KR20190038843A - 바이오-기반 유체를 함유한 플러딩 조성물 - Google Patents

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Abstract

플러딩 조성물로서, 상기 조성물의 중량을 기준하여, 중량 % (wt %)로,
(A) 폴리올레핀 엘라스토머를 포함하는 제1성분 10-80 중량 %; 및
(B) 바이오-기반 유체를 포함하는 제2성분 20-90 중량%를 포함하는 플러딩 조성물

Description

바이오-기반 유체를 함유한 플러딩 조성물
본 발명은 플러딩 조성물에 관한 것이다. 한 양태에서, 본 발명은 폴리올레핀 엘라스토머 및 오일을 포함하는 플러딩 조성물에 관한 것이고, 다른 양태에서는 본 발명은 상기 오일이 식물, 동물 또는 조류와 같은 천연 공급원으로부터 유래된 플러딩 조성물에 관한 것이다.
플러딩 조성물은 일반적으로 광섬유 케이블에서 공통적으로 사용되는 버퍼 튜브 주변 및 사이에 일반적으로 발견되는 보이드 공간과 같은, 통신 케이블의 보이드 공간을 차지하도록 고안된 재료이다. 또한, 이러한 조성물들은 버퍼 튜브 내부의 광섬유를 현수 및 보호하기 위한 충전재로서 사용될 수 있다. 플러딩 조성물은 고온 (통신 케이블 충전시 사용되는 온도와 같은)에서 자유롭게 유동하며, 저온에서 쉽게 겔화 되므로 실온에서 떨어지지 않는다. 또한 세척이 용이하고 지저분하지 않은 플러딩 조성물은 설치하기 쉽고 환경 오염을 방지하기 때문에 바람직하다. 플러딩 화합물의 분야에서 진보가 있었지만, 개선점이 여전히 요구된다.
플러딩 조성물의 또 다른 중요한 특성은 폴리올레핀과 같은 케이블 제작에 사용되는 고분자 물질, 즉 우수한 물성 유지 및 케이블 수명을 위한 낮은 겔 픽업과의 양립가능성이다. 현재의 플러딩 화합물은 합성 탄화수소에 기반한다. 그들은 지저분한 그리스/왁스와 같은 물질로 접촉면에 달라 붙는다. 유출 사고가 발생하면 환경 친화적이지 않다. 와이어 및 케이블 산업은 점착성 감소, 버퍼 튜브, 재킷 등의 케이블 성분의 제조에 사용되는 물질에 대하여 흡수 감소, 및 더 높은 친환경성을 나타내는 플러딩 조성물에 지속적인 관심을 가지고 있다.
하나의 구체예에서, 본 발명은 조성물로서, 상기 조성물의 중량을 기준으로 중량 %(wt %)로,
(A) 폴리올레핀 엘라스토머를 포함하는 제 1 성분의 10 내지 80 중량 %; 및
(B) 바이오-기반 유체를 포함하는 제2 성분의 20 내지 90 중량 %를 포함한다.
일 구체예에서, 플러딩 조성물은 하나 이상의 첨가제, 예를 들어 항산화제, 요변제 (thixotropic agent) 등을 더 포함한다. 일 구체예에서, 상기 제 2 성분은 바이오-기반 유체 및 석유-기반 오일의 혼합물이다.
도 1은 느슨한 버퍼 튜브 광섬유 케이블의 단면도이다.
도 2는 HDPE 및 cPP에 의한 오일 흡수를 중량 %로 나타내는 차트이다.
도 3은 HDPE 및 cPP에 의한 오일 흡수율을 오일의 전체 불포화 율에 대한 중량 %로 나타낸 차트이다.
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정의
미국 특허 실무상, 임의의 인용된 특허, 특허 출원 또는 공보의 내용은 그 전체가, 특히 정의 (본원에 특히 제공된 임의의 정의와 일치하는 정도로) 및 당업계의 일반 지식의 개시에 있어서, 참조로 삽입된다 (또는 그의 등가의 US 버전이 참조로 삽입됨).
원소 주기율표에 대한 참조는 CRC Press, Inc., 1990-1991에 의해 공표된 것을 따른다. 이 표의 요소 그룹에 대한 참조는 그룹 번호 매기기에 대한 새로운 표기법에 따른다.
반대로 언급되지 않는다면, 문맥으로부터 암시적으로 또는 당업계에서 통상적으로, 모든 부 및 퍼센트는 중량에 기초하고, 모든 시험 방법은 본 발명의 출원일 현재 통용되는 것이다.
여기에 개시된 수치 범위는 하한값 및 상한값으로부터의 모든 값을 포함한다. 명시적인 값 (예: 1 또는 2; 또는 3 내지 5; 또는 6; 또는 7)이 포함 된 범위의 경우, 두 개의 명시적 값 사이의 하위 범위가 포함된다(예: 1 내지 2; 2 내지 6; 5 내지 7; 3 내지 7, 5 내지 6; 등).
"포함하는(comprising)", "포함하는(including)", "갖는(having)" 및 그 파생물은 그것이 구체적으로 공개되었는지 여부에 관계없이, 임의의 추가 구성 요소, 단계 또는 절차의 존재를 배제하려는 의도는 없는 것이다. 의심의 여지를 피하기 위해, "포함하는(comprising)"이라는 용어의 사용을 통해 청구된 모든 조성물은 달리 언급되지 않는 한, 임의의 추가 첨가제, 보조제 또는 화합물(중합체성 또는 다른 것일 수 있음)을 포함할 수 있다. 대조적으로, "본질적으로 구성된다(consisting essentially of)"는 용어는 조작 가능성에 필수적이지 않은 것을 제외하고는, 다른 구성 요소, 단계 또는 절차를 후속 인용의 범위에서 제외하는 것이다. "구성되는(consisting of)"이라는 용어는 구체적으로 묘사되거나 나열되지 않은 구성 요소, 단계 또는 절차를 제외하는 것이다. 달리 명시되지 않는 한 "또는"이라는 용어는 나열된 구성원의 개별적인 것뿐만 아니라 조합한 것을 의미한다. 단수의 사용은 복수의 사용을 포함하며, 그 반대도 마찬가지이다.
"바이오-기반 유체" 및 유사한 용어는 식물, 동물, 박테리아, 효모, 조류 등과 같은 생물학적 소스에서 유래된 유체를 의미한다. 바이오-기반 유체는 단일 바이오-기반 유체, 즉 단일 생물학적 소스로부터 유래 된 유체, 또는 둘 이상의 바이오-기반 유체, 즉 둘 이상의 생물학적 소스로부터 유래된 유체의 혼합물을 포함할 수 있다. 바이오-기반 유체는 주위 조건 (23℃ 및 대기압) 하에서 액체이거나 주위 조건 (23℃ 및 대기압) 하에서 왁스 유사성을 나타내며 가열 시 액체가 된다.
"와이어" 및 유사 용어는 구리 또는 알루미늄과 같은 전도성 금속의 단일 가닥 또는 광섬유의 단일 가닥을 나타낸다.
"케이블", "전원 케이블" 및 유사 용어는 단열재 덮개 또는 보호 외부 재킷과 같이, 외장 내에 있는 적어도 하나의 와이어 또는 광섬유를 의미한다. 통상적으로, 케이블은 두 개 이상의 와이어 또는 광섬유로서, 통상 절연 피복 및/또는 보호 재킷 내에 함께 결합되어 있다. 외피 내의 개별 와이어 또는 섬유는 벗겨져 있거나, 피복되어 있거나 절연되어 있을 수 있다. 조합 케이블은 와이어와 광섬유를 모두 포함할 수 있다. 이 케이블은 저전압, 중전압 및/또는 고전압에 적용하기 위한 것으로 설계될 수 있다. 전형적인 케이블 디자인은 미국 특허 제 5,246,783 호, 제 6,496,629 호 및 제 6,714,707 호에 설명되어있다.
단량체를 언급 할 때, "잔류물"은 다른 단량체 또는 공단량체 분자와 중합되어 중합체 분자를 만드는 결과로서 중합체 분자에 존재하는 단량체 분자의 일부분을 의미한다.
"조성물" 및 유사 용어는 둘 이상의 성분의 혼합물 또는 블렌드를 의미한다.
하나의 구체예에서, 본 발명은 조성물로서, 상기 조성물의 중량을 기준으로 중량 % (wt %)로,
(A) 폴리올레핀 엘라스토머를 포함하는 제 1 성분의 10 내지 80 중량 %; 및
(B) 바이오-기반 유체를 포함하는 제 2 성분의 20 내지 90 중량 %를 포함한다.
폴리올레핀 엘라스토머
본 발명의 플러딩 조성물의 제 1 성분은 폴리올레핀 엘라스토머이다. 당 업계에 공지된 바와 같이, "엘라스토머"는 비교적 낮은 응력 하에서 큰 가역 변형을 겪는 중합체이다. 엘라스토머는 열가소성 수지 또는 열경화성 수지일 수 있다. "열가소성 엘라스토머"는 열가소성 특성을 갖는 엘라스토머이다. 즉, 열가소성 엘라스토머는 선택적으로 주조되거나 또는 성형되고 및 융점 또는 연화점 이상의 온도에서 재가공된다. 본 발명에서 사용하기에 적합한 폴리올레핀 엘라스토머는 열가소성 엘라스토머이다.
"폴리올레핀 엘라스토머"는 알파-올레핀 ("α-올레핀") 단량체의 잔류물을 함유하는 엘라스토머 중합체이다. 다양한 구체예에서, 폴리올레핀 엘라스토머는 에틸렌을 비롯한 α-올레핀 단량체 잔기로만 구성된다. 이러한 폴리올레핀 엘라스토머는 단일 중합체 또는 혼성 중합체일 수 있다. "중합체"는 동종 또는 이종의 단량체를 반응 (즉, 중합)하여 제조된 고분자 화합물을 의미하며, 단일 중합체 및 혼성 중합체를 포함한다. "혼성 중합체"는 둘 이상의 다른 단량체 유형의 중합에 의해 제조된 중합체를 의미한다. 이러한 통칭적인 용어는 공중합체 (일반적으로 2 개의 상이한 단량체 유형으로부터 제조된 중합체를 지칭하는 것으로 사용되는), 및 2 개보다 많은 상이한 단량체 유형 (예를 들어, 삼원 중합체 (3 개의 상이한 단량체 유형) 및 테트라중합체 (4 개의 상이한 단량체 유형), 등)으로부터 제조된 중합체를 포함한다. 본원에서 사용된 바와 같이, "단일 중합체"는 단일 단량체 유형으로부터 유도된 반복 단위로 구성된 중합체를 의미하지만, 사슬 전달제와 같은, 단일 중합체의 제조에 사용된 다른 성분의 잔류량을 배제하지 않는다.
