BR112012007265B1 - Revestimento em resina de cloreto de vinila com composição plastificante para um condutor - Google Patents

Abstract

condutor revestido a presente divulgação refere-se a éster de glicerina acetilado e composições incluindo o mesmo. o éster de glicerina acetilado pode ser misturado com outros plastificantes, incluindo um éster de ácido graxo epoxidado. o presente éster de glicerina acetilado e misturas encontram aplicação vantajosa como um plastificante.

Description

Histórico da invenção

[0001] Plastificantes são compostos ou misturas de compostos que são adicionados a resinas poliméricas para conferir maciez e flexibilidade. Diésteres de ácido ftálico (também conhecidos como “ftalatos”) são plastificantes conhecidos em muitos produtos de polímeros flexíveis, tais como produtos de polímeros formados a partir de poli(cloreto de vinila) (PVC) e de outros polímeros vinílicos. Exemplos de plastificantes comuns de ftalatos incluem ftalato de diisononila (DINP), ftalato de dialila (DAP), ftalato de di- 2-etil-hexila (DEHP), ftalato de dioctila (DOP) e ftalato de diisodecila (DIDP). Outros plastificantes comuns usados para aplicações em altas temperaturas são trimelitatos e poliésteres adípicos. Frequentemente, usam-se misturas de plastificantes para obter ótimas propriedades.

[0002] Recentemente, os plastificantes de ftalatos vêm sendo intensamente investigados por grupos de interesse público que estão preocupados com o efeito ambiental negativo dos ftalatos e potenciais efeitos adversos à saúde de seres humanos (especialmente crianças) expostos aos ftalatos.

[0003] Consequentemente, há necessidade de plastificantes livres de ftalatos para resinas poliméricas. Há, ainda, necessidade de polímeros plastificados livres de ftalatos que tenham as mesmas, ou substancialmente as mesmas propriedades químicas, mecânicas e/ou físicas que as dos polímeros contendo plastificantes de ftalatos.

Sumário da invenção

[0004] A presente divulgação refere-se a éster de glicerina acetilado e a composições contendo o mesmo. Uma aplicação benéfica não-limitativa para o presente éster de glicerina acetilado é como um plastificante.

[0005] A presente divulgação provê uma composição incluindo um, dois, três, ou mais plastificantes. Numa incorporação, a composição inclui um primeiro plastificante e um segundo plastificante. O primeiro plastificante inclui um éster de glicerina acetilado. O segundo plastificante pode ser um ácido graxo epoxidado.

[0006] Numa incorporação, provê-se uma composição polimérica. A composição polimérica inclui uma resina polimérica e uma composição plastificante contendo um, dois, três, ou mais plastificantes. A composição plastificante inclui um éster de glicerina acetilado. A composição plastificante pode conter, opcionalmente, outros plastificantes incluindo, mas não se limitando a um éster de ácido graxo epoxidado.

[0007] Numa incorporação, provê-se um condutor revestido. O condutor revestido inclui um condutor e um revestimento sobre o condutor. O revestimento inclui uma resina polimérica e uma composição plastificante contendo um, dois, três, ou mais plastificantes. A composição plastificante inclui um éster de glicerina acetilado e, opcionalmente, um segundo plastificante. O segundo plastificante pode ser um éster de ácido graxo epoxidado.

[0008] Uma vantagem da presente divulgação é um plastificante ambientalmente seguro para resinas poliméricas.

[0009] Uma vantagem da presente divulgação é um plastificante livre de ftalatos com baixo ou sem nenhum risco à saúde de seres humanos.

[0010] Uma vantagem da presente divulgação é um plastificante livre de ftalatos que provê as mesmas, ou substancialmente as mesmas propriedades que as dos plastificantes contendo ftalatos.

[0011] Uma vantagem da presente divulgação é um revestimento livre de ftalatos para fios e cabos.

[0012] Descrição detalhada

[0013] A presente divulgação refere-se a éster de glicerina acetilado e a composições incluindo o mesmo. As composições aqui providas são apropriadas para uso como plastificantes em resinas poliméricas e, em particular, para uso em resinas de cloreto de vinila, especialmente para aplicações em fios e cabos.

[0014] Todas as referências à Tabela Periódica dos Elementos aqui dirão respeito à Tabela Periódica dos Elementos publicada e registrada, por CRC Press, Inc., 2003. Igualmente, quaisquer referências a um Grupo ou Grupos serão a um Grupo ou Grupos mostrados nesta Tabela Periódica dos Elementos usando o sistema IUPAC para numerar grupos. Salvo se declarado ao contrário, implícito do contexto, ou costumeiro na técnica, todas as partes e porcentagens baseiam-se em peso e todos os métodos de teste são atuais a partir da data de depósito desta divulgação. Para propósitos de prática de patente dos Estados Unidos, os conteúdos de qualquer patente, pedido de patente, ou publicação aqui referida, pela presente se incorporam por referência em sua totalidade (ou a versão U.S. equivalente da mesma também se incorpora por referência) especialmente com respeito à divulgação de técnicas sintéticas, definições (até a extensão não inconsistente com quaisquer definições aqui providas) e conhecimento geral na técnica.

[0015] Como um exemplo, se uma propriedade de composição, física ou outra propriedade, tais como, por exemplo, peso molecular, índice de fusão, etc., for de 100 a 1000, pretende-se que todos os valores individuais, tais como 100, 101, 102, etc., e subfaixas, tais como de 100 a 144, 155 a 170, 197 a 200, etc., estejam expressamente enumeradas. Para faixas contendo valores menores do que um (1) ou contendo números fracionários maiores que um (1) (por exemplo, 1,1, 1,5, etc.), considera-se uma unidade como sendo 0,0001, 0,001 ou 0,1, quando apropriado. Para faixas contendo números menores que dez de um só algarismo (por exemplo, 1 a 5), considera-se uma unidade como sendo 0,1. Estes são apenas exemplos do que se pretende especificamente, e todas as combinações possíveis de valor numéricos entre o valor mínimo e o valor máximo enumerado, são consideradas como estando expressamente declaradas nesta divulgação. Provêm-se dentro desta divulgação faixas numéricas para, entre outras coisas, as quantidades de componentes na composição e/ou revestimento, aditivos, e vários outros componentes na composição, e as várias características e propriedades para as quais se definem estes componentes.

[0016] Salvo se indicado especificamente ao contrário, quando usado com respeito a um composto químico, o singular inclui todas as formas isoméricas e vice-versa (por exemplo, “hexano” inclui individualmente ou coletivamente todos os isômeros de hexano). Os termos, “composto” e “complexo”, são usados de modo a permitir troca e/ou substituição para referirem-se a compostos orgânicos, inorgânicos e organometálicos. O termo “átomo” refere-se ao menor constituinte de um elemento independentemente de estado iônico, isto é, se o mesmo possui ou não uma carga ou carga parcial ou se está ligado a outro átomo. O termo “amorfo” refere-se a um polímero desprovido de um ponto de fusão cristalino determinado por calorimetria diferencial de varredura (DSC) ou por técnica equivalente.

[0017] Os termos, “compreendendo”, “incluindo”, “tendo” e seus derivados não pretendem excluir a presença de qualquer componente, etapa ou procedimento adicional, o mesmo seja ou não especificamente divulgado. A fim de evitar qualquer dúvida, todas as composições reivindicadas através do uso do termo “compreendendo” podem incluir qualquer aditivo, adjuvante, ou composto, polimérico ou não, adicional, salvo se declarado diferentemente. Em contrapartida, o termo, “consistindo essencialmente de” exclui da abrangência de qualquer menção posterior qualquer outro componente, etapa ou procedimento, excetuando aqueles que não são essenciais à operabilidade. O termo “consistindo de” exclui qualquer componente, etapa ou procedimento não especificamente descrito ou listado. Salvo se declarado ao contrário, o termo “ou” refere-se a membros listados individualmente assim como em qualquer combinação.

[0018] “Composição” e termos similares significam uma combinação ou mistura de dois ou mais componentes.

[0019] “Mistura”, “mistura polimérica” e termos similares significam uma mistura de dois ou mais polímeros bem como misturas de polímeros com vários aditivos. Tal mistura pode ou não ser miscível. Tal mistura pode ou não se separada por fases. Tal mistura pode ou não conter uma ou mais configurações de domínios, determinadas a partir de espectroscopia de transmissão eletrônica, espalhamento de luz, espalhamento de raios-X, e qualquer outro método conhecido na técnica.

[0020] O termo “polímero” (e termos similares) é um composto macromolecular preparado reagindo (isto é, polimerizando) monômeros do mesmo tipo ou de tipos diferentes. “Polímero” inclui homopolímeros e copolímeros.

[0021] Numa incorporação, as composições aqui divulgadas são livres de ftalatos. Quando aqui usado, o termo “composição livre de ftalatos” é uma composição desprovida de ftalatos ou, diferentemente, é livre de ftalatos. Um “ftalato” é um composto que inclui a seguinte estrutura (I):

na qual R e R’ podem ser os mesmos ou diferentes. Seleciona- se cada um de R e R’ de um grupo hidrocarbila substituído/não-substituído tendo de 1 a 20 átomos de carbono. Quando aqui usado, os termos “hidrocarbila” e “hidrocarboneto” referem-se a substituintes contendo somente átomos de hidrogênio e de carbono, incluindo espécies ramificadas ou não-ramificadas, saturadas ou insaturadas, cíclicas, policíclicas, fundidas, ou acíclicas, e combinações das mesmas. Exemplos não-limitativos de grupos hidrocarbila incluem grupos alquila, cicloalquila, alquenila, alcadienila, cicloalquenila, cicloalcadienila, arila, aralquila, alquilarila, e alquinila. Cada uma das posições 3, 4, 5, e 6 podem ser ocupadas por hidrogênio ou por outra parcela.

