가질 수 있고, 또는 R, R¹, 및 R² 중 임의의 2개는 동일한 탄소 원자의 수를 가질 수 있고, 한편 세 번째의 것은 상이한 수의 탄소 원자 및 구조를 가진다.

본원에 사용하기에 적합한 유기 퍼옥사이드는 일-작용성 퍼옥사이드 및 이-작용성 퍼옥사이드를 포함한다. 본원에서 사용된 바와 같은 "일-작용성 퍼옥사이드"는 단일 쌍의 공유결합된 산소 원자를 갖는 퍼옥사이드 (예를 들면, 구조 R-O-O-R를 가짐)를 의미한다. 본원에서 사용된 바와 같은 "이-작용성 퍼옥사이드"는 2개의 쌍의 공유결합된 산소 원자를 갖는 퍼옥사이드 (예를 들면, 구조 R-O-O-R-O-O-R을 가짐)를 의미한다. 일 구현예에서, 유기 퍼옥사이드는 일-작용성 퍼옥사이드이다.

예시적인 유기 퍼옥사이드는 디큐밀 퍼옥사이드 ("DCP"); tert-부틸 퍼옥시벤조에이트; 디-tert-아밀 퍼옥사이드 ("DTAP"); 비스(알파-t-부틸-퍼옥시이소프로필) 벤젠 ("BIPB"); 이소프로필큐밀 t-부틸 퍼옥사이드; t-부틸큐밀퍼옥사이드; 디-t-부틸　퍼옥사이드; 2,5-비스(t-부틸퍼옥시)-2,5-디메틸헥산; 2,5-비스(t-부틸퍼옥시)-2,5-디메틸헥신-3; 1,1-비스(t-부틸퍼옥시)-3,3,5-트리메틸사이클로헥산; 이소프로필큐밀 큐밀퍼옥사이드; 부틸 4,4-디(tert-부틸퍼옥시) 발레레이트; 디(이소프로필큐밀) 퍼옥사이드; 및 이들의 2개 이상의 혼합물을 포함한다. 다양한 구현예에서, 단일 유형의 유기 퍼옥사이드만이 이용된다. 일 구현예에서, 유기 퍼옥사이드는 디큐밀 퍼옥사이드이다.

전술한 바와 같이, 가교결합성 중합체 조성물은 추가로 가교결합 촉진제를 포함한다. 가교결합 촉진제는 N,N,N',N',N",N"-헥사알릴-1,3,5-트리아진-2,4,6-트리아민 ("HATATA")을 포함한다. HATATA는 하기 구조를 가진다:

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다양한 구현예에서, 가교결합성 중합체 조성물은 1개 이상의 추가의 가교결합 촉진제를 포함할 수 있다. 이러한 가교결합 촉진제의 예는 폴리알릴 가교결합 촉진제, 예컨대 트리알릴 이소시아누레이트 ("TAIC"), 트리알릴 시아누레이트 ("TAC"), 트리알릴 트리멜리테이트 ("TATM"), 트리알릴 오르토포르메이트, 펜타에리트리톨 트리알릴 에테르, 트리알릴 시트레이트, 및 트리알릴 아코니테이트; 에톡실화된 비스페놀 디메타크릴레이트; α-메틸 스티렌 이량체 ("AMSD"); 아크릴레이트계 촉진제, 예컨대 트리메틸롤프로판 트리아크릴레이트 ("TMPTA"), 트리메틸롤프로판 트리메틸아크릴레이트 ("TMPTMA"), 1,6-헥산디올 디아크릴레이트, 펜타에리트리톨 테트라아크릴레이트, 디펜타에리트리톨 펜타아크릴레이트, 트리스(2-하이드록시에틸) 이소시아누레이트 트리아크릴레이트, 및 프로폭실화된 글리세릴 트리아크릴레이트; 비닐계 촉진제, 예컨대 높은 1,2-비닐 함량을 갖는 폴리부타디엔, 및 트리비닐 사이클로헥산 ("TVCH"); 및 USP　5,346,961 및 4,018,852에 기재된 바와 같은 다른 촉진제를 포함한다.