폴리올레핀 엘라스토머는 폴리올레핀 단일 중합체 및 혼성 중합체를 모두 포함한다. 폴리올레핀 단일 중합체의 예는 에틸렌 및 프로필렌의 단일 중합체이다. 폴리올레핀 혼성 중합체의 예는 에틸렌/α-올레핀 혼성 중합체 및 프로필렌/α-올레핀 혼성 중합체이다. 이러한 구체예에서, 상기 α-올레핀은 C3-20 선형, 분지형 또는 환형 α-올레핀일 수 있다 (프로필렌/α-올레핀 혼성 중합체에 대하여, 에틸렌은 α-올레핀으로 간주된다). 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. 상기 α-올레핀은 또한 3-시클로헥실-1-프로펜 (알릴 시클로헥산) 및 비닐 시클로 헥산과 같은 α-올레핀을 생성하는, 시클로 헥산 또는 시클로 펜탄과 같은 환형 구조를 가질 수 있다. 예시적인 폴리올레핀 공중합체는 에틸렌/프로필렌, 에틸렌/부텐, 에틸렌/1-헥센, 에틸렌/1-옥텐 등을 포함한다. 예시적인 삼원 공중합체는 에틸렌/프로필렌/1-옥텐, 에틸렌/프로필렌/부텐 및 에틸렌/부텐/1-옥텐을 포함한다. 일 실시 형태에서, 상기 폴리올레핀 엘라스토머는 에틸렌/옥텐 공중합체다. 또한, 상기 공중합체는 랜덤하거나 블록형일 수 있다.
폴리올레핀 엘라스토머는 또한 불포화 에스테르 또는 산 또는 실란과 같은 하나 이상의 관능기를 포함할 수 있으며, 이들 엘라스토머 (폴리올레핀)는 공지되어 있고, 종래의 고압 기술에 의해 제조 될수 있다. 상기 불포화 에스테르는 알킬 아크릴레이트, 알킬 메타크릴레이트 및 비닐 카르복실레이트 일 수 있다. 상기 알킬기는 1 내지 8 개의 탄소 원자를 가질 수 있고, 바람직하게는 1 내지 4 개의 탄소 원자를 갖는다. 상기 카르복실레이트 기는 2 내지 8 개의 탄소 원자를 가질 수 있고 바람직하게는 2 내지 5 개의 탄소 원자를 갖는다. 상기 에스테르 공단량체에 기인하는 공중합체의 부분은 공중합체의 중량을 기준으로 1 내지 50 중량 % 범위일 수 있다. 상기 아크릴레이트 및 메타 크릴레이트의 예는 에틸 아크릴레이트, 메틸 아크릴레이트, 메틸 메타크릴레이트, t-부틸 아크릴레이트, n-부틸 아크릴레이트, n-부틸 메타 크릴레이트 및 2-에틸 헥실 아크릴레이트이다. 상기 비닐 카르복실레이트의 예는 비닐 아세테이트, 비닐 프로피오네이트 및 비닐 부타노에이트이다. 상기 불포화 산의 예는 아크릴산 또는 말레산을 포함한다. 상기 불포화 실란의 한 예는 비닐 트리알콕시실란이다.
관능기는 당 업계에 일반적으로 공지된 바와 같이 달성 될 수 있는 그래프트를 통해 상기 폴리올레핀 엘라스토머에 포함될 수 있다. 일 구체 예에서, 그래프팅은 전형적으로 폴리올레핀 엘라스토머, 자유 라디칼 개시제 (퍼 옥사이드 등과 같은) 및 작용기를 함유하는 화합물을 용융 블렌딩하는 것을 포함하는 자유 라디칼 관능화에 의해 발생할 수 있다. 용융 블렌딩 동안, 상기 유리 라디칼 개시제는 폴리올레핀 엘라스토머와 반응하여 (반응성 용융 블렌딩) 중합체 라디칼을 형성한다. 작용기를 함유하는 상기 화합물은 중합체 라디칼의 주쇄에 결합하여 관능화 된 중합체를 형성한다. 작용기를 함유하는 예시적인 화합물은 알콕시 실란 (예, 비닐 트리메톡시실란, 비닐 트리에톡시실란) 및 비닐 카르복실산 및 무수물 (예, 무수 말레산)을 포함하나 이에 한정되지 않는다.
본 발명에서 유용한 폴리올레핀 엘라스토머의 시판 예는 매우 저밀도 폴리에틸렌 ( "VLDPE") (예: The Dow Chemical Company에 의해 제조 된 FLEXOMERTM 에틸렌/1-헥센 폴리에틸렌); 선형 에틸렌/α-올레핀 공중합체 (예: Mitsui Petrochemicals Company Limited의 TAFMERTM 및 Exxon Chemical Company의 EXACTTM); 실질적으로 선형인 에틸렌/α-올레핀 공중합체 (예: The Dow Chemical Company로부터 입수 가능한 AFFINITYTM 및 ENGAGETM); 비정질 폴리올레핀 (APO) (예: EASTOFLEXTM 비정질 프로필렌 단일 중합체, Eastman Chemical Company로부터 입수 가능); 및 이들의 조합물을 포함한다. 다양한 구체예에서, 상기 폴리올레핀 엘라스토머는 균일하게 분지된 선형 및 실질적으로 선형인 에틸렌 공중합체이다. 상기 실질적으로 선형인 에틸렌 공중합체가 특히 바람직하고, 미국 특허 제5,272,236호; 제5,278,272호 및 제5,986,028호에 더 완전하게 설명되어 있다. 또 다른 구체예에서, 상기 폴리올레핀 엘라스토머는 무정형 폴리올레핀이고, 예를 들어, 미국 공개 특허 제 2004/0081795호에 더 완전하게 설명된 것과 같은 것이다.
본 발명에서 유용한 폴리올레핀 엘라스토머는 또한 프로필렌-, 부텐- 및 다른 알켄-기반 공중합체를 포함한다. 이러한 공중합체는 알켄 (예, 프로필렌)으로부터 유도된 단위체가 대다수이고 (즉, 50 중량 퍼센트 (중량 %)보다 크고) 및 다른 α-올레핀 (에틸렌을 포함)에서 유도된 단위체가 소수인 것을 포함한다. 일 실시 형태에서, 상기 폴리올레핀 엘라스토머는 프로필렌계 공중합체를 포함한다. 다른 구체예에서, 상기 폴리올레핀 엘라스토머는 프로필렌-에틸렌 공중합체를 포함한다. 본 발명에서 유용한 예시적인 프로필렌계 공중합체는 Dow Chemical Company로부터 입수할 수 있는 VERSIFYTM 중합체 및 ExxonMobil Chemical Company로부터 입수 가능한 VISTAMAXXTM 중합체를 포함한다.
폴리올레핀 엘라스토머에는 에틸렌-프로필렌-디엔 단량체 ("EPDM") 엘라스토머 및 염소화 폴리에틸렌 ("CPE")을 또한 포함될 수 있다. 적합한 EPDM의 상업적 예는 Dow Chemical Company로부터 입수 가능한 NORDELTM EPDM을 포함한다. 적합한 CPE의 상업적인 예는 Dow Chemical Company로부터 입수 가능한 TYRINTM CPE를 포함한다.
하나 이상의 구체예에서, 상기 폴리올레핀 엘라스토머는 에틸렌계 폴리올레핀 엘라스토머, 프로필렌계 폴리올레핀 엘라스토머 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된다. 이러한 구체 예에서, 에틸렌계 폴리올레핀 엘라스토머는 에틸렌계 폴리올레핀 엘라스토머의 전체 중량을 기준으로 50 중량 % 초과 또는 60 중량 % 초과의 에틸렌 함량을 가질 수 있고 나머지는 하나 이상의 알파-올레핀 단량체로 구성된다. 또한, 에틸렌 계 폴리올레핀 엘라스토머는 에틸렌계 폴리올레핀 계 엘라스토머의 전체 중량을 기준으로 50 중량 % 이상 90 중량 % 이하 또는 60 중량 % 이상 75 중량 % 이하의 범위의 에틸렌 함유량을 가질 수 있고, 나머지는 하나 이상의 α-올레핀 단량체로 이루어진다. 다양한 구체 예에서, 상기 알파-올레핀 단량체는 옥텐이다.
또한, 폴리올레핀 엘라스토머가 프로필렌 계일 때, 프로필렌계 폴리올레핀 엘라스토머의 전체 중량을 기준으로 50 중량 % 초과, 70 중량 % 초과 또는 90 중량 % 초과의 프로필렌 함량을 가질 수 있고, 나머지는 하나 이상의 알파-올레핀 단량체 (에틸렌 포함)로 이루어진다. 또한, 프로필렌 계 폴리올레핀 엘라스토머는 프로필렌 계 폴리올레핀 엘라스토머의 전체 중량을 기준으로 50 내지 99 중량 %, 70 내지 98 중량 % 또는 90 내지 97 중량 % 범위의 프로필렌 함량을 가질 수 있고, 나머지는 1 종 이상의 알파-올레핀 단량체 (에틸렌 포함)로 이루어진다. 다양한 구체예에서, 폴리올레핀 엘라스토머가 프로필렌 계일 때, 알파-올레핀 공단량체는 에틸렌이다. 적합한 프로필렌 계 폴리올레핀 엘라스토머의 비 제한적 예로는 프로필렌 공중합체 및 프로필렌 단일 중합체가 포함된다.
