BR112013007035B1 - Processo para fabricar um artigo de multicamadas - Google Patents

Abstract

processo para fabricar um artigo de multicamadas um processo para fabricar um artigo de multicamadas, o artigo compreendendo duas camadas semicondutoras reticuladas separadas e ligadas a uma camada isolante, as camadas semicondutoras formadas por um elastômero olefínico reticulável por peróxido e a camada isolante compreendendo uma composição compreendendo um elastômero olefínico enxertado com silano, o processo compreendendo as etapas de: (a) injetar o elastômero olefínico enxertado com silano entre as duas camadas semicondutoras reticuladas a fim de ter contato direto com cada camada semicondutora, e (b) reticular o elastômero olefínico enxertado com silano elastômero olefínico enxertado com silano na ausência de um catalisador de peróxido.

Description

"PROCESSO PARA FABRICAR UM ARTIGO DE MULTICAMADAS" Histórico da invenção Campo da invenção [0001] Esta invenção refere-se a um método para fabricar um artigo moldado de multicamadas para aplicações elétricas compreendendo uma camada interna semicondutora, uma camada eletricamente isolante, e uma camada externa semicondutora. Num aspecto, o processo inclui, primeiramente, reticular individualmente as camadas semicondutoras, e depois injetar uma resina isolante entre as camadas semicondutoras reticuladas. Num aspecto, a invenção refere-se a um processo no qual se reticula a camada isolante usando um polissiloxano orgânico contendo dois ou mais grupos funcionais terminais de modo a aderi-la a uma ou mais das camadas semicondutoras reticuladas.

Descrição da técnica congênere [0002] Para resistência à alta temperatura, artigos moldados de multicamadas, que geralmente são confeccionados com materiais elastoméricos, são reticulados. Os materiais dominantes comumente usados na indústria incluem compostos reticuláveis por peróxido a base de copolímero de etileno/propileno/dieno (EPDM) e borrachas de silicone. Os artigos moldados de multicamadas são fabricados via moldagem por injeção de múltiplas etapas usando vulcanização no molde em temperatura elevada. Usa-se também cura pós-moldagem adicional numa autoclave de alta temperatura. Na indústria pratica-se também coextrusão da porção tubular destas peças. Ligam-se camadas semicondutoras e isolantes durante uma etapa de fabricação em alta temperatura. Atinge-se a ligação das camadas via reticulação interfacial usando o peróxido presente nas camadas vizinhas. A ligação de camadas é muito importante para impedir deslocamento entre camadas durante instalação ou perda de desempenho isolante (por exemplo, vãos ou vazios de ar) na interface que é uma região de elevada tensão elétrica que pode levar à falha da peça.

Sumário da invenção [0003] Numa incorporação, a invenção é um processo para fabricar um artigo elétrico de multicamadas, o artigo compreendendo duas camadas semicondutoras separadas e ligadas a uma camada isolante, o processo compreendendo injetar a resina isolante entre as duas camadas semicondutoras, tal que a resina isolante se intercale entre as camadas semicondutoras e esteja em contato direto com cada uma delas de modo a formar uma camada isolante.

[0004] Numa incorporação, a invenção é um processo para fabricar um artigo de multicamadas, o artigo compreendendo duas camadas semicondutoras reticuladas separadas e ligadas a uma camada isolante, as camadas semicondutoras formadas por um elastômero olefínico reticulável por peróxido e a camada isolante compreendendo uma composição compreendendo um elastômero olefínico enxertado com silano, o processo compreendendo as etapas de: (A) injetar o elastômero olefínico enxertado com silano entre as duas camadas semicondutoras reticuladas a fim de ter contato direto com cada camada semicondutora, e (B) reticular o elastômero olefínico enxertado com silano elastômero olefínico enxertado com silano na ausência de um catalisador de peróxido.

[0005] Numa incorporação, a camada isolante compreende um polissiloxano orgânico polifuncional com grupos funcionais terminais. Numa incorporação, o silicone terminado por hidroxila na camada isolante reage com um alcoxissilano enxertado numa poliolefinas que está na camada isolante.