다양한 구현예에서, 가교결합성 중합체 조성물은 전체 가교결합성 중합체 조성물 중량 기준으로 50 내지 99 wt%, 80 내지 99 wt%, 90 내지 99　wt%, 또는 95 내지 99 wt% 범위의 양으로 에틸렌계 중합체를 포함할 수 있다. 추가로, 가교결합성 중합체 조성물은 전체 가교결합성 중합체 조성물 중량 기준으로 0.1 내지 5 wt%, 0.1 내지 3　wt%, 0.4 내지 2 wt%, 0.4 내지 1.7 wt%, 0.5 내지 1.4　wt%, 또는 0.7 내지 1.0 wt% 미만의 범위의 양으로 유기 퍼옥사이드를 포함할 수 있다. 다양한 구현예에서, 유기 퍼옥사이드는 전체 가교결합성 중합체 조성물 중량 기준으로 1.2 wt% 미만, 1.0 wt% 미만, 또는 0.2 내지 0.85 wt%, 0.3 내지 0.7%, 0.4 내지 0.6% 범위의 양으로 존재할 수 있다. 또 다른 추가의 구현예에서, 유기 퍼옥사이드는 100 중량부의 에틸렌계 중합체 기준으로 1.2 백 수지당 부(parts per hundred resin) ("phr") 미만, 1.0 phr 미만, 0.85 phr 미만, 또는 0.2 내지 0.85 phr, 0.3 내지 0.7 phr, 0.4 내지 0.6 phr의 범위의 양으로 존재할 수 있다. 더욱이, 가교결합성 중합체 조성물은 전체 가교결합성 중합체 조성물 중량 기준으로 0.01 내지 15 wt%, 0.05 내지 5 wt%, 0.1 내지 3 wt%, 0.5 내지 3　wt%, 0.7 내지 3 wt%, 1.0 내지 3 wt%, 1.5 내지 3 wt%, 0.2 내지 1 wt%, 0.3 내지 0.9 wt%, 0.4 내지 0.8 wt%, 또는 0.4 내지 0.7 wt% 범위의 양으로 HATATA 가교결합 촉진제를 포함할 수 있다.

다양한 구현예에서, HATATA는 가교결합성 중합체 조성물에 존재하는 가교결합 촉진제의 총 중량 기준으로, 가교결합 촉진제의 적어도 1 wt%, 적어도 10 wt%, 적어도 20 wt%, 적어도 30 wt%, 적어도 40 wt%, 적어도 50 wt%, 적어도 60 wt%, 적어도 70 wt%, 적어도 80 wt%, 적어도 90 wt%, 또는 적어도 99 wt%로 구성될 수 있다. 추가 구현예에서, HATATA는 가교결합성 중합체 조성물에 존재하는 가교결합 촉진제의 총 중량 기준으로, 모든 또는 실질적으로 모든 가교결합 촉진제를 구성할 수 있다. 본원에서 사용되는 바와 같은, HATATA 가교결합 촉진제와 관련하여 "실질적으로 모든"은 모든 다른 가교결합 촉진제가 중량 기준으로 10 백만분율 ("ppmw") 이하의 응집물의 양으로 존재하는 것을 의미한다. 추가 구현예에서, 유기 퍼옥사이드 및 HATATA 가교결합 촉진제는 적어도 1:1, 또는 1:1 초과의 촉진제-대-퍼옥사이드 중량비로 존재할 수 있다.

다양한 구현예에서, 가교결합 촉진제 및 유기 퍼옥사이드는 적어도 1.6, 적어도 1.9, 적어도 2.5, 또는 적어도 3.0의 알릴기 대 활성 산소 원자의 몰비 및 최대 5, 최대 7.5, 최대 10, 최대 12, 또는 최대 16의 알릴기 / 활성 산소 원자를 달성하기에 충분한 양으로 존재할 수 있다. 이러한 비를 결정함에 있어서, 유기 퍼옥사이드 중의 2개의 공유 결합된 산소 원자 중 하나로서 존재하는 산소 원자 단독은 "활성 산소 원자"로 고려된다. 예를 들면, 일-작용성 퍼옥사이드는 2개의 활성 산소 원자를 가진다. 유기 퍼옥사이드 또는 다른 산소 원자에 공유 결합되지 않는 폴리아릴 가교결합 촉진제에 존재하는 산소 원자는 활성 산소 원자로 고려되지 않는다. 추가적으로, 폴리아릴 가교결합 촉진제에서 발견되는 펜던트 알릴기들만이 상기 알릴기 / 활성 산소 원자의 몰비로 포함된다. 알릴-대-활성 산소 몰비는 하기와 같이 계산된다:

상기 기재된 성분 이외, 가교결합성 중합체 조성물은 또한 비제한적으로, 항산화제, 가공 조제, 충전제, 커플링제, 자외선 흡수제 또는 안정제, 대전방지제, 핵제, 슬립제, 가소제, 윤활제, 점도 조절제, 점착부여제, 안티-블로킹제, 계면활성제, 신전유, 산 스캐빈져, 난연제, 및 금속 탈활성제를 포함하는 1개 이상의 첨가제를 함유할 수 있다. 충전제 이외 첨가제는 전형적으로 총 조성물 중량 기준으로 0.01 이하 내지 10 wt% 이상의 범위의 양으로 사용된다. 충전제는 일반적으로 더 많은 양으로 부가되나, 그 양은 총 조성물 중량 기준으로 0.01 이하 내지 65 이상 wt%와 같은 범위일 수 있다. 충전제의 예시적인 예는 전형적으로 15 나노미터 초과의 산술 평균 입자 크기를 갖는 점토, 침전된 실리카 및 실리케이트, 발연 실리카, 탄산칼슘, 분쇄 미네랄, 알루미늄 트리하이드록사이드, 수산화마그네슘, 및 카본블랙을 포함한다.