하나 이상의 구체예에서, 폴리올레핀 엘라스토머는 에틸렌/옥텐 공중합체 및 비결정성 프로필렌 단일 중합체를 포함한다.
하나 이상의 구체예에서, 폴리올레핀 엘라스토머는 프로필렌/에틸렌 공중합체 및 비결 정성 프로필렌 단일 중합체를 포함한다.
하나 이상의 구체예에서, 본 발명에서 사용하기에 적합한 폴리올레핀 엘라스토머는 0.01 내지 50 중량 % 미만, 0.5 내지 40 중량 % 또는 10 내지 35 중량 %, 또는 11 내지 32 중량 %의 범위의 결정화도를 가질 수 있다. 다른 구체예에서, 폴리올레핀 엘라스토머는 10 내지 50 중량 % 미만, 10 내지 40 중량 % 또는 20 내지 35 중량 % 범위의 결정화도를 가질 수 있다. 상기 폴리올레핀 엘라스토머의 결정화도는 아래의 시험 방법 섹션에 기재된 방법에 의해 측정된다.
본 발명에서 사용하기에 적합한 폴리올레핀 엘라스토머는 50,000 센티 포이즈 ("cps"또는 "cP") 이하, 또는 1,000 내지 50,000 cps, 1,000 내지 40,000 cps, 또는 1,000 내지 30,000 cps또는 1,000 내지 10,000 cps의 브룩필드 점도를 가질 수 있다. 폴리올레핀 엘라스토머에 대한 브룩필드 점도는 SC-31 고온 용융 스핀들을 갖는 브룩필드 (Brookfield) 점도계를 사용하여 350℉ (176.6℃)에서 이하의 시험 방법 에 제공된 절차에 따라 결정된다.
본 발명에서 사용하기에 적합한 폴리올레핀 엘라스토머는 2,000 g/mol 초과, 4,000 g/mol 이상 또는 5,000 g/mol 이상의 수 평균 분자량 ("Mn")을 가질 수 있다. 추가로, 폴리올레핀 엘라스토머는 2,000 내지 60,000 g/mol, 또는 4,000 내지 50,000 g/mol, 또는 5,000 내지 35,000 g/mol, 또는 7,000 내지 20,000 g/mol의 범위, 또는 7,000 내지 15,000 g/mol 범위의 Mn을 가질 수 있다. Mn은 하기 시험 방법 섹션에 기재된 겔 투과 크로마토그래피 방법에 따라 측정한다.
본 발명에서 사용하기에 적합한 폴리올레핀 엘라스토머는 1,000 내지 100,000 g/mol, 또는 5,000 내지 50,000 g/mol, 또는 8,000 내지 30,000 g/mol의 범위의 중량 평균 분자량 ("Mw")을 가질 수 있다. Mw는 하기 시험 방법 섹션에 기재된 겔 투과 크로마토그래피 방법에 따라 측정한다.
본원에서의 사용에 적합한 폴리올레핀 엘라스토머는 0.2 내지 20, 0.5 내지 10, 또는 1 내지 5의 범위의 다분산 지수 ("PDI"또는 "Mw/Mn")를 가질 수 있다. PDI는 아래의 시험 방법 섹션에 설명 된 겔 투과 크로마토그래피 방법에 따라 결정된다.
본원에 사용하기에 적합한 폴리올레핀 엘라스토머는 0.930 g/cm3 미만, 또는 0.920 g/cm3 미만, 또는 0.910 g/cm3, 또는 0.900 g/cm3 미만의 밀도를 가질 수 있다. 또한, 폴리올레핀계 엘라스토머가 적어도 0.850 g/cm3 이상, 또는 0.860 g/cm3 이상, 또는 0.870 g/cm3 이상, 또는 0.880 g/cm3 이상, 또는 0.890 g/g/cm3 이상의 밀도를 가질 수 있다. 밀도는 ASTM D 792에 따라 결정된다.
본 발명에서 사용하기에 적합한 폴리올레핀 엘라스토머는 적어도 50℃, 또는 적어도 55℃, 또는 적어도 60℃, 또는 적어도 65℃, 또는 적어도 70℃, 또는 적어도 75℃, 또는 적어도 80℃, 적어도 85℃, 적어도 90℃ 또는 적어도 95℃ 또는 적어도100℃의 융점을 가질 수 있다. 적합한 폴리올레핀 엘라스토머의 융점은 120℃ 또는 150℃ 또는 155℃ 또는 160℃ 만큼 높을 수 있다. 융점은 아래 시험 방법 섹션에 설명 된 방법에 따라 결정된다.
본 발명에서 사용하기에 적합한 폴리올레핀 엘라스토머는 0.1 내지 2.0, 0.5 내지 1.5, 또는 0.7 내지 1.0의 범위의 B 값을 가질 수 있다. B 값은 아래 시험 방법 섹션에 설명 된 방법에 따라 결정된다.
본 발명에서 사용하기에 적합한 폴리올레핀 엘라스토머는 30 내지 100℃, 또는 35 내지 80℃, 또는 50 내지 75℃의 범위의 결정화 온도 ("Tc")를 가질 수 있다. 결정화 온도는 하기의 시험 방법 섹션에 기재된 방법에 따라 측정한다.
본원에서의 사용에 적합한 폴리올레핀 엘라스토머는 하기 특성 중 하나, 일부 또는 전부를 가질 수 있다:
(a) 0.01, 또는 10 내지 35, 또는 50 중량 % 미만의 결정화도;
(b) 1,000 내지 7,000 또는 50,000 cps의 브룩필드 점도.
(c) 2,000, 또는 7,000 내지 55,000, 또는 60,000 g/mol의 Mn;
(d) 1,000 내지 100,000 g/mol의 Mw;
(e) 0.2 내지 20의 Mw/Mn;
(f) 0.850 또는0.860 내지 0.890, 또는 0.930 g/cm3의 밀도;
(g) 50 또는 55 내지155 또는 160℃의 융점 (Tm);
(h) 0.1 내지 2.0의 B 값; 및/또는
(i) 30 내지 75 또는 100℃의 결정화 온도 (Tc).
적합한 에틸렌 계 폴리올레핀 엘라스토머의 특정 예는 8,200 cps의 브룩필드 점도 및 0.889 g/cm 3의 밀도를 갖는 에틸렌/옥텐 공중합체이다. 적합한 프로필렌 계 폴리올레핀 엘라스토머의 특정 예는 1,000cps의 브룩필드 점도 및 0.884 g/cm3의 밀도를 갖는 프로필렌/에틸렌 공중합체이다.
바이오-기반 유체
본 발명의 플러딩 조성물의 제 2 성분은 바이오-기반 유체 (오일로도 지칭)이다. 임의의 바이오-기반 유체가 본 발명의 실시에 사용될 수 있지만, 식물 또는 조류로부터 유도된 유체가 바람직하다. 본 발명의 실시에 사용되는 바이오-기반 유체의 통상적인 공급원은 코코넛, 옥수수, 면실유, 유채유 (카놀라유가 하나의 품종 임), 올리브, 땅콩, 홍화, 참깨, 대두, 해바라기, 겨자 및 조류를 포함하나, 이에 한정되지 않는다. 상기 오일은 공지된 기술 및 장비를 사용하여 생물학적 물질로부터 추출되고 처리된다.
일 구체예에서, 바이오-기반 유체의 전부 또는 일부는 지방산 메틸 에스테르 (FAME) 또는 에폭시화 지방산 메틸 에스테르 (eFAME)와 같은 관능화된 오일을 제조하는 공지된 공정에 의해 관능화된다. "지방산 메틸 에스테르"("FAME")는 통상적으로 메탄올과 같은 오일을 에스테르 교환 반응시켜 생성되는 지방산 에스테르이다. "에폭시 화 지방산 메틸 에스테르"("eFAME")는 적어도 하나의 에폭시드 기를 갖는 지방산 에스테르이다. "에폭시드 기"는 산소 원자가 이미 서로 결합 된 2 개의 탄소 원자 각각에 결합된 3 원 고리 에테르 (옥시란 또는 알킬렌 옥시드라고도한다)이다. 에폭시화 반응은 일반적으로 퍼카르복실산 또는 다른 퍼옥시 화합물을 사용하여 수행된다. 하나 이상의 구체예에서, 바이오-기반 유체는 관능화된 바이오-기반 유체를 함유한다. 일 구체예에서, 상기 바이오-기반 유체가 관능화된 바이오-기반 유체를 함유하는 경우, 상기 바이오-기반 유체는, 바이오-기반 유체의 총 중량 기준으로, 0 내지 100 중량 %, 또는 20 내지 80 중량 %, 또는 40 내지 60 중량 %, 또는 50 중량 %의 관능화된 바이오-기반 유체 및 0 내지 100 중량 % 미만, 또는 20 내지 80 중량 %, 또는 40 내지 60 중량 % 또는 50 중량 %의 비-관능화된 바이오-기반 유체를 포함한다. 또 다른 구체예에서, 상기 바이오-기반 유체는 관능화된 바이오-기반 유체를 배제한다.
일 구체예에서, 상기 바이오-기반 유체는 30 % 초과, 또는 40 % 초과, 또는 45 % 초과, 또는 50 % 초과, 또는 70 % 초과, 또는 75 % 초과, 또는 80 % 초과의 총 불포화 수준을 가진다. 또 다른 구체예에서, 상기 바이오-기반 유체는 30 %, 또는 40 %, 또는 45 %, 또는 50 %, 또는 70 %, 또는 75 %, 또는 80 %, 또는 85 % 내지 90 %, 또는 95 %, 또는 99 %의 총 불포화 수준을 가진다. 상기 총 불포화 수준은 바이오-기반 유체 내의 지방산의 총량을 기준으로, 바이오-기반 유체에 존재하는 다중 불포화 지방산 및 단일 불포화 지방산의 결합된 양을 나타내는 백분율로서 제공된다. "지방산"은 포화되거나 불포화된 긴 지방족 꼬리를 가진 카르복시산이다. 불포화 지방산은 탄소 원자 사이에 하나 이상의 이중 결합을 가지고 있다. "단일 불포화 지방산"은 탄소 원자 사이에 하나의 이중 결합을 가지고 있다. "다중 불포화 지방산"은 탄소 원자 사이에 하나 이상의 이중 결합을 가지고 있다. 포화 지방산은 이중 결합을 포함하지 않는다.