[0022] A presente divulgação provê uma composição contendo um, dois, três, ou mais plastificantes. Numa incorporação, provê-se uma composição (ou composição plastificante) que inclui um primeiro plastificante e um segundo plastificante. O primeiro plastificante inclui um éster de glicerina acetilado. Quando aqui usado, o termo “éster de glicerina acetilado” refere-se a glicerídeo acetilado de ácido graxo, e é representado pela seguinte fórmula (II):

na qual cada R1, R2 e R3 representa individualmente um grupo acetila ou um átomo de hidrogênio e pelo menos um de R1-R3 compreende uma parcela de ácido graxo com 4 a 22 átomos de carbono. Numa incorporação, pelo menos um dos grupos R é um grupo acetila. Numa incorporação adicional, pelo menos dois grupos R são grupos acetila. Numa incorporação, o éster de glicerina acetilado compreende um ou mais de monoglicerídeo acetilado de ácido graxo, diglicerídeo acetilado de ácido graxo, triglicerídeo acetilado de ácido graxo, glicerina, triacetina (triacetato de glicerina), e qualquer combinação dos mesmos.

[0023] A presente divulgação refere-se a ésteres de glicerina e a processos para produzi-los. Numa incorporação, provê-se um processo para produzir um éster de glicerina acetilado. O processo inclui formar um éster de glicerina acetilado. Os ésteres de glicerina acetilados aqui divulgados são livres de ftalatos.

[0024] O processo inclui formar um éster de glicerina. A formação de éster de glicerina ocorre por meio de (I) esterificação entre glicerina e um ácido graxo ou (II) transesterificação entre glicerina e um triglicéride. Quando aqui usado, um “ácido graxo” é um ácido monocarboxílico composto de uma cadeia alifática contendo, predominantemente, de 4 a 22 átomos de carbono com um grupo carboxila (COOH) terminal. O ácido graxo pode ser saturado ou insaturado, ramificado ou não-ramificado, e pode incluir ou não um ou mais grupos hidroxila.

[0025] Numa incorporação, o ácido graxo contém, predominantemente, de 4 a 22 átomos de carbono. Exemplos não- limitativos de ácidos graxos apropriados incluem ácido caprílico (C8), ácido cáprico (C10), ácido láurico (C12), ácido mirístico (C14), óleo de noz de palma (uma mistura de ácidos graxos de C8-C22 e principalmente ácido láurico e ácido mirístico), azeite de coco (uma mistura de ácidos graxos de C8-C22 e principalmente ácido láurico e ácido mirístico), óleo de rícino (uma mistura de vários ácidos graxos, predominantemente ácido ricinoleico), óleo de rícino hidrogenado (uma mistura de vários ácidos graxos, predominantemente ácido ricinoleico hidrogenado), e qualquer combinação dos anteriores.

[0026] O éster de glicerina é acetilado. Quando aqui usado, o termo “acetilar” ou “acetilação” é o processo para introduzir um grupo acetila na molécula de um composto tendo grupos -OH. Em outras palavras, a acetilação substitui H dos grupos -OH por grupos CH3CO-. A acetilação pode ocorrer também com o ácido graxo componente quando o ácido graxo componente incluir um grupo hidroxila. Exemplos não- limitativos de reagentes de acetilação apropriados incluem anidrido acético e cloreto de acetila. Portanto, um “éster de glicerina acetilado” (ou “AGE”) é um éster de glicerina que foi submetido a uma reação de acetilação. São exemplos não- limitativos de AGE: RIKEMAL® PL-002, RIKEMAL® PL-012 e RIKEMAL® PL-014 (número de CAS 30899-62-8), obteníveis de Riken Vitamin; e monoglicerídeo acetilado de óleo de rícino hidrogenado Grindsted Soft-N-Safe® (número de CAS 736150-633) obtenível de Danisco.

[0027] Alguns, substancialmente todos, ou todos os grupos -OH do éster de glicerina podem ser acetilados. A quantidade total dos grupos acetila está na faixa de 2,7 a 3,0 mols por mol de glicerina, ou na faixa de 2,9 a 3,0 mols por mol de glicerina. A acetilação resulta num éster de glicerina acetilado tendo um índice de hidroxilas de 0 a menos que 100, ou de 0 a menos que 15, ou de 0 a menos que 10, ou de 0 a menos que 5, ou de 0 a menos que 2, ou 0. Determina-se o índice de hidroxilas de acordo com DIN 53240.

[0028] Numa incorporação, o éster de glicerina acetilado tem uma viscosidade de 10 mPa.s a 300 mPa.s, ou de 20 mPa.s a 200 mPa.s. Mede-se a viscosidade de acordo com ASTM D445 (Brookfield, 25°C).

[0029] Numa incorporação, o éster de glicerina acetilado tem uma temperatura de solução de 140°C a 200°C, ou de 150°C a 180°C medida de acordo com DIN 53408.

[0030] Numa incorporação, o éster de glicerina acetilado tem uma cor APHA de 0 a 3000, ou de 0 a 1000, ou de 0 a 500.

[0031] Numa incorporação, o éster de glicerina acetilado é monolaurato diacetato de glicerina (ou GDM). Numa incorporação, o GDM compreende monoglicerídeo acetilado de ácido láurico, diglicerídeo acetilado de ácido láurico, triglicerídeo acetilado de ácido láurico, glicerol, triacetina (triacetato de glicerina), e qualquer combinação dos mesmos. O monolaurato diacetato de glicerina tem um índice de hidroxilas de 0 a menos que 100, ou de 0 a menos que 15, ou de 0 a menos que 5, ou de 0 a menos que 2, ou 0. Numa incorporação, o monolaurato diacetato de glicerina tem uma viscosidade de cerca de 10 mPa.s a 300 mPa.s, ou de 20 mPa.s a 200 mPa.s. Mede-se a viscosidade de acordo com ASTM D445 (Brookfield, 25°C).

[0032] Numa incorporação, o monolaurato diacetato de glicerina tem uma temperatura de solução de 140°C a 200°C, ou de 150°C a 180°C medida de acordo com DIN 53408.

[0033] Numa incorporação, o monolaurato diacetato de glicerina tem uma cor APHA de cerca de 0 a 3000, ou de 0 a 1000, ou de 0 a 500.

[0034] O éster de glicerina acetilado pode compreender duas ou mais incorporações aqui divulgadas.

[0035] O éster de glicerina acetilado (AGE) pode conter quantidade significativa de componente insolúvel. Quando aqui usado, o termo “componente insolúvel” é um ou mais compostos que se separam de fase do AGE com o tempo, especialmente quando mantido numa temperatura menor ou igual à temperatura ambiente. Em temperatura ambiente, o AGE é um líquido e o componente insolúvel pode separar de fase da fase líquida de AGE como uma fase sólida. O componente insolúvel torna o AGE turvo e se deposita no fundo. Quanto menor for a temperatura, mais insolúveis se formarão. Além disso, a qualidade das matérias-primas (tais como glicerol, ácido graxo e triglicéride) usadas para preparar o AGE tem um efeito sobre a quantidade de insolúveis formados após acetilação, bem como sobre a cor do AGE.

[0036] O AGE pode ser submetido a um processo de purificação para reduzir a cor e diminuir a quantidade de insolúveis. Quando aqui usado, “processo de purificação” é a aplicação no AGE de um ou mais dos seguintes procedimentos: um procedimento de filtração, um procedimento de centrifugação, um procedimento de sedimentação, tratamento com aditivos (tais como dióxido de silício (SiO2), óxido de alumínio (Al2O3), carbono ativado, perlita (rocha vulcânica de silício amorfa de ocorrência natural), terra diatomácea) e combinações dos mesmos. Opcionalmente, pode-se executar qualquer um destes numa temperatura de 5°C a 50°C, mantendo essa temperatura por pelo menos 3 horas. Os aditivos podem ser usados para auxiliar a etapa de filtração, e podem também resultar em cor desejavelmente mais clara do AGE. O processo de purificação remove, total ou parcialmente, quaisquer componentes insolúveis presentes no AGE, e também podem resultar em cor desejavelmente mais clara. Tratamento de AGE com aditivos, seguido por filtração, também pode ser executado em temperaturas tão elevadas quanto 150°C, para resultar em cor mais clara, sem diminuir necessariamente a quantidade de insolúveis. Com remoção da fase sólida do AGE e/ou cor mais clara, o filtrado resultante do processo de purificação é claro e tem baixa ou nenhuma turbidez. Um “AGE purificado” é um AGE que foi submetido a pelo menos um dos processos de purificação anteriores e exibe pelo menos uma das seguintes propriedades: cor mais clara, poucos (ou nenhum) componentes insolúveis, e/ou menos (ou nenhuma) turbidez quando se compara com o AGE antes da purificação.