다양한 구현예에서, 가교결합성 중합체 조성물은 1개 초과의 항산화제를 포함할 수 있다. 예시적인 항산화제는 힌더드 페놀 (예를 들면, 테트라키스 [메틸렌 (3,5-디-t-부틸-4-하이드록시하이드로신나메이트)] 메탄), 레스-힌더드 페놀, 및 세미-힌더드 페놀; 포스페이트, 포스파이트, 및 포스포나이트 (예를 들면, 트리스 (2,4-디-t-부틸페닐) 포스페이트); 티오 화합물 (예를 들면, 디스테아릴 티오디프로피오네이트, 디라우릴 티오디프로피오네이트); 다양한 실록산; 및 다양한 아민 (예를 들면, 중합된 2,2,4-트리메틸-1,2-디하이드로퀴놀린)을 포함한다. 다양한 구현예에서, 항산화제는 디스테아릴 티오디프로피오네이트, 디라우릴 티오디프로피오네이트, 옥타데실-3,5-디-t-부틸-4-하이드록시하이드로신나메이트, 벤젠프로판산, 3,5-비스(1,1-디메틸에틸)-4-하이드록시-티오디-2,1-에탄디일 에스테르, 스테아릴 3-(3,5-디-t-부틸-4-하이드록시페닐) 프로피오네이트, 옥타데실-3-(3,5-디-tert-부틸-4-하이드록시페닐)-프로피오네이트, 2,4-비스(도데실티오메틸)-6-메틸페놀, 4,4'-티오비스(6-tert-부틸-m-크레졸), 4,6-비스(옥틸티오메틸)-o-크레졸, 1,3,5-트리스(4-tert-부틸-3-하이드록시-2,6-디메틸 벤질)-1,3,5-트리아진-2,4,6-(1H,3H,5H)-트리온, 펜타에리트리톨 테트라키스(3-(3,5-디-t-부틸-4-하이드록시페닐)프로피오네이트), 2',3-비스[[3-[3,5-디-tert-부틸-4-하이드록시페닐] 프로피오닐]] 프로피오노하이드라자이드, 및 이들의 2개 이상의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택된다. 존재하는 경우 항산화제는 가교결합성 중합체 조성물의 총 중량 기준으로 0.01 내지 5 wt%, 0.01 내지 1 wt%, 0.1 내지 5 wt%, 0.1 내지 1 wt%, 또는 0.1 내지 0.5 wt%의 범위의 양으로 사용될 수 있다.

가교결합성 중합체 조성물의 제조

가교결합성 중합체 조성물의 제조는 상기 기재된 성분을 배합하는 단계를 포함할 수 있다. 예를 들면, 배합하는 단계는 (1) 모든 성분을 에틸렌계 중합체로 배합하는 단계, 또는 (2) 하기 기재된 바와 같이 침지될 수 있는 가교결합 촉진제 및 유기 퍼옥사이드를 제외하고 모든 성분을 배합하는 단계에 의해 수행될 수 있다. 가교결합성 중합체 조성물을 배합하는 단계는 본 기술분야의 숙련가에게 공지된 표준 장비에 의해 실시될 수 있다. 배합 장비의 예는 내부 회분식 믹서(internal batch mixer) 예컨대 Brabender^TM, Banbury^TM, 또는 Bolling^TM 믹서이다. 대안적으로, 1축 또는 2축 연속식 믹서, 예컨대 Farrel™ 연속식 믹서, Werner 및 Pfleiderer™ 2축 믹서 , 또는 Buss™ 혼련 연속식 압출기가 사용될 수 있다. 배합하는 단계는 에틸렌계 중합체의 용융 온도 초과의 온도로부터 에틸렌계 중합체가 분해되기 시작하는 온도 이하에서 수행될 수 있다. 다양한 구현예에서, 배합하는 단계는 100 내지 200　℃, 또는 110 내지 150 ℃ 범위의 온도에서 수행될 수 있다.

하나 이상의 구현예에서, 에틸렌계 중합체 및 임의의 선택적인 성분은 우선 상기-기재된 절차에 따라 용융 배합되고, 펠렛화될 수 있다. 다음으로, 유기 퍼옥사이드 및 가교결합 촉진제는 동시에 또는 순차적으로 생성된 에틸렌계 중합체 화합물로 침지될 수 있다. 일 구현예에서, 유기 퍼옥사이드 및 촉진제는 어느 것이든 더 큰 유기 퍼옥사이드 및 촉진제의 용융 온도 초과의 온도에서 예비혼합되고, 이후 1 내지 168 시간, 1 내지 24 시간, 또는 3 내지 12 시간의 범위의 기간 동안 30 내지 100 ℃, 50 내지 90 ℃, 또는 60 내지 80 ℃ 범위의 온도에서 유기 퍼옥사이드 및 가교결합 촉진제의 생성된 혼합물에서의 에틸렌계 중합체 화합물을 침지시키는 것이 후속될 수 있다.