표 1은 전형적인 식물성 오일에 대한 불포화 백분율에 대한 문헌 데이터를 나타낸다.
(표 1) 보고된 문헌 다양한 식물성 오일에 대한 불포화 상태 %
오일 타입 다중 불포화 지방산 (%) 단일불포화 지방산 (%) 총 불포화 지방산 (%)
카놀라유 33* 55* 88*
홍화유 75* 12* 86*
해바라기유 66* 20* 86*
해바라기유 (~65% 리놀레산) 65.7 19.5 85
옥수수유 59* 24* 83*
옥수수유 54.68 27.57 82
올리브유 10.53 72.96 83
올리브유 8* 74* 82*
대두유 58* 23* 81*
대두유 37.6 43.0 81
참기름 41.7 39.7 81
겨자유 21.2° 59.2° 80.4°
땅콩유 32* 46* 78*
땅콩유 32.0 46.2 78
면실유 52* 18* 70*
팜유 9* 37* 46*
코코넛유 2* 6* 8*
팜 커널유 2* 11* 13*
값은 오일 중의 지방산의 총량을 기준으로 다중 불포화 또는 단일 불포화 지방산의 양을 나타내는 백분율로서 제공된다.*출처: NutriStrategy, Fats, Cooking Oils and Fatty Acids, 2015, http://www.nutristrategy.com/fatsoils.htm에서 이용가능.
출처: Your Dictionary, Examples of Unsaturated Fats, http://examples.yourdictionary.com/examples-of-unsaturated-fats.html에서 이용가능.
°출처: nited States Dep't of Ag., National Nutrient Database for Standard Reference Release 28: Basic Report: 04583, Oil, Mustard, May 2016, https://ndb.nal.usda.gov/ndb/foods/show/719?manu=&fgcd=.에서 이용 가능.
하나 이상의 구체예에서, 상기 바이오-기반 오일은, ASTM D92에 따라 측정시, 200℃ 또는 220℃, 또는 240℃ 또는 250℃ 또는 270℃ 또는 280℃ 또는 285℃ 내지 300℃ 또는 315℃ 또는 320℃ 또는 350℃의 인화점을 가질 수 있다. 하나 이상의 구체예에서, 상기 바이오-기반 오일은 ASTM D92에 따라 측정 시, 200℃ 초과, 250℃ 초과, 또는 280℃ 초과, 또는 285℃ 초과, 또는 290℃ 초과, 300℃ 초과 또는 310℃ 초과, 또는 315℃ 이상의 인화점을 가질 수 있다.
하나 이상의 구체예에서, 상기 바이오-기반 오일은 40℃ 미만에서 500 센티스토크 ("cSt") 이하, 또는 200 cSt 이하, 또는 100 cSt 이하 또는 50 cSt 이하의 동점도를 가질 수 있다. 일 구체예에서, 상기 바이오-기반 오일은 40℃에서 10 cSt 또는 15 cSt 또는 20 cSt 또는 30 cSt 내지 40 cSt, 또는 50 cSt 또는 100 cSt 또는 200 cSt 또는 500 cSt의 동점도를 갖는다. 바이오-기반 오일의 점도는 ASTM D445에 따라 측정된다.
본원에서의 사용에 적합한 바이오-기반 유체는 하기 특성 중 하나, 일부 또는 전부를 가질 수 있다:
(a) 30 % 또는 40 %, 또는 45 % 내지 95 %, 또는 99 %의 총 불포화 수준;
(b) 200 또는 250 또는 280 내지 315 또는 320 또는 350℃의 인화점; 및/또는
(c) 10 cSt 또는 30 cSt 내지 50 cSt 또는 500 cSt의 동점도.
일 구체예에서, 상기 바이오-기반 오일은 단일 생물학적 소스, 예를 들면, 콩, 또는 옥수수, 또는 조류 등으로부터 추출 된 오일이다. 일 구체예에서, 상기 바이오-기반 오일은 둘 이상의 소스, 예, 콩 및 옥수수, 또는 대두 및 조류 등으로부터 추출된 오일의 블렌드이다. 조류 오일은 전형적으로 90 % 이상의 총 불포화 수준을 갖는다.
일 구체예에서, 상기 제 2 성분은 바이오-기반 유체 및 석유-기반 오일의 블렌드 또는 혼합물이다. 이들 석유-기반 오일은 플러딩 조성물 분야에 공지된 탄화수소 오일이다. 탄화수소 오일의 전형적인 예는 미네랄 오일 (예, 파라핀 계 오일, 나프텐계 오일 및 아로마 오일) 및 저분자량 폴리올레핀 오일 (예, 폴리부텐 오일)을 포함한다. 일 구체예에서, 상기 탄화수소 오일은 파라핀 계 오일이다.
존재한다면, 상기 탄화수소 오일은 2,000g/mol 이하, 또는 1,000g/mol 이하, 또는 800g/mol 이하의 수 평균 분자량 ("Mn")을 가질 수 있다.
존재한다면, 상기 탄화수소 오일은 40℃에서 500 센티스토크 ("cSt") 이하, 또는 200 cSt 이하, 또는 100 cSt 이하, 또는 50 cSt 이하의 동점도를 가질 수 있다. 일 구체예에서, 상기 탄화수소 오일은, 존재하는 경우, 40℃에서 10 cSt, 또는 15 cSt, 또는 20 cSt 내지 30 cSt, 또는 40 cSt, 또는 50 cSt, 또는 100 cSt, 또는 200 cSt, 또는 500 cSt의 동점도를 가진다. 상기 탄화수소 오일의 점도는 ASTM D445에 따라 측정된다.
적합한 시판 탄화수소 오일의 예는 Sunoco Inc, 피츠버그, PA, USA에서 이용가능한, 40℃에서 21.2 cSt의 동점도를 가지는 SUNPARTM 110이다.
석유 계 오일이 바이오-기반 유체와 조합하여 사용되는 경우, 전형적으로 바이오-기반 유체는 바이오-기반 유체 및 석유-기반 오일의 블렌드의 적어도 5, 보다 전형적으로 10 이상, 또는 30 이상, 또는 40 또는 50 중량 %를 포함한다. 일 구체예에서, 석유 계 오일이 바이오-기반 유체와 조합하여 사용되는 경우, 전형적으로 바이오-기반 유체는 바이오-기반 유체 및 석유-기반 오일의 블렌드의 5, 또는 10, 또는 30, 또는 40, 또는 50 내지 60, 또는 70 또는 80, 또는 90, 또는 95 또는 99 중량 %를 포함할 수 있다.
일 구체예에서, 상기 제 2 성분은 바이오-기반 유체 및 폴리α-올레핀 오일의 블렌드 또는 혼합물이다. "폴리α-올레핀 오일" ("PAO 오일")은 적어도 하나의 α-올레핀을 중합시켜 생성된 합성 화합물이며 22℃ 및 1 기압에서 액체이다. 상기 α-올레핀은 C2, C6, C8, C10, C12, C14, 및 C20 α-올레핀과 같은 본 명세서에 개시된 임의의 α-올레핀일 수 있다. 이들은 플러딩 조성물 분야에 공지된 PAO 오일이다. PAO 오일의 전형적인 예로는 수소첨가된 데스-1-엔 호모 중합체 (예, DURASYN? 180I 및 DURASYNTM 180R, INEOS에서 입수 가능) 및 1-도데센과 수소 첨가된 1-테트라데센 중합체 (예, DURASYNTM 126, INEOS에서 입수할 수 있음)를 포함한다.
[0049] PAO 오일은, 존재하는 경우, 40℃에서, 1,500 센티스토크 ("cSt") 이하, 또는 1,000 cSt 이하, 또는 500 cSt 이하, 또는 200 cSt 이하, 또는 100 cSt 이하, 또는 50 cSt 이하, 또는 10 cSt 이하 의 동점도를 가질 수 있다. 일 구체예에서, 상기 PAO 오일은, 존재하는 경우, 40℃에서, 10 cSt, 또는 15 cSt, 또는 20 cSt, 또는 30 cSt 내지 40 cSt, 또는 50 cSt, 또는 100 cSt, 또는 200 cSt, 또는 500 cSt, 또는 1,000 cSt, 또는 1300 cSt, 또는 1,500 cSt의 동점도를 갖는다. PAO 오일의 점도는 ASTM D445에 따라 측정된다.
PAO 오일이 바이오-기반 유체와 함께 사용되는 경우, 일반적으로 상기 바이오-기반 유체는 적어도 5, 보다 일반적으로 10보다 크거나, 또는 20보다 크거나, 30, 또는 40, 또는 50, 또는 60, 또는 70, 또는 75, 또는 80, 또는 85 중량 %의 바이오-기반 유체 및 PAO 오일의 혼합물을 포함할 수 있다. 일 구체예에서, PAO 오일이 바이오-기반 유체와 조합하여 사용되는 경우, 전형적으로 상기 바이오-기반 유체는 5, 또는 10, 또는 14, 또는 20, 또는 30, 또는 40, 50, 또는 60, 또는 70, 또는 75, 또는 80, 또는 90, 또는 95 또는 99 중량 %의 바이오-기반 유체 및 PAO 오일의 혼합물을 포함할 수 있다.
첨가제
일 구체예에서 플러딩 조성물은 임의로 하나 이상의 첨가제와 같은 선택하지만, 항산화제, 유동개질제 (예, 요변제), 안정화제 (예, UV 안정화제), 미네랄 충전제, 중합체 충전제, 및 이의 조합물과 같은, 그러나 이에 한정되지 않는 하나 이상의 첨가제를 포함할 수 있다.
