KR20220069024A - 광학 섬유 케이블 요소를 위한 상용화된 중합성 조성물 - Google Patents

광학 섬유 케이블 요소를 위한 상용화된 중합성 조성물 Download PDF

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Abstract

중합성 조성물은 (a) 1 wt% 내지 45 wt%의 에틸렌계 중합체; (b) 250℃ 및 2.16 Kg에서 21 g/10분 내지 35 g/10분의 용융 유동 지수를 갖는, 50 wt% 내지 90 wt%의 폴리부틸렌 테레프탈레이트; 및 (c) 말레에이트화 에틸렌계 중합체 및 에틸렌 n-부틸아크릴레이트 글리시딜 메타크릴레이트를 포함한, 3.5 wt% 내지 10 wt%의 상용화제를 포함한다.

Description

광학 섬유 케이블 요소를 위한 상용화된 중합성 조성물
본 개시 내용은 전반적으로 상용화 중합성 조성물, 특히 상용화 폴리부틸렌 테레프탈레이트와 폴리에틸렌의 블렌드를 포함한 중합성 조성물에 관한 것이다.
광학 섬유 완충 튜브에 사용되는 물질은 균형잡힌 강성, 유연성, 압출성 및 비틀림 저항성을 나타낼 필요가 있다. 종래의 완충 튜브는 주로 압출된 폴리부틸렌 테레프탈레이트("PBT")로 구성되어, 강성을 제공하나, 광학 섬유 설비에 비틀림이 생기는 경향이 있다. 완충 튜브의 비틀림은 광학 섬유에 손상을 줄 수 있으므로 불리하다.
완충 튜브의 유연성을 증가시키기 위한 종래의 접근법은, PBT와 폴리에틸렌("PE")의 블렌딩에 관련된다. 이러한 블렌드에서, PBT는 강성과 통신 그리스 저항성을 제공하는 반면, PE는 유연성과 비틀림 저항성을 부여한다. PBT와 PE의 블렌드는 PBT의 극성 특성과 PE의 무-극성 특성 때문에 상용화제를 포함한다. 종래의 상용화제의 일 예는, 말레산 무수물 그라프트 폴리에틸렌("MAH-g-PE")이다. 국제공개 WO 2019050627호는 상용화제로서 MAH-g-PE를 이용하는 PBT와 PE의 블렌드의 용도에 대해 개시한다. 대안적으로, PBT와 PE의 블렌드에 대한 종래의 상용화제의 다른 예는, 에틸렌-n-부틸 아크릴레이트-글리시딜 메타크릴레이트 삼원중합체("ENBAGMA")이다. 국제공개 WO 2019050627호는 ENBAGMA의 사용에 대해서는 말하지 않는다.
최근, PBT-PE 완충 튜브에서 압출 등급 PBT(즉, 250℃ 및 2.16 Kg에서 10분당 21 그램(g/10분) 미만의 용융 유동 지수를 갖는 PBT)를 비교적 저렴한 주입-성형-등급 PBT(즉, 21 g/10분 이상의 용융 유동 지수를 갖는 PBT)로 대체하려는 시도가 있었다. 주입-성형-등급 PBT를 사용하면, 바람직하지 않게도 250℃에서 PBT-PE 블렌드의 영전단점도를 3000 파스칼*초(PaS) 미만으로 낮춰서, 압출성을 감소시킨다. 주입-성형-등급 PBT-PE 블렌드로부터 압출된 완충 튜브는 비틀림과 치수 안정성 문제, 예컨대 튜브 벽 두께의 균일성을 나타내는데, 이는 파쇄 저항성에 부정적인 영향을 줄 수 있다.
따라서, 250℃에서 3000 PaS 초과의 영전단점도를 나타내고, 비틀림에 저항하나, 21 g/10분 초과의 용융 유동 지수를 갖는 PBT를 이용한 PBT-PE-상용화제 블렌드를 발견한 것은 놀라운 일일 것이다.
본 발명은 21 g/10분 초과의 용융 유동 지수를 갖는 PBT를 함유하나, 여전히 250℃에서 3000 PaS 초과의 영전단점도를 나타내고, 비틀림에 저항하는 PBT-PE-상용화 블렌드를 제공하기 위한 해결책을 제공한다.
본 발명은 (1) ENBAGMA가 주입-성형-등급 PBT와 PE의 블렌드의 영전단점도를 증가시킬 수 있고, (2) 블렌딩 및 압출 둘 다를 통해, 블렌딩된 PE와 PBT에서, MAH-g-PE 및 ENBAGMA 중 어느 것도 개별적으로 형태 안정성을 유지할 수 없다는 발견의 결과이다. 본 발명자들은 ENBAGMA가 다수의 PBT 중합쇄에 결합함으로써 블렌딩된 PE 및 PBT 시스템에 대한 영전단점도를 250℃에서 3000 PaS 초과까지 증가시킬 수 있고, 이로 인해 완충 튜브 치수 균일성이 높게 압출할 수 있다는 사실을 발견하였다. 본 발명자들은 또한 고 전단 사례, 예컨대 혼합 및 압출을 통해 혼합상(mixed phase)의 안정성을 유지하려면 MAH-g-PE 및 ENBAGMA가 둘 다 사용되어야 한다는 사실을 발견하였다. 혼합상 형태의 안정성은, 기계적 특성의 불량과 완충 튜브의 비틀림을 생성하는 상 분리를 방지한다. 이러한 이유로, 비교적 낮은 비용의 주입-성형-등급 PBT가 비틀림에 저항하는 완충 튜브의 형성에 사용될 수 있다. 250℃에서 3000 PaS 미만의 영전단점도를 나타내지만 비틀림이 없는 예가 여전히 요망된다.
본 발명은 광학 섬유 설비 내의 완충 튜브에 특히 유용하다.
본 개시 내용의 제1 특징에 의하면, 중합성 조성물은 (a) 1 wt% 내지 45 wt%의 에틸렌계 중합체; (b) 250℃ 및 2.16 Kg에서 21 g/10분 내지 35 g/10분의 용융 유동 지수를 갖는, 50 wt% 내지 90 wt%의 폴리부틸렌 테레프탈레이트; 및 (c) 말레에이트화 에틸렌계 중합체와 에틸렌 n-부틸아크릴레이트 글리시딜 메타크릴레이트를 포함한, 3.5 wt% 내지 10 wt%의 상용화제를 포함한다.
첨부된 도면에 대해 이하를 참고한다:
도 1은 느슨한 완충 튜브 광학 섬유 케이블의 단면도를 나타낸다.
본원에 사용된 "및/또는"라는 용어는, 둘 이상의 항목들의 목록에 사용될 때, 예를 들어, 나열된 항목들 중 어느 하나가 그 자체로 이용되거나, 또는 나열된 항목들 중 둘 이상의 임의의 조합이 이용될 수 있다는 것을 의미한다. 예를 들어, 조성물이 요소 A, B, 또는 C를 함유한다고 기재된 경우, 상기 조성물은 A만; B만; C만; A와 B의 조합; A와 C의 조합; B와 C의 조합; 또는 A와 B와 C의 조합을 함유할 수 있다.
달리 기술된 바 없는 경우, 모든 범위는 종점을 포함한다. 중합체 화학식 내의 아래 첨자값은 중합체의 지정된 요소에 대한 분자당 몰 평균 단위수를 말한다.
시험 방법은, 시험 방법 수를 날짜가 하이픈으로 연결된 2-자리 수로써 나타나지 않는 경우, 본 문서의 우선일 현재 가장 최신의 시험 방법을 말한다. 시험 방법에 대한 참고는, 시험학회(testing society)에 대한 참고 및 시험 방법 수 둘 다를 함유한다. 시험 방법 구성은 이하의 약어들 중 하나를 참고하는데: ASTM은 국제 ASTM(공식적으로는 미국시험재료학회(American Society for Testing and Materials)로 알려짐)를 말하고; EN은 유럽 표준(European Norm)를 말하고; DIN은 독일표준연구원(Deutsches Institut fur Normung)을 말하고; ISO는 국제표준화기구(International Organization for Standards)를 말한다.
본원에 사용된 "단일 모드(unimodal)"라는 것은, 겔 투과 크로마토그래피("GPC") 곡선이 제2 피크, 숄더 또는 돌출부(hump) 없이 단지 단일 피크만 나타내는 분자량 분포("MWD")를 갖는 중합성 물질을 나타낸다. 반대로, 본원에 사용된 "이중 모드(bimodal)"라는 것은, 예컨대 2개의 피크를 갖거나, 하나의 요소가 또 다른 요소 중합체의 피크에 비해 돌출부, 숄더 또는 꼬리로 나타날 수 있는 경우, GPC 커브의 MWD가 두 요소 중합체의 존재를 나타낸다는 것을 의미한다.