[0037] Além do primeiro plastificante, a presente composição também pode incluir um segundo plastificante. Numa incorporação o segundo plastificante é um éster de ácido graxo epoxidado (EFA). Quando aqui usado, o termo “éster de ácido graxo epoxidado” é um composto com pelo menos uma parcela de ácido graxo que contém pelo menos um grupo epóxido. Um “grupo epóxido” é um éter cíclico de três membros (também chamado de oxirano ou óxido de alquileno) no qual um átomo de oxigênio se liga a cada um de dois átomos de carbono que já estão ligados um ao outro. Exemplos não-limitativos de ésteres de ácidos graxos epoxidados apropriados incluem óleos vegetais e de animais epoxidados, tais como óleos epoxidados de ocorrência natural, óleo de soja epoxidado (ESO), dioleato de propileno glicol epoxidado, óleo de milho epoxidado, óleo de semente de girassol epoxidado, óleo de coco epoxidado, óleo de linhaça epoxidado, óleo de canola epoxidado, óleo de colza epoxidado, óleo de açafrão epoxidado, óleo de sebo epoxidado, óleo de tungue epoxidado, óleo de peixe epoxidado, óleo de sebo de carne epoxidado, óleo de rícino epoxidado, estearato de metila epoxidado, estearato de butila epoxidado, estearato de 2-etil-hexila epoxidado, estearato de estearila epoxidado, carboxilato de 3,4-epoxi-ciclo-hexil-metil-3,4- epoxi-ciclo-hexano, óleo de soja epoxidado, ésteres de metila de ácido graxo epoxidados, derivados epoxidados de cada um dos anteriores, e qualquer combinação dos anteriores. Um exemplo não-limitativo de óleos epoxidados de ocorrência natural é óleo de Vernonia.

[0038] O segundo plastificante pode incluir também polibutadieno epoxidado, isocianurato de tris(epóxi propila), diglicidil éter de bisfenol A, diepóxido de vinil ciclo- hexano, diepóxido de di-ciclo-hexeno e qualquer combinação dos mesmos.

[0039] Pode-se preparar o éster de ácido graxo epoxidado de várias maneiras. Por exemplo, óleos naturais podem ser usados como materiais de partida. Neste caso, os óleos naturais podem ser saponificados aos ácidos graxos e depois esterificados com álcoois. A seguir, os ésteres de baixos pesos moleculares são epoxidados. O éster insaturado pode ser epoxidado com um perácido. Alternativamente, um glicidil éster do ácido graxo pode ser preparado via epicloridrina ou substâncias químicas relacionadas. Já noutra alternativa, é possível transesterificar o triglicéride com álcoois e depois epoxidar o éster graxo insaturado com um perácido.

[0040] Numa incorporação, o éster de ácido graxo epoxidado pode ser qualquer éster de C1-C14 de ácido graxo epoxidado, incluindo metil, etil, propil, butil, e 2-etil-hexil ésteres. Numa incorporação adicional, o éster de ácido graxo epoxidado é um epóxido de um metil éster de ácido graxo.

[0041] Um exemplo não-limitativo da preparação de um epóxido de um metil éster de ácido graxo começa com óleo de soja, sendo que o óleo de soja é transesterificado com metanol para preparar o metil éster de ácido graxo no óleo. Remove-se glicerol dos produtos de reação devido à insolubilidade. Usa-se uma solução de ácido peracético em acetato de etila para epoxidar as duplas ligações dos ácidos graxos. O perácido é mantido abaixo de 35% de perácido e 35°C para impedir detonação. Após o término, remove-se o acetato de etila e o ácido acético produto via extração a vácuo.

[0042] Numa incorporação, o éster de ácido graxo epoxidado é óleo de soja epoxidado.

[0043] Numa incorporação, a composição (ou composição plastificante) é uma mistura de AGE/EFA. A mistura de AGE/EFA pode ser referida como “plastificante de AGE/EFA”. O plastificante de AGE/EFA pode incluir de cerca de 1% em peso a 100% em peso de éster de glicerina acetilado e de 99% em peso a 0% em peso de EFA, ou de 30% em peso a 99% em peso de éster de glicerina acetilado e de 70% em peso a 1% em peso de EFA (com base no peso total da composição plastificante).

[0044] Uma “composição plastificante” ou “plastificante” é uma substância que diminui módulo e resistência à tração, e aumenta flexibilidade, alongamento, resistência ao impacto, e resistência à ruptura da resina polimérica (tipicamente um polímero termoplástico) na qual ele é adicionado. Um plastificante pode também diminuir o ponto de fusão da resina polimérica, diminuir a temperatura de transição vítrea e melhorar a processabilidade da resina polimérica na qual ele é adicionado.

[0045] Numa incorporação, a composição plastificante pode incluir um ou mais AGE e/ou um ou mais EFA. Numa incorporação, a composição inclui um monolaurato diacetato de glicerina (GDM) tendo um índice de hidroxilas de 0 a menos que 100, ou de 0 a menos que 15, ou de 0 a menos que 10, ou de 0 a menos que 5, ou de 0 a menos que 2, ou 0, e óleo de soja epoxidado (ESO). Numa incorporação adicional, o GDM da composição plastificante tem um índice de hidroxilas de 0 e inclui também ESO.

[0046] Numa incorporação a composição plastificante inclui uma mistura de (I) GDM e (II) um éster de ácido graxo epoxidado (EFA).

[0047] Numa incorporação, a composição plastificante inclui um éster de glicerina acetilado, um primeiro EFA, e um segundo EFA. O segundo EFA é diferente do primeiro EFA. Numa incorporação adicional, a composição plastificante inclui um éster de glicerina acetilado, ESO, e um dioleato de propileno glicol epoxidado. Já noutra incorporação, a composição plastificante inclui um éster de glicerina acetilado, ESO, e um metil éster de ácido graxo epoxidado.

[0048] Embora a composição desta divulgação possa ser livre de ftalato, numa incorporação, a composição plastificante pode também compreender outros plastificantes incluindo, mas não se limitando a ftalatos (tais como ftalato de diisononila, ftalato de dialila, ftalato de di-2-etil- hexila, ftalato de dioctila, ftalato de diisodecila e ftalato de diisotridecila), trimelitatos (tais como trimelitato de trioctila, trimelitato de triisononila e trimelitato de triisodecila), citratos, diisononil éster de ácido 1,2-ciclo- hexanodicarboxílico HEXAMOLL® DINCH (produto de BASF), benzoatos e poliésteres adípicos.

[0049] A presente composição pode compreender duas ou mais incorporações aqui divulgadas.

[0050] Pode-se usar a presente composição, constituída de AGE sozinho ou em combinação com qualquer EFA e/ou com outros plastificantes, numa variedade de composições ou produtos. Exemplos não-limitativos de aplicações apropriadas da composição incluem produtos/composições cosméticas, produtos/composições alimentícias, e produtos/composições poliméricas, poliolefinas termoplásticas moles, perfis (gaxetas), películas, etc.

[0051] A presente divulgação provê uma composição polimérica. Numa incorporação, provê-se uma composição polimérica que inclui uma resina polimérica e a presente composição plastificante contendo um, dois, três, ou mais plastificantes. A composição plastificante pode ser qualquer éster de glicerina acetilado sozinho ou em combinação com qualquer um ou mais EFAs aqui divulgados. A composição polimérica contém de 1% em peso a 99% em peso, ou de 30% em peso a 90% em peso, ou de 40% em peso a 80% da resina polimérica e de 99% em peso a 1% em peso, ou de 70% em peso a 10% em peso, ou de 60% em peso a 20% em peso da composição plastificante. A porcentagem em peso baseia-se no peso total da composição polimérica.

[0052] Exemplos não-limitativos de resinas poliméricas apropriadas incluem polissulfetos, poliuretanos, acrílicos, epicloridrinas, borracha de nitrila, polietileno clorossulfonado, polietileno clorado, policloropreno, borracha de estireno/butadieno, borracha natural, borracha sintética, borracha de EPDM, polímeros a base de propileno, polímeros a base de etileno, e resinas de cloreto de vinila. Quando aqui usado, o termo “polímero a base de propileno” é um polímero que compreende porcentagem em peso majoritária de monômero de propileno polimerizado (com base na quantidade total de monômeros polimerizáveis), e opcionalmente pode compreender pelo menos um comonômero polimerizado. Quando aqui usado, o termo “polímero a base de etileno” é um polímero que compreende porcentagem em peso majoritária de monômero de etileno polimerizado (com base na quantidade total de monômeros polimerizáveis), e opcionalmente pode compreender pelo menos um comonômero polimerizado.

[0053] Quando aqui usado, o termo “resina de cloreto de vinila” é um polímero de cloreto de vinila, tal como poli(cloreto de vinila) (PVC), ou um copolímero de cloreto de vinila tais como copolímero de cloreto de vinila/acetato de vinila, copolímero de cloreto de vinila/cloreto de vinilideno, copolímero de cloreto de vinila/etileno ou um copolímero preparado enxertando cloreto de vinila num copolímero de etileno/acetato de vinila. A composição de resina pode incluir também uma mistura polimérica de polímero de cloreto de vinila ou de copolímero de cloreto de vinila acima mencionado com outros polímeros miscíveis ou compatíveis incluindo, mas não se limitando a, polietileno clorado, poliuretano termoplástico, polímeros olefínicos tal como um polímero metacrílico ou um polímero de acrilonitrila/butadieno/estireno (resina ABS).