항산화제는, 사용되는 경우, 플러딩 조성물의 총 중량을 기준으로, 0.01 내지 1 중량 %, 또는 0.01 내지 0.3 중량 % 범위의 양과 같은 임의의 통상적 인 양으로 존재할 수 있다. 항산화제의 예시로는, 데트라키스[메틸렌(3,5-디-터트-부틸-4-히드록시하이드로시나메이트)] 메탄와 같은 힌더드 페놀류; 비스[(베타-(3,5-디-터트-부틸-4-히드록시벤질)메틸카르복시에틸)]-설파이드, 4,4'-티오비스(2-메틸-6-터트-부틸페놀), 4,4'-티오비스(2-터트-부틸-5-메틸페놀), 2,2'-티오비스(4-메틸-6-터트-부틸페놀), 및 티오디에틸렌 비스(3,5-디-터트-부틸-4-히드록시)-하이드로시나메이트; 트리스(2,4-디-터트-부틸페닐) 포스파이트 및 디-터트-부틸페닐-포스포나이트와 같은 포스파이트류 및 포스포나이트류; 디라우일티오디프로피오네이트, 디미스트릴티오디프로피오네이트, 및 디스테아릴티오디프로피오네이트와 같은 티오 화합물류; 다양한 실옥산류; 중합화된 2,2,4-트리메틸-1,2-디아이드로퀴놀린, n,n'-비스(1,4-디메틸펜틸-p-페닐렌이디아민), 알킬화된 디페닐아민류, 4,4'-비스(알파, 알파-디메틸벤질)디페닐아민, 디페닐-p-페닐렌이디아민, 혼합된 디-아릴-p-페닐렌이디아민류, 및 다른 힌더드 아민 항-저품위제 또는 안정화제를 포함하지만 이에 한정되지 않는다 일 구체예에서, 항산화제는 [3-(3,5-디 -tert-부틸 -4-히드록시 페닐)프로피오네이트]이고, 이는 BASF의 IRGANOXTM 1035로서 시판중이다.
요변제는, 사용되는 경우, 임의의 통상적 인 양으로, 예를 들어 플러딩 조성물의 총 중량을 기준으로, 0 내지 5, 또는 6 중량 % 범위의 양으로 존재할 수 있다. 적합한 요변제의 예로는 훈증 실리카가 있으나, 이에 한정되지 않는다. 적합한 시판용 요변제로는 Evonik Corp.의 AEROSILTM 제품을 포함하나, 이에 한정되는 것은 아니다. BYK Industries 및 Kusumoto Chemicals는 또한 적당한 상업적 요변제를 공급한다.
다양한 구체예에서, 상기 플러딩 조성물은 요변제를 함유하지 않거나 실질적으로 함유하지 않을 수 있다. 본 명세서에서 사용된 용어 "실질적으로 없다"는 플러딩 조성물의 총 중량을 기준으로하여, 10 중량 ppm 미만의 농도를 의미한다.
다양한 구체예에서, 상기 플러딩 조성물은 하나 이상의 충전제를 포함 할 수 있다. 이러한 충전제는 중공 미세구 (예, 유리 또는 중합체), 미네랄 무기 화합물, 중합체성 충전제 등을 포함하지만, 이에 한정되지는 않는다. 사용될 때, 충전제는 임의의 통상적 인 양, 예를 들어 0 초과 내지 60 중량 % 범위의 양으로 존재할 수 있다.
플러딩 조성물
상기 플러딩 조성물은 당 업계에 공지된 간단한 배합 기술에 의해 제조 될 수 있다. 예를 들어, 폴리올레핀 엘라스토머, 바이오-기반 유체 (석유-기반 오일 포함) 및 임의의 첨가제는 온도 조절이 가능한 액체 작동 혼합기에서 배합될 수 있다. 예를 들어, 상기 성분들은 배치식 또는 연속 혼합기로 배합될 수 있다. 적합한 배치 믹서는 BanburyTM, SilversonTM, DynamixTM 탱크 혼합기와 교반기, 및 LittlefordTM 배치 믹서를 포함하지만 이에 한정되지는 않는다. 연속 혼합기는 트윈 및 싱글 스크류 압출기, FarrelTM 혼합기 및 BussTM 혼련기를 포함한다.
상기 폴리올레핀 엘라스토머 또는 그의 블렌드는 상기 플러딩 화합물 중에, 상기 폴리올레핀 및 바이오-기반 유체 (임의의 석유계 오일 포함)의 혼합 중량 기준으로, 10 내지 80 중량 %, 20 내지 60 중량 %, 또는 20 내지 40 중량 %, 또는 25 내지 40 중량 %, 또는 20 내지 30 중량 %, 또는 30 내지 50 중량 %의 양으로 존재할 수 있다.
전술한 바이오-기반 유체 (임의의 석유-기반 오일 및/또는 PAO 오일을 포함)는, 상기 플러딩 조성물 중에, 상기 폴리올레핀 및 바이오-기반 유체의 혼합 중량 기준으로, 5 내지 90 중량 %, 또는 20 내지 80 중량 %, 또는 40 중량 % 내지 70 중량 %, 또는 50 내지 80 중량 %, 또는 60 내지 75 중량 % 범위의 양으로 존재할 수 있다. 일 구체예에서, PAO 오일 및/또는 석유 계 오일이 바이오-기반 유체와 조합하여 사용되는 경우, 전형적으로 상기 바이오-기반 유체는 5, 또는 10, 또는 14, 또는 20, 또는 30 또는 40, 50, 또는 60, 또는 70, 또는 75, 또는 80, 또는 90, 또는 95 또는 99 중량 %의 바이오-기반 유체, 및 PAO 오일 및/또는 석유 계 오일의 혼합물을 포함할 수 있다.
하나 이상의 구체예에서, 생성 된 플러딩 조성물은, ASTM D3236에 따라 150℃에서 측정시, 20 내지 1,000 센티포이즈 ("cps"), 50 내지 1,000 cps, 200 내지 800 cps, 또는 300 내지 600 cps 범위의 겉보기 점도를 가질 수 있다. 하나 이상의 구체예에서, 생성된 플러딩 조성물은, ASTM D3236에 따라 150℃에서 측정시, 20 cps, 또는 30 cps, 또는 40 cps, 또는 45 cps, 또는 50 cps 내지 60 cps, 또는 70 cps, 또는 80 cps, 또는 90 cps, 또는 100 cps, 또는 110 cps, 또는 120 cps, 또는130 cps, 또는 140 cps, 또는 150 cps, 또는 160 cps, 또는 170 cps, 또는 180 cps, 또는 190 cps, 또는 200 cps, 또는 225 cps, 또는 250 cps, 또는 280 cps, 또는 300 cps의 겉보기 점도를 가질 수 있다.
다양한 구체예에서, 상기 플러딩 조성물은 적어도 65℃, 또는 적어도 70℃, 또는 적어도 75℃, 또는 적어도 80℃, 또는 적어도 90℃, 또는 적어도 100℃ 또는 적어도 110℃ 또는 적어도 120℃의 적하점(drop point)를 가질 수 있다. 하나 이상의 구체예에서, 상기 플러딩 조성물은 90℃ 초과 또는 100℃ 초과, 또는 110℃ 초과 내지 120℃, 또는 130℃ 또는 140℃ 또는 150℃, 또는 160℃, 또는 200℃의 적하점을 가진다. 적하점은 ASTM D127에 따라 결정된다.
다양한 구체예에서, 상기 플러딩 조성물은 21℃에서 24 시간 동안 숙성 시키면 0.1 미만, 또는 0.05 미만 또는 0.01 미만으로 오일 분리를 가질 수 있다. 하나 이상의 구체예에서, 상기 플러딩 조성물은 21℃에서 24 시간 숙성 될 때, 0 내지 0.01, 또는 0.05, 또는 0.1 미만으로 오일 분리를 갖는다. 하나 이상의 구체예에서, 상기 플러딩 조성물은 21℃에서 24 시간 숙성 시키면 오일 분리가 없다 (즉, 0). 오일 분리는 ASTM D1742에 에 따라 결정된다.
하나 이상의 구체예에서, 상기 플러딩 조성물은:
(A) 폴리올레핀 엘라스토머를 포함하는 제 1 성분 10 또는 20 내지 40, 또는 50, 또는 80 중량 %; 및
(B) 30 %, 또는 40 %, 또는 45 % 내지 95 %, 또는 99 %의 총 불포화 수준을 가지는 바이오-기반 유체를 포함하는 제2 성분 20, 또는 50, 또는 60 내지70, 또는 75, 또는 90 중량 %를 포함한다.
상기 플러딩 조성물은 다음 속성 중 하나, 일부 또는 전부가 있다.
(i) 150℃에서, 20, 또는 50 내지 250 또는 280 cps, 또는 300 cps의 겉보기 점도;
(ii) 90℃ 초과, 또는 100℃ 초과, 또는 110℃ 초과 내지 120℃, 또는 130℃, 200℃의 적하점; 및/또는
(iii) 21℃에서 24 시간 동안 숙성시, 0.1 내지 0.01, 또는 0.1 미만의 오일 분리.
상기 조성물 중의 성분들의 합은 100 중량 %를 산출하는 것으로 이해된다.
광섬유케이블
다양한 구체예에서, 적어도 하나의 광섬유, 복수의 버퍼 튜브 및 전술한 플러딩 조성물을 포함하는 광학 섬유 케이블로도 알려진 광섬유 케이블을 제조할 수 있다.
일반적인 느슨한 버퍼 튜브 광섬유 케이블의 단면도가 도 1에 나와 있다. 이러한 광섬유 케이블(1)의 설계에서, 버퍼 튜브(2)는 중심 강도 부재(4) 주위에 반경 방향으로 배치되고, 축 방향 길이의 튜브에 대해 나선형으로 회전한다. 상기 나선형 회전으로 튜브 또는 광섬유(6)는 크게 신장되지 않고 케이블은 굴곡될 수 있다.
감소된 수의 버퍼 튜브가 필요한 경우, 발포된 필러 로드를 저가의 스페이서로서 사용하여 하나 이상의 빈 버퍼 튜브 위치(10)를 차지하여 케이블 형상을 유지할 수 있다. 상기 케이블 재킷(14)은 일반적으로 폴리에틸렌 계 재료로 제조 될 수 있다.