본원에 사용된 중량 퍼센트("wt%")라는 용어는, 달리 특정된 바 없는 경우, 중합성 조성물의 총 중량에 대한 한 요소의 중량%를 지칭한다.
본원에서 용융 지수(I2) 값은, 섭씨 190(℃)에서 2.16 킬로그램(Kg) 질량으로 ASTM 방법 D1238에 의해 결정된 값을 말한다.
중합성 조성물
본 발명의 중합성 조성물은 폴리에틸렌계 중합체, 폴리부틸렌 테레프탈레이트 및 상용화제를 포함한다. 이하에 더욱 상세히 설명된 바와 같이, 폴리에틸렌계 중합체는 저밀도 폴리에틸렌 및/또는 고밀도 폴리에틸렌을 포함한다. 상용화제는 말레에이트화 에틸렌계 중합체와 에틸렌 n-부틸아크릴레이트 글리시딜 메타크릴레이트를 포함한다. 이러한 중합성 조성물은 압출되어, 광학 섬유 케이블 보호용 구성 요소, 예컨대 완충 튜브를 형성한다.
에틸렌계 중합체
상기 나타낸 바와 같이, 중합성 조성물의 일 요소는 에틸렌계 중합체이다. 본원에 사용된 "에틸렌계" 중합체는 단량체의 50 wt% 초과가 에틸렌이지만, 다른 공단량체도 또한 이용될 수 있는 중합체이다. "중합체"는 함께 결합되고 단일중합체와 상호중합체를 포함하는, 동일하거나 상이한 다수의 단량체를 포함한 거대 분자 화합물을 의미한다. "상호중합체"는 함께 결합된 적어도 2개의 상이한 단량체 유형을 포함한 중합체를 의미한다. 상호중합체는 (통상 2개의 상이한 단량체 유형으로부터 제조된 중합체를 지칭하는데 이용된) 공중합체, 및 2개 초과의 상이한 단량체 유형으로부터 제조된 중합체(예를 들어, 삼원중합체(3개의 상이한 단량체 유형)과 사원중합체(4개의 상이한 단량체 유형))를 포함한다.
에틸렌계 중합체는 에틸렌 단일중합체일 수 있다. 본원에 사용된 "단일중합체"는 단일 단량체 유형으로부터 유래된 반복 단위를 포함한 중합체를 가리키나, 단일중합체의 제조에 사용된 잔여량의 다른 요소들, 예컨대 촉매, 개시자, 용매 및 사슬 전달제는 배제한다.
에틸렌계 중합체는 단독으로 또는 하나 이상의 다른 유형의 에틸렌계 중합체(예를 들어, 단량체 조성과 함량, 제조를 위한 촉매 방법, 분자량, 분자량 분포, 밀도 등이 서로 다른 둘 이상의 에틸렌계 중합체들의 블렌드)와 조합하여 사용될 수 있다. 에틸렌계 중합체의 블렌드가 이용되는 경우, 중합체는 임의의 반응기-내 또는 반응기-이후 공정에 의해 블렌딩될 수 있다.
적합한 시판용 에틸렌계 중합체의 예는, 각각은 미국 미시간주 미들랜드 소재의 The Dow Chemical Company에서 상표명 AXELERON CX 6944 NTTM, DGDA-2300 NTTM, 및 DMDA-1250 NTTM 하에 판매된다.
중합성 조성물은 1 wt% 이상, 또는 2 wt% 이상, 또는 4 wt% 이상, 또는 6 wt% 이상, 또는 8 wt% 이상, 또는 10 wt% 이상, 또는 12 wt% 이상, 또는 14 wt% 이상, 또는 16 wt% 이상, 또는 18 wt% 이상, 또는 20 wt% 이상, 또는 22 wt% 이상, 또는 24 wt% 이상, 또는 26 wt% 이상, 또는 28 wt% 이상, 또는 30 wt% 이상, 또는 32 wt% 이상, 또는 34 wt% 이상, 또는 36 wt% 이상, 또는 38 wt% 이상, 또는 40 wt% 이상, 또는 42 wt% 이상, 또는 44 wt% 이상이지만, 동시에, 45 wt% 이하, 또는 44 wt% 이하, 또는 42 wt% 이하, 또는 40 wt% 이하, 또는 38 wt% 이하, 또는 36 wt% 이하, 또는 34 wt% 이하, 32 wt% 이하, 또는 30 wt% 이하, 또는 28 wt% 이하, 또는 26 wt% 이하, 또는 24 wt% 이하, 또는 22 wt% 이하, 또는 20 wt% 이하, 또는 18 wt% 이하, 또는 16 wt% 이하, 또는 14 wt% 이하, 또는 12 wt% 이하, 또는 10 wt% 이하, 또는 8 wt% 이하, 또는 6 wt% 이하, 또는 4 wt% 이하, 또는 2 wt% 이하의 에틸렌계 중합체를 포함할 수 있다.
에틸렌계 중합체는 저밀도 폴리에틸렌("LDPE")을 포함할 수 있다. LDPE 수지는 시판 중인데, 용액, 기체 또는 슬러리 상 Ziegler-Natta, 메탈로센 또는 기하구조 제약 촉매(CGC) 등을 포함하나 이에 제한되지 않는 매우 다양한 공정 중 어느 하나에 의해 제조될 수 있다. LDPE 수지는 평방 센티미터당 0.91 내지 0.94 그램("g/cm3") 범위의 밀도를 갖는다. 다양한 실시형태에서, LDPE는 적어도 0.915 "g/cm3"이나 0.94 g/cm3 미만, 또는 0.93 g/cm3 미만이거나, 또는 0.920 내지 0.925 g/cm3 범위 내의 밀도를 가질 수 있다. 본원에 제공된 중합체 밀도는, ASTM D792에 의해 결정된다. LDPE는 10분당 20 그램("g/10분") 미만, 또는 0.1 g/10분 내지 10 g/10분, 2 g/10분 내지 8 g/10분, 4 g/10분 내지 8 g/10분 범위의 용융 지수 I2를 갖거나, 또는 1.9 g/10분의 I2를 가질 수 있다. 일반적으로, LDPE 수지는 넓은 분자량 분포("MWD")를 가져서, 비교적 높은 다분산 지수(중량-평균 분자량 대 수-평균 분자량의 비)를 생성한다. LDPE는 겔 투과 크로마토그래피에 의해 결정될 때, 1.0 내지 30.0의 범위, 또는 2.0 내지 15.0의 범위의 다분산 지수("PDI")를 가질 수 있다. 포함된 시판용 LDPE 수지는 AXELERON CX B-1258 NTTM 및 DXM 446TM의 상표 하에 판매되는데, 둘 다The Dow Chemical Company로부터 입수 가능하다.
중합성 조성물은 5 wt% 이상, 또는 6 wt% 이상, 또는 7 wt% 이상, 또는 8 wt% 이상, 또는 9 wt% 이상, 또는 10 wt% 이상, 또는 11 wt% 이상, 또는 12 wt% 이상, 또는 13 wt% 이상, 또는 14 wt% 이상, 또는 15 wt% 이상, 또는 16 wt% 이상, 또는 17 wt% 이상, 또는 18 wt% 이상, 또는 19 wt% 이상, 또는 20 wt% 이상, 또는 21 wt% 이상, 또는 22 wt% 이상, 또는 23 wt% 이상, 또는 24 wt% 이상, 또는 25 wt% 이상이지만, 동시에, 24 wt% 이하, 또는 23 wt% 이하, 또는 22 wt% 이하, 또는 21 wt% 이하, 또는 20 wt% 이하, 또는 19 wt% 이하, 또는 18 wt% 이하, 또는 17 wt% 이하, 또는 16 wt% 이하, 또는 15 wt% 이하, 또는 14 wt% 이하, 또는 13 wt% 이하, 또는 12 wt% 이하, 또는 11 wt% 이하, 또는 10 wt% 이하, 또는 9 wt% 이하, 또는 8 wt% 이하, 또는 7 wt% 이하, 또는 6 wt% 이하 또는 그 미만의 LDPE를 포함할 수 있다.