[0054] Numa incorporação, a resina de cloreto de vinila é poli(cloreto de vinila) (PVC).

[0055] Numa incorporação, a composição polimérica é uma composição termoplástica. Quando aqui usada, uma “composição termoplástica” é uma composição polimérica (1) que tem a capacidade de ser esticada além de seu comprimento original e retrai substancialmente até seu comprimento original quando liberada e (2) amolece quando exposta a calor e retorna substancialmente à sua condição original quando resfriada até a temperatura ambiente.

[0056] Numa incorporação, a composição polimérica inclui a resina polimérica e um plastificante incluindo um ou mais ésteres de glicerina acetilados, opcionalmente um primeiro EFA, e opcionalmente um segundo EFA.

[0057] Numa incorporação, a composição plastificante tem uma temperatura de solução de 140°C a 200°C medida de acordo com DIN 53408. Surpreendentemente, os requerentes descobriram que o plastificante constituído de éster de glicerina acetilado e opcionalmente de EFA provê inesperadamente um plastificante com baixa viscosidade e baixa volatilidade, que é particularmente apropriada para aplicações em fios e cabos em alta temperatura, e que não migra para fora do polímero termoplástico no qual está incorporado. Além disso, a temperatura de solução (de 140°C-200°C) da presente composição plastificante é semelhante à temperatura de solução de plastificantes convencionais de altos pesos moleculares e de alguns plastificantes convencionais de ftalatos (tipicamente entre 140°C e 180°C). Além disso, a viscosidade da presente composição plastificante é menor que a viscosidade de plastificantes convencionais de alto peso molecular, tais como, plastificantes de poliéster adípico. Por exemplo, plastificantes de poliéster adípico, conhecidos comercialmente como poliésteres adípicos ULTRAMOLL® IV e ULTRAMOLL® III (produtos de Lanxess) têm viscosidade muito elevada (de aproximadamente 6000 a 6500 mPa.s a 25°C). Sabe- se que quanto menor for a viscosidade de um plastificante, mais rápido será sua absorção no pó de PVC. Daí, a presente composição plastificante é absorvida em PVC numa taxa mais rápida que plastificantes de poliéster adípico, e até mesmo de ftalatos ou trimelitatos de viscosidade menor ou semelhante. A presente composição plastificante exibe uma inesperada sinergia entre baixa viscosidade e peso molecular médio e produz PVC plastificado, seguro, livre de ftalatos com propriedades físicas, químicas e mecânicas que satisfazem e/ou superam as propriedades de resinas de PVC plastificadas com plastificantes convencionais de poliéster adípico e/ou de plastificantes convencionais a base de ftalatos e/ou de plastificantes convencionais a base de trimelitatos. Especialmente digna de nota é a retenção de propriedades relativas à tração exibida pela presente composição após envelhecimento em forno por 168 horas em temperaturas tão elevadas quanto 113°C ou 136°C.

[0058] A presente composição polimérica exibe a mesma, ou melhor flexibilidade e/ou alongamento quando comparada com resinas poliméricas contendo plastificantes convencionais de poliéster adípico, de ftalatos e/ou de trimelitatos. Numa incorporação, a presente composição é uma mistura de PVC e um plastificante de GDM/EFA e tem uma dureza Shore de cerca de A60 a A100, ou de A70 a A95. Numa incorporação, a composição polimérica tem uma dureza Shore de cerca de D10 a D70, ou de D20 a D60. Mede-se a dureza Shore de acordo com ASTM D2240.

[0059] Numa incorporação, a presente composição é uma mistura de PVC e um plastificante de GDM/EFA e tem uma temperatura de transição vítrea (“Tg”) de 10°C a 60°C, ou de 20°C a 50°C.

[0060] Numa incorporação, a presente composição é constituída de uma mistura de PVC e um plastificante composto de AGE e EFA. Molda-se a composição polimérica numa placa. A placa tem uma retenção de resistência à tração maior que cerca de 70% após 168 horas de envelhecimento térmico a 113°C medida em ossos de cão cortados de placas de 762 μ m (30 milipolegadas) de espessura de acordo com ASTM D638.

[0061] Numa incorporação, a composição polimérica é constituída de uma mistura de PVC e um plastificante composto de AGE e EFA. Molda-se a composição polimérica numa placa. A placa tem uma retenção de resistência à tração maior que cerca de 70% após 168 horas de envelhecimento térmico a 136°C medida em ossos de cão cortados de placas de 762 μ m (30 milipolegadas) de espessura de acordo com ASTM D638.

[0062] Numa incorporação, a composição polimérica é constituída de uma mistura de PVC e um plastificante de AGE e EFA. Molda-se a composição polimérica numa placa. A placa tem uma retenção de resistência à tração maior que cerca de 30% após 168 horas de envelhecimento térmico a 113°C medida em ossos de cão cortados de placas de 762 μ m (30 milipolegadas) de espessura de acordo com ASTM D638.

[0063] Numa incorporação, a composição polimérica é constituída de uma mistura de PVC e uma composição plastificante de AGE e EFA. Molda-se a composição polimérica numa placa. A placa tem uma retenção de resistência à tração maior que cerca de 30% após 168 horas de envelhecimento térmico a 136°C medida em ossos de cão cortados de placas de 762 μ m (30 milipolegadas) de espessura de acordo com ASTM D638.

[0064] Mede-se a resistência à tração e alongamento por tração para corpos de prova em forma de osso de cão (I) não envelhecidos, (II) envelhecidos termicamente, e (III) envelhecidos em óleo cortados de placas moldadas por compressão de acordo com ASTM D-638.

[0065] Qualquer uma das composições poliméricas anteriores pode incluir um ou mais dos seguintes aditivos: uma carga, um antioxidante, um retardante de chama (trióxido de antimônio, óxido molíbdico e alumina hidratada), um estabilizador térmico, um agente anticondensação, um colorante, um lubrificante, um polietileno de baixo peso molecular, um estabilizador de luz de amina impedida (tendo pelo menos um grupo amina secundária ou terciária) (“HALS”), absorvedores de luz UV (tais como o-hidroxi-fenil-triazinas), agentes de cura, retardantes e intensificadores, auxiliares de processamento, agentes de acoplamento, agentes antiestáticos, agentes nucleantes, agentes de deslizamento, controladores de viscosidade, agentes de pegajosidade, agentes antiaderentes, tensoativos, óleos diluentes, expurgadores de ácidos, desativadores metálicos, e qualquer combinação dos mesmos.

[0066] Numa incorporação, a composição polimérica inclui uma carga. Exemplos não-limitativos de cargas apropriadas incluem carbonato de cálcio, argila calcinada, cal, greda de pisoeiro, silicato de magnésio, sulfato de bário, sulfato de cálcio, sulfato de estrôncio, dióxido de titânio, óxido de magnésio, hidróxido de magnésio, hidróxido de cálcio, sílica coloidal pirogenada hidrofílica, sílica coloidal pirogenada hidrofóbica (tratada na superfície), e qualquer combinação dos anteriores. São exemplos não-limitativos de argila calcinada: SATINTONE® SP-33 e POLYFIL® 70.

[0067] Numa incorporação, a composição polimérica inclui um antioxidante. Exemplos não-limitativos de antioxidantes apropriados incluem fenóis impedidos tais como tetraquis[metileno (3,5-diterciobutil-4-hidroxi- hidrocinamato)]metano, sulfeto de bis[(beta-(3,5- diterciobutil-4-hidroxi benzil)-metil carboxi etila)], 4,4’- tio bis(2-metil-6-terciobutil fenol), 4,4’-tio bis(2- terciobutil-5-metil fenol), 2,2’-tio bis(4-metil-6- terciobutil fenol), e bis(3,5-diterciobutil-4- hidroxi)hidrocinamato de tio dietileno; fosfitos e fosfonitos tais como fosfito de tris(2,4-diterciobutil fenila) e fosfonito de diterciobutil fenila; tiocompostos tais como tio dipropionato de dilaurila, tio dipropionato de dimiristila, e tio dipropionato de diestearila; vários siloxanos; 2,2,4- trimetil-1,2-di-hidroquinolina polimerizada, n,n’-bis(1,4- dimetil pentil-p-fenilenodiamina), difenilaminas alquiladas, 4,4’-bis(alfa,alfa-dimetil benzil)difenilamina, difenil-p- fenilenodiamina, di-aril-p-fenilenodiaminas misturadas, e outros estabilizadores ou antidegradantes de amina impedida. Exemplos não-limitativos de antioxidantes apropriados incluem TROPANOL® CA, VANOX® 1320, IRGANOX® 1010, IRGANOX® 245 e IRGANOX® 1076. O(s) antioxidante(s) pode(m) ser adicionado(s) na composição plastificante desta divulgação. Os antioxidantes podem ser usados em quantidades de 0,01 a 5% em peso, com base no peso da composição polimérica.