생성된 가교결합성 중합체 조성물은 특정 향상된 물성을 가질 수 있다. 이론에 결합되는 것으로 의도함 없이, HATATA 가교결합 촉진제의 사용은 놀랍게도 가교결합성 중합체 조성물 외부로의 촉진제 이동에 대한 우수한 저항성을 제공할 수 있는 것으로 여겨진다. 따라서, 다양한 구현예에서, 가교결합성 중합체 조성물은 4주 기간에 걸쳐 23 ℃ 및 1 atm에서 보관되는 경우, 가교결합성 중합체 조성물의 총 중량 기준으로 1,000 백만분율 ("ppm") 미만, 750 ppm 미만, 500 ppm 미만, 또는 350 ppm 미만의 가교결합성 중합체 조성물의 표면으로의 가교결합 촉진제 이동을 나타낼 수 있다. 또한, 가교결합성 중합체 조성물은 4주 기간에 걸쳐 23 ℃ 및 1 atm에서 보관되는 경우, 가교결합성 중합체 조성물의 총 중량 기준으로 1 내지 1,000 ppm, 10 내지 750 ppm, 50 내지 500 ppm, 또는 200 내지 400 ppm의 범위의 가교결합성 중합체 조성물의 표면으로의 가교결합 촉진제 이동을 나타낼 수 있다. 촉진제의 이동을 측정하기 위한 방법은 가교결합성 중합체 조성물의 전체 중량 기준으로 2.50 wt%의 촉진제 장입량으로의 것이 하기 시험 방법 구간에 상세되어 있다.

가교결합된 중합체 조성물

상기-기재된 가교결합성 중합체 조성물은 가교결합된 에틸렌계 중합체를 형성하기 위해 경화되거나 경화가능하다. 이러한 경화는 가교결합성 중합체 조성물을 175 내지 260℃ 범위의 온도로 유지될 수 있는 가열된 경화 구간에서 증가된 온도에 가하여 수행될 수 있다. 가열된 경화 구간은 가압된 증기에 의해 가열되거나 또는 가압된 질소 가스에 의해 유도 가열될 수 있다. 이후, 가교결합된 중합체 조성물은 (예를 들면, 주위 온도로) 냉각될 수 있다.

가교결합 공정은 가교결합된 중합체 조성물 내에 휘발성 분해 부산물을 생성할 수 있다. 가교결합 이후, 가교결합된 중합체 조성물은 탈기되어 적어도 일부분의 휘발성 분해 부산물을 제거할 수 있다. 탈기는 탈기 온도, 탈기 압력 및 탈기 기간 동안 수행되어 탈기된 중합 조성물을 생성할 수 있다. 다양한 구현예에서, 탈기 온도는 50 내지 150℃, 또는 60 내지 80℃ 범위일 수 있다. 일 구현예에서, 탈기 온도는 65 내지 75℃이다. 탈기는 표준 대기압 (즉, 101,325 Pa) 하에 수행될 수 있다.

코팅된 컨덕터

컨턱터 및 절연층을 포함하는 케이블은 상기 기재된 가교결합성 중합체 조성물을 이용하여 제조될 수 있다. "케이블" 및 "전력 케이블"은 덮개, 예를 들면 절연 피복체(insulation covering) 및/또는 보호성 외부 자켓(protective outer jacket) 내의 적어도 하나의 와이어 또는 광섬유를 의미한다. 통상적으로, 케이블은 통상적으로 일반 절연 피복체 및/또는 보호성 자켓 내에서 서로 결합된 2개 이상의 와이어 또는 광섬유이다. 덮개 내의 개개의 와이어 또는 섬유는 드러나 있고, 피복되거나 또는 절연될 수 있다. 복합 케이블은 전기선 및 광섬유 모두를 포함할 수 있다. 전형적인 케이블 구조는 USP　5,246,783, 6,496,629 및 6,714,707에 예시되어 있다. "컨덕터"는 열, 광, 및/또는 전기를 전도하기 위한 1개 이상의 와이어(들) 또는 섬유(들)을 의미한다. 컨덕터는 단일-와이어/섬유 또는 다중-와이어/섬유일 수 있고, 이는 가닥 형태 또는 관형일 수 있다. 적합한 컨덕터의 비제한적인 예는 금속 예컨대 은, 금, 구리, 탄소, 및 알루미늄을 포함한다. 또한, 컨덕터는 유리 또는 플라스틱으로 제조된 광섬유일 수 있다.