에틸렌계 중합체는 고밀도 폴리에틸렌("HDPE")을 포함할 수 있다. HDPE는 적어도 0.94 g/cm3, 또는 적어도 0.94 g/cm3 내지 0.98 g/cm3의 밀도를 갖는 에틸렌계 중합체이다. HDPE는 0.1 g/10분 내지 25 g/10분의 용융 지수를 갖는다. HDPE는 에틸렌과 하나 이상의 C3―C20 α-올레핀 공단량체를 포함할 수 있다. 공단량체(들)는 선형 또는 분지형일 수 있다. 적합한 공단량체의 비제한적인 예는, 프로필렌, 1-부텐, 1 펜텐, 4-메틸-1-펜텐, 1-헥센, 및 1-옥텐을 포함한다. HDPE는 슬러리 반응기, 기체상 반응기 또는 용액 반응기에서 Ziegler-Natta, 크롬-계의 기하구조 제약 촉매 또는 메탈로센 촉매에 의해 제조될 수 있다. 에틸렌/C3―C20 α-올레핀 공단량체는, 그 내부에 적어도 50 중량 퍼센트의 중합화된 에틸렌, 또는 적어도 70 중량 퍼센트, 또는 적어도 80 중량 퍼센트, 또는 적어도 85 중량 퍼센트, 또는 적어도 90 중량 퍼센트, 또는 적어도 95 중량 퍼센트의 중합형 에틸렌을 포함한다. 일 실시형태에서, HDPE는 0.95 g/cm3 내지 0.98 g/cm3의 밀도 및 0.1 g/10분 내지 10 g/10분의 용융 지수를 갖는 에틸렌/α-올레핀 공중합체이다. 일 실시형태에서, HDPE는 0.960 g/cm3 내지 0.980 g/cm3의 밀도, 및 0.1 g/10분 내지 10 g/10분의 용융 지수를 갖는다. 적합한 HDPE의 비제한적인 예는, ELITE 5960GTM, HDPE KT 10000 UETM, HDPE KS 10100 UETM, HDPE 35057ETM, 및 AXELERON CX-A-6944 NTTM의 상표 하에 판매되며, 이들 각각은 미국 미시간주 미들랜드 소재의 The Dow Chemical Company에서 입수 가능하다.
HDPE는 단일 모드 또는 이중 모드일 수 있다. 다른 실시형태에서, HDPE는 이중 모드이다. 단일 모드 HDPE를 제조하기 위한 예시적인 제조 방법은, 예를 들어, 미국 특허 제4,303,771 호 내지 제5,324,800 호에서 찾아볼 수 있다. 시판용 단일 모드 HDPE의 일 예는, 미국 미시간주 미들랜드 소재의 The Dow Chemical Company에서 상표명 DGDL-3364NTTM 하에 판매되고 있다.
중합성 조성물은 이중 모드 HDPE를 포함할 수 있다. HDPE는 제1 중합성 요소와 제2 중합성 요소를 포함한다. 제1 요소는 에틸렌계 중합체일 수 있으며; 예를 들어, 상기 제1 요소는 고분자량의 에틸렌 단일중합체 또는 에틸렌/알파-올레핀 공중합체일 수 있다. 제1 요소는 임의의 양의 하나 이상의 알파-올레핀 공중합체를 포함할 수 있다. 예를 들어, 제1 요소는 제1 요소의 총 중량을 기준으로 10 wt% 미만의 하나 이상의 알파-올레핀 공단량체를 포함할 수 있다. 제1 요소는 임의의 양의 에틸렌을 포함할 수 있고; 예를 들어 제1 요소는 총 제1 요소의 중량을 기준으로 적어도 90 wt%의 에틸렌, 또는 적어도 95 wt%의 에틸렌을 포함할 수 있다. 이중 모드 HDPE의 제1 요소에 존재하는 알파-올레핀 공단량체는, 전형적으로 20개 이하의 탄소 원자를 갖는다. 예를 들어, 알파-올레핀 공단량체는 3개 내지 10개의 탄소 원자, 또는 3개 내지 8개의 탄소 원자를 가질 수 있다. 예시적인 알파-올레핀 공단량체는, 프로필렌, 1-부텐, 1-펜텐, 1-헥센, 1-헵텐, 1-옥텐, 1-노넨, 1-데센, 및 4-메틸-1-펜텐을 포함하나, 이에 제한되지 않는다. 일 실시형태에서, 알파-올레핀 공단량체는 프로필렌, 1-부텐, 1-헥센 및 1-옥텐으로 이루어진 군으로부터 선택될 수 있다. 다른 실시형태에서, 알파-올레핀 공단량체는 1-헥센 및 1-옥텐으로 이루어진 군으로부터 선택될 수 있다.
이중 모드 HDPE의 제1 요소는 0.915 g/cm3 내지 0.940 g/cm3, 0.920 g/cm3 내지 0.940 g/cm3, 또는 0.921 g/cm3 내지 0.936 g/cm3 범위의 밀도를 가질 수 있다. 제1 요소는 0.5 10 g/10분 내지 10 g/10분, 1 10 g/10분 내지 7 g/10분, 또는 1.3 10 g/10분 내지 5 g/10분 범위의 용융 지수 I2(190℃/2.16 kg)를 가질 수 있다. 제1 요소는 150,000 g/mol 내지 375,000 g/mol, 175,000 g/mol 내지 375,000 g/mol, 또는 200,000 g/mol 내지 375,000 g/mol 범위의 분자량을 가질 수 있다.
이중 모드 HDPE의 제2 중합성 요소는, 에틸렌계 중합체일 수 있는데; 예를 들어, 제2 요소는 저분자량의 에틸렌 단일중합체일 수 있다. 에틸렌 단일중합체는 미량의 오염 공단량체, 예를 들어 알파-올레핀 공단량체를 함유할 수 있다. 다양한 실시형태에서, 제2 요소는 제2 요소의 중량을 기준으로 1 wt% 미만의 하나 이상의 알파-올레핀 공단량체를 포함할 수 있다. 예를 들어, 제2 요소는 0.0001 내지 1.00 wt%의 하나 이상의 알파-올레핀 공단량체, 또는 0.001 내지 1.00 wt%의 알파-올레핀 공단량체를 포함할 수 있다. 제2 요소는 제2 요소의 중량을 기준으로 적어도 99 wt%의 에틸렌, 또는 99.5 wt% 내지 100 wt% 범위의 에틸렌을 포함할 수 있다.
이중 모드 HDPE의 제2 요소는 0.965 내지 0.980 g/cm3, 또는 0.970 내지 0.975 g/cm3 범위의 밀도를 가질 수 있다. 제2 요소는 50 g/10분 내지 1,500 g/10분, 200 g/10분 내지 1,500 g/10분, 또는 500 g/10분 내지 1,500 g/10분 범위의 용융 지수(I2)를 가질 수 있다. 제2 요소는 12,000 내지 40,000 g/mol, 15,000 내지 40,000 g/mol, 또는 20,000 내지 40,000 g/mol 범위의 분자량을 가질 수 있다.
이중 모드 HDPE를 만들기 위한 적합한 제조 방법은, 예를 들어 미국 특허출원공개 제2009-0068429호의 단락 [0063] 내지 [0086]에서 찾아볼 수 있다.
시판용 이중 모드 HDPE의 예는, 미국 미시간주 미들랜드 소재의 The Dow Chemical Company에서 상표명 DMDA-1250NTTM 및 DMDC 1250TM 하에 판매되고 있다.
중합성 조성물은 5 wt% 이상, 또는 6 wt% 이상, 또는 7 wt% 이상, 또는 8 wt% 이상, 또는 9 wt% 이상, 또는 10 wt% 이상, 또는 11 wt% 이상, 또는 12 wt% 이상, 또는 13 wt% 이상, 또는 14 wt% 이상, 또는 15 wt% 이상, 또는 16 wt% 이상, 또는 17 wt% 이상, 또는 18 wt% 이상, 또는 19 wt% 이상, 또는 20 wt% 이상, 또는 21 wt% 이상, 또는 22 wt% 이상, 또는 23 wt% 이상, 또는 24 wt% 이상, 또는 25 wt% 이상이지만, 동시에, 24 wt% 이하, 또는 23 wt% 이하, 또는 22 wt% 이하, 또는 21 wt% 이하, 또는 20 wt% 이하, 또는 19 wt% 이하, 또는 18 wt% 이하, 또는 17 wt% 이하, 또는 16 wt% 이하, 또는 15 wt% 이하, 또는 14 wt% 이하, 또는 13 wt% 이하, 또는 12 wt% 이하, 또는 11 wt% 이하, 또는 10 wt% 이하, 또는 9 wt% 이하, 또는 8 wt% 이하, 또는 7 wt% 이하, 또는 6 wt% 이하 또는 그 미만의 HDPE를 포함할 수 있다.
