KR0152970B1 - 환경보호 및 밀봉방법 - Google Patents

Abstract

본발명은

(1) 최소한 15℃의 T_M-T_S를 갖는 밀봉물질을 제공하고;

(2) 상기 밀봉물질을 최소한 T_M의 온도로 가열하고;

(3) 상기 밀봉물질을 간극내로 유동시키고;

(4) 상기 밀봉물질을 고형화시켜 목적하는 밀봉을 이루는 것을 포함하는, 간극이 들어있는 기재를 밀봉시키는 방법에 관한 것이다.

Description

환경 보호 및 밀봉 방법

본 발명은 환경 보호를 위해 케이블의 밀봉, 예를들면 결합, 격리 또는 블록킹에 의해 케이블을 밀봉하는데 관한 것이다.

본 발명은 일반적으로 밀봉 분야에 적용할 수 있지만, 특히 심각한 문제가 일어나는 곳에, 전기통신 케이블을 보호하기 위한 케이블 부속품과 관련하여 주로 기술될 것이다.

케이블이 그의 목적 수명(20년 이상)동안 적절하게 작용 하려면, 환경오염물, 특히 물로부터 멀리 떨어져 유지되어 있어야 한다. 케이블에 오염물이 들어가는 것을 방지하거나, 또는 줄이기 위하여 수많은 기법이 이용되고 있으며, 특히, 매장 또는 매설된 케이블에 적용할 수 있는 기법중의 하나는 내부 가압법으로서, 건조 공기를 케이블의 한쪽 단부에서 케이블 쟈켓으로 펌핑시키는 것인데, 그 효과는 수분의 유입을 방지하고, 케이블에 유입된 수분을 제거하는데 있다. 또한, 손상부로부터 하방향으로 급작스런 압력강하가 감지되기 때문에, 케이블 노선을 따라 임의의 시점에서 압력 측정은 케이블 쟈켓에 대한 손상된 위치를 알리는 수단을 제공할 수 있다.

가압은 대부분의 전화 케이블 회로망 일부에 걸쳐 수행되어 있으며, 건조 공기는 중앙 전화국에 들어가는 케이블의 단부에서 펌핑된다. 전체 케이블 회로망을 가압시키는 것은 수행상 불가능할 뿐만 아니라, 바람직하지 않으므로 (가입자 케이블 단부에서 작은 한쌍의 계수 케이블 미치 드롭 와이어 (drop wire)는 그리이스로 충전되거나, 매우 작거나, 또는 지면위에 위치되어 있을 수도 있음), 케이블은 상기 시스템의 가압 부분을 격리시키기 위해 내부가 블록킹되어 있어야 한다.

또한, 손상된 케이블 부분에 들어간 오염물이 다른 케이블 부분으로 퍼지는 것을 막아, 필요한 것보다 더 많은 케이블의 대체 필요성을 방지하기 위해 블록킹에 의해 가압되지 않은 케이블 시스템 부분을 격리시키는 것이 바람직할 수도 있다.

환경보호와 관계있는 형태는 2 개 이상의 케이블이 함께 결합된 케이블 접속부 (splice)에서 제공될 수 있다.

이러한 접속부에서는 전도체를 노출시켜 이들을 전기 접속(또는 광섬유 케이블의 경우 광 접속)시킬수 있도록 케이블 쟈켓을 제거할 필요가 있다. 접속부를 만든후, 케이블 쟈켓은 접속부 전체에 양호하게 형성되어 있어야 한다. 이러한 것은 접속부 주위에 소위 접속 케이스(splice case)를 형성시킴으로써 수행된다. 이러한 접속 케이스에 밀봉물질을 충진시켜 접속된 전도체 주위에 추가의 보호를 제공할 수도 있다. 이러한 충진은 케이블을 블록킹시키는 작용을 하지만, 최소한 이론적으로는 그것이 필요치 않다.

케이블 블록은 전형적으로 케이블 단부에서, 또는 케이블 길이를 따라 선택된 위치에서 케이블 쟈켓의 일부를 제거하고, 그렇지 않으면, 일반적으로 너무 밀집되어 있어 밀봉 물질이 전도체 사이를 유동하지 못할 수도 있는 전도체들을 개방시키고, 상기 밀봉물질을 케이블 코어내로 집어넣고, 케이블의 기계적 강도를 우수하게 유지시키기 위해 케이블의 벗겨진 부분을 일부 커버로 에워싸므로써 만든다. 이러한 기법은 전형적으로 20 또는 50개 또는 100개 내지 수천개 (예를 들면, 3600개)쌍의 전도체를 갖는 전기통신 케이블에 적용된다. 또한, 상기 기법은 고압 케이블, 및 배, 자동차 및 항공기에 대해 밝혀진 바와 같은 저압 케이블 장치에도 적용할 수 있다.

케이블 블록에 대한 기본 개념은 간단할 수도 있지만, 케이블 손상없이 전형적인 주위 조건하에 케이블에 적용될 수 있으며 필요에 따라서 작용하는 블록을 설계하는 것은 매우 복잡하다. 문제는 블록을 만들어야만 할 때 블록킹될 케이블의 온도가 낮아질 수도 있다는 것이다. 블록의 설치시에 적용될 수 있는 매우 높은 온도에서 블록은 작용해야 하지만, 숙련되지 않은 자들이 취급할시 케이블의 손상을 방지하려면, 이보다 높은 온도는 제한되며, 블록킹에 사용된 물질은 사용전에 상당한 저장 수명이 있어야 한다.

작동중에 블록킹된 케이블이 블록은 다양한 온도 및 압력의 영향을 받게 되며, 블록이 충분한 저장 수명(케이블 자체의 저장수명과 필적할 만큼의 수명, 예를 들면 20년 이상)을 갖고 있다면, 장기간동안 성능을 반영하도록 고안된 임의의 작용 시험에 합격할 수 있어야만 한다. 이러한 시험들은 더욱 극심한 온도 및 압력 범위를 수반하고 있다. 예를 들면, 전기통신 케이블 시험중의 하나는 70Kpa 의압력에서 -40℃ 내지 70℃, 또는 -30℃ 내지 60℃ 로 12시간동안의 사이클 10회를 거친후에 누출이 없는 것을 필요로 하고 있다. 용이하게 유동되는 블록킹 물질 즉, 60℃ 또는 70℃에서 낮은 점도를 갖고 있는 블록킹 물질은 이러한 용도에서는 유용하지 않다.

상기 물질이 60℃에서 실질적으로 고체로 존재하는 경우, 히트 싱크(heat-sink)로서 작용하는 케이블 전도체사이의 작은 간극을 통해 상기 물질을 케이블 코어의 중심으로 유동시킬 수 있게 하기위해 아마도, 상기 온도 보다 훨씬 높은 온도로 가열시켜야 할 것이다. 설치시에는 저점도가 필요하다.

많은 나라에서 저온이 예기되는 특히 추운 겨울에 케이블이 외부에 있다면(일반적으로 전기통신 케이블의 경우에 있어서), 블록킹될 케이블은 매우 냉각되어 있을 수도 있다. 전기 케이블은, 거대 질량을 가지므로, 열용량을 가지며 거의 모든 부분이 높은 열전도성인 구리로 되어 있는 효과적인 히트 싱크이다. 직경이 5㎝또는 그 이상으로 큰 케이블의 중심에서 60℃ 보다 훨씬 높은 온도를 밀봉 물질에 의해 성취하려면, 케이블의 외부에는 더욱 높은 온도가 제공되어 있어야 한다.

불행하게도, 많은 케이블은 저급 폴리에틸렌, 또는 필요한 고온에서 쉽게 손상되는 기타 물질의 쟈켓 및 전도체 피복물을 갖고 있다.

이러한 문제는 초기 혼합기 매우 낮은 점도를 가져 케이블의 중심으로 유동하는 경화 액체를 사용하므로써 선행 기술에서 해결해 왔다. 모든 것이 양호하게 진행된다면, 혼합된 액체가 케이블 중심에 도달한 다음, 전도체들 사이의 간극을 따라 종방향으로 유동하므로써 너무 많은 액체가 폐기됨이 없이 경화할 것이다. 경화후, 제조된 케이블 블록은 사용할 때 예기된 고온에서, 또는 시험에서 요구하는 고온에서도 유동하지 않을 것이다.

이러한 경화 시스템을 기술하고 있는 선행 기술을 간단히 조사하면 다음과 같다.

EP 0115220(3M)에는 케이블의 단부에서 케이블 자켓상에 열밀봉된 가요성 열수축성 쉬이드 (Sheath)에 경화성 밀봉 조성물을 사용하여 가압된 전기 통신 케이블의 단부에 블록을 형성시키는 방법이 기술되어 있다. 사용된 밀봉 조성물은 열을 가하므로써 보다 높은 속도로 경화하도록 배치되어 있으며, 쉬이드는 열수축성 물질ㄹ로 제조되어 있다. 바람직한 밀봉 조성물은 3M 사제의 상표명 폴리우레탄 수지 9403 으로 시판하고 있는 폴리우레탄계 조성물이다.