[0068] Numa incorporação, a composição polimérica inclui um estabilizador térmico. Exemplos não-limitativos de estabilizadores térmicos apropriados incluem estabilizadores térmicos de metais misturados livres de chumbo, estabilizadores de chumbo, estabilizadores térmicos orgânicos, epóxidos, sais de ácidos monocarboxílicos, antioxidantes fenólicos, fosfitos orgânicos, hidrotalcitas, zeólitos, percloratos e/ou betadicetonas. Exemplos não- limitativos de betadicetonas apropriadas incluem dibenzoil metano, palmitoil benzoil metano, estearoil benzoil metano e misturas dos mesmos. Um exemplo não-limitativo de dibenzoil metano é RHODIASTAB® 83. Um exemplo não-limitativo de misturas apropriadas de palmitoil benzoil metano e estearoil benzoil metano é RHODIASTAB® 50. Exemplos não-limitativos de estabilizadores térmicos de metais misturados livres de chumbo estabilizadores térmicos de metais misturados livres de chumbo incluem MARK® 6797, MARK® 6776 ACM, MARK® 6777 ACM, THERM-CHEK® RC215P, THERM-CHEK® 7208, NAFTOSAFE® EH-314, BAEROPAN® MC 90400 KA, BAEROPAN® MC 90400 KA/1, BAEROPAN® MC8553 KA-ST 3-US, BAEROPAN® MC 9238 KA-US, BAEROPAN® MC 90249 KA, e BAEROPAN® MC 9754 KA. O(s) estabilizador(es) térmico(s) pode(m) ser adicionados na composição plastificante desta divulgação. Os estabilizadores térmicos podem ser usados em quantidades de 0,1 a 10% em peso, com base no peso da composição polimérica.

[0069] Numa incorporação, a composição polimérica inclui um lubrificante. Exemplos não-limitativos de lubrificantes apropriados incluem ácido esteárico, sais metálicos de ácido esteárico, cera de para fina, e polietileno glicóis. Os lubrificantes podem ser usados sozinhos ou em combinação. O lubrificante também pode ser combinado com o estabilizador térmico.

[0070] Numa incorporação, a composição polimérica inclui um auxiliar de processamento. Exemplos não-limitativos de auxiliares de processamento apropriados incluem sais metálicos de ácidos carboxílicos tal como estearato de zinco ou estearato de cálcio; ácidos graxos tais como ácido esteárico, ácido oléico ou ácido erúcico; amidas graxas tais como estearamida, oleamida, erucamida, ou N,N’-etileno bis- estearamida; cera de polietileno; cera de polietileno oxidada; polímeros de óxido de etileno; copolímeros de óxido de etileno e óxido de propileno; ceras vegetais, ceras de petróleo; tensoativos não-iônicos; e polissiloxanos. Os auxiliares de processamento podem ser usados em quantidades de 0,05 a 5% em peso, com base no peso da composição polimérica.

[0071] De modo geral, preparam-se as composições poliméricas de acordo com métodos de misturação a seco ou de misturação úmida conhecidos daqueles habilitados na técnica de composições de PVC. As misturas obtidas do processo de misturação podem ser combinadas ainda com um misturador tal como um misturador de batelada Banbury, um misturador contínuo Farrel, ou uma extrusora de fuso único ou duplo.

[0072] Numa incorporação, prepara-se a composição polimérica por absorção dos plastificantes desta divulgação em pó de PVC para produzir uma mistura seca. Qualquer método/aparelho apropriado pode ser usado para preparar a mistura seca incluindo, mas não se limitando a, misturador Henschel ou misturador de fita. A composição polimérica pode conter outros aditivos além do PVC e do plastificante. Depois, a mistura seca pode ser combinada adicionalmente (via extrusão de fundido, por exemplo) e moldada em qualquer forma desejada (película, pelota, etc.).

[0073] As presentes composições poliméricas podem compreender duas ou mais incorporações aqui divulgadas.

[0074] Com um pacote ótimo de estabilizador e antioxidante, as composições poliméricas desta divulgação são apropriadas para aplicações que requeiram teste de resistência isolante seca e úmida de longo prazo em temperaturas elevadas, e outras aplicações de demanda onde as temperaturas são tão elevadas quanto 136°C (quer em ar ou durante imersão em óleos).

[0075] As surpreendentes propriedades de flexibilidade, baixa volatilidade de plastificante, baixa migração, baixa viscosidade e/ou elevada temperatura de solução exibidas pela presente composição polimérica fazem com que seja bem apropriada para aplicações de revestimento de fios e cabos, e em particular aplicações em fios e canos em temperatura elevada. Consequentemente, a presente divulgação provê um condutor revestido. Um “condutor” é um elemento de forma alongada (fio, cabo, fibra) para transferir energia em qualquer voltagem (DC, AC, ou transiente). Tipicamente, o condutor é pelo menos um fio metálico ou pelo menos um cabo metálico (por exemplo, de alumínio ou de cobre), mas pode incluir fibra óptica.

[0076] Numa incorporação, provê-se um condutor revestido que inclui um condutor e um revestimento sobre o condutor. O revestimento é constituído da presente composição que a resina polimérica e a presente composição plastificante contendo um, dois, três, ou mais plastificantes. A resina polimérica do revestimento pode ser qualquer resina polimérica aqui divulgada. A composição plastificante pode ser qualquer composição plastificante constituída de um éster de glicerina acetilado sozinho ou misturado com um ou mais EFA, e/ou misturado com um ou mais outros plastificantes aqui divulgados.

[0077] Quando aqui usado, “condutor metálico” é pelo menos um fio metálico e/ou pelo menos um cabo metálico. O condutor metálico revestido pode ser flexível, semirrígido, ou rígido. O revestimento (também referido como uma “camisa” ou um “invólucro” ou um “isolamento”) está sobre o metal condutor ou sobre outra camada polimérica em torno do condutor. O revestimento inclui a presente composição. A composição pode ser qualquer composição aqui divulgada. Quando aqui usado, “sobre” inclui contato direto ou contato indireto entre o revestimento e o condutor metálico. “Contato direto” é uma configuração através da qual o revestimento contata imediatamente o condutor metálico, sem quaisquer camadas intermediárias e/ou sem quaisquer materiais intermediários entre o revestimento e o condutor metálico. “Contato indireto” é uma configuração através da qual as camadas intermediárias e/ou estruturas intermediárias e/ou materiais intermediários se localizam entre o condutor metálico e ou revestimento. O revestimento pode cobrir ou diferentemente cercar ou envolver, total ou parcialmente, o condutor metálico. O revestimento pode ser o único componente envolvendo o condutor metálico. Alternativamente, o revestimento pode ser uma camada de uma camisa ou envoltório envolvendo o condutor metálico.

[0078] Numa incorporação, a resina polimérica é uma resina de cloreto de vinila tal como PVC discutido acima. Mistura-se o PVC com a composição plastificante para formar o revestimento. O revestimento pode incluir componentes adicionais. Numa incorporação, o revestimento inclui de 1% em peso a 99% em peso ou de 20% em peso a 80% em peso, ou de 30% em peso a 70% em peso de PVC, e de 99% em peso a 1% em peso, ou de 80% em peso a 20% em peso, ou de 70% em peso a 30% em peso de composição plastificante. Numa incorporação adicional, o revestimento contém de 30% em peso a 90% em peso de PVC e de 70% em peso a 10% em peso da composição plastificante.

[0079] A composição plastificante pode ser qualquer composição plastificante aqui divulgada. Numa incorporação, o éster de glicerina acetilado presente no revestimento tem um índice de hidroxilas de 0 a menos que 100, ou de 0 a menos que 15, ou de 0 a menos que 10, ou de 0 a menos que 5, ou de 0 a menos que 2, ou 0.

[0080] O revestimento pode ter qualquer uma das propriedades discutidas acima para a presente composição Numa incorporação, o condutor revestido passa no teste de calor medido de acordo com UL-1581. Noutra incorporação, a composição plastificante no revestimento tem uma temperatura de solução de 140°C a 170°C. Noutra incorporação, o revestimento tem uma dureza Shore de A60 a A100 medida de acordo com ASTM D2240. Noutra incorporação, o revestimento tem uma dureza Shore dee D10 a D70 medida de acordo com ASTM D2240. Numa incorporação, o revestimento inclui de 30% em peso a 90% em peso de poli(cloreto de vinila) e de 70% em peso a 10% em peso de éster de glicerina acetilado ou de mistura de éster de glicerina acetilado e EFA.

[0081] Exemplos não-limitativos de condutores metálicos revestidos apropriados incluem fiação flexível tal como fiação flexível para eletrônica de consumidor, cabo de energia, fio de carregador de energia para telefones celulares e/ou computadores, cordões de dados de computador, cordões de energia, material de fiação de aparelhos, fiação de construção, fiação automotiva, e cordões de acessórios de eletrônica de consumidor.

[0082] O presente condutor revestido pode compreender duas ou mais incorporações aqui divulgadas.

[0083] O condutor revestido, tal como um fio revestido ou um cabo revestido (com uma camada isolante opcional), com uma camisa compreendendo a composição aqui divulgada pode ser preparado com vários tipos de extrusoras, por exemplo, dos tipos de um só fuso ou de fuso duplo. Pode-se encontrar uma descrição de uma extrusora convencional na patente U.S. n° 4.857.600. Pode-se encontrar um exemplo de co-extrusão e de uma extrusora na patente U.S. n° 5.575.965. Uma extrusora típica tem um funil de carga em sua extremidade a montante e uma matriz em sua extremidade a jusante. O funil de carga alimenta um barril, que contém um fuso. Na extremidade a jusante, entre a extremidade do fuso e a matriz, há um crivo e uma placa portadora. Considera-se que a porção de fuso se divide em três seções, a seção de alimentação, a seção de compressão e a seção de dosagem, e duas zonas, a zona de aquecimento traseiro e a zona de aquecimento frontal, as seções e zonas operando de montante para jusante. Alternativamente, pode haver múltiplas zonas de aquecimento (mais que duas) ao longo do eixo operando de montante para jusante. Se houver mais que um barril, os barris estarão ligados em série. A razão de comprimento para diâmetro de cada barril está na faixa de 15:1 a 30:1.