에틸렌계 중합체는 HDPE을 포함하거나, 이로서 이루어지거나, 이로서 본질적으로 이루어질 수 있다. 에틸렌계 중합체는 LDPE을 포함하거나, 이로서 이루어지거나, 이로서 본질적으로 이루어질 수 있다. HDPE 및 LDPE는 동일한 중량 백분율의 에틸렌계 중합체일 수 있거나, 상이한 양의 에틸렌계 중합체일 수 있다. 에틸렌계 중합체는 0 wt% 이상, 또는 5 wt% 이상, 또는 10 wt% 이상, 또는 20 wt% 이상, 또는 30 wt% 이상, 또는 40 wt% 이상, 또는 50 wt% 이상, 또는 60 wt% 이상, 또는 70 wt% 이상, 또는 80 wt% 이상, 또는 90 wt% 이상, 또는 99 wt% 이상이지만, 동시에, 100 wt% 이하, 또는 90 wt% 이하, 또는 80 wt% 이하, 또는 70 wt% 이하, 또는 60 wt% 이하, 또는 50 wt% 이하, 또는 40 wt% 이하, 또는 30 wt% 이하, 또는 20 wt% 이하, 또는 10 wt% 이하, 또는 5 wt% 이하의 HDPE일 수 있다. 에틸렌계 중합체는 0 wt% 이상, 또는 5 wt% 이상, 또는 10 wt% 이상, 또는 20 wt% 이상, 또는 30 wt% 이상, 또는 40 wt% 이상, 또는 50 wt% 이상, 또는 60 wt% 이상, 또는 70 wt% 이상, 또는 80 wt% 이상, 또는 90 wt% 이상, 또는 99 wt% 이상이지만, 동시에, 100 wt% 이하, 또는 90 wt% 이하, 또는 80 wt% 이하, 또는 70 wt% 이하, 또는 60 wt% 이하, 또는 50 wt% 이하, 또는 40 wt% 이하, 또는 30 wt% 이하, 또는 20 wt% 이하, 또는 10 wt% 이하, 또는 5 wt% 이하의 LDPE일 수 있다.
폴리부틸렌 테레프탈레이트
PBT는 1.26 g/cm3 내지 1.41 g/cm3, 또는 1.30 g/cm3 내지 1.35 g/cm3 범위의 밀도를 가질 수 있다. 하나 이상의 실시형태에서, PBT는 7 g/10분 내지 15 g/10분, 또는 8 g/10분 내지 10 g/10분 범위의 용융 지수(I2)를 가질 수 있다. PBT에 대한 용융 지수는 250 C 및 2.16 Kg에서 결정된다.
다양한 실시형태에서, PBT는 압출-등급 PBT일 수 있다. 대안적인 실시형태에서, PBT는 주입-성형-등급의 PBT일 수 있다. 주입-성형-등급 PBT는 비교적 더 높은 용융 지수에 의해 입증되듯이, 전형적으로 더 낮은 분자량을 갖는 것들 특징으로 한다. 따라서, 하나 이상의 실시형태에서, PBT는 적어도 10 g/10분, 적어도 15 g/10분, 적어도 20 g/10분, 적어도 25 g/10분, 적어도 30 g/10분, 적어도 35 g/10분, 적어도 40 g/10분, 또는 적어도 45 g/10분의 용융 지수(I2)를 가질 수 있다. 이러한 실시형태에서, PBT는 최대 75 g/10분, 최대 70 g/10분, 최대 65 g/10분, 최대 60 g/10분, 최대 55 g/10분, 또는 최대 50 g/10분의 용융 지수(I2)를 가질 수 있다.
시판용 압출-등급 PBT의 예는, 중국 장수성 소재의 Suzhou Yingmao Plastics Company의 상표명 PBT-61008TM; 독일 루트비히스하펜 소재의 BASF의 상표명 ULTRADUR BN6550TM; 미국 델라웨어주 윌밍톤 소재의 DuPont의 상표명 CRASTIN 6129 NC010TM; 및 미국 메사추세츠주 피츠필드 소재의 Sabic Innovative Plastics의 상표명 PBT VALOX 176TM으로 판매되고 있다. 시판용 주입-성형-등급 PBT의 예는, 미국 델라웨어주 윌밍톤 소재의 DuPont에서 상표명 CRASTIN 6134TM 하에 판매되고 있다.
중합성 조성물은 50 wt% 내지 90 wt% PBT를 포함한다. 중합성 조성물은 50 wt% 이상, 또는 52 wt% 이상, 또는 54 wt% 이상, 또는 56 wt% 이상, 또는 58 wt% 이상, 또는 60 wt% 이상, 또는 62 wt% 이상, 또는 64 wt% 이상, 또는 66 wt% 이상, 또는 68 wt% 이상, 또는 70 wt% 이상, 또는 72 wt% 이상, 또는 74 wt% 이상, 또는 76 wt% 이상, 또는 78 wt% 이상, 또는 80 wt% 이상, 또는 82 wt% 이상, 또는 84 wt% 이상, 또는 86 wt% 이상, 또는 88 wt% 이상이지만, 동시에, 90 wt% 이하, 또는 88 wt% 이하, 또는 86 wt% 이하, 또는 84 wt% 이하, 또는 82 wt% 이하, 또는 80 wt% 이하, 또는 78 wt% 이하, 또는 76 wt% 이하, 또는 74 wt% 이하, 또는 72 wt% 이하, 또는 70 wt% 이하, 또는 68 wt% 이하, 또는 66 wt% 이하, 또는 64 wt% 이하, 또는 62 wt% 이하, 또는 60 wt% 이하, 또는 58 wt% 이하, 또는 56 wt% 이하, 또는 54 wt% 이하, 또는 52 wt% 이하인 PBT를 포함할 수 있다.
상용화제
중합성 조성물은 상용화제를 추가로 포함할 수 있다. 상용화제는 말레에이트화 에틸렌계 중합체와 에틸렌 n-부틸아크릴레이트 글리시딜 메타크릴레이트 둘 다를 포함한다.
본원에 사용된 "말레에이트화"라는 용어는, 말레산 무수물 단량체를 포함한 중합체(예를 들어, 에틸렌계 중합체)를 나타낸다. 말레에이트화 에틸렌계 중합체는, 말레산 무수물 단량체(즉, 중합체 골격에 대한)와 에틸렌과 다른 단량체의 상호중합체일 수 있다. 추가로 또는 대안적으로, 말레산 무수물은 에틸렌계 중합체에 그라프트 배향으로 결합될 수 있다. 에틸렌계 중합체의 상기 나타낸 설명은, 말레에이트화 에틸렌계 중합체에 동일하게 적용된다.
말레에이트화 에틸렌계 중합체는 0.90 g/cm3 이상, 또는 0.91 g/cm3 이상, 또는 0.92 g/cm3 이상, 또는 0.93 g/cm3 이상, 또는 0.933 g/cm3 이상, 또는 0.935 g/cm3 이상, 또는 0.937 g/cm3 이상, 또는 0.94 g/cm3 이상, 또는 0.943 g/cm3 이상, 또는 0.945 g/cm3 이상, 또는 0.947 g/cm3 이상, 또는 0.95 g/cm3 이상, 또는 0.958 g/cm3 이상, 0.965 g/cm3 이상이지만, 동시에, 0.97 g/cm3 이하, 또는 0.965 g/cm3 이하, 또는 0.96 g/cm3 이하, 또는 0.95 g/cm3 이하, 또는 0.94 g/cm3 이하, 또는 0.93 g/cm3 이하의 밀도를 가질 수 있다.
말레에이트화 에틸렌계 중합체는 190℃ 및 2.16 Kg에서 0.1 내지 10 g/10분, 0.2 내지 8 g/10분, 또는 0.5 내지 5 g/10분의 용융 지수를 가질 수 있다.
"말레산 무수물 함량"은, 본원에서 에틸렌계 중합체에 결합된 반응한 말레산 무수물의 양으로 정의된다. 말레에이트화 에틸렌계 중합체는, 말레에이트화 에틸렌계 중합체의 총 중량을 기준으로 0.25 wt% 이상, 또는 0.50 wt% 이상, 또는 0.75 wt% 이상, 또는 1.00 wt% 이상, 또는 1.25 wt% 이상, 또는 1.50 wt% 이상, 또는 1.75 wt% 이상, 또는 2.00 wt% 이상, 또는 2.25 wt% 이상, 또는 2.50 wt% 이상, 또는 2.75 wt% 이상이지만, 동시에, 3.00 wt% 이하, 또는 2.75 wt% 이하, 또는 2.50 wt% 이하, 또는 2.25 wt% 이하, 또는 2.00 wt% 이하, 또는 1.75 wt% 이하, 또는 1.50 wt% 이하, 또는 1.25 wt% 이하, 또는 1.00 wt% 이하, 또는 0.75 wt% 이하, 또는 0.5 wt% 이하의 말레산 무수물 함량을 가질 수 있다. 말레산 무수물 함량은 적정 분석에 의해 결정된다. 적정 분석은 건조된 수지를 이용함으로써 실시되고, 0.02 N KOH로 적정하여 말레산 무수물의 양을 결정한다. 건조된 중합체는 0.3 내지 0.5 그램의 말레에이트화 중합체를 약 150 mL의 환류 자일렌에 용해함으로써 적정된다. 완전히 용해되면, 탈이온수(4 방울)를 상기 용액에 첨가하고, 상기 용액을 1시간 동안 환류한다. 다음으로, 1% 티몰 블루(몇 방울)를 상기 용액에 첨가하고, 자주색 형성이 나타날 때 상기 용액을 에탄올 중 0.02 N KOH로 과적정한다. 상기 용액은 이후 황색 종점이 될 때까지 이소프로판올 중 0.05 N HCl로 역-적정한다.