US 4500747 [두베르일 (Dubreuil)등]에는 경화된 플러그(Plug) 화합물이 개별적으로 절연된 전도체를 에워싸고 있으며, 상기 화합물 주위에 반경 방향 탄성 시스템을 위치시켜 상기 화합물 주위에 반경 방향 탄성 시스템을 위치시켜 상기 화합물을 개개의 전도체 절연물내로 압축시키는 탄성적으로 팽창된 조건하에 스프링을 보유하고 있는 케이블 플러그 및 방법이 기술되어 있다. 슬리브는 상기 화합물을 에워싸고 있다. 플러그 물질은 켐큐 카나다 리미티드 (Chemque Canada Ltd.)사제의 상표명 Y 플러그 화합물 로 공지되어 있는 플러그 화합물, 또는 비왁스 코오포레이숀(Biwax Coporation)사제의 상표명 82.526으로 시판하고 있는 폴리우레탄 플러그 화합물일 수도 있다.

US 4102716[그로브스 (Groves)등]에는 유전 열안정성, 가수분해 안정성, 감습성 폴리우레탄 겔을 형성할 수 있는 2성분 주입성 조성물이 기술되어 있으며, 여기서 1 성분에는 지방족 또는 지환족 이소시아네이트 및 지방족/나프텐 탄화수소유가 포함되어 있고, 2 성분에는 폴리알카디엔 폴리올, 디알킬 유기-주석 촉매 및 지방족/나프텐유가 포함되어 있다. 상기 겔은 전기통신 케이블 접속부에 사용된 임의의 커넥터에 대해 거의 불활성이므로, 상기, 접속부에 대한 충진제로서 적합하다고 할 수있다. 선행기술로서, 고온 주입 공정 또한 무정형 또는 반결정형 폴리 올레핀 비튜멘 또는 파라핀계 왁스를 사용하는 것이 기술되어 있다.

제이.비.마스테톤(J.B.Masterton)의 Pressure Dams in Communication Cables 란 표제의 와이어 및 와이어 제품(Wire and Wire Products 1970년 5월, 61면)이란 논문에는 댐 물질(damming masterial)로서의 폴리우레탄 엘라스토머의 용도가 기술되어 있다. 구체화되지 않은 다양한 폴리우레탄을 시험하여, 효과적인 댐을 이룰 수 있는 온도를 비교하기 위해 겔 시간 및 점도 대 온도를 도시하였다. 이상적인 화합물은 점도가 뚜렷이 증가하는 예정된 시간이 될 때까지 저 점도를 갖고 있어야 한다. 이것은 예정된 시간안에 케이블내로 완전하게 유동시켜, 액체에서 더 이상의 유동이 일어나지 않는 겔상태로 급격한 상태 변화를 허용할 것이다.

U.S. 4329442[포코르니(Pokorny)]에는 적합한 촉매의 존재하에, 지방족 또는 지방족 또는 지환족 또는 지환족 이소시아네이트, 폴리디올, 트리-또는 테트라-작용성 지방족 폴리올, 및 단일작용성 지방족 알코올로부터 제조된 폴리우레탄 수지가 기술되어 있다. 상기 수지는 통신 케이블 및 기타 전기 케이블에서 그리이스가 묻은 와이어 대한 적합한 접착력을 나타낸다. 또한, 폴리에스테르-폴리에테르-폴리올 또는 폴리에스테르-폴리올 성분을 주로 갖는 점착성, 탄성 폴리우레탄계 충진제에 대한 문헌도 공지되어 있으며, 여기서,디이소시아네이트 성분은 이릴, 알킬 또는 (아르)알킬 디이소시아네이트이다(DE 2847387 참조).

U.S. 4314092[플레밍(Fleming)등]에는 부트(butt)접속부위에 관을 설치하고, 혼합되어 유연성 고형물을 형성하는, 2성분으로부터 제조된 재유입성 실온 경화 유전(oil-extended)폴리울에탄을 포함한 방수물질을 상기 관에 충진시키므로써 전화케이블을 피복하는 것이 기술되어 있다. 바람직한 양태에 있어서 우레탄은 폴리부타디엔 그리콜을 주성분으로 하고 있다.

U.S. 4461736[다가끼(Takagi)]에는 쟈켓의 일부를 제거하고, 노출된 전도체를 주형에 에워싸고, 주형내에서 경화하자마자 발포하는 자기 경화 수지를 사출시키므로써 케이블에 댐(dam)을 제조하는 방법이 기술되어 있다. 수지가 발포되어 경화되는 속도는 수지가 케이블의 전도체 사이의 간극을 침투함에 따라, 발포 및 경화가 전개되도록 결정된다. 크림 시간(cream time), 즉 수지의 2성분을 혼합시킨 후 수지가 반응열로 인해 크림 상태를 나타낼 때까지의 시간도 고려되고 있다.

U.S. 3944183[밀러(Miller)]에는 케이블 한묶음중의 전도체를 분리하고, 쟈켓으로부터 케이블 쉴드(Shield)를 분리하기 위해 채널링 웨지(Channeling Wedge)를 사용하여, 케이블 블록을 형성할 때 경화수지 또는 화합물이 더욱 자유롭게 유동할 수 있는 통로를 형성시키는 것이 기술되어 있다.

WO 86/001666(ATT)에는 에스테르 가소제, 및 선택적으로 희석제를 포함하고 있으며, 25℃에서 최소한 50분의 경화시간 및 0.15내지 1.5PaS의 점도를 갖고 있는 폴리우레탄계 케이블 접속 캡슐제가 기술되어 있다. 캡슐제는 강제 캡슐화 시스템에서 사용하는 것이 바람직하다. 캡슐제는 적어도 하나의 이소시아 네이트, 적어도 하나의 폴리올, 적어도 하나의 에스테르 가소제 및 희석제를 포함한다. 상기 캡슐제는 접속부위에서 혼합하고, 그 자체로 경화하는 접속밀폐체내로 부어 사용하는 것이 유리하다. 또한 경화 캡슐제를 케이블 주위에 형성된 탄성 하우징내로 펌핑시키는 통신 케이블용 캡슐화 시스템을 기술하고 있는 WO 85/000879(ATT)도 있다.

DE 2539325[카벨 메탈(Kabel Metal)]에는 열수축성 슬리브를 케이블 쟈켓이 벗겨진 부분 주위에 설치하고, 슬리브의 단부를 수축시켜 케이블에 대해 밀봉하고, 액체 경화 수지를 슬리브 내로 도입시키고, 수지가 도입된 슬리브내의 개구를 블록킹시킨 다음, 수지를 케이블 코어내로 이동시키기 위해 슬리브의 나머지를 수축시키므로써 통신 케이블을 블록킹하는 것이 기술되어 있다.

이러한 기법들은 몇몇경우에서는 만족할만 하지만, 일반적으로 수행하기가 매우 어렵고 지저분하다. 가끔 바람직하지 않은 독성 액체의 현지 혼합을 피하는 것이 요구되며, 그 이유는 그러한 혼합은 시간이 많이 걸리며, 오염물을 방지하기가 곤란하기 때문이다.

GB 2127736[노던 텔레콤(Northern Telecom)]에는 고온 용융밀봉물질을 저장하고 가열할 수 있으며, 그것을 케이블 코어내로 신속히 펌핑시킬 수 있는 펌프가 기술되어 있다.

또한, 영국 특허 제 2135139호 (레이켐)에 기술된 기법으로 경화 액체를 사용하지 않을 수도 있다. 여기서는 기다란 기재에 열-활성화가능한 접착제를 가하기 위한 조합체가 제공되어 있는데, 그 조합체는 열복원성 드라이버 슬리브; 열-활성화 가능한 미립 접착제; 및 슬리브가 열 복원할때까지 슬리브의 내부 표면에 인접하여 접착제를 위치시키기 위한 메쉬와 같은 일시적인 구속 수단을 포함하고 있다.

상기 조합체에 바람직한 열-활성화가능한 접착제는 65내지 80℃의 활성화 온도 및 1내지 3mm 의 평균 입경을 갖는 고온 용융 접착제, 특히 폴리아미드 이다.

레이켐 사제의 상표명 DWBS로 공지되어 있는 조합체, 특히 18내지 30mm 범위의 직경을 갖는 조합체에 의해 우수한 결과가 얻어진다. 그러나, 바람직하지 않은 조건하에 커다란 케이블을 특히 저온에서 블록킹할 때, 약간의 어려움을 당할 수도 있는데, 그이유는 바람직한 폴리아미드 접착제가 필요에 따라서 케이블 코어내로 유동하기가 곤란할 수도 있기 때문이다.

본 발명자는 일반적으로 각각 0.5mm 또는 그 이상의 직경을 갖는 약 1000 개의 쌍에 상응하는 직경 40 또는 50mm 또는 그 이상을 저온에서, 또는 몇몇 실례에서는 0℃또는 -5℃ 또는 그 이하의 온도에서 블록킹시키는 방법 및 블록킹 제품을 고안하였다. 또한, 이러한 방법 및 제품은 다른 부속품, 예를들면 파이프, 장구, 벨, 및 스피것 (spigot)과 다른 연결관, 전기 코넥터 벌크 헤드와 기타 피이드드로우(feedthrough), 터미널 블록과 특히 전기통신 산업의 기타 장치에서 블록킹, 격리 및 결합시키는 것을 포함하는 밀봉 용도로 사용한다.

본 발명자는 밀봉물질을 지닌 열수축성 슬리브 대해 지향되어 있는 개방 불꽃 토오치일 수도 있는 가열량, 상기 물질이 전도체 사이의 간극을 통해 유동함에 따라 상기 물질에 의해 케이블에 대한 가열이 손실되는 속도, 상기 물질의 온도에 대한 상기 열손실의 효과, 점도에 대한 온도의 효과, 및 케이블 코어의 중심으로 접착제를 이동시키기 위해 열수축성 슬리브의 능력에 대한 점도 효과를 고려하였다.