상술한 플러딩 조성물은 버퍼 튜브(2) 내의 광섬유(6)를 둘러싸는 보이드 공간(8)를 채우기 위해 사용될 수 있다. 또한, 상기 플러딩 조성물은 버퍼 튜브(2)을 둘러싸고 있지만 케이블 외피 (14) 내부의 보이드 공간을 채우기 위해 사용될 수 있다. 상기 플러딩 조성물은 공기 공간을 제거하는 것을 포함하여 섬유를 둘러싸는 즉각적인 환경에서 필요한 현탁물 및 보호를 제공한다. 플러딩 조성물은 또한 광 투과 성능에 해로운 수분 침투에 대한 장벽을 제공한다.
다른 많은 버퍼 튜브 케이블 디자인이 가능하다. 중심 강도 및 인장 부재, 버퍼 튜브의 치수 및 수 및 금속 외장 및 자켓 재료의 다중 층의 사용을 위한 크기 및 재료는 설계 요소 중 하나이다. 플러딩 조성물을 포함하는 이러한 설계는 본 개시의 범위 내에서 고려된다.
하나 이상의 구체예에서, 상기 버퍼 튜브는 (ESCORENETM 7132, 엑손 케미칼 컴퍼니로부터 이용가능한 내충격 공중합체와 같은), 폴리프로필렌 공중합체 (CPP)로부터 형성된다.
하나 이상의 구체예에서, 상기 케이블 재킷은 고밀도 폴리에틸렌 (HDPE)으로 형성된다 (0.954 g/cm3의 밀도를 갖는, 예컨대 다우 케미칼에서 제공 DGDA-6318BK와 같은).. "고밀도 폴리에틸렌" (또는 "HDPE")은 적어도 0.94 g/cc, 또는 적어도 0.94 g/cc 내지 0.98 g/cc의 밀도를 갖는 에틸렌 계 중합체이다. HDPE는 ASTM D 1238, 190℃/2.16kg 조건에 따라 측정한 용융 지수가 0.1 g/10 분 내지 25 g/10 분이다.
전술한 바와 같은 광섬유 케이블은 전형적으로 일련의 순차적인 제조 단계로 제조될 수 있다. 광전송 섬유는 일반적으로 초기 단계에서 제조된다. 섬유는 기계적 보호를 위해 중합체 코팅물을 가질 수 있다. 이러한 섬유들은 번들 또는 리본 케이블 구성으로 조립되거나 케이블 제작에 직접 통합될 수 있다.
광학 보호 구성 요소는 압출 가공 공정을 사용하여 제조 할 수 있다. 전형적으로, 단일 스크류 플라스틱 압출기는 압출 및 혼합된 중합체를 압력하에서 와이어 및 케이블 교차 헤드로 배출한다. 상기 교차 헤드는 용융 유동을 압출기에 수직으로 바꾸고 상기 유동을 상기 용융된 구성 요소로 형성한다. 완충 및 코어 튜브의 경우, 하나 이상의 광섬유 또는 섬유 조립체 및 플러딩 조성물이 교차 헤드의 후면으로 공급되고 용융 튜브 내에서 교차 헤드를 빠져 나온 다음 물통 시스템에서 냉각되고 응고된다. 이러한 구성 요소는 최종적으로 권취 릴에 완성품으로 수집된다.
2 개 이상의 재료 층으로 구성된 부품을 제조하기 위해, 통상적으로는 용융 조성물을 다층 교차 헤드로 공급하는 별도의 가소화 압출기가 존재할 것이며, 여기서 다층 구조가 원하는 다층 구조로 성형된다.
슬롯형 코어 부재 및 다른 프로파일 압출 부품은 전형적으로 적절한 성형 다이를 포함하는 유사한 프로파일 압출 공정에서 압출되고, 이어서 광섬유 부품과 결합되어 완성 된 케이블을 제조한다.
과도한 섬유 길이를 제어하기 위해 인장 시스템을 사용하여 섬유 구성 요소를 튜브 제조 공정에 공급한다. 또한, 구성 요소 재료 선택, 튜브 압출 및 교차 헤드 장비 및 가공 조건은 압출 수축 후 광섬유 부품에 과도한 느슨함이 발생하지 않는 완성품을 제공하기 위해 최적화된다.
압출된 광학 보호 구성 요소는 중앙 구성 요소, 아머, 랩과 같은 다른 구성 요소와 함께 하나 이상의 단계로 연속적으로 처리되어 완성된 케이블 구성을 생성한다. 이것은 일반적으로 구성 요소가 조립 압출기/교차 헤드로 조립되어 고분자 재킷을 적용하는 데 사용되는 케이블링 라인에서의 처리를 포함한다.
테스트 방법:
점도
점도는 ASTM D792에 따라 측정된다.
용융 지수
용융 지수 또는 I2, ASTM D1238에, 조건 190℃/2.16 kg에 따라 측정하고, 10 분 (g/10 분) 당 용출 g으로보고된다. I10은 ASTM D 1238, 조건 190℃/10 kg에 따라 측정되었고, 10분당 용출되는 그램으로 보고되었다.
시차 주사 열량계 (결정화도, 융점, 결정화 온도)
시차 주사 열량계 (DSC) 는 중합체(예: 에틸렌계(PE) 중합체)의 결정화도를 측정하는데 사용된다. 약 5 내지 8 mg의 중합체 샘플을 칭량하고 DSC 팬에 위치시킨다. 뚜껑은 닫힌 대기를 보장하기 위해 팬에 압착된다. 샘플 팬을 DSC 셀에 넣은 다음, PE (폴리프로필렌 또는 "PP"의 경우에는 230℃)에 대해 약 10 ℃/분의 속도로 180 ℃의 온도로 가열한다. 샘플을 이 온도에서 3 분간 유지한다. 그런 다음 샘플을 PE에 대해 10 ℃/분의 속도로 -60 ℃까지 냉각시키고 (PP의 경우 -40℃), 3 분 동안 해당 온도에서 등온을 유지한다. 다음에 샘플을 완전히 용융될 때까지 10 ℃/분의 속도로 가열한다(두 번째 가열). % 결정화도는 두 번째 열 곡선에서 결정된 융해열 (H f)을 PE (165 J/g, PP의 경우)의 이론 융합 열량 292 J/g로 나눈 다음, 이 수량은 100이다 (예: % cryst. = (Hf /292 J/g) Х 100 (PE의 경우)).
달리 언급하지 않는 한, 각 중합체의 융점 (Tm)은 제 2 열 곡선 (피크 Tm)으로 결정되고, 결정화 온도 (Tc)는 제 1 냉각 곡선 (피크 Tc)으로부터 결정된다.
적하점
적하점은 ASTM D127에 따라 결정된다.
점도
플러딩 화합물의 겉보기 점도는 150℃에서의 ASTM D3236 에 따라 결정된다.동점도는 유체 밀도로 나눈 겉보기 점도를 사용하여 계산할 수 있다.
중합체 성분 (즉, 폴리올레핀 엘라스토머)의 브룩 필드 점도는 일회용 알루미늄 샘플 챔버에서 Brookfield Laboratories DVII + Viscometer를 사용하여하기 절차에 따라 결정된다. 사용 된 스핀들은 SC-31 핫멜트 스핀들로 10 내지 100,000 센티포이즈 (0.1 ~ 1,000g/(cm.second)) 범위의 점도를 측정하는데 적합하다. 커팅 블레이드는 1 인치 폭, 5 인치 길이 (2.5cm 폭, 13cm 길이) 샘플 챔버에 맞게 충분히 작은 조각으로 샘플을 절단하는 데 사용된다. 샘플을 챔버에 넣고 다시 Brookfield Thermosel에 넣고 구부러진 바늘 코 펜치로 잠근다. 샘플 챔버에는 스핀들이 삽입되어 회전할 때 챔버가 회전할 수 없도록 Brookfield Thermosel의 바닥에 맞는 노치가 바닥에 있다. 샘플은 350 °F (176.6℃)로 가열되며, 용융 된 샘플이 샘플 챔버 상단에서 약 1 인치 (2.5cm) 떨어질 때까지 추가 샘플이 추가된다. 점도계 장치를 하강시키고, 스핀들을 샘플 챔버 내로 잠수시켰다. 점도계의 브래킷이 Thermosel에 정렬될 때까지 낮추기를 계속했다. 점도계를 켜고 전단율 (shear rate)로 설정하면 30-60 % 범위의 토크가 읽혀진다. 분당 약 15 분 동안 또는 분량이 안정 될 때까지 분당 판독하고 최종 판독 값을 기록한다.
B 값
B 값은 B = P OE/(2 Х POPE)로 계산된다. 여기서 PE 는 공중합체 내의 에틸렌 성분의 몰 분율이고, PO 는 α-올레핀 성분의 몰분율이고, POE 는 모든 이중 염기 서열에서 알파-올레핀 -에틸렌 서열의 몰 분율이며, 말단 성분을 제외한 각 성분의 몰분율은 계산 된 값이고, B 값은 C-NMR (270MHz)의 차트에 기초하여 계산된다.
오일 흡수
재킷 재료 (HDPE 또는 폴리 프로필렌 (예 : cPP)) 75 mil 두께로 압축 성형 된 시험편 (~ 0.5 x 0.2 인치) (~ 12.7 x 5.08 mm)을 85℃에서 오일에 담근다. 4 일 후, 재킷 재료의 표면을 덮는 오일이 닦여지고, 재킷 재료 플라크의 중량 증가가 노화 전후의 중량을 비교함으로써 계산된다.