이와 같은 케이블은 다양한 유형의 압출기 (예를 들면, 1축 또는 2축 유형)를 사용하여 컨덕터 상에 직접적으로 또는 개입층 상에 가교결합성 중합체 조성물을 압출함으로써 제조될 수 있다. 종래의 압출기의 설명은 USP　4,857,600에서 찾을 수 있다. 그리고, 공압출 및 압출기의 예는 USP　5,575,965에서 찾을 수 있다.

압출 이후, 압출된 케이블은 압출 다이의 가열된 경화 구간 다운스트림을 통과시켜 가교결합성 중합체 조성물의 가교를 보조하고 이에 의해 가교결합된 중합체 조성물을 제조할 수 있다. 가열된 경화 구간은 175 내지 260℃ 범위의 온도로 유지될 수 있다. 일 구현예에서, 가열된 경화 구간은 연속식 가황 ("CV") 튜브이다. 다양한 구현예에서, 가교결합된 중합체 조성물은 이후 상기에 논의된 바와 같이 냉각되고 탈기될 수 있다.

교류 케이블은 본 개시물에 따라 제조될 수 있고, 이는 저전압, 중전압, 고전압, 또는 초고전압 케이블일 수 있다. 또한, 직류 케이블은 본 개시물에 따라 제조될 수 있고, 이는 고전압 또는 초고전압 케이블을 포함할 수 있다.

시험 방법

밀도

ASTM D792에 따라 밀도를 결정한다.

용융 지수

ASTM D1238, 조건 190℃ / 2.16　kg에 따라 용융 지수, 또는 I₂를 측정하고, 10분당 용리되는 그램으로 기록한다.

무빙 다이 레오미터(Moving Die Rheometer)("MDR")

경화 거동은 ASTM D5289에 따라 180℃에서 MDR로 기록한다. 스코치 시간(scorch time) (토크에 있어서의 단위 증가를 달성하기 위한 샘플에 대해 요구되는 시간)을 특성화하기 위해 유사한 시험이 140℃ 및 150℃의 온도에서 실시된다. 다르게 언급되지 않는 한, MH 및 ML은 180℃에서 측정되는 바와 같이 기록된다.

핵자기 공명 ("NMR")

NMR 데이터를 브루커 울트라쉴드 400 플러스 NMR 분광계로부터 수집하였다. 듀테로화 클로로포름의 피크를 참조로 사용하였고, 이의 화학적 이동을 7.27 ppm으로 설정하였다.

질량 분광학 ("MS")

액체 크로마토그래피 / 질량 분석법

LC-MS 데이터를 Agilent 1220 HPLC / G6224A TOF 질량 분광계 상에서 기록하였다.

이동

펠렛 샘플을 병 속에 밀봉하였고, 특정 온도, 23℃ 및 60℃에서 에이징시켰다. 에이징이 완료된 이후, 3.000±0.001 g 펠렛 샘플을 칭량하고, 40-mL 바이알에 배치시킨다. 14.5 mL의 아세토니트릴을 바이알에 부가하고, 바이알을 밀봉하고, 5분 동안 진탕기에서 진탕시킨다. 40-mL 바이알에서 액체를 수집하고 고압 액체 크로마토그래피 ("HPLC") 분석을 위해 2-mL 샘플 바이알 내에 배치시킨다. 하기 조건에 따라 HPLC에 의해 샘플을 분석한다:

아세토니트릴 ("ACN") 용액 중의 촉진제 함량을 사전-설정된 보정 곡선으로부터 계산한다. 보정 곡선은 상기 표에서의 조건을 사용하여 2 ppm 내지 500 ppm 범위의 5개의 상이한 농도에서의 특정 촉진제의 아세토니트릴 용액에 대해 HPLC 검출기로부터의 UV 흡수 반응을 플롯팅함으로써 확립된다. 이후, 샘플 촉진제 용액의 농도를 상기 사전-확립된 곡선으로부터 결정할 수 있다. 샘플 용액에서의 촉진제의 공지된 함량을 사용하여 샘플로부터의 이동 수준을 역산할 수 있다. 수치는 샘플의 총 중량의 ppm으로 주어진다.

경화

경화된 플라크를 하기 단계에 의해 1-mm 두께로 제조한다.

1. 5분 동안 130℃에서 샘플을 예열하고;

2. 8회에 걸쳐 플레이트 개방/밀폐의 작업으로 샘플 내에 포집된 공기를 배출하고;

3. 추가 5분 동안 182℃로 플레이트 온도를 증가시키고;

4. 15분 동안 100 kN의 압력 하에 경화를 완료하고;

5. 추가 5분 동안 45℃로 플레이트 온도를 감소시킨다.

기계적 물성

ASTM D638에 따라 Instron5565 상에서 500 mm/분의 속도로 인장 시험을 수행한다.

가열 에이징

10일 및 14일 동안 150℃에서 UL 오븐에서 샘플을 에이징한다. 이후, 실온에서 24시간의 컨디셔닝 이후 기계적 물성을 측정한다.