다음과 같은 3개의 핵심 온도를 인지할 수도 있다. 블록의 설치중의 주의 온도(이것은 -5℃ 정도로 낮을 수 있음); 사용시 또는 시험중에 케이블 블록이 받는 최대 온도인 서어비스 온도(60℃ 또는 70℃); 및 케이블등에 대한 손상없이 설치중에 알 수 있는 최대 온도인 설치 온도. 초기의 액체 밀봉물질의 곤란한 점들을 방지하려면, 밀봉물질은 주위 온도 보다는 크지만, 설치 온도보다 적거나 또는 동일한 T_M을 갖는다. 밀봉물질이 필요한 장소에 유동한 후, 그것은 시간이 지남에 따라 주위 온도로 냉각하고, 고형화하여 목적하는 블록을 제조할 것이다. 본 출원인은 이러한 것이 T_M과 밀봉물질의 고형화 온도 T_M사이에서 큰차이, 즉 그 자체로 나타나는 현상인 큰 초냉각 온도를 갖는 밀봉물질을 선택하므로써 성취될 수 있음을 추가로 발견하였다. 이러한 분석은 주위 온도와 설치 온도를 고려하고 있다.

그리하여, 첫 번째 양태에 있어서, 본 발명은 간극(일반적으로 많은 간극)이 속에 들어있는 기재 (특히 케이블 블록을 형성하기 위해 케이블을 포함하고 있는 기재)를 밀봉하는 방법을 제공하며, 그 방법은

(1) 최소한 15℃, 바람직하게는 최소한 20℃, 더욱 바람직하게는 최소한 25℃, 특히 최소한 30℃, 더욱 상세하게는 최소한 35℃의 T_M-T_S를 갖는 밀봉 물질을 제공하고;

(2) 상기 물질을 최소한 T_M의 온도로 가열하고;

(3) 상기 물질을 간극내로 유동시키고(치수 복원성 제품, 특히 열수축성 슬리브에 의해 이동시키는 것이 바람직함);

(4) 상기 물질을, 예를 들면 냉각 및/또는 경화에 의해 고형화시켜, 목적하는 밀봉을 형성시키는 것을 포함하고 있다.

본 발명자는 특정군의 중합체가 밀봉시키는 데 상당히 유리함을 발견하였으며, 본 발명자는 어떠한 이론에 의해 얽매이길 원치 않지만, 최소한 몇 개의 상기 군에 대한 최소한 몇 개의 장점이 상기 언급한 초냉각으로부터 얻을수 있음을 발견하였다.

그러므로, 본 발명은 또한 간극(일반적으로 많은 간극) 이 속에 들어있는 기재 (케이블을 포함하고 있는 기재, 특히 케이블 블록을 형성하는 기재)를 밀봉하는 방법을 제공하며, 그 방법은

(1) 고체 폴리에스테르계 폴리우레탄을 포함한 밀봉물질을 제공하고;

(2) 상기 물질을 T_M이상의 온도로 가열하고;

(3) 상기 물질을 간극내로 유동시키고(치수 복원성 제품, 특히 열수축성 슬리브에 의해 이동시키는 것이 바람직함);

(4) 상기 물질을 냉각 및/또는 경화에 의해 고형화시켜 목적하는 밀봉을 형성시키는 것을 포함하고 있다.

T_M은 널리 공지되어 있는 TMA(열-기계학적 분석 기법)인 분당 10℃ 의 가열속도 및 50g의 하중에서 듀퐁 942 열기계 분석기/듀퐁 190 열분석기를 사용하여 측정한다.

1내지 3mm 의 샘플 크기를 사용해야 한다. 1내지 3mm의 두께를 측정하는 디스크를, 관련 물질의 샘플로부터 절단하여 만들고, 이것을 기계의 케이지(cage)내에서 두 개의 황동판 사이에 위치시킨다. 상판에 기계의 탐침을 위치시킨다. 샘플을 로주위에 에워싸고, 온도가 -30℃에 도달할 때, 50g 의 하중을 무게 접시위에 위치시키고, 온도를 분당 10℃의 속도로 증가시키고, 온도에 대한 치수 변화의 그래프를 도시하여, 최소한 T(0%), T(60%), T(90%) 및 T(100%)를 바람직하게 나타낸다.

T(90%)는 T_M으로서 그래프의 가장 많은 라인으로부터 취한다. 또한, T(90%) 및 T(60%)값은 하기 기술된 바와 같이 T_S의 측정을 위한 것이다.

샘플이 매우 미세하게 분리되어 있어, 예를 들면 미세 분말로 되어 있어, 물질 성질의 변화 없이, 상기 언급한 디스크를 제조(예를 들면, 용융시키고, 재고형화시켜) 할수 없다면, T_M은 ASTM F 766-82에 기술된 바와 같은 온도 프로그램 처리된 고온단현미경(Temperature Programmed Hot Stage Microscopy)에 의해 측정할 수 있다. 이러한 시험은 몇 개의 대조 샘플에 대해 두 개 모두 시험하므로써 상기 TMA시험과 비교하여 측정할 수도 있다. 그러므로, TMA 값은 분말을 평가할 수도 있다.

필요하지 않을 수도 있지만, 결정화 온도인 T_S는 다음과 같은 방법으로 측정한다. 등온 복합 점도를 유동 측정 용융 유동계를 사용하여 진동 전단 방식인 평행판에서 용융물로부터 측정한다.

보편적으로 두께 2mm 및 직경 25mm 의 디스크 형태의 물질의 샘플을 평행판사이에 위치시키고, T(90%) 보다 30℃ 높은 온도로 가열하고, 평형화시켰다. 그 다음, 각각의 일련의 실험에서, 온도를 각각의 일련의 온도(T) (예를 들면, 90,80,70,60,50,40 및 30℃)로 다시 세팅시킨다. 시험하고 있는 물질이 약간의 변화 (예를 들면, 경화)를 받으면, 각각의 실험에서 새로운 샘플이 필요하게 될 것이다. 이러한 각각의 실험에서 점도는 최대 15분간에 걸쳐 샘플이 T(90%) + 30℃에서 상대 등온(T)까지 냉각함에 따라 시간의 함수로서 측정하고, 샘플실에서 전체 45 분 동안 T로 유지시킨다.

점도는 1H_Z의 진동 주파수 및 10% 의 변형율에서 측정한다. 온도 T_S는 점도가 10분간 T(60%) + 20℃에서 평형치에 대해 20배 (100배)로 증가하는 온도로서 점도/시간의 곡선으로부터 측정한다.

많은 용도에 있어서, 밀봉물질은 필요한 T_M-T_S를 갖고 있으며, 또한 서어비스 온도보다 큰 T_M을 갖고 있는 것을 선택할 수도 있다. 그러나, 이러한 것은 상기 물질이 케이블등을 완전히 침투한 후 T_M을 바람직하게 증가시키는 변화를 받게 만들어졌을 수도 있으므로, 필요한 경우가 아니다. 이러한 변화는 경화에 의해 일어날 수도 있다. 그러므로, 본 발명의 두 번째 양태로서, 최소한 15℃의 T_M-T_S를 갖는 경화 밀봉물질을 블록킹등에 사용하므로, 비경화된 물질의 T_M보다 높은 서어비스 온도를 성취할 수 있다.

또한, 본 발명은

(1) 치수 복원성 (바람직하게는 열수축성) 부품; 및

(2) 최소한 15℃의 T_M-T_S를 갖고 있으며 결합 또는 기계적 고착등에 의해 상기 부품의 표면에 위치도는 것이 바람직한 밀봉물질을 포함하는 제품을 제공한다.

복원성 부품은 열복원성(최소 복원온도 T_M) 인 것이 바람직하며, T_R과 T_M이 30℃미만 또는 특히 20℃ 미만으로 차이가 나고 T_R이 T_M보다 큰 것이 바람직한 복원온도 T_M을 갖고 있다. 복원 온도는 바람직하게는 110 내지 130℃, 더욱 바람직하게는 120내지 125℃이다.

추가로, 본발명은 기재(예를 들면, 통신 케이블)에 대한 환경보호 (예를 들면, 블록킹)용 제품을 제공하며, 본발명의 제품은

(1)최소한 15℃ 의 T_M-T_S를 갖는 밀봉물질;

(2) 상기 물질을 함유하는 콘테이너(예를 들면, 메쉬와 같은 보유 수단을 선택적으로 갖고 있는 치수 복원성 슬리브); 및

(3) 상기 물질을 기재와의 결합부내로 이동(바람직하게는 그의 간극에 침투시킴)시키기 위한 수단 (슬리브와 같은 수단)을 포함한다.

또한, 본 발명은 최소한 15℃의 T_M-T_S를 갖는 밀봉 물질에 의해 블록킹되는, 바람직하게는 최소한 50개, 더욱 바람직하게는 최소한 100개; 특히 최소한 200내지 3600개 쌍의 전도체 케이블, 특히 전기통신 케이블을 제공한다.

일반적으로, 본 발명자는 밀봉물질을 T_M이하의 온도에서 공급하고, T_M이하의 온도에서 기재와 인접하여 위치시킨 다음, T_M이상의 온도로 가열하는 것을 선호한다.