Descrição detalhada da incorporação preferida Definições [0006] 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 os 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, designs de processos e produtos, polímeros, catalisadores, definições (até a extensão não inconsistente com quaisquer definições aqui providas) e conhecimento geral na técnica.

[0007] Qualquer faixa numérica aqui mencionada inclui todos os valores desde o valor inferior até o valor superior, em incrementos de uma unidade, contanto que haja uma separação de pelo menos duas unidades entre qualquer valor inferior e qualquer valor superior. Como um exemplo, se for declarado que a quantidade de um componente, ou um valor de uma propriedade de composição ou física, tal como, por exemplo, quantidade de um componente de mistura, temperatura de amolecimento, índice de fusão, etc., está entre 100 e 1000, pretende-se que todos os valores individuais, tais como, 100, 101, 102, etc., e subfaixas, tais como, 100 a 144, 155 a 170, 197 a 200, etc., estejam expressamente enumerados neste relatório. Para faixas contendo valores que sejam menores que um, ou contendo números fracionários maiores do que um (por exemplo, 1,1, 1,5, etc.) considera-se uma unidade como sendo 0,0001, 0,001, 0,01 ou 0,1, quando apropriado. Para faixas contendo números de um só dígito menores que dez (por exemplo, 1 a 5), considera-se tipicamente uma unidade como sendo 0,1. Estes são apenas exemplos do que se pretende especificamente, e todas as combinações possíveis de valores numéricos entre o valor mínimo e o valor máximo, enumeradas serão consideradas como estando expressamente estabelecidas neste pedido de patente. Dentro desta divulgação, provêm-se faixas numéricas para, entre outras coisas, quantidades de vários componentes da composição, os parâmetros de processo e similares.

[0008] Os termos, "compreendendo", "incluindo", "tendo" e termos similares não pretendem excluir a presença de qualquer componente, etapa ou procedimento adicional, quer o mesmo seja ou não especificamente divulgado. A fim de evitar qualquer dúvida, todos os processos reivindicados através do uso do termo "compreendendo" podem incluir uma ou mais etapas adicionais, peças de equipamento ou partes de componentes, e/ou materiais salvo se declarado ao contrário. 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.

[0009] "Composição", "formulação" e termos similares significam uma combinação ou mistura de dois ou mais componentes. No contexto de uma mistura ou composição de materiais a partir dos quais se fabrica uma camada de um artigo flexível de multicamadas, a composição inclui todos os componentes a partir dos quais se fabrica a camada, por exemplo, polímero, carga, antioxidantes, retardantes de chama e similares.

[0010] "Polímero" e termos similares significam um composto preparado polimerizando monômeros, quer do mesmo tipo ou de tipos diferentes. Portanto, o termo genérico "polímero" inclui o termo homopolímero, usualmente empregado para se referir a polímeros preparados a partir de um único tipo de monômero, e o termo interpolímero definido abaixo.

[0011] "Interpolímero" significa um polímero preparado pela polimerização de pelo menos dois tipos diferentes de monômeros. Este termo genérico inclui copolímeros, usualmente empregado para se referir a polímeros preparados a partir de dois tipos diferentes de monômeros, e polímeros preparados a partir de mais que dois tipos diferentes de monômeros, por exemplo, terpolímeros, tetrapolímeros, etc.

[0012] "Polímero olefínico" e termos similares significam um polímero contendo, em forma polimerizada, uma porcentagem em peso majoritária de uma olefina, por exemplo, etileno ou propileno, etc., com base no peso total do polímero. Exemplos não limitativos de polímeros a base de olefina incluem polímeros a base de etileno e polímeros a base de propileno.

[0013] "Elastômero", "polímero elastoméricos" e termos similares significam um polímero como borracha que pode ser esticado até pelo menos duas vezes seu comprimento original e que contrai muito rapidamente até aproximadamente seu comprimento original quando a força que exerce o estiramento é liberada. Tipicamente, um elastômero tem um módulo elástico menor ou igual a 68, 95 MPa (10.000 psi) e, tipicamente, uma elongação maior que 200% no estado não reticulado em temperatura ambiente medida por ASTM D 638-72.