손실 계수(Dissipation Factor)

상기 개략된 경화 단계에 따라 약 0.35 mm의 두께를 갖는 경화된 플라크를 제조한다. 3일 동안 진공 오븐에서 플라크를 탈기시킨다. Soken Automated Schering Bridge, DAC-PSC-UA에 의해 60℃ 및 1 KV에서 손실 계수를 측정한다.

재료

하기 실시예에서 하기 재료를 이용한다.

2 g/10 분의 용융 지수 (I₂) 및 0.920 g/cm³의 밀도를 갖는 제1 저밀도 폴리에틸렌 ("LDPE")를 이용한다. LDPE ("LDPE 1")는 Dow Chemical Company, Midland, MI에 의해 제조된 것이다.

이용되는 제2 LDPE ("LDPE 2")는 2 g/10 분의 용융 지수 (I₂) 및 0.920 g/cm³의 밀도를 갖는다. LDPE는 Dow Chemical Company, Midland MI, USA에 의해 제조된 것이다. LDPE 2는 0.14 wt% Cyanox 1790 (Cytec Industries 사제), 0.23 wt% 디스테아릴 티오디프로피오네이트 ("DSTDP") (Reagens 사제) 및 0.008 wt% Cyasorb UV 3346 (Cytec Industries 사제)를 함유한다.

디큐밀 퍼옥사이드는 Shanghai Fangruida Chemicals Co., Ltd로부터 시판되는 것이다.

이용되는 에틸렌 비닐 아세테이트 ("EVA")는 28 중량%의 비닐 아세테이트 함량, 0.951 g/cm³의 밀도, 및 3 g/10 분의 용융 지수 (I₂)을 갖는 ELVAX^TM 265이다. ELVAX^TM 265는 E. I. du Pont de Nemours 및 Company, Wilmington, DE, USA로부터 시판되는 것이다.

안정화제 예비블렌드는 Cyanox 1790 (Cytec Industries 사제), DSTDP (Reagens 사제) 및 Cyasorb UV 3346 (Cytec Industries 사제)의 37:61:2 wt% 혼합물의 용융 블렌드이다.

트리알릴 이소시아누레이트 ("TAIC")는 Shanghai Fangruida Chemicals Co., Ltd로부터 시판되는 것이다.

시아누르산 염화물은 Sinopharm Chemical로부터 시판되는 것이다.

탄산나트륨은 Sinopharm Chemical로부터 시판되는 것이다.

1,4-디옥산은 Sinopharm Chemical으로부터 시판되는 것이다.

디알릴아민은 Sinopharm Chemical으로부터 시판되는 것이다.

수산화나트륨은 Sinopharm Chemical으로부터 시판되는 것이다.

실시예

촉진제 제조 공정

3목 플라스크에서 30 g의 1,4-디옥산으로 3.69 g (0.02 mol) 시아누르산 및 8.90 g (0.064 mol) 탄산나트륨을 부가하여 N,N,N',N',N",N"-헥사알릴-1,3,5-트리아진-2,4,6-트리아민 ("HATATA")을 제조한다. 교반하면서, 75℃로 혼합물을 가열하고, 75℃에 도달시 추가의 5분 동안 교반한다. 다음으로, 약 15분에 걸쳐 10.22 g (0.1 mol) 디알릴아민을 점진적으로 부가하고, 이후 2.8 g의 수산화나트륨 (0.07 mol)을 부가하고, 약 90℃로 온도를 증가시킨다. 5시간 동안 90℃에서 반응 혼합물을 유지한다. 이후, 실온으로 반응 혼합물을 냉각시키고, 샌드-코어 깔때기(sand-core funnel)로 진공 여과를 사용하여 여과하여 불용성 염을 제거한다. 생성된 여과물을 감압 하에 증류하여 용매를 회수하고, 잔여물은 석유 에테르 중에 용해시키고, 실리카겔 컬럼을 통해 추가로 정제한다. 이는 우선 액상 여과물을 플라스크로부터 실리카겔 컬럼으로 이동시켜 수행되고, 2 mL의 석유 에테르를 사용하여 플라스크를 세정하고, 상기 용액을 실리카겔로 이동시킨다. 실리카겔은 300 메쉬이고, 고정상으로서 사용되고; 석유 에테르는 용리액으로서 사용된다. ¹H NMR (400 MHz, CDCl₃) δ 5.84 (m, 3H), 5.11 (m, 6H), 4.13 (d, 6H). ESI-MS (m/z, MH⁺) 계산: 367.26 Da; 실측: 367.26 Da.

샘플 배합

배합 공정 1

샘플 S1 및 비교 샘플 CS1 및 CS2를 배합 공정 1에 따라 제조한다. 폴리에틸렌 펠렛을 30 rpm의 로터 속도로 125℃에서 Brabender 믹서로 공급하여 폴리에틸렌을 용융시킨다. 다음으로, 항산화제, DCP, 및 촉진제 (존재하는 경우)를 각각 믹서로 부가한다. 블렌드를 3분 동안 혼합한다. 화합물을 이후 1축 압출기를 통해 펠렛화한다.