밀봉물질은 최소한 보호될 기재의 일부분에 위치될 수 있는 슬리브, 예를 들면 랩-어라운드 슬리브(Wrap-around sleeve, GB 1155470 참조)와 같은 중공 및/또는 치수 복원성 제품(T_M보다 큰 T_R을 갖는 것이 바람직함)의 일부로서 또는 상기제품과 경합하여 제공하는 것이 바람직하다. 밀봉물질은 슬리브의 내부 표면에 제공될 수도 있으며, 유동을 향상시키기 위해 미립형태, 특히 거의 구형(바람직하게는 최대치수 0.5 내지 5mm, 특히 2내지 3mm의 입자크기)으로 되어 있는 경우, 밀봉물질은, 예를 들면 슬리브가 복원될 때까지 슬리브의 내부 표면에 최소한 일시적으로 위치될 수도 있다. 이렇게 위치시키는 것은 반드시 필요하지는 않지만, 가열시 용융되거나, 또는 이동될 수도 있는 메쉬와 같은 일시적인 보유수단[니트(knit), 위브(weave),네트 및 기타 천공 구조물을 포함)에 의해 수행할 수 있다. 상기 메쉬는 설치중에 남아 있으며, 밀봉물질이 그의 중공을 통해 이동한다.

슬리브는 작은 단면의 말단 영역 및 큰 단면의 중간 영역을 갖고 있으며, 슬리브와 통해있는 내부 통로가 실질적으로 원통형이 되도록 밀봉물질이 상기 중간 영역에 위치되어 있다.

바람직한 방법으로서, 케이블 블록은

(1) 케이블 단부의 말단 영역 또는 중간 영역에서 케이블 쟈켓의 일부를 제거하고;

(2) 열수축성 슬리브의 내부표면에 밀봉물질을 제공하고;

(3) 쟈켓의 일부가 제거된 케이블 주위에 슬리브를 위치시키고;

(4) 슬리브가 수축하여 밀봉물질이 T_M에 도달하는 온도로 슬리브를 토오치에 의해, 고온 건(gun)에 의해, 또는 슬리브의 일부를 형성하거나 슬리브에 부착된 자체 함유된 전기 가열수단에 의해 가열하고(수축으로 인해 밀봉물질이 케이블의 전도체사이로 유동됨);

(5) 상기 밀봉물질을 냉각 및/또는 경화하여 상기 물질을 고형화 시키므로써 형성된다.

제 (2)단계는 제 3단계 전에 수행하는 것이 바람직하지만, 상기 두 개의 단계를 동시에 수행할 수도 있으며, 어떤 경우에 있어서는 제 (3)단계를 먼저 수행할 수도 있다. 밀봉물질이 먼저 케이블 주위로 위치되고(예를 들면, 케이블 주위에 랩핑된 분활백과 같은 하나 이상의 백에 상기 물질을 제공하는 것에 의해), 슬리브가 그위에 위치될 수도 있다.

제 2( 및 후속적인) 열수축성 또는 기타 슬리브 또는 기타 장치는, 예를들면 내부 밀봉물질에 추가의 힘을 가하기 위해 상기 언급한 슬리브 주위에 설치되어, 변형을 완화시키거나 또는 기타 기계적 또는 환경적인 보호를 제공할 수 있다.

열수축성 슬리브는 폴리에틸렌을 포함한 것과 같은 일체식 압출 중합물질을 포함할 수도 있으며, 상기 물질은 가교 결합될 수도 있다. 보다 강한 슬리브는 복합물질, 예를 들면 섬유와 매트릭스 물질을 포함한 것들을 포함할수도 있다. 상기 섬유는 수축성이 있는것이 바람직하며, 원주로 배향되는 것이 바람직하다. 유리 또는 기타 강도 섬유는 세로로 배향될 수도 있다. 섬유는 직물을 포함할 수도 있다.

밀봉물질의 몇 개의 바람직한 물성들은 다음과 같다.

T_M은 바람직하게는 40 내지 110℃, 특히 45내지 85℃, 더욱 바람직하게는 50내지 75℃이며, 밀봉물질은 상기 T_M에 대해 기술된 기법에 의해 측정된 바와 같이, 50℃에서 10 내지 10⁴포이즈, 바람직하게는 50 내지 5×10³포이즈의 용융 점도를 갖는 것이 좋다. 용융 점도가 너무 낮으면, 상기 물질은 케이블의 중심에 침투하지 않고 케이블을 따라서 축으로 매우 멀리 유동할 수도 있다. 본 발명자는 T_S에 도달할 때까지 점도가 용융점이하의 초냉각 영역으로 냉각시 매우 증가하지 않는 것을 선호한다.

상기 언급한 바와 같이, 밀봉물질은 경화성인 것이 바람직한데, 그 이유는 이러한 경화성으로 인해 보다 큰 서어비스 온도에서도 상기 물질을 사용할 수 있기 때문이며; 경화후 상기 물질은 유동없이 고온에서 작동할수 있다. 즉, T_M이 증가 된다. 물론 이러한 특징은 초냉각의 유용성을 감퇴시키지 않으며, 그 이유는 이러한 현상이 블록을 형성시키는데 그의 주 용도를 갖기 때문이다. 즉, 폭넓게 다른 설치온도 및 주위온도를 조정할 수 있기 때문이다. 또한, 본 발명자는 본문에 언급된 최소한 일부의 물질이 많은 밀봉용도, 예를 들면 블록킹 캡슐화 및 그로밋 (GROMMET) 의 제조에 유용한, 경화후의 고무성질을 갖고 있다는 것을 알았다.

특히, 경화 시스템의 경우에 있어서는 저장수명도 고려되어야 하며, 이러한 것은 추가적인 온도의 조정을 필요로 할 수도 있다. 밀봉 물질은 반응없이 1년간 50℃에서 저장할 수 있어야 하지만, 설치온도에서는 충분하게 신속히 반응해야 한다. 단일 성분 시스템에 대해 아레니우스 관계로 이러한 것이 불가능하다면, 온도 T_M으로 가열할시 용융하는 제 1 및 제 2 혼합 미립물질로서 경화물질을 공급할수 있으며, 이것은 (a) 온도 T_S에서 고형화하는 조성물을 형성하고, (b) 경화하여, 상기 고형화후에 가열하자마자 T_M보다 큰 연화온도를 갖는 경화 조성물을 형성한다. 초기 가열시 T_M은 일반적으로 미반응된 물질과 관계하는 반면에, 첫 번째 냉각시의 T_S값은 미반응된 물질, 부분적으로 반응된 물질, 또는 완전히 반응된 물질과 관계가 있다. 본 출원인은 반응속도가 충분히 느려, 반응된 물질보다 미반응된 물질이 낮은 고형점을 갖는 장점을 최소한 부분적으로 실현하는 것을 선호한다.

본 발명이 임의의 특정 화학에 제한되어 있지 않을지라도, 바람직한 밀봉물질의 화학적 및 중합체성 특성을 지금 기술하고자 한다. 예를들면, 필요에 따라서 본문에 기술된 물리적 특성 또는 작용 특성 하나 이상을 갖는 다른 물질을 사용할 수도 있다. 숙련된 기술자라면 기술된 밀봉물질의 화학 작용기 및/또는 중합성 구조에 대한 유사체를 용이하게 선택할 수 있을 것이다.

그렇지만, 다음과 같은 일반적인 사항을 선택할 수 있다.

밀봉물질은 하나 이상의 중합성(공중합성을 포함) 유기 화합물을 포함하는 것이 바람직하며, 하나 이상의 화합물을 사용할 경우 이들은 거의 양립성이 있는 것이 바람직하다. 양립성이란 주위온도와 설치온도사이에서 상분리가 일어나지 않는다는 것을 의미한다. 본 발명자들은 밀봉물질이 내습성을 갖고 있고, 수불용성이며, 취성이 없고, 전기 절연성이 있으며, 낮은 열팽창 계수를 갖거나 또는 적어도 밀봉될 기재와 유사한 열팽창 계수를 갖고 있고, 몇몇 용도 (블록킹에 반드시 필요한 것이 아닐지라도)에서는 기재와 양호한 결합을 형성하는 것을 선호한다. 본 발명자는 상기 물질이 케이블을 충진시키는 데 사용되는 물질(석유 젤리와 같은 것) 과 양립성이 있으며, 그것과 함께 유상 계면을 형성하지 않는 것을 선호한다. 다시, 숙련된 기술자라면 이러한 성질을 갖는 중합체 (중합체 블렌드를 포함)를 선택할 수 있을 것이다.