[0084] As estruturas de fios e cabos (isto é, um condutor metálico revestido) desta divulgação, são confeccionadas extrudando a presente composição sobre um feixe de condutores isolados para formar um revestimento (ou camisa) em torno dos condutores isolados. A espessura da camisa depende das exigências da aplicação de uso final desejada. A espessura típica da camisa é de 0,254 mm a 5,08 mm (0,010 polegada a 0,200 polegada), ou de 0,381 mm a 1,27 mm (0,015 polegada a 0,050 polegada). A presente composição pode ser extrudada na camisa da composição preparada anteriormente. Usualmente, a presente composição está na forma de pelotas para facilitar sua alimentação na extrusora. A camisa ou isolamento de fio e cabo pode ser extrudada diretamente da extrusora de composição sem ir através da etapa separada de pelotização da presente composição. Este processo de composição/extrusão de uma etapa eliminaria uma etapa de história de aquecimento para a composição.

[0085] Uma camada de náilon também pode ser extrudada sobre o isolamento, tal como em estruturas convencionais THHN, THWN e THWN-2.

[0086] Os ésteres de glicerina acetilados e suas misturas com EFA também podem ser usados sozinhos (ou combinados ou misturados com outros materiais) para preparar uma variedade de composições para uso em outras aplicações tais como: cosméticos, indústria alimentícia, modificação de polímero, poliolefinas termoplásticas moles, perfis (gaxetas), películas, etc.

[0087] Provêm-se abaixo exemplos não-limitativos de incorporações da presente divulgação.

[0088] Numa incorporação E1, provê-se uma composição compreendendo: um éster de glicerina acetilado e um éster de ácido graxo epoxidado. E2. A composição, de acordo com E1, caracterizada pelo fato de o éster de glicerina acetilado ter um índice de hidroxilas de 0 a menos que 5. E3. A composição, de acordo com qualquer uma de E1-E2, caracterizada pelo fato de o éster de glicerina acetilado ser monolaurato diacetato de glicerina. E4. A composição, de acordo com qualquer uma de E1-E3, caracterizada pelo fato de o ácido graxo epoxidado ser selecionado do grupo consistindo de óleo de soja epoxidado, dioleato de propileno glicol epoxidado, azeite de coco epoxidado, óleo de linhaça epoxidado, ésteres de metila de ácidos graxos epoxidados, derivados epoxidados de cada um dos anteriores, e combinações dos mesmos. E5. A composição, de acordo com qualquer uma de E1-E4, caracterizada pelo fato de compreender de cerca de 30% em peso a cerca de 99% em peso de monolaurato diacetato de glicerina e de cerca de 1% em peso a cerca de 70% em peso de éster de ácido graxo epoxidado. E6. A composição, de acordo com qualquer uma de E1-E5, caracterizada pelo fato de compreender um monolaurato diacetato de glicerina tendo um índice de hidroxilas de 0 a menos que 5; e óleo de soja epoxidado. E7. A composição, de acordo com qualquer uma de E1-E6, caracterizada pelo fato de compreender um segundo éster de ácido graxo epoxidado.

[0089] Numa incorporação E8, provê-se uma composição polimérica compreendendo: uma resina polimérica; e uma composição plastificante compreendendo um éster de glicerina acetilado, e opcionalmente, um éster de ácido graxo epoxidado. E9. A composição polimérica, de acordo com E8, caracterizada pelo fato de compreender uma composição plastificante conforme definida por qualquer uma das incorporações E1-E7. E10. A composição polimérica, de acordo com qualquer uma das incorporações E8-E9, caracterizada pelo fato de a resina polimérica compreender uma resina de cloreto de vinila. E11. A composição polimérica, de acordo com qualquer uma das incorporações E8-E10, caracterizada pelo fato de ser uma placa tendo uma retenção de alongamento por tração após 168 horas de envelhecimento térmico a 113°C maior que 30%. E12. A composição polimérica, de acordo com qualquer uma das incorporações E8-E10, caracterizada pelo fato de ter uma resistividade volumétrica de cerca de 1,0E+10 a cerca de 1,0E+17.

[0090] Numa incorporação E13, provê-se um condutor revestido compreendendo: um condutor; e um revestimento sobre o condutor, o revestimento compreendendo uma resina polimérica e uma composição plastificante compreendendo um éster de glicerina acetilado e opcionalmente um éster de ácido graxo epoxidado. E14. O condutor revestido, de acordo com a incorporação E13, caracterizado pelo fato de o revestimento compreender uma composição conforme definida por qualquer uma das incorporações E1-E12. E15. O condutor revestido, de acordo com qualquer uma das incorporações E13- E14, caracterizado pelo fato de passar no teste de calor determinado de acordo com UL-1581. Métodos de teste

[0091] Índice de acidez (ou “valor de acidez”) é uma medida da quantidade de ácido livre presente num composto. O índice de acidez é o número de miligramas de hidróxido de potássio requerido para a neutralização de ácido livre (ácido graxo e/ou outro ácido tal como, por exemplo, ácido acético) presente em um grama de uma substância. Determina-se o índice de acidez de acordo com o padrão alemão DIN 53402 (mg de KOH/g).

[0092] Mede-se cor APHA usando um colorímetro ColorQuest XE, obtenível de HunterLab, ou equivalente; célula de transmissão de 20 mm; software Universal de HunterLab, versão 4.10 ou equivalente; títulos de referência de cor preto e branco obtenível de HunterLab, ou equivalente; o valor de cor APHA medido de água desionizada (DI) é zero.

[0093] Determina-se a densidade de acordo com o padrão alemão DIN 51 757 (g/cm3).

[0094] Determina-se módulo dinâmico de armazenamento (G’) e temperatura de transição vítrea (Tg) por análise dinâmico- mecânica (DMA) usando um reômetro AR1000N de TA Instruments tendo gabaritos de DMA. O corpo de prova está na forma de um sólido retangular e é testado em modo de tensão. Varia-se a temperatura de -100°C a +160°C numa taxa de elevação de 5°C/min, e a frequência de teste é mantida constante em 6,283 rad/s (1 Hz). Mede-se o módulo de armazenamento e de perda da amostra, assim como a tangente delta, como uma função da temperatura. Determina-se a temperatura de transição vítrea (Tg) da medida máxima de tangente delta. Usa-se o módulo dinâmico de perda (G’ ) a -20°C como uma medida de flexibilidade em baixa temperatura. O módulo de armazenamento e de perda de materiais viscoelásticos são medidas da energia armazenada (representando a porção elástica) e a energia dissipada como calor (representando a porção viscosa).

[0095] O índice de hidroxilas (ou valor de hidroxilas) é uma indicação do grau de acetilação e é uma medida do número de grupos hidroxila presentes num polímero. O índice de hidroxilas é o número de miligramas de hidróxido de potássio requerido para neutralizar os grupos hidroxila em um grama de polímero. Determina-se o índice de hidroxilas de acordo com o padrão alemão DIN 53 240 (mg de KOH/g).

[0096] Avalia-se a compatibilidade de plastificante na composição polimérica por inspeção visual de corpos de prova moldados ou extrudados envelhecidos em temperaturas elevadas (por exemplo, 113°C ou 136°C) em intervalos de tempo definidos (por exemplo, 7 dias). Os corpos de prova extrudados podem estar na forma de um fio (isto é, isolamento extrudado sobre condutor). A quantidade de exsudado (ejetada ou expelida) sobre superfície após 7 dias a 113°C ou 136°C é classificado como “nenhum”, “leve”, “moderado”, ou “pesado”. Determina-se dureza Shore de acordo com ASTM D 2240.

[0097] Temperatura de solução é a temperatura na qual se observa uma mistura heterogênea de plastificante e uma resina de PVC mudar para uma fase única. Determina-se a temperatura de solução imergindo 1 grama de PVC em 20 gramas de plastificante e aumentando, de maneira escalonada, a temperatura até se observar completa dissolução do PVC por observação num microscópio, de acordo com o padrão alemão DIN 53 408 (em °C).

[0098] Determina-se a temperatura de perda de massa de 5% (°C) usando TG/DTA 220. A amostra de plastificante é aquecida da temperatura ambiente até 600°C a 10K/min em purga de gás inerte, e a perda de massa aparente e efeitos térmicos são registrados em termogramas. Quanto maior for a temperatura de perda de massa de 5%, menor será a volatilidade.

[0099] Determina-se resistência à tração (TS), retenção de resistência à tração (TSR), alongamento por tração (TE), e retenção de alongamento por tração (TER) (a 5,08 cm/min)(a 2 polegada/min) em amostras não-envelhecidas, em amostras envelhecidas a 113°C ou a 136°C por 168 horas, de acordo com ASTM D638 e UL 1581/2556 quer em ossos de cão cortados de placas moldadas ou isolamentos tubulares removidos de condutores revestidos (fios extrudados).