[0014] "Elastômero olefínico" e termos similares significam um polímero elastoméricos compreendendo pelo menos 50 por cento molar (% molar) de unidades derivadas de uma ou mais olefinas.

[0015] "Sucata" e termos similares significam perda de material durante o processo de moldagem, isto é, material que se torna imprestável devido à reticulação substancial que torna o composto não moldável. Este pode ser material purgado no meio de moldagem de peça após permanecer em temperatura de processo na câmara de bombeamento de extrusora durante a moldagem de uma pela, mas também de modo mais importante a peças defeituosas que não podem ser recicladas de volta no processo de moldagem. Estas peças falham durante o processo de desmoldagem por causa da cura inadequada.

[0016] "Condições ambientes" significam temperatura, pressão e umidade do ambiente ou área circundante de um artigo. Para os propósitos desta invenção, as condições ambientes incluem uma temperatura de 23°C e pressão atmosférica.

[0017] Panorama geral [0018] Na prática desta invenção usa-se tecnologia de reticulação não a base de peróxido, particularmente para a fabricação de artigos moldados espessos tais como aqueles usados em acessórios elétricos. Usam-se elastômeros olefínicos enxertados com silano modificados com poli(dimetil siloxano) terminados por silanol. A abordagem desta invenção não requer uma etapa de cura em alta temperatura, mas na verdade produz estes artigos via moldagem termoplástica na qual não se aquece o molde como no processo convencional de fabricação. Isto é especialmente aplicável à camada isolante que geralmente, mas não necessariamente, é a mais espessa das camadas e, portanto, para compostos a base de peróxido, ela consome o mais longo tempo para curar no molde. A tecnologia desta invenção oferece vantagens significativas na redução de tempo de ciclo, isto é, maior produtividade, mas também eficiência de energia e ergonomia de fabricação uma vez que o molde necessita apenas ser mantido próximo da temperatura ambiente, ou até mesmo menor para resfriamento mais rápido da peça.

[0019] Numa incorporação, a camada isolante e as camadas semicondutoras estão completamente ligadas umas às outras, isto é, a falha quando medida por teste de esfolição é coesiva em vez de adesiva. A falha adesiva ocorre na interface de duas camadas adjacentes, isto é, as duas camadas originais se separam uma da outra de uma maneira mais ou menos limpa devido ao desligamento na interface. A falha coesiva ocorre quando uma ou ambas as camadas rompem num local diferente da interface entre as duas camadas, isto é, a ligação entre as duas camadas não é o ponto fraco no sistema. Numa incorporação, a aderência resulta numa força (tira de 1,27 cm (0,5 polegada) de teste de força de esfoliação maior que 0,09-8-9, ou maior que 0-2-,22 ou maior que—4-0,45 kgf Ncwton _(_0,2, maior que 0,5, ou mais que 1 libra-força (lbF)_)_. Numa incorporação a ligação ou aderência entre a camada isolante e pelo menos uma, preferivelmente ambas as camadas semicondutoras é coesiva.

Camadas semicondutoras [0020] As camadas semicondutoras interna e externa (ou primeira e segunda) são constituídas de compostos semicondutores flexíveis que são reticuláveis por peróxido, por exemplo, elastômeros olefínicos tais como EPDM, borracha de etileno/propileno (EPR), e elastômeros de silicone. A primeira e segunda camadas semicondutoras podem ter a mesma composição ou composições diferentes. As camadas semicondutoras podem compreender mais que uma camada e as camadas não necessitam ter a mesma composição. Pode ocorrer reticulação alternativa das camadas semicondutoras por cura úmida ou irradiação.