상기 기술된 바와 같은 밀봉물질의 목적하는 유동학적 특성으로 인해 당해 기술분야의 숙련자라면 중합체의 선택에 어려움이 없을 것이다. 예를들면, 용융점도는 일반적으로 저점도를 유발하는 저분자량인 임의의 분자량을 유도할 수 있다. 목적하는 초냉각 정도를 이루거나, 충분히 낮은 용융 점도를 보유하면서 고형화 시간을 얻기 위해서 또는 기타 성질을 이루기 위해서는, 블록 (이것은 결정 영역의 형성을 제한함)에 의해 분리 또는 캡핑된 결정 영역을 형성하는 규칙적인 블록으로 인해 특히 결정도가 중합체를 쇄를 따라서 차단된 구조로부터 발생하는 경우, T_s이하로 냉각된 후 결정형 또는 반결정형인 중합체를 선택할 수도 있다. 그 결과, T_S이하로 냉각된 후 수득된 중합체는 매우 높은 결정형일 수도 있으며, 이로 인해 케이블 블록을 제공하거나, 또는 결정 영역을 용융시키기 위해서는 많은 열에너지가 필요할 수도 있으므로 T_M이하의 온도에서 양호한 안정성을 나타낼 수도 있으며, 이와 동시에 중합체 쇄상에서의 차단이 결정 영역을 형성할 수도 있는 많은 방식 또는 자유도를 감소시키기 때문에, 낮은 T_S또는 고형화에 대한 시간을 얻을 수 있다. 이와 반대의 현상은 재결정의 용이함을 나타내는 규칙적인 일정한 구조의 폴리에틸렌과 같은 반결정형 중합체로 수행할 수 있는데, 그 이유는 각 분자의 모든 성분이 유사하기 때문이다. 다시 말해서, 본 발명자가 선호하는 것은 열역학적으로는 안정하지만, 운동학적으로는 그의 형성이 적합치 않은 결정형 또는 반결정형 상태이다.

결정도에 대한 차단은 중합체의 다른 성분이 결정화할 수 있는 방식을 제한하는 하나 이상의 단위가 중합체 주쇄를 따라서 존재하므로써 야기되는 것이 바람직하다. 또한, 분열단위는 측쇄일 수도 있거나, 측쇄의 일부일 수도 있거나, 또는 개개의 분자일 수도 있다.

밀봉물질은 하나 이상의 중합성 물질의 블렌드, 또는 하나 이상의 올리고머 및/또는 하나 이상의 단량체와 함께 하나 이상의 중합성 물질의 블렌드, 또는 다른 화학종을 포함할 수도 있다. 이러한 많은 복합물질은 점도, 초냉각, 또는 기타 물리적 또는 화학적 성질의 정확한 조절이 요구되는 곳에 바람직할 수도 있다. 예를 들면, 중합체 및 올리고머 또는 단량체의 유용한 블렌드는 반응물의 상대량을 적당히 선택할 경우 공중합반응에 의해 형성할 수 있다. 저분자량 초냉각 물질과 같은 다른 첨가제를 포함할 수도 있다.

밀봉 물질이 경화성인 경우도 추가로 고려할 수 있다. 일반적으로, 이러한 것은 두가지 방식으로 성취할 수 있다. 첫 번째, 목적하는 초냉각 (또는 기타 성질)을 갖는 물질을 하나 이상의 부가적인 물질과 훈련시키고, 다른 물질을 경화시켜 가교결합된 구조를 형성하는 것이며, 두 번째로, 적당한 밀봉물질을 선택하거나, 또는 개질시켜 상기 물질이 그 자체로 경화하도록 하는 것이다. 이러한 것은 아크릴레이트 또는 기타 에틸렌 불포화기와 같은 임의의 말단 그룹 작용성을 중합체에 제공하므로써 성취하는 것이 바람직하다. 또한, 올리고머 및/또는 단량체가 존재 (예를 들면, 점도 개질제로서)하는 경우, 상기 물질은 전체 시스템 경화 시킬수 있는 너무 많은 작용성 (바람직하게는 동일한 작용성)을 가질 수도 있다.

적합한 물질을 선택할 수 있는 중합체의 제 1부류는 하기 일반식 (i)을 갖고 있다.

상기식에서,

P,Q 및 R 은 각각 동일하거나 다를 수도 있으며, 디이소시아 네이트, 예를 들면 메틸렌 디이소시아네이트, 톨루엔 디이소시아네이트 및/또는 이소포론 디이소시아네이트를 포함하며;

A는 지방족 쇄, 폴리에스테르, 폴리에테르, 폴리카보네이트 및/또는 폴리아미드 (이것은 필요에 따라서, 히드록시, 카복실산 또는 아미능로 말단화될 수도 있음)를 포함하고, B 는 디올, 예를 들면 부탄디올 또는 헥산디올을 포함하며;X 및 N 은 각각 하나 이상의 정수이고; Y는 O 또는 하나 이상의 정수이며;E 는 예를 들면 말단수소, 히드록실, 아민, 카복실산 또는 아크릴레이트, 예를 들면 히드록시에틸아크릴레이트, 히드록시에틸메틸아크릴레이트, 아크릴산 또는 메타 크릴산을 갖는 그룹이거나, 또는 이들 그룹으로부터 유도된다.

일반식 (i)의 바람직한 중합체로는 아크릴레이트 또는 그렇지 않으면 다른 말단화된 열가소성 폴리우레탄, 예를들면 폴리에스테르, 특히 폴리카프롤락톤 단위를 함유한 것들을 들 수 있다. 실례를 들면 영국 랭카셔 소재 베센딘 케미칼즈 리미티드(Baxenden Chemicals Ltd. of Lancashire England)사제의 상표명 제나크릴(Xenacryl), 특히 제나크릴 273의 물질 (이것은 중합성 블렌드를 포함함 )이다.

적합한 물질을 선택할 수 있는 중합체의 제 2부류는 하기 일반식 (ii)를 갖고 있다:

상기식에서,

A,B 및 D는 각각 동일하거나 다를 수도 있으며, 지방족 쇄, 폴리에스테르, 폴리에테르 및/ 또는 폴리아미드 (이것은 필요에 따라서 히드록시, 카복실산 또는 아민으로 말단화 될 수도 있음)이고;

a, b 및 d 는 각각 o 또는 하나 이상의 정수이며, 단 a, b 및 d중의 적어도 하나는 최소한 1이고;

E는 상기 정의된 바와 같다.

일반식(ii)의 바람직한 중합체로는 다이나밋 노벨 (Dynamit Nobel)사제의 상표명 다이나폴(Dynapol) 및 EMS 사제의 상표명 그릴텍스(Griltex)로 시판하고 있는 것들과 같은 코폴리 에스테르 또는 코폴리아미드를 들 수 있다.

적합한 물질로서 선택할수 있는 중합체의 세 번째 부류는 폴리 알파 올레핀 단독중합체 및 공중합체, 및 폴리에틸렌 공중합체이다.

본 발명에 사용된 물질은 상기 언급한 물질 2개 이상의 블렌드이거나, 또는 하나 이상의 다른 물질과 하나 이상의 상기 물질과의 블렌드를 포함할 수도 있다. 예를 들면, 희석제, 가소제, 점착제, 산화방지제 등과 같은 하나 이상의 반응성 또는 비반응성 물질을 포함할 수도 있다. 상기 언급된 물질은 예를들면 열수축성 또는 기타 제품의 다른 부분에서 하나 이상의 다른 물질과 혼합하여 사용할 수도 있다.

제일 먼저 언급한 부류의 특히 바람직한 양태로서, 밀봉물질은

을 포함한다.(여기서, n 은 폴리에스테르 블록이 분자량 2000내지 7000, 바람직하게는 3000 내지 5000, 특히 약 4000을 갖도록 조절되어 있다.)

이런 중합체는

와 같은 저분자량 물질을 총량 기준으로 5내지 40% , 바람직하게는 15내지 25중량% 함유할 수 있다.

이러한 물질은 그 자체로 공지되어 있으며, 영국 랭카셔 소재 베센딘 케미칼즈 리미티드 사제의 상표명 제나크릴 273으로 시판하고 있다.

그러므로, 바람직한 밀봉물질을 일반적으로 아크릴레이트, 또는 그렇지 않으면 바람직하게는 아크릴레이트, 또는 그렇지 않으면 말단화된 우레탄 이량체를 폴리우레탄과 폴리카프롤락톤 단위와 함께 함유한 말단화된 공중합체를 포함하며, 공중합체 및 이량체는 상기 주어진 일반식을 갖는 것이 바람직하다.

폴리우레탄계 중합체를 사용하는 경우, 본 발명자는 상기 블록이 존재하지 않으면 융점을 바람직한 값으로 감소시켜 유동을 감소시키는 고점도를 방지하므로, 상기 중합체가 경질 블록을 거의 함유하지 않는 것을 선호한다. 적합한 폴리우레탄 단위로는 메텔렌 디이소시아네이트, 톨루엔 디이소시아네이트 및/또는 이소포론 디이소시아네이트 및/또는 2,4,4,-트리메틸헥산 디이소시아네이트를 들 수 있다.

또한, 폴리우레탄은 상기 언급한 폴리카프로락톤, 폴리테트라메틸렌 아디페이트 및/또는 헥사메틸렌 아디페이트 단위 및/또는 폴리에테르 단위 등과 같은 폴리에스테르 단위를 함유하는 것이 양호한데, 그 이유는 이들 물질이 바람직한 결정성 및 바람직한 융점을 갖고 있기 때문이다.

많은 바람직한 용도에 있어서, 밀봉물질은 바람직하게는 0.5 내지 5mm, 특히 2 내지 3mm 의 입자 크기의 최대 치수를 갖는 미립형태 (일반적으로 분말, 펠릿 및 섬유등을 포함하는 것을 말함)로 되어 있다. 미립 형태는 물질의 이동 (예를 들면, 중첨 슬리브의 수축에 의해), 케이블 블록의 경우에 특히 유용한 열전달, 및 경화성 밀봉물질의 경우에 용융할 때 까지 반응없이 하나의 성분을 서로 양호하게 분산시킬 수 있는 열전달을 도와준다.