중합성 조성물은 2.5 wt% 내지 7.5 wt%의 말레에이트화 에틸렌계 중합체를 포함할 수 있다. 예를 들어, 중합성 조성물은 2.5 wt% 이상, 또는 3.0 wt% 이상, 또는 3.5 wt% 이상, 또는 4.0 wt% 이상, 또는 4.5 wt% 이상, 또는 5.0 wt% 이상, 또는 5.5 wt% 이상, 또는 6.0 wt% 이상, 또는 6.5 wt% 이상, 또는 7.0 wt% 이상이지만, 동시에, 7.5 wt% 이하, 또는 7.0 wt% 이하, 또는 6.5 wt% 이하, 또는 6.0 wt% 이하, 또는 5.5 wt% 이하, 또는 5.0 wt% 이하, 또는 4.5 wt% 이하, 또는 4.0 wt% 이하, 또는 3.5 wt% 이하, 또는 3.0 wt% 이하를 포함할 수 있다.
적합한 시판용 말레에이트화 에틸렌계 중합체의 예는, 미국 미시간주 미들랜드 소재의 The Dow Chemical Company로부터 입수 가능한 상표명 AMPLIFY TY1053HTM, AMPLIFY GR204TM, 및 AMPLIFYGR205TM; 미국 델라웨어주 윌밍톤 소재의 DuPont로부터 입수 가능한 상표명 BYNELTM 4000 시리즈 및 FUSABONDTM P 시리즈 제품; 프랑스 콜롱브 소재의 Arkema로부터 입수 가능한 상표명 OREVACTM 그라프트 폴리에틸렌; 및 미국 코네티컷주 댄버리 소재의 Addivant로부터 입수 가능한 상표명 POLYBONDTM 3000 시리즈 그라프트 폴리에틸렌으로 판매되고 있다.
상용화제는 또한 에틸렌 n-부틸아크릴레이트 글리시딜 메타크릴레이트도 포함한다. ENBAGMA는 에틸렌, 아크릴 에스테르, 및 글리시딜 메타크릴레이트의 무작위 삼원중합체이다.
ENBAGMA는 0.93 g/cm3 이상, 또는 0.933 g/cm3 이상, 또는 0.935 g/cm3 이상, 또는 0.937 g/cm3 이상, 또는 0.94 g/cm3 이상, 또는 0.943 g/cm3 이상, 또는 0.945 g/cm3 이상, 또는 0.947 g/cm3 이상, 또는 0.95 g/cm3 이상, 또는 0.958 g/cm3 이상, 또는 0.965 g/cm3 이상이지만, 동시에, 0.97 g/cm3 이하, 또는 0.965 g/cm3 이하, 또는 0.96 g/cm3 이하의 밀도를 가질 수 있다. ENBAGMA는 190℃ 및 2.16 kg에서 6 내지 14 g/10분, 또는 8 내지 12 g/10분 범위의 용융 지수를 가질 수 있다.
ENBAGMA는 ENBAGMA의 총 중량을 기준으로 1 wt% 이상, 또는 2 wt% 이상, 또는 3 wt% 이상, 또는 4 wt% 이상, 또는 5 wt% 이상, 또는 6 wt% 이상, 또는 7 wt% 이상, 또는 8 wt% 이상, 또는 9 wt% 이상, 또는 10 wt% 이상, 또는 11 wt% 이상, 또는 12 wt% 이상, 또는 13 wt% 이상이지만, 동시에, 14 wt% 이하, 또는 13 wt% 이하, 또는 12 wt% 이하, 또는 11 wt% 이하, 또는 10 wt% 이하, 또는 9 wt% 이하, 또는 8 wt% 이하, 또는 7 wt% 이하, 또는 6 wt% 이하, 또는 5 wt% 이하, 또는 4 wt% 이하, 또는 3 wt% 이하, 또는 2 wt% 이하의 글리시딜 메타크릴레이트 함량을 가질 수 있다.
중합성 조성물은 2.5 wt% 내지 7.5 wt%의 ENBAGMA를 포함할 수 있다. 예를 들어, 중합성 조성물은 2.5 wt% 이상, 또는 3.0 wt% 이상, 또는 3.5 wt% 이상, 또는 4.0 wt% 이상, 또는 4.5 wt% 이상, 또는 5.0 wt% 이상, 또는 5.5 wt% 이상, 또는 6.0 wt% 이상, 또는 6.5 wt% 이상, 또는 7.0 wt% 이상이지만, 동시에, 7.5 wt% 이하, 또는 7.0 wt% 이하, 또는 6.5 wt% 이하, 또는 6.0 wt% 이하, 또는 5.5 wt% 이하, 또는 5.0 wt% 이하, 또는 4.5 wt% 이하, 또는 4.0 wt% 이하, 또는 3.5 wt% 이하, 또는 3.0 wt% 이하의 ENBAGMA를 포함할 수 있다.
적합한 시판용 ENBAGA는 미국 델라웨어주 윌밍톤 소재의 DuPont의 ELVALOY PTWTM 및 ELVALOY 4170TM를 포함하나, 이에 제한되지 않는다.
첨가제
중합성 조성물은 하나 이상의 미립자 충전제, 예컨대 유리 섬유 또는 나노-복합체를 포함한 다양한 광물 충전제를 포함할 수 있다. 충전제, 특히 최고의 가로 세로 비(길이/두께)를 제공하는 신장되거나 작은 판-형상의 입자를 갖는 것들은, 탄성률 및 압출-후 수축 특징을 개선시킬 수 있다. 충전제(들)은 20 μm 미만, 10 μm 미만, 또는 5 μm 미만의 중간 크기 또는 d50을 가질 수 있다. 충전제는 중합성 조성물에서의 습윤 또는 분산을 촉진시키기 위해 표면 처리될 수 있다. 적합한 충전제의 구체적인 예는, 탄산칼슘, 실리카, 석영, 융합 석영, 탈크, 마이카, 클레이, 카올린, 규회석(wollastonite), 장석(feldspar), 수산화알루미늄, 카본 블랙 및 흑연을 포함하나, 이에 제한되지 않는다. 충전제는 중합성 조성물의 총 중량을 기준으로 2 내지 30 wt%, 또는 5 내지 30 wt% 범위의 양으로 중합성 조성물에 포함될 수 있다.
중합성 조성물은 핵 형성제를 포함할 수 있다. 적합한 핵 형성제의 예는, Asahi Denim Kokai에서 시판되는 ADK NA-11TM, 및 Milliken Chemical에서 입수 가능한 HYPERFORM HPN-20ETM를 포함한다. 핵 형성제는 총 중합성 조성물 중량을 기준으로 0.08 wt% 내지 0.3 wt%, 0.09 wt% 내지 0.25 wt%, 또는 0.1 내지 0.22 wt% 범위의 양으로 중합성 조성물에 포함될 수 있다.
중합성 조성물은 항산화제, 가교성 보조-제제(co-agent), 경화 부스터 및 그을음 지연제, 공정 조제, 커플링제, (UV 흡수제를 포함한) 자외선 안정화제, 정전기 방지제, 추가적인 핵 형성제, 슬립제, 윤활제, 점도 조절제, 점착부여제, 블로킹-방지제, 계면활성제, 신전유, 산 제거제, 난연제 및 금속 불활성화제의 형태로 추가적인 첨가제를 포함할 수 있다. 중합성 조성물은 0.01 wt% 내지 10 wt%의 첨가제(즉, 하나 이상의 첨가제)를 포함할 수 있다.
UV 광 안정화제는 힌더드 아민 광 안정화제("HALS") 및 UV 광 흡수제("UVA") 첨가제를 포함할 수 있다. 대표적인 UVA 첨가제는 벤조트리아졸 유형, 예컨대 Ciba, Inc.에서 시판되는 TINUVIN 326TM 및 TINUVIN 328TM를 포함한다. HAL's와 UVA 첨가제의 블렌드도 또한 효과적이다.