배합 공정 2

비교 샘플 CS3-CS8 및 S2-S3를 배합 공정 2에 따라 제조한다. 약 20분 동안 60℃에서 DCP 및 촉진제를 예비혼합하여 실질적으로 균질한 액상 혼합물을 형성한다. DCP/촉진제 액상 혼합물을 EVA 또는 폴리에틸렌 펠렛 상에 주입하고, 8시간 동안 70℃에서 침지시킨다.

배합 공정 3

샘플 S4-S7을 배합 공정 3에 따라 제조한다. 폴리에틸렌 중간체를 혼합하고 펠렛화하기 위해, 특정 항산화제 수준을 달성하기 위한 특정 비율의 폴리에틸렌 펠렛, LDPE 1 및 LDPE 2를 125℃에서 Brabender 1축 압출기로 공급한다. 약 20분 동안 60℃에서 DCP 및 촉진제를 예비혼합하여 실질적으로 균일한 액상 혼합물을 형성한다. 폴리에틸렌 중간체 펠렛 상으로 DCP/촉진제 액상 혼합물을 주입하고 8시간 동안 70℃에서 침지시킨다.

실시예 1 - 폴리에틸렌에서의 TAIC 에 대한 HATATA 의 비교

표 1에 제공되는 제형에 따라 그리고 상기 기재된 배합 공정 1을 사용하여 샘플 (S1) 및 2개의 비교 샘플 (CS1 및 CS2)을 제조한다.

표 1 - S1, CS1, 및 CS2의 조성

상기 기재된 시험 방법을 사용하여 경화 거동 및 촉진제 이동에 대해 S1, CS1, 및 CS2를 분석한다. 그 결과는 하기 표 2에 제공된다.

표 2 - S1, CS1 , 및 CS2 의 물성

표 2로부터의 결과는 TAIC (CS2) 및 HATATA (S1) 둘 모두가 비슷한 경화 잠재력 및 개선된 스코치 성능(scorch performance)을 달성한 것을 나타낸다. 그러나, 2개 중 HATATA가 약 55분 내지 약 84분의 ts1@140℃의 증가에 의해 입증되는 바와 같이 우수한 스코치 성능을 제공한다. 추가적으로, 놀랍게도 HATATA가 TAIC보다 더 큰 촉진제 이동 저항성을 제공한다.

실시예 2 (비교) - EVA 매트릭스에서의 HATATA 의 효과

하기 표 3에 제공되는 제형에 따라 그리고 상기 기재된 배합 공정 2를 사용하여 4개의 비교 샘플 (CS3-CS6)을 제조한다.

표 3 - CS3-CS6의 조성

상기 기재된 시험 방법을 사용하여 경화 거동에 대해 CS3-CS6을 분석한다. 그 결과는 하기 표 4에 제공된다.

표 4 - CS3-CS6의 경화 특성

표 4에서의 결과를 보면, 더 많은 DCP 장입량 (CS3 및 CS4)에서, HATATA가 경화 속도를 가속시켜 유사한 MH (즉, 가교결합 이후 가황 곡선 상에 기록된 최대 토크 값)을 달성한다. 추가적으로, HATATA는 TAIC와 비교하여 150℃에서 보다 많이 경화 속도를 가속시킨다. 사실상, 3개의 모든 상이한 온도 (140℃, 150℃, 및 180℃)에서, HATATA는 TAIC와 비교하여 경화 속도를 가속시킨다.

그러나, 놀랍게도, 더 적은 DCP 장입량 (CS5 및 CS6)에서, TAIC가 HATATA 보다 가공 온도 (즉, 140 및 150℃)에서 조기의 경화 속도를 가속시킨다. 이는 더 낮은 가공 온도에서 TAIC에 의해 더 열등한 스코치 저항성(scorch resistance)을 나타낸다.

실시예 3 - LDPE에서의 HATATA 의 경화 효율 및 스코치 성능

표 5에 제공된 제형에 따라 그리고 상기 기재된 배합 공정 2를 사용하여 2개의 샘플 (S2 및 S3) 및 2개의 비교 샘플 (CS7 및 CS8)을 제조한다.

표 5 - CS7, CS8 , S2 , 및 S3 의 조성

상기 기재된 시험 방법을 사용하여 경화 거동 및 스코치 개선에 대해 CS7, CS8, S2, 및 S3을 분석한다. 그 결과를 하기 표 6에 제공한다.