밀봉물질의 용융, 연화 또는 분해가 일어남이 없이 밀봉된 기재를 사용할 수 있는 온도를 증가시키기 위해서는 상기 밀봉물질이 경화성인 것이 바람직할 수 있다. 이외에도, 경화로 인해 다른 성질 변화가 일어날 수도 있다. 예를 들면, 경화된 물질은 더 많은 고무성을 띨 수도 있다.

첫 번째 경화 양태로서, 밀봉물질은 기재에 공급되는 단일 성분(이것은 하나 이상의 분자종을 포함할 수도 있음)을 포함한다. 상기 성분은 스스로 반응하여, 가열시 및/또는 분무 시키거나, 그렇지 않으면 먼저 기재에 적용시키므로써 촉매를 상기 성분에 가할시, 경화한다. 밀봉물질은 상기 말단 그룹 E가 아크릴레이트를 포함하는 경우 불포화기를 가질 수도 있다. 반응은 단일종의 중합 또는 보다 덜 특이한 가교 결합 반응일 수도 있다.

두 번째 경화 양태로서, 밀봉물질은 밀접한 접촉을 일으킬 때, 일반적으로 용융한 다음 유동시키므로 친화 접촉을 일으켜 함께 반응하는 2개 (또는 그 이상의) 밀봉성부능로서 공급된다. 다시, 각 성분들은 상기와 같이 하나 이상의 분자종을 포함할 수도 있다. 생성된 경화 반응은 가열/또는 촉매에 의해 촉진될 수 있다. 밀봉성분중의 한 개 또는 두 개 모두 본문에 언급된 다양한 구조 또는 성질중 하나 이상을 가질 수도 있으며, 예를들면 특정의 T_M-T_S값을 가질 수도 있다. 두 개의 성분에 의해 보유될 수도 있는 화학 그룹의 실례로는 에틸렌 불포화기, 에폭사이드, 아민, 히드록실, 카복실산 및 이소시아네이트를 들수 있다. 숙련된 기술자라면 2개의 성분에 대한 상기 그룹의 반응쌍을 선택할수 있을 것이다.

세 번째 경화 양태로서, 밀봉물질은 두 개 ( 또는 그이상)의 밀봉성분으로서 다시 공급되지만, 여기서는 2개의 성분이 밀접한 접촉을 이룰 때 경화 반응이 하나(또는 각각 개별적으로)의 밀봉성분중 한 개(또는 그 이상)의 종내에서 일어난다. 이러한 반응은 두 개의 성분들이 서로 접촉할 때까지 경화 반응이 일어나지 않도록 상기 성분중의 하나에 반응성 종을 제공하고, 다른 성분에 경화제, 촉매 및/또는 개시제를 제공하므로써 이룰 수 있다. (상기 언급한 바와 같이, 경화 반응은 각각의 성분에서 일어날 수 있지만, 두 개의 반응은 일반적으로 다른 화학 반응을 수반하며, 그렇지 않으면, 각 성분은 다른 성분에 대한 촉매를 함유하기 때문에 너무 일찍 경화할 것이다). 이러한 기본 개념은 밀봉성분중의 하나에 경화제 (과산화물과 같은것)를 갖게 하고, 다른 밀봉성분에 경화제에 대한 촉매(코발트 나프테네이트와 같은 것 )를 갖게 하므로써 미소하게 변화시킬 수 있다. 두 개의 성분이 밀접한 접촉을 이룰 때까지, 반응이 일어나지 않고, 상기 경화 반응이 2개의 밀봉성분중에서 일어날 수도 있다. 상기한 바와 같이, 하나 또는 두 개 모두의 밀봉성분은 본문에 언급된 하나 이상의 다양한 구조 또는 성질을 가질 수도 있다.

경화성 밀봉물질로는 임의의 온도범위내에서 활성종을 발생 또는 방출시켜 경화를 일으키거나, 또는 경화하에 참여하는 열분해성 성분 (블록킹된 이소시아네이트와 같은것)을 들 수 있다.

설치전에 밀봉물질과 관련지어 T_M을 언급하고자 하는 경우, 하나 이상의 성분을 제공하려면, 대부분의 목적에 있어서, 수득된 혼합물의 T_M이 고려될 수 있지만, 가장 높은 T_M이 바람직하다. 그러나, T_S를 계산하는데 있어서, T(90%)란 모든 관련 성분들의 혼합물의 온도를 말한다.

밀봉물질이 경화성인 경우, 본 발명자는 밀봉물질이 하기 (1)과 (2)와의 혼합물을 포함하는 것을 선호한다. (1) 미립형태로서, 최소한 15℃의 T_M-T_S를 갖는 경화성 중합체와 과산화물과 같은 경화제와의 블렌드; 및 (2) 밀형태로서, 최소한 15℃ 의 T_M-T_S를 갖는 경화성 중합체와 코발트 나프테네이트와 같은 개시제와의 블렌드. 이외에도, 밀봉물질은 하기(1)과 (2)와의 혼합물을 포함할 수도 있다:(1) 미립형태로서 (a)최소한 15℃의 T_M-T_S를 갖는 중합체와 (b)경화성 폴리에스테르와의 블렌드; 및 (2) 미립형태로서, (a)최소한 15℃의 T_M-T_S를 갖는 중합체와 (b)에폭시드와의 블렌드.

본발명은 다음의 도면에 의해 추가로 예시한다.

제1도 및 제2도는 전기통신 케이블 주위에 케이블 블록을 형성시킨 슬리브를 나타내고 있다.

제3도 및 제4도는 본 발명을 사용하여 블록킹되는 고압케이블 접속부를 나타내고 있다.

제5도는 적은 한쌍의 계수 케이블의 보호부를 나타내고 있다.

제6도는 와이어의 밀봉부를 나타내고 있다.

제7도는 제1도 및 제2도에 대한 기타 실례를 나타내고 있다.

제1도는 최소한 15℃의 T_M-T_S를 갖는 미립 밀봉 물질을 함유한 것을 제외하곤, GB 2135139(레이켐)에 기술되어 있는 형태의 열수축성 슬리브를 나타내고 있다. 상기 특허 문헌에 대한 기술은 본문에 참고로 인용되어 있다.

제 1 도는 슬리브의 일정치 않은 횡단면 크기에 의해 환상공극이 제공된, 치수 복원성, 바람직하게는 열수축성 슬리브(1)를 포함한 제품을 나타내고 있다. 이러한 환상공극은 네트(2)에 의해 폐쇄되어 있으며, 미립형태의 밀봉물질 (3)을 함유한다.

제 2 도는 케이블 블록 형성부를 나타내고 있다.

제 2 도에서, 상부의 반은 케이블(5)의 벗겨진 부분(4) 주위의 위치에 있는 슬리브를 나타내고 있으며, 하부의 반은 슬리브(1)의 수축후 설치된 제품을 나타내고 있다. 밀봉물질 (3)은 도면 부호(6)에서 케이블의 코어를 침투하고 있는 것으로 볼 수있다.

슬리브의 치수 복원성으로 인해 밀봉물질은 일반적으로 케이블 주위의 위치에서 케이블 코어내로 이동되며, 만족할만한 케이블 블록은 복원에 의해 제공될 수 있다. 결정형 또는 반결정형 물질(폴리에틸렌을 함유한 물질과 같은것)로부터 형성된 복원성 슬리브의 경우에 있어서, 일반적으로 매우 큰 수축력은 열에 의해 치수를 복원시킨후에 냉각시켜 얻을 수도 있다. 이러한 것은 물질이 재결정화함에 따라 일어난다. 선행기술 물질의 경우에 있어서, 슬리브의 재결정화는 밀봉물질이 재 결정화한 후에도 종종일어나므로, 재결정화로부터 얻은 수축력은 밀봉물질을 이동시키는데 유용하게 작용하지 않는다. 그러나, 본 발명에서는 고형화가 상당히 지연될 수 있으며, 밀봉물질은 슬리브의 재결정화 힘에 의해 필요에 따라서 추가로 밀봉물질을 이동시킬수 있는 충분히 낮은 점도를 갖고 있을 수도 있다.

슬리브는 본문에 참고로 인용되어 있는 EP 0116393 (레이켐)에 기술된 바와 같은 제품 또는 물질을 포함하는 것이 바람직하다. 상기 명세서에는 높은 수축력 및/또는 비율을 갖고 있으며, 고온으로 가열될 수 있는 복원성 슬리브가 기술되어 있다. 놀라운 효과는 특히 본문에 기술되어 있는 밀봉물질을 케이블에 이동시켜 케이블 블록을 만들기 위해 상기 슬라브를 상기 물질과 결합하여 사용하므로써 얻을 수 있다.