[0100] O termo “UL 1581” é um padrão de referência de Underwriters Laboratories para fios elétricos, cabos, e cordões flexíveis. UL 1581 contém detalhes específicos para condutores, isolamento, camisas e outros revestimentos, e para métodos de preparação de amostra, seleção e acondicionamento de amostra, e para medidas e cálculos que são requeridos em padrões de fios e cabos.

[0101] Determina-se a viscosidade de acordo com o padrão ASTM D445, usando viscosímetro Brookfield a 25°C e/ou a 40°C.

[0102] Mede-se a resistividade volumétrica (Vol. Res.) (ohm-cm a 23°C) com corrente contínua de 500 volts, de acordo com ASTM D257. Amostras de 8,9 cm (3,5 polegadas) de diâmetro são cortadas de placas moldadas de 1016 μ m (40 milipolegadas) de espessura, e testadas numa célula de resistividade 16008A de Hewlett Packard ligada a um medidor de resistência elevada 4329A de Hewlett Packard.

[0103] Determina-se o conteúdo de água de acordo com o padrão alemão DIN 51 777 (%).

[0104] Provêm-se exemplos da presente divulgação a fim de ilustra-la sem limita-la.

Exemplos Exemplo 1: Preparação de monolaurato diacetato de glicerina (GDM)

[0105] Adicionam-se 41,4 g (0,45 mol) de glicerina, 90,1 (0,45 mol) de ácido láurico e 0,33 g de catalisador octoato de estanho(II) num balão de vidro de um gargalo de 1 L. Fixa- se o balão num evaporador rotatório. Após aquecer a 160°C, o balão é vaporizado com nitrogênio e evacuado (3-5 vezes). Ajusta-se a pressão para aproximadamente 10-20 mbar e a reação é monitorada via destilação de água. Interrompe-se a reação após 4 horas por resfriamento até temperatura ambiente.

[0106] Adicionam-se 101,07 g (0,99 mol) de anidrido acético e o balão é aquecido a 100°C (sob pressão normal). Após 3 horas, aumenta-se a temperatura para 120°C por 1 hora. Aumenta-se novamente, de modo escalonado, a temperatura para 150°C (30 min, 10°C, pressão normal) e se remove por destilação o ácido acético e anidrido acético residual.

[0107] O produto, monolaurato diacetato de glicerina (calculado em glicerina). Suas propriedades são como se segue: índice de OH= 0 mg de KOH/g (DIN 53240); índice de acidez= 4,5 mg de KOH/g (DIN 53402); peso molecular= 358,4; densidade, 25°C (g/cm3)= 0,994; temperatura de perda de massa de 5% (°C): 173; conteúdo de água (%): 0,01. Exemplo 1A: Preparação de monolaurato diacetato de glicerina (GDM)

[0108] Adicionam-se 41,4 g (0,45 mol) de glicerina, 90,1 (0,45 mol) de ácido láurico e 0,33 g de catalisador octoato de estanho(II) num balão de vidro de um gargalo de 1 L. Fixa- se o balão num evaporador rotatório. Após aquecer a 160°C, o balão é vaporizado com nitrogênio e evacuado (3-5 vezes). Ajusta-se a pressão para aproximadamente 10-20 mbar e a reação é monitorada via destilação de água. Interrompe-se a reação após 4 horas por resfriamento até temperatura ambiente.

[0109] Adicionam-se 101,07 g (0,99 mol) de anidrido acético e o balão é aquecido a 100°C (sob pressão normal). Após 3 horas, aumenta-se a temperatura para 120°C por 1 hora. Aumenta-se novamente, de modo escalonado, a temperatura para 150°C (30 min, 10°C, pressão normal) e se remove por destilação o ácido acético e anidrido acético residual.

[0110] O produto, monolaurato diacetato de glicerina, é um líquido amarelo claro. Rendimento: 99% (calculado em glicerina). Suas propriedades são como se segue: índice de OH= 0 mg de KOH/g (DIN 53240); índice de acidez= 2 mg de KOH/g (DIN 53402); peso molecular= 358,4; densidade, 25°C (g/cm3)= 0,994; temperatura de perda de massa de 5% (°C): 175; conteúdo de água (%): 0,04.

[0111] Determina-se a temperatura de solução do monolaurato diacetato de glicerina em PVC de acordo com o padrão alemão DIN 53 408, e se compara com a temperatura de solução de outros plastificantes (vide Tabela 1). Mede-se a viscosidade com um viscosímetro Brookfield (25°C) de acordo com ASTM D445, e se compara com dados sobre outros plastificantes da literatura Eastman Plasticizers Selector Chart, publicação L-174L, EUA (junho de 2002). Os outros plastificantes examinados incluem GRINSTED® Soft-N-Safe, ftalato de diisodecila (DIDP), ftalato de dioctila (DOP), poli(adipato de 1,3-butanodiol) ULTRAMOLL® IV e ULTRAMOLL® III obteníveis de Lanxess Leverkusen, Alemanha. Temperaturas de soluções mais elevadas são geralmente consideradas desejáveis para garantir retenção de longo prazo de propriedades após envelhecimento térmico, desde que elas não ultrapassem 200°C. Neste contexto, o monolaurato diacetato de glicerina exibe temperatura de solução maior que DIDP e DOP. Com respeito à temperatura de solução, o monolaurato diacetato de glicerina é semelhante aos produtos ULTRAMOLL® e GRINSTED® Soft-N-Safe. A viscosidade de monolaurato diacetato de glicerina é ainda menor que aquela dos plastificantes de ftalatos e de GRINSTED® Soft-N-Safe. Viscosidade menor é geralmente considerada desejável para a fabricação da composição na forma de misturas secas e/ou pelotas, bem como na fabricação da estrutura de fios e cabos, uma vez que resulta em impregnação mais rápida e processabilidade melhorada. Tabela 1

Exemplos 2-3 e Amostras Comparativas (CS) 1-5

[0112] Preparam-se composições termoplásticas constituídas de misturas de poli(cloreto de vinila) (PVC) com vários plastificantes e aditivos. Os plastificantes primários avaliados são: monolaurato diacetato de glicerina, ftalato de diisodecila (DIDP; produto de TCI, Japão), ftalato de dioctila (DOP; produto de TCI America), trimelitato de triisononila (TINTM, de Sigma-Aldrch), e VIKOFLEX® 7010 (éster de metila de ácido graxo epoxidado, e-FAME). As composições termoplásticas contêm 63,9% em peso de PVC (OxyVinyls® 240F), 23,8% em peso de plastificante primário, 6,4% em peso de carbonato de cálcio (Hubercarb® Q1T), 3,5% em peso de óleo de soja epoxidado (PLAS-CHEK® 775 como plastificante secundário), 2,1% em peso de dilaurato de dibutil estanho DABCO® T-12 (somente no Exemplo 2 e Exemplos Comparativos 1-3), 2,1% em peso de MARK® 6797 (somente no Exemplo 3 e Exemplos Comparativos 4-5), e 0,3% em peso de IRGANOX® 1076.

[0113] Usa-se o seguinte procedimento para preparar as misturas: - Pesar os ingredientes individuais e mistura-los num recipiente usando uma espátula. - Usar vaso de misturação Brabender de “40cm3” com rotores convencionais para preparar bateladas de cada formulação em ajuste de 40 rpm. - Não purgar vaso de misturação com nitrogênio. - Adicionar mistura de PVC e outros ingredientes, e mistura- los a 175°C por 5 minutos.

[0114] As composições de misturas são removidas do vaso de misturação e são moldadas por compressão em placas de 30 milipolegadas de espessura a 175°C por 5 minutos. Os espécimes foram cortados em esoessuras de 762 μ m (30 mil) em placas moldadas para testar todas as propriedades, exceto resistividade volumétrica. Mede-se a resistividade volumétrica em amostras cortadas das placas moldadas de 1016 μ m (40 milipolegadas) de espessura. Mede-se alongamento e resistência à tração, a 5,08 cm/min (2 polegada/min), em amostras novas (isto é, não envelhecidas), e em amostras envelhecidas por 168 horas a 113°C ou 136°C. Executa-se análise dinâmico-mecânica por toda uma faixa de -100°C a +160°C, numa taxa de 5°C/min, e se determina a temperatura de transição vítrea (Tg). Provêm-se os dados na Tabela 2.