항산화제는 힌더드 페놀, 예컨대 테트라키스[메틸렌(3,5-디-터트-부틸-4-하이드록시하이드로-신나메이트)]메탄; 비스[(베타-(3,5-디터트-부틸-4-하이드록시벤질) 메틸카복시에틸)]-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-하이드록시)-하이드로신나메이트; 포스파이트 및 포스포나이트, 예컨대 트리스(2,4-디-터트-부틸페닐)포스파이트 및 디-터트-부틸페닐-포스포나이트; 티오 화합물, 예컨대 디라우릴티오디프로피오네이트, 디미리스틸티오디프로피오네이트, 및 디스테아릴티오디프로피오네이트; 다양한 실록산; 중합화 2,2,4-트리메틸-1,2-디하이드로퀴놀론, n,n'-비스(1,4-디메틸펜틸-p-페닐렌디아민), 알킬화 디페닐아민, 4,4'-비스(알파, 알파-디메틸벤질)디페닐아민, 디페닐-p-페닐렌디아민, 혼합된 디-아릴-p-페닐렌디아민, 및 다른 힌더드 아민 열화방지제 또는 안정화제를 포함할 수 있다.
공정 조제는 카복실산의 금속염, 예컨대 아연 스테아레이트 또는 칼슘 스테아레이트; 지방산, 예컨대 스테아르산, 올레산, 또는 에루크산; 지방산 아미드, 예컨대 스테아르아미드, 올레아미드, 에루크아미드, 또는 N,N'-에틸렌 비스-스테아르아미드; 폴리에틸렌 왁스; 산화 폴리에틸렌 왁스; 에틸렌 옥사이드의 중합체; 에틸렌 옥사이드와 프로필렌 옥사이드의 공중합체; 식물성 왁스; 석유 왁스; 비-이온성 계면활성제; 실리콘 유체 및 폴리실록산을 포함할 수 있다.
배합
중합성 조성물의 요소들은 용융 블렌딩을 위해 배치(batch) 또는 연속 혼합기에 첨가될 수 있다. 상기 요소들은 임의의 순서로 첨가되거나, 또는 다른 요소들과 블렌딩하기 위해 하나 이상의 마스터배치를 먼저 제조할 수 있다. 용융 블렌딩은 중합체를 용융시키기 위한 최고 온도를 초과하나 285℃의 최고 배합 온도 미만의 온도에서 수행될 수 있다. 용융-블렌딩된 조성물은 이후 압출기 또는 주입-성형 기계로 전달되거나, 또는 원하는 물품으로 성형하기 위해 다이를 통과하거나, 또는 저장을 위해 또는 다음 성형 또는 가공 단계에 공급하기 위한 물질을 제조하기 위해 펠렛, 테이프, 스트립 또는 필름 또는 몇몇 다른 형태로 전환될 수 있다. 선택적으로, 펠렛 또는 몇몇 유사한 구성으로 성형되는 경우, 펠렛 등은 이후 블로킹-방지제로 피복되어, 저장하는 동안 취급이 용이해질 수 있다.
사용될 수 있는 배합 장비의 예는, 내부 배치 혼합기, 연속적인 단일 또는 트윈-스크류 혼합기, 또는 반죽 연속 압출기를 포함한다. 이용된 혼합기의 유형과 혼합기의 가동 조건은, 조성물의 특성, 예컨대 점도, 부피 저항성, 및 압출된 표면 평활도에 영향을 줄 수 있다.
중합성 조성물은 1,500 내지 2,400 메가파스칼("MPa"), 1,550 내지 2,350 MPa, 또는 1,600 내지 2,000 MPa 범위의 굴곡 계수(flex modulus)를 나타낼 수 있다. 굴곡 계수는 이하의 시험 방법 섹션에 기재된 과정에 따라 결정된다. 중합성 조성물은 35 내지 50 MPa, 또는35 내지 45 MPa 범위의 최대 인장 응력(tensile stress)을 나타낼 수 있다. 최대 인장 응력은 이하의 시험 방법 섹션에 기재된 과정에 따라 결정된다.
다양한 실시형태에서, 특히 중합성 조성물이 탄화수소 충전 화합물을 함유한 완충 튜브에 사용하도록 의도된 실시형태에서, 중합성 조성물은 INFOGEL LA 444TM(섬유-광학-케이블 완충-튜브 충전 화합물)에 침지될 때, 3 wt% 미만, 2 wt% 미만, 1 wt% 미만, 또는 0.5 wt% 미만의 중량 증가를 나타낼 수 있다. INFOGEL LA 444TM는 적어도 약 70 wt%의 미네랄 오일과 최대 약 10 wt%의 스티렌-부타디엔-스티렌 블록 공중합체로 구성되며, 중국 소재의 Honghui Corp.에서 시판 중이다.
중합성 조성물은 250℃ 및 2.16 Kg에서 4 내지 11 g/10분의 용융 지수를 나타낼 수 있다. 예를 들어, 용융 유동 지수는 4 g/10분 이상, 또는 4.5 /10분 이상, 또는 5 g/10분 이상, 또는 5.5 /10분 이상, 또는 6 g/10분 이상, 또는 6.5 /10분 이상, 또는 7 g/10분 이상, 또는 7.5 /10분 이상, 또는 8 g/10분 이상, 또는 8.5 /10분 이상, 또는 9 g/10분 이상, 또는 9.5 /10분 이상, 또는 10 g/10분 이상, 또는 10.5 /10분 이상이지만, 동시에, 11 g/10분 이하, 또는 10.5 g/10분 이하, 또는 10 g/10분 이하, 또는 9.5 g/10분 이하, 또는 9 g/10분 이하, 또는 8.5 g/10분 이하, 또는 8 g/10분 이하, 또는 7.5 g/10분 이하, 또는 7 g/10분 이하, 또는 6.5 g/10분 이하, 또는 6 g/10분 이하, 또는 5.5 g/10분 이하, 또는 5 g/10분 이하, 또는 4.5 g/10분 이하일 수 있다.
중합성 조성물은 250℃에서 200 PaS 이상, 또는 500 PaS 이상, 또는 1,000 PaS 이상, 또는 5,000 PaS 이상, 또는 10,000 PaS 이상, 또는 15,000 PaS 이상, 또는 20,000 PaS 이상, 또는 25,000 PaS 이상이지만, 동시에, 30,000 PaS 이하, 또는 25,000 PaS 이하, 또는 20,000 PaS 이하, 또는 15,000 PaS 이하, 또는 10,000 PaS 이하, 또는 5,000 PaS 이하, 또는 1,000 PaS 이하, 또는 500 PaS 이하의 영전단점도를 나타낼 수 있다. 영전단점도에 대한 시험 방법은 이하에 상술되어 있다.
중합성 조성물은 25 MPa 이상, 또는 26 MPa 이상, 또는 27 MPa 이상, 또는 28 MPa 이상, 또는 29 MPa 이상, 또는 30 MPa 이상, 또는 31 MPa 이상, 또는 32 MPa 이상, 또는 33 MPa 이상, 또는 34 MPa 이상, 또는 35 MPa 이상, 또는 36 MPa 이상, 또는 37 MPa 이상, 또는 38 MPa 이상, 또는 39 MPa 이상, 또는 40 MPa 이상, 또는 41 MPa 이상, 또는 42 MPa 이상, 또는 43 MPa 이상, 또는 44 MPa 이상이지만, 동시에, 45 MPa 이하, 또는 44 MPa 이하, 또는 43 MPa 이하, 또는 42 MPa 이하, 또는 41 MPa 이하, 또는 40 MPa 이하, 또는 39 MPa 이하, 또는 38 MPa 이하, 또는 37 MPa 이하, 또는 36 MPA 이하, 또는 35 MPa 이하, 또는 34 MPa 이하, 또는 33 MPa 이하, 또는 32 MPa 이하, 또는 31 MPa 이하, 또는 30 MPa 이하, 또는 29 MPa 이하, 또는 28 MPa 이하, 또는 27 MPa 이하, 또는 26 MPA 이하의 파괴 응력(break stress)을 나타낼 수 있다.
중합성 조성물은 1,000 MPa 이상, 또는 1,100 MPa 이상, 또는 1,200 MPa 이상, 또는 1,300 MPa 이상, 또는 1,400 MPa 이상, 또는 1,500 MPa 이상, 또는 1,600 MPa 이상, 또는 1,700 MPa 이상, 또는 1,800 MPa 이상, 또는 1,900 MPa 이상, 또는 2,000 MPa 이상, 또는 2,100 MPa 이상, 또는 2,200 MPa 이상, 또는 2,300 MPa 이상, 또는 2,400 MPa 이상, 또는 2,500 MPa 이상, 또는 2,600 MPa 이상, 또는 2,700 MPa 이상, 또는 2,800 MPa 이상, 또는 2,900 wt% 이상이지만, 동시에, 3,000 MPa 이하, 또는 2,900 Mpa 이하, 또는 2,800 MPa 이하, 또는 2,700 MPa 이하, 또는 2,600 MPa 이하, 또는 2,500 MPa 이하, 또는 2,400 MPa 이하, 또는 2,300 MPa 이하, 또는 2,200 MPa 이하, 또는 2,100 MPa 이하, 또는 2,000 MPa 이하, 또는 1,900 MPa 이하, 또는 1,800 MPa 이하, 또는 1,700 MPa 이하, 또는 1,600 MPa 이하, 또는 1,500 MPa 이하, 또는 1,400 MPa 이하, 또는 1,300 MPa 이하, 또는 1,200 MPa 이하, 또는 1,100 MPa 이하의 굴곡 계수를 포함할 수 있다.