그러므로, 본 발명에 사용하는데 바람직한 제품은

(a) 열복원성 직물이 바람직하게 고밀도 폴리에틸렌과 같은 가교 결합된 중합성 물질로부터 바람직하게 형성된 열 복원성 섬유를 포함하고, 가열시 복원하며, 상기 섬유가 그의 복원온도 보다 높은 온도 (바람직하게는 그의 결정형 용융 전이 온도 이상의 온도)에서 최소한 5×10^-2, 바람직하게는 5×10^-1, 더욱 바람직하게는 1 MPa복원응력(Y)을 갖고 있고;

(b) 중합체 매트릭스 물질이 섬유의 복원온도 (바람직하게는 결정형 용융 전이 온도) 와 동일하거나, 상기 복원도 보다 높은 온도(t)를 나타내는 연신율/ 온도 프로파일을 갖고 있으며, 상기 온도에서, 중합체 매트릭스 물질이 파괴에 대한 연신율 20% 이상, 및 최소한 10^-2MPa 의 20% 할선 모듈러스(X)( 이것은 분당 300%의 변형속도에서 측정됨)을 갖고 있고; 상기 온도에서, 부등식X/Y.(1-R)/R (여기서, R 은 복합 구조 또는 그의 관련부분의 전체 부피를 기준으로 주어진 방향을 따라 복합구조 중의 열복원성 섬유의 평균 유효 부피 분율임)이 1미만, 바람직하게는 0.5 미만, 특히 0.04 미만임을 만족시키는 것을 특징으로 하는, 열복원성 직물 및 중합체 매트릭스 물질의 복합구조를 포함한다.

제 3 도는 분기된 전력 케이블을 통신 케이블과 구별하기 위해 고압케이블로서 본문에 언급된 분기된 전력 케이블의 캡슐화를 나타내고 있다. 그의 전도체 (9)를 금속 블록(10) 에 함께 연결시키므로써 두개의 케이블 (7)을 분기된 케이블 (8) 에 결합시킨다. 연결부에서 전도성 물질은 공극이 없는 방식으로 환경으로부터 보호되어야만 하며, 또한 케이블 (7 및 8)을 따라서 이동할 수 있는 어떠한 수분이라도 접속 영역에 들어오는 것을 방지해야한다. 제 1 밀봉물질 (11)은 케이블 (7 및 8)의 쟈켓 단부 주위에 제공될 수도 있으며, 제 2 밀봉물질 (12)는 접속부 중심영역에 제공되어 제 1 물질 (11)과 중첩시킬 수 있다. (이것은 반드시 필요한 것이 아님). 제 3 밀봉물질로 내부가 피복될 수도 있는 열수축성 슬리브(13)와 같은 하우징은 제 1 및 제 2 물질 주위에 제공되어, 추가의 보호를 제공하거나, 또는 제 1 및 제 2 물질을 보호될 부품과의 밀접한 접촉부로 이동시킬 수도 있다. 슬리브(13)는 수축하기 전에 나타난다. 밀봉물질이 거의 정확한 위치에 놓여 있을지라도, 완성된 접속부에 공극을 없애기 위해서는 동일한 유동 또는 다른 변형이 일반적으로 요구된다. 밀봉될 접속부의 간극의 불규칙적인 크기 및 형상으로 인해 많은 밀봉물질로 이러한 변형을 수행하기가 곤란할 수도 있으며, 히트 싱크의 크기에 의해 고온 유동을 이룩하기가 곤란할 수 있다. 본 발명자는 본문에 기술된 물질이 하나 이상의 제 1 , 제 2 및 제 3 물질로서 유용하며, 본 발명의 다른 양태가 이러한 전력케이블 및 접속부를 밀봉하는데 유용하다는 것을 발견하였다.

제 4 도는 전력 케이블의 인-라인 접속부를 나타내고 있다. 여기서는 개개의 코넥터(14)를 사용하여 각각의 전도체 (9)를 연결시키고, 절연 열십자 단편, 또는 기타 충진제 단편(15)을 전도체 사이에 위치시켜, 이들을 떨어뜨려 유지시킨다. 일반적으로, 이러한 단편 (15)은 용융하지 않는 것이 바람직하고, 단편(15)의 각 요부내의 전도체 주위에 밀봉을 제공하기위해 본 발명을 이용할 수도 있다. 임의의 환경하에서, 본문에 기술된 밀봉물질은 최소한 단편 (15)의 일부로서 사용할 수도 있다.

제 4 도에 나타난 유형의 밀봉된 접속부의 중심 부분은 제 5 도에 나타나 있다. 전도체 (9)는 열십자 단편 (15)에 의해 분리되고, 본 발명의 수단에 의해 제공될 수도 있는 밀봉물질 (16)에 밀봉된다. 열수축성 슬리브와 같은 커버 (17)는 상기 물질 (16)주위에 제공될 수도 있다. 제 5 도의 배치는 전기 전도체 이외의 물체, 예를 들면 파이프를 밀봉시키거나, 또는 보호 하는데 사용할 수 있으므로, 이들은 벌크헤드를 통해 통과함에 따라 파이프를 유지시키는 장치 그로밋 또는 파이프, 와이어 및 케이블 등을 보호하기 위한 기타 장치를 포함할 수 있다. 추가의 변화 양태로서, 제 5 도의 배치는 도관 밀봉을 포함할 수도 있으며, 여기서 물질 (16)은 도관 (7)내에 하나 이상의 관을 밀봉시킨다.

제 6 도는 와이어 또는 기타 기다란 기재 (18)를 밀봉 시키는 방식을 나타내고 있다. 기재가 물려 있거나, 그렇지 않으면 고정되어 있는 요부(20)를 갖는 프로파일 (19)은 성형되거나, 그렇지 않으면 형성될 수 있다. 그 다음, 프로파일은 포개지거나, 또는 코일처럼 감겨져 있을 수도 있고, 필요에 따라서, 열수축성 슬리브와 같은 몇 개의 커버가 그 주위에 설치될 수도 있다. 프로파일은 유동성을 띠거나, 또는 변형성을 띨 수 있도록 가열되어, 기재에 대한 밀접한 밀봉을 이룬다. 중첩한 수축성 슬리브의 수축율은 이러한 변형을 일으킬 수도 있다. 프로파일 (19)은 본문에 기술되어 있는 물질을 포함하거나, 또는 본 발명의 다른 양태를 이러한 프로파일을 설치하는데 사용할 수 있다.

제 7 도는 바람직하게는 미립형태의 밀봉물질 (23)을 함유한 열수축성 또는 이외의 슬리브 (21) 및 가요성 백 (22)을 예시한다. 백은 슬리브의 내부 표면에 부착되거나 또는 개별적으로 공급될 수 있다. 백은 일반적으로 모서리 주위에 함께 부착된 2개의 층의 메쉬 (또는 하나의 층을 메쉬와 전공되지 않은 하나의 층)를 포함하는 평판일 수도 있다. 백은 밀봉물질의 다른 성분을 분리 하거나, 또는 충진된 백의 가요성을 향상시키기 위해 일련의 격막을 포함할 수도 있으며, 이로인해, 케이블 등의 주위에 랩핑하는 것을 보다 용이하게 할 수 있다. 이때, 열수축성 랩어라운드(wraparound)또는 관형 슬리브를 랩핑된 백 위에 설치할 수 있다.

본발명은 다음의 실시예에 의해 추가로 예시된다.

20℃에서 600개 쌍의 전도체를 갖는 전화 케이블의 케이블 블록을 만들었다.

길이 100mm 의 케이블 쟈켓 일부를 케이블을 따라서 적당한 위치에서 제거하고, 내부 케이블 랩 및 테이프를 풀고, 제거하여 전도체와 약간 떨어져서 헤쳐놓았다. 그 다음, 보호 메쉬 튜브를 노출된 전도체 주위에 위치시키고, 필요에 따라서, 밀봉물질의 유동이 필요한 경우, 채널링 핀들을 한 묶음의 전도체를 통하여 위치시켜 간극의 크기를 증가시켰다.

그 다음, 밀봉물질을 함유한 격벽으로된 메쉬 백(제 7 도에 나타난 것과 유사함)을 노출된 전도체 주위에 설치하고, 그의 랩핑된 형상에 테이프를 감았다. 그 다음, 노출된 전도체의 각 단부에 인접한 케이블 쟈켓을 세척하여 벗기고, 필요에 따라서 불꽃 처리(flame brush)한 다음, 115℃의 수축온도를 갖는 열 수축성 슬리브를 밀봉물질의 백 주위에 위치시키고, 케이블 쟈켓의 벗겨진 각 영역에서 케이블과 밀봉 결합을 형성시키고, 처음에는 백위의 길이에 중첩시켰다. 그 다음, 슬리브를 열수축시켜 벗겨진 중심영역이 거의 수축되지 않게 하였다. 슬리브를 고온 용융물 또는 폴리아미드와 같은 다른 접착제 (케이블에 대한 결합이 빠른 것이 필요하기 때문에, 특히 15℃ 미만의 작은 T_M-T_S를 갖는 것이 바람직함)로 피복시킬 수도 있다. 슬리브의 중심영역을 가열하여, 밀봉 물질의 온도를 T_M이상으로 상승시키므로써 수축슬리브에 의해 케이블의 전도체 사이의 간격으로 변형되도록 허용하여 케이블블럭을 형성한다. 필요에 따라서, 슬리브를 수축시킨후, 두 번째 슬리브를 그 위에 설치할 수도 있다. 백의 물질을 비임처리하거나, 그렇지 않으면 가교 결합시킨다. 상기 물질 또한 수축시킬 수 있다. 슬리브와 같이, 재결정화시 상기 물질의 수축은 밀봉물질을 케이블로 이동시키는 힘에 가할 수 있다.

실시예 1에서, 밀봉물질은 베센딘 케이칼즈 리미티드 사제의 상표명 제나크릴 273으로 시판되고 있는 저분자량 종과 함께 아크릴화된 열가소성 폴리우레탄의 블렌드 이며, 상기 물질은 60.5℃의 T_M값, 30℃ 미만의 T_M값을 갖고 있으므로 30.5℃ 이상의 T_M-T_S를 갖는다.