[0115] A composição do Exemplo 2 exibe propriedades que estão dentro das faixas desejáveis obtidas com as Amostras Comparativas (CS) 1, 2 e 3. A composição do Exemplo 3 exibe propriedades comparáveis àquelas obtidas com DIDP (Amostra Comparativa 4). Exemplos 4-5 e Amostras Comparativas 6-7

[0116] Usa-se o seguinte procedimento para preparar composições termoplásticas dos Exemplos 4-5 e das Amostras Comparativas (CS) 6-7. Preparam-se misturas de poli(cloreto de vinila) (PVC), aditivos de diferentes plastificantes (ou uma plastificante principal) nos Exemplos 4 a 5 e nas Amostras Comparativas 6 a 7. As composições termoplásticas contêm 60,3% em peso de PVC (OxyVinyls® 240F), 30,0% em peso de plastificante ou plastificante principal, 6,4% em peso de argila calcinada (SATINTONE® SP-33), 3,0% em peso de estabilizador térmico de mistura de metais zinco e cálcio (BAEROPAN® MC 90249 KA), e 0,3% em peso de antioxidante (IRGANOX® 1076). Os plastificantes avaliados são: (a) GDM do Exemplo 1; (b) mistura composta de 50% em peso de GDM do Exemplo 1A e 50% em peso de ESO PLAS-CHEK® 775; (c) trimelitato de trioctila (TOTM; produto de Sigma-Alderich); e (d) ftalato de diisodecila (DIDP; produto de Univar). Usa-se o seguinte procedimento para preparar as misturas: - Pré-aquecer TOTM, DIDP, GDM e óleo de soja epoxidado a 60°C por pelo menos 60 minutos, sacudir e preparar uma mistura de 50/50% em peso de GDM/ESO (composição plastificante). - Preparar “mistura de sólidos” misturando todos os ingredientes (exceto plastificante e argila) num recipiente usando uma espátula. - Preparar “misturas secas” impregnando plastificante no pó de PVC, como se segue. - Usar vaso de misturação Brabender de “40 cm3” com lâminas sigma a 90°C para preparar bateladas de cada formulação em ajuste de 40 rpm. - Não purgar vaso de misturação com nitrogênio. - Após 2 min de aquecimento, adicionar a “mistura de sólidos” e misturar por 30 segundos. - Adicionar plastificante e misturar por 6 minutos, e observar também quanto tempo leva para completar a absorção de plastificante (isto é, a aparência física do pó para mudar de “úmido” para “seco”).

[0117] - Adicionar carga (argila) e misturar por 60 segundos. - Parar e remover a “mistura seca”. - Subsequentemente, mistura-se sob fusão a “mistura seca” usando o seguinte procedimento: (a) Misturar num vaso de misturação Brabender de “40 cm3” com rotores de excêntricos em ajuste de 40 rpm. (b) Não purgar vaso de misturação com nitrogênio. (c) Adicionar a “mistura seca”, e misturar a 180°C por 2 minutos.

[0118] Remove-se a composição de mistura do vaso de misturação e se molda por compressão a 180°C por 5 minutos. As amostras são cortadas de placas moldadas de 762 μ m (30 milipolegadas) para testar todas as propriedades, exceto resistividade volumétrica e dureza Shore. Mede-se a resistividade volumétrica em amostras cortadas das placas moldadas de 1016 μ m (40 milipolegadas) de espessura. Mede-se a dureza Shore A e Shore D em amostras moldadas de 6350 μ m (250 milipolegadas) de espessura. Provêm-se os dados na Tabela 3.

[0119] As composições dos Exemplos 4 e 5 exibem propriedades que são semelhantes ou melhores que aquelas obtidas com as Amostras Comparativas (CS) 6 e 7. Em particular, o composição do Exemplo 5 exibe superior retenção de alongamento por tração após envelhecimento térmico por 7 dias a 136°C, comparável àquela obtida com TOTM (Amostra Comparativa 7), bem como dureza desejavelmente baixa e tempo rápido para absorção de plastificante.

[0120] ESO= Óleo de soja epoxidado

[0121] Ejeção a 136°C= exsudado (ejetado) sobre superfície após 7 dias a 136°C

[0122] Shore (A)= Dureza Shore A, ASTM D2240

[0123] TE= Alongamento por tração, ASTM D638

[0124] TER= Retenção de alongamento por tração, ASTM D638

[0125] TER 113°C= Retenção de alongamento por tração (%), amostra envelhecida a 113°C por 168 horas

[0126] TER 136°C= Retenção de alongamento por tração (%), amostra envelhecida a 136°C por 168 horas

[0127] TS= Resistência à tração, ASTM D638

[0128] TSR= Retenção de resistência à tração, ASTM D638

[0129] TSR 113°C= Retenção de resistência à tração (%), amostra envelhecida a 113°C por 168 horas

[0130] TSR 136°C= Retenção de resistência à tração (%), amostra envelhecida a 136°C por 168 horas

[0131] Res. Vol.= Resistividade volumétricas (ohm-cm) @ 23°C

[0132] Peso ret. Peso retido (%) após 7 dias @ 136°C

[0133] *= Mostra-se entre parêntesis a % em peso dos plastificantes componentes

[0134] A porcentagem em peso baseia-se no peso total da composição.

Exemplo 6

[0135] Prepara-se um composição termoplástica constituída de mistura de poli(cloreto de vinila) (PVC) com monoglicerídeo acetilado de Grindsted Soft-N-Safe® (S-N-S; produto de Danisco) como plastificante primário. A composição termoplástica contém 63,9% em peso de PVC (OxyVinyls® 240F), 23,8% em peso de plastificante primário, 6,4% em peso de argila calcinada (argila de caulim POLYFIL® 70), 3,5% em peso de óleo de soja epoxidado (PLAS-CHEK® 775 como plastificante secundário), 2,1% em peso de MARK® 6797, e 0,3% em peso de IRGANOX® 1076.

[0136] Para preparar a composição termoplástica do Exemplo 6 usa-se o seguinte procedimento: - Pesar os ingredientes individuais e mistura-los num recipiente usando uma espátula. - Usar vaso de misturação Brabender de “40 cm3” com rotores convencionais para preparar bateladas de cada formulação em ajuste de 40 rpm. - Não purgar vaso de misturação com nitrogênio. - Adicionar mistura de PVC e outros ingredientes, e mistura- los a 175°C por 5 minutos.

[0137] A composição de mistura é removida do vaso de misturação e é moldada por compressão a 175°C por 5 minutos. As amostras são cortadas de placas moldadas de 762 μ m (30 milipolegadas) para testar todas as propriedades, exceto resistividade volumétrica. Mede-se a resistividade volumétrica em amostras cortadas de placas moldadas de 1016 μ m (40 milipolegadas) de espessura. Mede-se resistência à tração e alongamento, a 5,08 cm/min (2 polegada/min), em amostras novas (isto é, não-envelhecidas), e em amostras envelhecidas por 168 horas a 113°C ou 136°C. Executa-se análise dinâmico-mecânica por toda uma faixa de cerca de - 100°C a +160°C, numa taxa de 5°C/min, e se determina a temperatura de transição vítrea (Tg) e módulo a -20°C. Provêm-se os dados na Tabela 4. Tabela 4. Propriedades do Exemplo 6

DM= Módulo dinâmico a -20°C (Pa) Shore (A)= Dureza Shore A, ASTM D2240 TE= Alongamento por tração, ASTM D638 TER= Retenção de alongamento por tração, ASTM D638 TER 113°C= Retenção de alongamento por tração (%), amostra envelhecida a 113°C por 168 horas Tg= Temperatura de transição vítrea (°C) TS= Resistência à tração, ASTM D638 TSR= Retenção de resistência à tração, ASTM D638 TSR 113°C= Retenção de resistência à tração (%), amostra envelhecida a 113°C por 168 horas VR= Resistividade volumétricas (ohm-cm) @ 23°C WR= Peso retido (%) após 7 dias

[0138] O Exemplo 6 exibe excelentes propriedades, incluindo desempenho satisfatório de envelhecimento térmico em temperatura elevada.

Claims (10)

1. Revestimento em resina de cloreto de vinila com composição plastificante para um condutor, caracterizado pelo fato de compreender: - um condutor; e - um revestimento sobre o condutor, o revestimento compreendendo uma resina de cloreto de vinila e uma composição plastificante compreendendo monolaurato diacetato de glicerina e, opcionalmente, um éster de ácido graxo epoxidado ou outro plastificante.

2. Revestimento, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de o monolaurato diacetato de glicerina ter um número de hidroxilas de 0 a menos que 100.

3. Revestimento, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de o monolaurato diacetato de glicerina ter um número de hidroxilas de 0 a menos que 15.

4. Revestimento, de acordo com qualquer uma das reivindicações de 2 a 3, caracterizado pelo fato de o monolaurato diacetato de glicerina ter um número de hidroxilas de 0 a 10.

5. Revestimento, de acordo com qualquer uma das reivindicações de 2 a 4, caracterizado pelo fato de compreender um monolaurato diacetato de glicerina tendo um número de hidroxilas de 0 a menos que 100; e óleo de soja epoxidado.

6. Revestimento, de acordo com qualquer uma das reivindicações de 2 a 4, caracterizado pelo fato de a composição plastificante compreender de 30% em peso a 99% em peso de monolaurato diacetato de glicerina e de 1% em peso a 70% em peso de éster de ácido graxo epoxidado.

7. Revestimento, de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato de o éster de ácido graxo epoxidado ser selecionado do grupo consistindo de óleo de soja epoxidado, dioleato de propileno glicol epoxidado, óleo de palma epoxidado, óleo de linhaça epoxidado, ésteres de metila de ácidos graxos epoxidados, derivados epoxidados de cada um dos anteriores e combinações dos mesmos.

8. Revestimento, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de o revestimento ter uma dureza Shore A, como determinado de acordo com ASTM D-2240 de 60 a 100.

9. Revestimento, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de o revestimento conter de 30% em peso a 90% em peso de poli(cloreto de vinila) e de 70% em peso a 10% em peso da composição plastificante.

10. Revestimento, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de a composição plastificante compreender um segundo plastificante.