표 6 - CS7, CS8 , S2 , 및 S3 의 특성

표 6에 나타난 바와 같이, 더 많은 DCP 장입량에서, HATATA-함유 샘플 (S2)의 경화 속도가 TAIC를 함유하는 샘플 (CS7) 보다 더 빠르다. 놀랍게도, S2에 대한 140℃에서의 스코치 시간이 CS7에 대한 것보다 더 길고, 이는 DCP-고장입량 EVA 샘플 (상기 CS3 및 CS4)에 기초하여 예상한 것과 반대이다. 더 낮은 DCP 장입량에서, HATATA는 TAIC와 비슷한 경화 잠재성을 제공한다 (CS8 및 S3와 비교함).

실시예 4 - 다양한 장입량 수준에서의 HATATA 의 성능

하기 표 7에 제공되는 제형에 따라 그리고 상기 기재된 배합 공정 3을 사용하여 4개의 추가 샘플 (S4 내지 S7)를 제조한다.

표 7 - S4 내지 S7 의 조성

상기 기재된 시험 방법을 사용하여 경화 거동 및 기계적 특성에 대해 S4-S7을 분석한다. 그 결과는 하기 표 8에 제공된다.

표 8 - S4 내지 S7 의 특성

Claims

(a) 저밀도 폴리에틸렌 또는 2개 이상의 저밀도 폴리에틸렌의 조합물인 열가소성, 비-엘라스토머 에틸렌계 중합체;
(b) 유기 퍼옥사이드;
(c) N,N,N',N',N",N"-헥사알릴-1,3,5-트리아진-2,4,6-트리아민, 또는 N,N,N',N',N",N"-헥사알릴-1,3,5-트리아진-2,4,6-트리아민과 트리알릴 이소시아누레이트의 조합으로 구성되는 가교결합 촉진제; 및
(d) 항산화제, 가공 조제, 충전제, 커플링제, 자외선 흡수제 또는 안정제, 대전방지제, 핵제, 슬립제, 가소제, 윤활제, 점도 조절제, 점착부여제, 안티-블로킹제, 계면활성제, 신전유, 산 스캐빈져, 난연제, 및 금속 탈활성제로부터 선택된 1개 이상의 첨가제
로 구성되는 가교결합성 중합체 조성물.
◈청구항 2은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.◈

제1항에 있어서, 상기 열가소성, 비-엘라스토머 에틸렌계 중합체가, 탄소 원자와 N, O, F 및 Cl로부터 선택된 다른 원자간의 결합을 갖지 않는, 가교결합성 중합체 조성물.
◈청구항 3은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.◈

제2항에 있어서, 상기 열가소성, 비-엘라스토머 에틸렌계 중합체가 이에 혼입되는 할라이드-함유 단량체를 갖지 않는, 가교결합성 중합체 조성물.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 N,N,N',N',N",N"-헥사알릴-1,3,5-트리아진-2,4,6-트리아민 및 상기 유기 퍼옥사이드가 1:1 초과의 촉진제-대-퍼옥사이드 중량비로 존재하는, 가교결합성 중합체 조성물.
◈청구항 5은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.◈

제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 열가소성, 비-엘라스토머 에틸렌계 중합체가 고압 저밀도 폴리에틸렌을 포함하고; 상기 유기 퍼옥사이드가 디큐밀 퍼옥사이드를 포함하고; 상기 가교결합성 중합체 조성물이 하나 이상의 항산화제를 포함하는, 가교결합성 중합체 조성물.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 열가소성, 비-엘라스토머 에틸렌계 중합체가 전체 가교결합성 중합체 조성물 중량 기준으로 50 내지 99 중량%의 범위의 양으로 존재하고; 상기 유기 퍼옥사이드가 전체 가교결합성 중합체 조성물 중량 기준으로 1.2 중량% 미만의 양으로 존재하고; 상기 가교결합 촉진제가 전체 가교결합성 중합체 조성물 중량 기준으로 0.01 내지 15 중량%의 범위의 양으로 존재하는, 가교결합성 중합체 조성물.
◈청구항 7은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.◈

제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 N,N,N',N',N",N"-헥사알릴-1,3,5-트리아진-2,4,6-트리아민이, 상기 가교결합 촉진제의 총 중량 기준으로, 상기 가교결합 촉진제의 총량의 1 중량% 이상을 구성하는, 가교결합성 중합체 조성물.
◈청구항 8은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.◈

제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 가교결합성 중합체 조성물이 23℃ 및 1 atm에서 4주 동안 저장되는 경우 1,000 백만분율 미만의 상기 가교결합성 중합체 조성물의 표면으로의 가교결합 촉진제 이동도를 나타내는, 가교결합성 중합체 조성물.
제1항 또는 제2항에 따른 가교결합성 중합체 조성물로부터 제조되는 가교결합된 물품.
코팅된 컨덕터로서,
전도성 코어; 및
상기 전도성 코어를 적어도 부분적으로 감싸는 중합체층
을 포함하되,
상기 중합체층의 적어도 일부는 제9항의 상기 가교결합된 물품을 포함하는 컨덕터.