겔투과 크로마토그래피(GPC)
Robotic Assistant Deliver ("RAD") 시스템을 갖춘 고온 겔 투과 크로마토 그래피 ("GPC") 시스템을 시료 준비 및 샘플 주입에 사용했다. 농도 검출기는 Polymer Char Inc.의 적외선 검출기 (IR4)이다. (발렌시아, 스페인). 데이터 수집은 Polymer Char DM 100 데이터 수집 상자를 사용하여 수행되었다. 담체 용매는 1,2,4-트리클로로 벤젠 ("TCB")이다. 이 시스템에는 애질런트의 온라인 용매 가스 제거 장치가 장착되어 있다. 컬럼 컴파트먼트는 150℃에서 작동된다. 컬럼은 4 개의 Mixed A LS 30cm, 20-미크론 컬럼이다. 용매는 약 200 ppm 2,6-디-t-부틸 -4-메틸 페놀 ("BHT")을 함유하는 질소 정화된 TCB이다. 유속은 1.0 mL/분 이고 주입 부피는 200 마이크로리터 (μl)이다. 2mg/mL 시료 농도는 질소 정화 및 예열된 TCB (200ppm BHT 함유)에 시료를 160℃에서 2.5 시간 동안 부드럽게 교반하면서 용해 시켜서 제조하였다.
GPC 칼럼 세트는 20 개의 좁은 분자량 분포 폴리스티렌 ("PS") 표준물을 사용하여 보정하였다. 상기 표준물의 분자량 ("MW")은 580 g/몰 내지 8,400,000 g/몰의 범위 였고, 표준은 6 개의 "칵테일" 혼합물에 포함되었다. 각 표준 혼합물에는 개별 분자량 사이에 적어도 10의 간격이 있다. 각 PS 표준의 동등한 폴리 프로필렌 ("PP") 분자량은 폴리 프로필렌에 대해 보고된 Mark-Houwink 계수를 이용, 하기 식을 사용하여 계산한다 (Th.G. Scholte, N.L.J. Meijerink, H.M. Schoffeleers, and A.M.G. Brands, J. Appl. Polym. Sci., 29, 3763 - 3782 (1984)) and polystyrene (E.P. Otocka, R.J Roe, N.Y. Hellman, P.M. Muglia, Macromolecules, 4, 507 (1971)) :
Figure pct00002
(식 1)
식 M pp 는 PP 당량 MW이고 M PS 는 PS 당량 MW이고, logK 및 PP와 PS에 대한 Mark-Houwink 계수의 a 값은 다음과 같다.
Figure pct00003
로그 분자량 교정은 용출 부피의 함수로서 4 차 다항식 피트를 사용하여 생성되었다. 수 평균 분자량 및 중량 평균 분자량은 다음 식에 따라 계산되었다:
Figure pct00004
(식 2),
Figure pct00005
(식 3),
식 중, Wf i 및 M i 는 각각 용출 성분 i 의 중량 분율 및 분자량이다.
인화점
인화점은 ASTM D92에 따라 결정된다.
오일 분리
상기 한 바와 같이 시료를 혼합한 후, 용융 된 시료 50 ml를 얕은 알루미늄 팬에 붓고 시료를 냉각시키고 고화시킨다. 실온에서 24 시간 동안 방치한 후 표면에 오일 분리가 보이게 되고 그 결과를 기록한다.
예로서, 이에 제한되지 않지만, 본 발명의 일부 구체예가 이하의 실시예에서 상세히 기술될 것이다.
실시예
케이블 플러딩/충진 화합물의 핵심 요구 사항은 일반적으로 폴리올레핀 기반의 케이블 부품 (예, 버퍼 튜브, 재킷)에 의한 오일 흡수이다. 이 때문에 폴리올레핀-호환 충전/플러딩 재료들이 폴리올레핀 오일 (PAO) 및 폴리부텐 (이소부틸렌/부텐 공중합체로 알려진 PIB)과 같은 더 비싼오일에 기초함에 따라 더 고비용이다. 미네랄/파라핀 계 오일을 기반으로하는 저가의 화합물은 호환성이 낮다. 표 2의 데이터는 식물성 오일 (예, 대두유, 캐놀라)이 바람직하게는 낮은 점도 (예, 콩기름은 40℃에서 32 cSt)를 가지며 이는 플러딩 및 충진 화합물 제조용 폴리올레핀 엘라스토머의 점도 조절에 적합하다. 이러한 점도는 파라핀 오일 뿐만 아니라 고비용 PAO 유체의 것과 비견된다 (DURASYNTM 126, DURASYNTM 180I 내지 및 DURASYNTM 180R) 및 PIB 유체 (IndopolTM L-14 및 IndopolTM H-100) . 식물성 오일은 파라핀 계 오일과 PIB L-14보다 훨씬 높은 인화점을 갖는 것이 바람직하다.
(표 2)각종 오일의 선정 된 특성
기름 공급자 오일 타입 40℃에서의 동점도 (cSt) 인화점 (℃) M n
SUNPARTM 110 Sunoco 파라핀계 21 192
DURASYNTM 126 Ineos PAO 31 254
DURASYNTM 180I Ineos PAO 1,261 290
DURASYNTM 180R Ineos PAO 928 290
대두유 Cargill 식물성 32 288
카놀라 식물성 42 315
IndopolTM H-100 Ineos PIB 215 @ 100℃ 210 910
IndopolTM L-14 Ineos PIB 27 >138 370
표 3의 데이터에서 어떤 식물유들은 고밀도 폴리에틸렌 (HDPE) (다우 케미컬 컴퍼니로부터 이용가능한 DGDA-6318BK, 0.954 g/cm3의 밀도를 가짐) (a 재킷 화합물)뿐만 아니라 폴리프로필렌 공중합체 (CPP) (ESCORENETM 7132, 엑손 케미칼 컴퍼니로부터 이용가능한 내충격 공중합체) (버퍼 튜브 재료) 둘 다에서 놀랍게도 낮은 픽업을 보여준다. 파라핀계 오일에 비해 상기 픽업은 HDPE에서 약 30 배, cPP에서는 약 9 배 낮다. 식물성 오일은 등가 점도를 가지는, 더 비싼 PAO (DURASYNTM 126)와 비교하여 더 나은 상용성 (낮은 픽업)을 가진다. 또한 이 데이터는 후자가 더 높은 점도를 가진다는 사실에도 불구하고, PIB IndopolTM H-100에 비해 약간 높은 호환성을 보인다. 그러나, 식물성 오일은 중합체에서 유사한 흡수 특성을 갖지 않는 것으로 밝혀졌다. 예를 들어, 코코넛, 팜 커널 및 팜 오일은 표 3과 도 2에 나타난 바와 같이, 다른 바이오-기반 오일에 비해 테스트 된 각 수지에 더 큰 흡수율을 보인다. 도 2는 HDPE 및 cPP에 의한 오일 흡수를 중량 %로 나타낸 차트이다.
표 3 및 도 3에 도시된 바와 같이, 중합체 수지에서의 오일 흡수는 개별 오일의 총 불포화도와 관련된다. 낮은 불포화는 중합체 수지, 특히 cPP에서 높은 흡수로 나타난다. 바람직한 오일은 전형적으로 40 % 초과(>), 또는 50 % 초과의 총 불포화 수준을 갖는다. 도 3은 HDPE 및 cPP에 의한 오일 흡수율을 오일의 전체 불포화 율에 대한 중량 %로 나타낸 차트이다.
(표 3) HDPE 및 cPP 수지에서의 다양한 오일의 오일 픽업/흡수
오일/
화합물 		공급자 오일 타입 총 불포화 지방산 (%) HDPE 4 의오일 흡수 (wt %) cPP 5 의 오일 흡수율 (wt %)
INFO-GELTM LA 444 Stewart Group 요변성 충전 화합물1 4.97 10.94
IndopolTM L-14 Ineos PIB 5.05 20.71
대두 Wegmans Food Markets 식물성 81 0.32 2.34
해바라기 Foodhold USA 식물성 86 0.81 2.47
카놀라 Conagra Foods 식물성 88 0.82 2.45
땅콩 Foodhold USA 식물성 78 0.83 2.61
참깨 Liberty Richter 식물성 81 0.85 2.59
옥수수 Foodhold USA 식물성 83 0.86 2.33
올리브 Deleo USA 식물성 82 0.98 2.81
코코넛 Health Source International, Inc. 식물성 8 2.22 5.37
야자 Essential Wholesale and Labs 식물성 46 0.84 3.64
팜 커널 Essential Wholesale and Labs 식물성 13 1.54 4.90
조류 Formulator Sample Shop 바이오 매스 2.12 4.03
SUNPARTM 110 Sunoco 파라핀계 9.5 21.02
DURASYNTM 126 Ineos PAO 3.33 7.65
DURASYNTM 180I Ineos PAO -0.31 0.99
DURASYNTM 180R Ineos PAO -0.14 1.23
UCONTM OSP 32 다우 PAG2 0.64 3.08
UCONTM OSP 680 Dow PAG3 -0.89 0.09
위의 표 1에 근거한 총 불포화 데이터.
1INFO GEL-LA (444)는 중합체, 요변제 및 첨가제를 배합 합성유를 포함하는 요변성 충진 겔이다.
2UCONTM OSP 32는 인화점이 216℃이고 40℃에서 32 mm2/초 (ASTM D445에 따라 측정)의 동점도를 갖는 합성 폴리 알킬 렌 글리콜 (PAG)이다.
3UCONTM OSP 680은 인화점이 243℃이고 및 40℃에서 680 mm2/초 (ASTM D445에 따라 측정)의 동점도를 갖는 합성 폴리알킬렌 글리콜 (PAG)이다.
4DGDA-6318BK, 다우 케미컬 컴퍼니로부터 이용가능하며, .0.954 g/cm3의 밀도를 가짐
5ESCORENETM 7132, Exxon Chemical Company로부터 이용 가능한 내충격 공중합체.
표 4는 표 5에 기재된 조성물에 사용된 폴리올레핀 엘라스토머의 특성을 나타낸다.