중합성 조성물은 55 MPa 이상, 또는 56 MPa 이상, 또는 57 MPa 이상, 또는 58 MPa 이상, 또는 59 MPa 이상, 또는 60 MPa 이상, 또는 61 MPa 이상, 또는 62 MPa 이상, 또는 63 MPa 이상, 또는 64 MPa 이상, 또는 65 MPa 이상, 또는 66 MPa 이상, 또는 67 MPa 이상, 또는 68 MPa 이상, 또는 69 MPa 이상, 또는 70 MPa 이상, 또는 71 MPa 이상, 또는 72 MPa 이상, 또는 73 MPa 이상, 또는 74 MPa 이상이지만, 동시에, 75 MPa 이하, 또는 74 MPa 이하, 또는 73 MPa 이하, 또는 72 MPa 이하, 또는 71 MPa 이하, 또는 70 MPa 이하, 또는 69 MPa 이하, 또는 68 MPa 이하, 또는 67 MPa 이하, 또는 66 MPA 이하, 또는 65 MPa 이하, 또는 64 MPa 이하, 또는 63 MPa 이하, 또는 62 MPa 이하, 또는 61 MPa 이하, 또는 60 MPa 이하, 또는 59 MPa 이하, 또는 58 MPa 이하, 또는 57 MPa 이하, 또는 56 MPA 이하의 튜브 압착 강도(tube crush strength)를 나타낼 수 있다.
광학 섬유 케이블
도 1을 참고하면, 예시적인 광학 섬유 케이블(1)의 단면도가 도시되어 있다. 도시된 실시예에서, 광학 섬유 케이블(1)은 "느슨한 완충 튜브(loose buffer tube)" 디자인이다. 이러한 케이블 디자인에서, 완충 튜브(2)는 중심 강도 부재(4) 주위에 방사상으로 위치하며, 완충 튜브(2)가 광학 섬유(1)의 축방향 길이를 따라 나선형으로 회전한다. 완충 튜브(2)의 나선형 회전으로 인해, 상기 튜브 또는 광학 섬유(6)를 유의하게 신장시키지 않고도 케이블을 굽힐 수 있게 된다. 완충 튜브(2)의 수를 감소시킬 필요가 있는 경우, 이후 발포된 충전제 로드(rod)가 스페이서로서 사용되어, 하나 이상의 충전관 위치(10)를 차지하고, 케이블(1)의 기하 구조를 유지할 수 있다. 케이블 자켓(14)은 일반적으로 폴리에틸렌계 물질로 제조된다. 완충 튜브(2)는 중합성 조성물을 포함하거나, 이로서 이루어지거나, 이로서 본질적으로 이루어질 수 있다. 이런 이유로, 완충 튜브(2)는 중합성 튜브일 수 있다. 완충 튜브(2)는 선택적으로 광학 케이블 그리스 또는 겔(8)로 채워진다. 겔과 그리스 화합물은 탄화수소유가 혼입된 탄화수소계 그리스, 및/또는 탄화수소유로 제제화된 저점도 중합체를 사용한 중합체-기반 그리스를 포함할 수 있다. 이러한 그리스와 겔은 광학 섬유(6)를 직접 둘러싼 환경에 필요한 현탁과 보호를 제공하며, 여기에는 공기 공간의 제거가 포함된다. 겔과 그리스는 또한 광학 섬유(6)의 성능에 해로운 물의 침투에 대한 장벽을 제공하기도 한다.
중합성 조성물을 포함하거나, 이로서 이루어지거나, 이로서 본질적으로 이루어지는 완충 튜브(2)는, 다양한 이유로 유리할 수 있다. 먼저, 중합성 비교(comparison)가 비틀림에 저항하므로, 광학 섬유(1)에 손상이 발생할 가능성이 감소된다. 둘째로, 비교적 낮은 비용의 주입-성형-등급 PBT를 이용할 수 있는 능력은 완충 튜브(2)와 관련된 비용을 감소시킨다.
실시예
재료
이하의 재료가 아래의 실시예에 이용된다.
PBT는 1.30 g/cm3의 밀도와 250℃에서 33.5 g/10분의 용융 지수를 갖는 PBT(즉, 주입-성형-등급)이며, 이는 미국 델라웨어주 윌밍톤 소재의 DuPont에서 CRASTIN 6134TM로 시판되고 있다.
LDPE는 0.921 g/cm3의 밀도와 1.9 g/10분의 용융 지수를 갖는 고-압 저밀도 폴리에틸렌인데, 이는 미국 미시간주 미들랜드 소재의 The Dow Chemical Company에서 DXM-446TM로 시판되고 있다.
HDPE는 0.955 g/cm3의 밀도와 190℃에서 1.5 g/10분의 용융 지수(I2)를 갖는 이중 모드 HDPE인데, 이는 미국 미시간주 미들랜드 소재의 The Dow Chemical Company에서 DMDC-1250 NTTM로 시판되고 있다.
MAH-g-HDPE는 0.958 g/cm3의 밀도와 2.0 g/10분의 용융 지수를 갖는 말레산-무수물-그라프트 HDPE인데, 말레산 무수물의 함량이 1.0 wt%를 초과하며, 미국 미시간주 미들랜드 소재의 The Dow Chemical Company의 AMPLIFY TY 1053HTM로서 시판되고 있다.
ENBAGMA1은 0.94 g/cm3의 밀도와 190℃에서 12 g/10분의 용융 지수를 갖는 에틸렌 n-부틸아크릴레이트 글리시딜 메타크릴레이트인데, ENBAGMA1 중량의 5 wt%가 글리시딜 메타크릴레이트 조성물이며, 미국 미시간주 미들랜드 소재의 The Dow Chemical Company에서 Elvaloy PTWTM으로 시판되고 있다.
ENBAGMA2는 0.94 g/cm3의 밀도와 190℃에서 8 g/10분의 용융 지수를 갖는 에틸렌 n-부틸아크릴레이트 글리시딜 메타크릴레이트인데, ENBAGMA2 중량의 9 wt%은 글리시딜 메타크릴레이트 조성물이며, 미국 미시간주 미들랜드 소재의 The Dow Chemical Company에서 Elvaloy 4170TM로서 시판되고 있다.
NA-11A는 화학명 소듐 2,2'-메틸렌-비스-(4,6-디-터트-부틸페닐)포스페이트(CAS No. 85209-91-2)를 갖는 핵 형성제인데, 이는 일본 도쿄 소재의 ADEKA Corporation에서 시판되고 있다.
AO1은 화학명 펜타에리트리톨 테트라키스(3-(3,5-디-터트-부틸-4-하이드록시페닐)프로피오네이트)를 갖는 입체적 힌더드 페놀 항산화제인데, 독일 루트비히스하펜 소재의 BASF에서 IRGANOX 1010TM으로 시판되고 있다.
AO2는 화학명 트리스(2,4-디터트-부틸페닐)포스파이트를 갖는 가수분해 안정성 포스파이트 공정 안정화제인데, 독일 루트비히스하펜 소재의 BASF에서 IRGAFOS 168로 시판되고 있다.
튜브 샘플 제조
피복 전선 압출을 실시하여, 본 발명의 실시예 및 비교예를 제조한다. 피복 전선 압출은 완충 튜브의 직경과 중합성 조성물의 시험 압축 성능 둘 다를 모델링한다. 14-게이지 구리선의 BRABENDER 미니-전선을 사용하여 피복 전선 압출을 실시한다. BRABENDER 미니-전선의 셋팅은 표 1에 나타나 있다.
Figure pct00001
본 발명의 실시예 및 비교예는, 1.63 mm(0.064") 직경의 14 미국 전선 게이지 고체 구리 도체에서 대략 2.9 mm(0.114")의 최종 직경과 대략 0.635 mm(25 mil)의 벽 두께를 갖는다. 전선으로부터 도체를 당겨서 본 발명의 실시예와 비교예를 남긴다. 튜브에 기계적 시험을 실시한다.
시험 방법
아래의 재료, 본 발명의 실시예 및 비교예의 특성을 결정하기 위해, 이하의 시험 방법을 이용한다.