그 다음, 제조된 케이블 블록에 플래쉬 압력 시험을 수행하였다. 만족스러운 블록을 얻었다. 상기 물질의 경화 기법을 사용하여 유사한 블록을 형성시켰다. 상기 블록은 압력/온도 사이클 시험에 합격했다.

[실시예 2 내지 11]

하기 기술된 물질을 케이블 블록을 비롯하여 다양한 용도에 대한 밀봉물질로서 사용한 바, 만족할만한 결과를 얻었다.

[비교실시예 10 내지 12]

하기 기술된 물질은 케이블 블록을 포함한 각종 용도에 대한 밀봉물질로서 사용한바, 밀봉은 불만족한 것으로 밝혀졌으며, 특히 큰 케이블은 블록킹될 수 없었다.

본 발명자가 200개 이상의 쌍의 전도체를 갖는 블록킹 케이블에서 성공한 것으로 발견한 기타 조성물은 다음과 같다. 실시예 22에서 성분 A 및 성분B의 비율이 60% 및 40% 이고, 실시예 24 및 25에서 성분 B가 존재하지 않는 것을 제외하곤, 각 조성물은 성분A 9 중량부 및 성분 B1 중량부로 구성되었다. 상표명도 하기에 주어져 있다.

실시예 22, 24, 25 및 28의 조성물들을 제외하곤, 각각의 조성물은 가열하자마자 경화하였다.

PA 1140은 폴리에스테르 우레탄이고, UCB IRR 156은 우레탄 아크릴레이트이며, 에베탄 28800 은 에틸렌 비닐아세테이트이고, AC143은 에틸렌 아크릴 공중합체이며, HC 8571 은 에틸렌아크릴 에스테르-말레산 무수물 공중합체이고, AY 6070 은 에틸렌-아크릴 에스테르 공중합체이며, 오포널 B10 은 폴리부텐이고, 피코폴은 접착수지이며, 하크로스 RCP 2880은 우세탄 아크릴 레이트이고, 카파 240 및 카파 630은 폴리카프로락톤이다.

결국, 본 발명은 히트싱크에서 간극 내로 이동시킬수 있는 밀봉물질을 사용하여 기재, 예를 들면 케이블을 블록킹, 결합 및/ 또는 격리시키는 것을 비롯하여 밀봉시키기위한 방법, 물질 및 제품을 제공한다는 것을 인지하길 바란다. 하나 이상의 임의의 물질(중합성 형태, 화학적 작용성 및/ 또는 물리적 작용성에 의해 한정됨), 최종용도, 슬리브 또는 다른 제품은 단독으로 또는 결합하여 선택할 수도 있다. 어떤 경우에 있어서는 15℃ 미만의 T-T를 갖는 밀봉 물질을 사용할 수도 있으며, 특히 경화를 수반하는 본 발명의 제형 및 용도는 본문에 기술되어 있다.

Claims (24)

1. (1) T_M-T_S가 15℃ 이상 차이가 나는 밀봉물질을 제공하고; (2) 상기물질을 40℃ 이상으로 가열하고; (3) 상기물질을 간극 내로 유동시키고; (4) 상기물질을 고화시켜 목적하는 밀봉을 이루는 것을 포함하는, 간극이 들어있는 기재를 밀봉시키는 방법.
2. 제 1항에 있어서, 기재의 일부 또는 전부 주위에 위치될 수 있는 중공 제품의 일부로써 또는 상기 중공 제품과 결합되어 상기 밀봉물질이 제공되는 방법.
3. 제2항에 있어서, 상기 밀봉물질이 미립형태인 방법.
4. 제1항에 있어서, 상기 밀봉물질이 치수-복원성 제품의 일부로서 또는 상기 제품과 결합되어 제공되는 방법.
5. 제 1항에 있어서, 상기 기재가 케이블을 포함하고, 제 (3)단계가 상기 밀봉 물질을 케이블의 전도체들 사이의 간극으로 유동시키는 것을 포함하는 방법.
6. 제 5항에 있어서, (1) 케이블의 단부 또는 단부로부터의 중간에서 케이블 쟈켓의 일부를 제거하고; (2) 열수축성 슬리브의 내부표면에 밀봉물질을 제공하고; (3) 쟈켓의 상기 일부가 제거된 케이블 주위에 슬리브를 위치시키고; (4) 슬리브가 수축하여 상기 밀봉물질이 40℃ 이상에 도달되도록 하는 온도로 슬리브를 가열하므로써, 수축으로 인해 상기 밀봉물질을 케이블의 전도체들 사이로 유동시키고; (4) 상기 물질을 고화시켜 블록을 형성시키므로써, 케이블 블록을 제조하는 방법.
7. 제 1항, 3항 및 4항중 어느 한 항에 있어서, 상기 밀봉물질이 경화성 성분을 포함하며, 상기 경화성 성분을 경화시킴을 포함하는 방법.
8. 제 7항에 있어서, 상기 밀봉물질이 제1 및 제2 상호 혼합된 미립물질을 포함하고, 이러한 제 1 및 제 2물질을 40℃ 이상으로 가열시 용융되며, (a)온도 T_S에서 고화하는 조성물을 형성하며, (b)경화하여, 가열에 이어 상기 고화이후 상기 제1및 제2물질의 각각의 하한치 T_M보다 큰 TM 값을갖는 경화 조성물을 형성하는 방법.
9. 제 1항, 3항 및 4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 밀봉 물질이 아크릴레이트 및 기타 에틸렌형 불포화 작용기로부터 선택된 중합체 또는 희석제를 포함하는 방법.
10. 제 9항에 있어서, 상기 중합체의 쇄 길이를 따라 결정도를 차단시킨 방법.
11. 제 9항에 있어서, 상기 밀봉물질이 폴리우레탄 단위를 함유한 중합체를 포함하는 방법.
12. 제 11항에 있어서, 상기 폴리우레탄이 실질적으로 경질 블록을 함유하지 않는 방법.
13. 제 11항 또는 제 12항에 있어서, 상기 중합체가 폴리에스테르-또는 폴리에테르-계 폴리우레탄을 포함하는 방법.
14. 제 13항에 있어서, 상기 폴리에테르계 폴리우레탄의 폴리에테르 단위가 폴리에틸렌 옥사이드, 폴리프로필렌 옥사이드 또는 폴리테트라메틸렌 옥사이드를 포함하는 방법.
15. 제 13항에 있어서, 상기 폴리에스테르 단위가 폴리카프로락톤, 폴리테트라메틸렌 아디페이트 또는 폴리헥사메틸렌 아디페이트 단위를 포함하는 방법.
16. 제 9항에 있어서, 상기 밀봉 물질이 하기 일반식(i)을 갖는 성분을 포함하는 방법.

    상기식에서, P,Q 및 R은 각각 동일하거나 다를 수도 있으며, 디이소시아네이트를 포함하며; A는 지방족 쇄, 폴리에스테르, 폴리에테르 또는 폴리아미드를 포함하고; B는 디올을 포함하며; x 및 n은 각각 1이상의 정수이며; y는 0또는 1이상의 정수이며; E는 말단수소, 히드록실, 아민, 카복실산 또는 아크릴레이트를 갖는 그룹이다.
17. 제 16항에 있어서, 상기 밀봉물질이

    를 포함하는 방법.
18. 제 9항에 있어서, 상기 밀봉물질이 하기 일반식(ii)를 갖는 성분을 포함하는 방법;

    상기식에서, A,B 및 D는 각각 동일하거나 다를수도 있으며, 지방족 쇄, 폴리에스테르, 폴리에테르 또는 폴리아미드이고;a,b 및 d는 각각 0 또는 1이상의 정수이며, 단 a,b 및 d 중의 하나이상이 1 이상이고; n 은 1이상의 정수이며;E는 말단수소, 히드록실, 아민, 카복실산 또는 아크릴레이트를 갖는 그룹이다.
19. 제 9항에 있어서, 상기 밀봉물질이 폴리알파올레핀계 단독중합체 또는 공중합체 또는 폴리에틸렌 공중합체를 포함하는 방법.
20. 제 1항, 3항 및 4항중 어느 한 항에 있어서, 상기 밀봉물질이 (1) 미립형태로서, 경화성 중합체와 경화제와의 블렌드; 및 (2) 미립형태로서, 경화성 중합체와 경화제용 개시제와의 블렌드의 혼합물을 포함하는 방법.
21. 제 1항, 3항 및 4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 밀봉물질이 (1)미립형태로서, (a) T_M-T_S가 15℃ 이상 차이가 나는 중합체와 (b)제 1 경화성 중합체와의 블렌드; 및 (2) 미립형태로서, (a) T_M-T_S가 15℃ 이상 차이가 나는 중합체와 (b)상기 제 1경화성 중합체와 반응하는 제 2 경화성 중합체와의 블렌드 혼합물을 포함하는 방법.
22. (1) 치수복원성 부품; 및 (2) T_M-T_S가 15℃이상 차이가 나는 밀봉물질을 포함하는 제품.
23. 제 22항에 있어서, 상기 복원성 부품이 열복원성이며, T_R과 T_M이 30℃ 미만으로 차이가 나는 복원온도 T_R을 갖는 제품.
24. 제 22항 또는 제 23항에 있어서, 상기 부품이 복원될 때까지 상기 밀봉물질을 일시적인 구속수단에 의해 위치시킨 제품.