(표 4) 폴리올레핀 엘라스토머 특성
성분 사양 / 속성 출처
프로필렌/에틸렌 공중합체
(P/E 1)		 결정화 % = 32 중량 % 밀도 = 0.884 g/cc (25℃). Internal Stock
브룩필드 점도 = 1,000cP (@ 176.6℃) TC = 72℃
Mn = 12,796 Tm = 106℃
C2 중량 % = 5.1 중량 %
프로필렌/에틸렌 공중합체
(P/E 2)		 결정화 % = 11 중량 % 밀도 = 0.8639 g/cc (25℃). Internal Stock
브룩필드 점도 = 4,000 cP (@ 176.6℃) TC = 30℃
Mn = 34,880 Tm = 64.6℃
C2 중량 % = 13.1 중량 %
AFFINITYTM GA 1875 에틸렌/1-옥텐 폴리올레핀 플라스토머 결정화도 = 21.7 중량 %
밀도 = 0.870 g/cc (25℃).		 다우 케미칼 컴퍼니
브룩필드 점도 = 6,700 cP (@ 176.6℃) TC = 57℃
Mn = 7,210 Tm = 70℃
C2 중량 % = 63.7 중량 %
ENGAGETM 8130 에틸렌/1-옥텐 폴리올레핀 엘라스토머
결정화 % = 15.8 중량 %		 밀도 = 0.864 g/cc (25℃).
TC = 38℃		 다우 케미칼 컴퍼니
Mn = 52,400 Tm = 56℃
C2 중량 % = 61 중량 %
EASTOFLEXTM P1010 비정질 프로필렌 단일 중합체 (hPP) Tm = 152.1℃ Eastman
브룩필드 점도 = 1,000 cP (@ 190℃)
표 5는 올레핀 엘라스토머에 기초한 조성물의 특성을 나타낸다. 상기 조성물은 다음의 프로토콜을 사용하여 제조된다: 모든 오일과 항산화제 (IRGANOX? 1035, [3-(3,5-디-tert-부틸-4-하이드록시 페닐)프로피오네이트], BASF로부터 이용가능)를 강철 페인트 통에 넣고 및 통을 핫 플레이트에 놓는다. Cole Parmer Digital Reversing Mixer EW-50004-00과 같은 강철 패들 교반기와 실험실 교반기를 사용하여 15 rpm으로 교반을 시작하고 및 약 100℃로 가열한다. 수지를 첨가하고 모든 수지가 녹을 때까지 교반을 계속하고 약 130-150℃까지 가열한다. 수지가 녹은 후 130-150℃에서 온도를 유지하고 25 rpm에서 15 분 동안 혼합한다. 브룩필드 점도 테스트를 위해 150℃에서 샘플을 채취한다.
본 발명의 실시예 IE1 내지 IE14는 총 불포화도가 40 % 초과 인 선택된 식물성 오일 (예를 들어, 대두유 및 카놀라유, 및 실시예 IE11 내지 IE14에 의해 나타내지는 바와 같이, 이들 오일을 PAO 오일과 블렌딩하는 다른 가능성)과의 배합 가능성을 나타내어, 바람직하게는 낮은 화합물 점도 (특정의 경우, 150℃에서, (<) 1,000 cP 미만, 또는 400 cP 미만, 또는 300 cP 미만의 목표 겉보기 점도)를 달성함으로써, 저비용 또는 기타 특성 개선용 추가 충전제에 대한 잠재적 가능성을 달성한다. 또한, 본 발명의 조성물은 연질 고형분 대 페이스트 형 일관성을 나타내며, 조성물에 따라 실온 및 적당한 적하점에서 오일의 분리가 적다.
구체적으로 본 개시는 본원에 포함된 구체예 및 도시에 한정되지 않고, 이하의 청구 범위의 범주 내에 있는 상이한 구체예의 요소의 조합 및 구체예의 부분을 포함하는 이들 구체예의 수정된 형태를 포함하는 것으로 의도된다.
(표 5) 비교 및 본 발명 조성물의 특성
CS1 CS2 CS3 CS4 CS5 CS6 CS7 CS8 CS9 CS
10		 IE1 IE2 IE3 IE4 IE5 IE6 IE7 IE8 IE9 IE
10		 IE
11		 IE
12		 IE
13		 IE
14
AFFINITYTM GA 1875 29.8 29.8 32.8 34.8 39.8 24 20 22.5 - - 15 - - - - - - - - - 10 10 10 10
EASTOFLEXTM P1010 - - - - - - - 7.3 - - 15.8 29.8 12.8 14.8 - - - - - - 19.8 19.8 19.8 19.8
P/E 1 - - - - - - - - 15 - - - 12.8 15 15 20 15 15 20 15 - - - -
P/E 2 - - - - - - - - 14.8 - - - - - 14.8 19.8 9.8 14.8 19.8 9.8 - - - -
ENGAGETM 8130 - - - - 5 - - - - - - - - - - - - - - - - - - -
카놀라유 (식물성) - - - - - - - - - - - - - - - - - 70 60 75 - - - -
대두유 (식물성) 70 - - 65 55 71.8 73.8 70 - - 69 70 74.2 70 70 60 75 - - - 52.5 35 17.5 10
SUNPARTM 110 (파라핀 계) - - 67 - - - - - 35 - - - - - - - - - - - - - - -
DURASYNTM 126 (PAO) - - - - - - - - 35 - - - - - - - - - - - 17.5 35 52.5 60
DURASYNTM 180R (PAO) - 70 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -
AEROSILTM 200/2021 - - - - - 4 6 - - - - - - - - - - - - - - - - -
IRGANOXTM 1035 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 - 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2
SONNEBORNTM 6832 - - - - - - - - - 100 - - - - - - - - - - - - - -
총 (wt %) 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100
Visc.3@ 150℃ (cP) 155 95 117 206 875 812 >1000 N/A 58 307 250 280 105 185 78 195 50 95 198 53 119.5 71.2 67 60.5
일관성4 @ 21℃ P P S P W/H P P P P P P P P P P W P P P P P P P P
오일 분리 24 시간 @ 21°C5 Y N N Y Y Y N S. N N N VS N N N N N N S. N N N N N
적하점 @65℃6 60.4 >65 >65
적하점 @ 80℃6 <80 <80 <80 <80 <80 <80 <80 >80 >80 >80 >80 >80 >80 >80 >80 >80 >80 >80 >80 >80 >80 >80 >80
적하점@90°C6 102.8 >90 >90 >90 >90 >90 >90 >90 >90 >90 >90 >90 >90 >90 >90
적하점 @100℃ 6 >100 >100 >100 >100 >100 F >100 >100 >100 >100 >100 >100 >100
적하점@110℃6 >110 <110 >110 >110 >110 <110 <110 <110 >110 >110 >110 >110
CS=비교 샘플1AEROSILTM 200/202는 친수성 훈증 실리카 요변제이다.
2SONNEBORNTM 플러딩 화합물 683은 비교되는 전기 통신 케이블 플러딩 화합물이다.
3조성물의 겉보기 점도는 ASTM D3236에 따라 150℃ (1 cps = 1 cP)에서 측정된다.
4조성의 일관성은 조성이 21℃ 인 동안 시각적으로 결정된다 P = 페이스트. S = 고형분. W = 밀랍성. H = 경성.
5오일 분리는 ASTM D1742에 따라 21℃에서 24 시간 숙성 한 후에 측정된다. Y = Yes. S = 약간. VS = 매우 약함. N = 없음.
6적하점 (℃)는 ASTM D127에 따라 측정된다.

Claims (15)

  1. 플러딩 조성물로서, 상기 조성물의 중량을 기준하여, 중량 % (wt %)로,
    (A) 폴리올레핀 엘라스토머를 포함하는 제1 성분 10 내지 80 중량 %; 및
    (B) 바이오-기반 유체를 포함하는 제2 성분 20 내지 90 중량 %를 포함하는 플러딩 조성물.
  2. 제1항에 있어서, 상기 바이오-기반 유체는 총 불포화도가 40 % 초과인, 플러딩 조성물.
  3. 제 1 항 내지 제 2 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 바이오-기반 유체는 식물 또는 조류로부터 유래되는 것을 특징으로 하는 플러딩 조성물.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 바이오-기반 유체는 석유계 오일이 없는 것을 특징으로 하는 플러딩 조성물.
  5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 바이오-기반 유체는 하나 이상의 석유-기반 오일과 조합하여 사용되는 것을 특징으로 하는 플러딩 조성물.
  6. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 바이오-기반 유체는 하나 이상의 폴리α-올레핀 오일과 조합하여 사용되는 것을 특징으로 하는 플러딩 조성물.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 플러딩 조성물은 ASTM D3236에 따라 결정된, 150℃에서 20 내지 400 센티포이즈 범위의 겉보기 점도를 갖는 것을 특징으로 하는 플러딩 조성물.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 폴리올레핀 엘라스토머는 5,000 g/몰 초과의 Mn을 가지며; 5,000 내지 50,000 g/몰 범위의 중량 평균 분자량 ("Mw") 및 1 내지 5 범위의 다분산지수 ("Mw/Mn")를 가지는 것을 특징으로 하는 플러딩 조성물.
  9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 폴리올레핀 엘라스토머는 0.910 g/cm3 미만의 밀도 및 적어도 55℃의 융점을 가지는 것을 특징으로 하는 플러딩 조성물.
  10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 폴리올레핀 엘라스토머는 에틸렌-기반 폴리올레핀 엘라스토머, 프로필렌-기반 폴리올레핀 엘라스토머, 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 플러딩 조성물.
  11. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서, ASTM D127에 따라 결정된 적어도 65℃의 적하점을 갖는 것을 특징으로 하는 플러딩 조성물.
  12. 광섬유 케이블로서,
    (a) 적어도 하나의 광섬유;
    (b) 복수 개의 버퍼 튜브; 및
    (c) 전술한 항중 어느 한 항의 플러딩 조성물을 포함하는 광섬유 케이블.
  13. 정보 통신 케이블용 플러딩 조성물로서:
    (a) 폴리올레핀 엘라스토머;
    (b) 바이오-기반 유체; 및
    (c) 선택적으로 항산화제, 유동 개질제, 미네랄 충전제, 중합체 충전제, 및 안정화제로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상의 첨가제를 포함하는 플러딩 조성물.
  14. 제13항에 있어서, 상기 바이오-기반 유체는 40 % 초과의 총 불포화 수준을 보유하는 것을 특징으로 하는 플러딩 조성물.
  15. 광섬유 케이블에 있어서,
    (a) 적어도 하나의 광섬유;
    (b) 복수의 버퍼 튜브; 및
    (c) 제 13 항 또는 제 14 항의 플러딩 조성물을 포함하는 광섬유 케이블.
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