밀도
달리 특정된 바 없는 경우, 23℃에서 ASTM D792에 따라 중합체 밀도를 결정한다.
파괴 강도
튜브를 10.16 cm의 길이로 절단한다. 상기 튜브를 INSTRON 4202 인장 시험 단위에 고정시키고, 조 분리(jaw separation)는 2.54 cm로 하고, 100 lbs 로드 셀을 사용한다. 크로스헤드 속도를 5.08 cm/분으로 설정하고, 튜브의 파괴점에서의 당김 응력(the stress at the pulling)을 측정한다. 5회 반복하여, 평균을 낸다.
굽힘 계수
압축 성형된 플라크로부터 1.27 cm 너비x 7.62 cm x 0.0127 cm의 직사각형 샘플을 절단한다. 5.08 cm 폭과 0.127 cm/분의 크로스헤드 속도를 사용하는, 3-점 편향되도록 INSTRON 4202 시험기의 굽힘 고정장치에 샘플을 둔다. 시험 동안 지속된 최대 굴곡 응력에서 굴곡 계수를 결정한다.
비틀림
튜브 샘플을 6 mm 맨드렐(mandrel) 주위에서 완전히 1회 감아주고, 23℃에서 10초 동안 제자리에 유지한다. 형성된 임의의 비틀림을 관찰한다.
튜브 파쇄 강도
크로스헤드에 부착된 상부 이동판(50 mm x 100 mm의 치수)과 하부의 정지된 판(50 mm x 100 mm의 치수) 사이에서 INSTRON 4202에 튜브를 넣는다. 튜브를 더 긴 치수의 판과 정렬하고, 상부 판을 튜브의 상부에 겨우 닿도록 움직인다. 크로스헤드 속도를 0.127 cm/분으로 설정하고, 튜브의 항복점에서의 압축력을 기록한다.
영전단점도
25 mm 평형판이 장착된 RHEOMETRICS SR-200 제어된 응력 유량계를 사용하여, 3분 동안 250℃에서 300 Pa의 응력을 가한다. 측정된 변형률 시간 변화율이 일정한 데이터 내의 일 범위에 대한 영전단점도를 계산한다. 15분간 회복 시간을 갖는다.
결과
표 2는 비교예 1 내지 비교예 5("CE1 내지 CE5")와 본 발명의 실시예 1 내지 실시예 10("IE1 내지 IE10")에 대한 조성 및 관련 기계적 특성을 제공한다.
Figure pct00002
표 2에서 볼 수 있는 바와 같이, CE1 내지 CE5 중 MAH-g-HDPE 또는 ENBAGMA이 단독으로 존재한 경우, 비틀림을 나타내는 샘플을 생성한다. CE1은 종래의 완충 튜브 제조를 대표하는 순수 PBT 샘플이다. CE2 및 CE5는 단지 MAH-g-HDPE만 이용한 점을 제외하면, 본 발명의 실시예와 유사한 조성물을 갖는 샘플이다. CE3 및 CE4는 단지 ENBAGMA만 이용한 점을 제외하면, 본 발명의 실시예와 유사한 조성물을 갖는 샘플이다. 비록 CE1이 IE1 내지 IE7보다 더 큰 파괴 응력을 제공하기는 하지만, CE1은 선행 기술의 실험과 일관되게 심각한 뒤틀림을 나타낸다. CE2 내지 CE5는, MAH-g-HDPE 또는 ENBAGMA를 개별적으로 포함하기는 하지만 형태 불안정성이 있어서, IE1 내지 IE7보다 더 낮은 파괴 응력값 뿐만 아니라 IE1 ~ IE7보다 더 큰 양의 비틀림 둘 다를 생성한다. 비틀림은 이것이 완충 튜브 내에서 섬유에 추가적인 응력(굽힘 응력)을 작용할 수 있으므로 바람직하지 않다.
표 2에서 명백한 바와 같이, MAH-g-HDPE와 ENBAGMA가 조합된 존재는 상용화제로서, 본 발명에 (1) 압출되기에 충분히 높은 영전단 강도, (2) 비틀림 없음, 및 (3) 비교예보다 더 큰 파괴 응력을 제공한다. 예를 들어, IE1은 CE2 내지 CE5와 실질적으로 유사한 조성물을 갖지만, CE2 내지 CE5와 달리 비틀림은 여전히 나타내지 않는다. IE1 내지 IE7는, 상용화제로서의 MAH-g-HDPE와 ENBAGMA의 조합이 넓은 조성 범위에 걸쳐 기능을 한다는 것을 나타낸다.
상용화제의 총량은 주요 요인이 아니며, 오히려 MAH-g-HDPE와 ENBAGMA 둘 다의 존재가 주요 요인이다. 예를 들어, CE4와 CE5는 둘 다 IE1 및 IE4 내지 IE7과 동일한 총량의 상용화제(즉, 5 wt%)를 포함하나, IE1 및 IE4 내지 IE7과 달리 비틀림을 나타낸다. 이런 이유로, MAH-g-HDPE와 ENBAGMA의 조합은 유리하고 놀라운 결과를 제공한다.

Claims (10)

  1. 이하의 것들을 포함하는, 중합성 조성물:
    (a) 1 wt% 내지 45 wt%의 에틸렌계 중합체;
    (b) 250℃ 및 2.16 Kg에서 21 g/10분 내지 35 g/10분의 용융 유동 지수를 갖는, 50 wt% 내지 90 wt%의 폴리부틸렌 테레프탈레이트; 및
    (c) 말레에이트화 에틸렌계 중합체와 에틸렌 n-부틸아크릴레이트 글리시딜 메타크릴레이트를 포함한, 3.5 wt% 내지 10 wt%의 상용화제.
  2. 제1항에 있어서, 상기 중합성 조성물은 1 wt% 내지 30 wt%의 에틸렌계 중합체와 60 wt% 내지 90 wt%의 폴리부틸렌 테레프탈레이트를 포함하는, 중합성 조성물.
  3. 제1항에 있어서, 상기 말레에이트화 에틸렌계 중합체는 0.958 g/cm3의 밀도를 갖는, 중합성 조성물.
  4. 제1항에 있어서, 상기 에틸렌계 중합체는 0.921 g/cm3의 밀도를 갖는 저밀도 폴리에틸렌과 0.955 g/cm3의 밀도를 갖는 고밀도 폴리에틸렌을 포함하는, 중합성 조성물.
  5. 제4항에 있어서, 상기 저밀도 폴리에틸렌은 5 wt% 내지 15 wt%의 중합성 조성물이고, 상기 고밀도 폴리에틸렌은 5 wt% 내지 15 wt%의 중합성 조성물인, 중합성 조성물.
  6. 제1항에 있어서, 상기 중합성 조성물은 5 wt% 내지 10 wt%의 상용화제를 포함하는, 중합성 조성물.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 중합성 조성물은 2.5 wt% 내지 7.5 wt%의 말레에이트화 에틸렌계 중합체를 포함하는, 중합성 조성물.
  8. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 중합성 조성물은 2.5 wt% 내지 7.5 wt%의 에틸렌 n-부틸아크릴레이트 글리시딜 메타크릴레이트를 포함하는, 중합성 조성물.
  9. 중합성 튜브를 포함한 물품으로써, 상기 중합성 튜브는 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항의 중합성 조성물을 포함하는, 물품.
  10. 제9항에 있어서, 상기 물품은 광학 섬유 케이블이고, 상기 중합성 튜브는 광학 섬유 케이블의 완충 튜브인, 물품.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4303771A (en) 1978-12-14 1981-12-01 Union Carbide Corporation Process for the preparation of high density ethylene polymers in fluid bed reactor
US5324800A (en) 1983-06-06 1994-06-28 Exxon Chemical Patents Inc. Process and catalyst for polyolefin density and molecular weight control
US5618881A (en) * 1995-01-09 1997-04-08 Du Pont Canada Inc. Compatibilizer composition
US20070087150A1 (en) * 2005-10-19 2007-04-19 Powell Steven M Tubular Copolyester Member for Tubing and Hose Constructions
CN101356225B (zh) 2006-05-02 2012-04-04 陶氏环球技术有限责任公司 高密度聚乙烯组合物、生产该组合物的方法、由此生产的金属线和电缆套、和生产上述金属线和电缆套的方法
MX2016007145A (es) * 2013-12-18 2016-09-08 Dow Global Technologies Llc Componentes de cable de fibra optica.
MX2018010478A (es) * 2016-03-07 2019-01-14 Dow Global Technologies Llc Composiciones polimericas para componentes de cable de fibra optica.
BR112020003981A2 (pt) 2017-09-06 2020-09-01 Union Carbide Corporation composição polimérica, componente de proteção de cabo óptico extrudado, e, cabo de fibra óptica.

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