[0021] Numa incorporação, pelo menos uma das camadas semicondutoras compreende um elastômero olefínico tal como um interpolímero ou homopolímero poliolefínico. Exemplos de homopolímeros poliolefínicos são os homopolímeros de etileno e propileno. Exemplos de interpolímeros poliolefínicos são os interpolímeros de etileno/a-olefina e os interpolímeros de propileno/a-olefina. Preferivelmente, a α-olefina é uma a-olefina linear, ramificada ou cíclica de C3-20 (para os interpolímeros de propileno/a-olefina considera-se o etileno como uma a-olefina). Exemplos de a-olefinas de C3-20 incluem propileno, 1-buteno, 4-metil-1-penteno, 1-hexeno, 1-octeno, 1-deceno, 1-dodeceno, 1-tetradeceno, 1-hexadeceno, e 1-octadeceno. As a-olefinas podem conter também uma estrutura cíclica tal como ciclo-hexano ou ciclopentano, resultando em a-olefinas tais como 3-ciclo-hexil-1-propeno (alil ciclo-hexano) e vinil ciclo-hexano. Embora não sejam a-olefinas no sentido clássico do termo, para os propósitos desta invenção determinadas olefinas cíclicas tal como norborneno e olefinas afins, são α-olefinas e podem ser usadas em lugar de algumas ou de todas as α-olefinas descritas acima. Semelhantemente, estireno e suas olefinas afins (por exemplo, α-metil estireno, etc.) são α-olefinas para os propósitos desta invenção. Copolímeros poliolefínicos ilustrativos incluem copolímeros de etileno/propileno, etileno/buteno, etileno/1-hexeno, etileno/1-octeno, etileno/estireno e similares. Terpolímeros ilustrativos incluem terpolímeros de etileno/propileno/1-cteno, etileno/propileno/buteno, etileno/buteno/1-octeno, e etileno/buteno/estireno. Os copolímeros podem ser aleatórios ou em blocos.

[0022] Numa incorporação, o elastômero olefínico pode compreender também um ou mais grupos funcionais tal como um ácido ou éster insaturado, e estes elastômeros (poliolefinas) são bem conhecidos e podem ser preparados por técnicas convencionais de alta pressão. Os ésteres insaturados podem ser acrilatos de alquila, metacrilatos de alquila, ou carboxilatos de vinila. Os grupos alquila podem ter de 1 a 8 átomos de carbono e preferivelmente têm de 1 a 4 átomos de carbono. Os grupos carboxilato podem ter de 2 a 8 átomos de carbono e preferivelmente têm de 2 a 5 átomos de carbono. A porção do copolímero atribuída ao éster comonômero pode estar na faixa de 1 até 50 por cento em peso, com base no peso do copolímero. São exemplos de acrilatos e metacrilatos: acrilato de etila, acrilato de metila, metacrilato de metila, acrilato de terciobutila, acrilato de n-butila, metacrilato de n-butila, e acrilato de 2-etil-hexila. São exemplos de carboxilatos de vinila: acetato de vinila, propionato de vinila, e butanoato de vinila. Exemplos dos ácidos insaturados incluem ácido acrílico ou ácido maleico.

[0023] Os grupos funcionais também podem ser incluídos no elastômero olefínico através de enxertio que pode ser executado tal como é comumente conhecido na técnica. Numa incorporação, o enxertio pode ocorrer por meio de funcionalização via radicais livres que inclui, tipicamente, mistura sob fusão de um polímero olefínico, um iniciador via radicais livres (tal como um peróxido ou similares), e um composto contendo um grupo funcional. Durante misturação sob fusão, o iniciador via radicais livres reage (misturação sob fusão reativa) com o polímero olefínico para formar radicais poliméricos. O composto contendo um grupo funcional se liga à cadeia principal dos radicais poliméricos para formar um polímero funcionalizado. Compostos exemplares contendo grupos funcionais incluem, mas não se limitam a, alcoxissilano, por exemplo, vinil trimetoxissilano, vinil trimetoxissilano, e ácidos e anidridos vinil carboxílicos, por exemplo, anidrido maleico.

[0024] Exemplos mais específicos de elastômeros olefínicos úteis nesta invenção incluem polietileno de muito baixa densidade (VLDPE) (por exemplo, polietileno de etileno/1-buteno FLEXOMER® produzido por The Dow Chemical Company), copolímeros de etileno/a-olefina lineares ramificados homogeneamente (por exemplo, TAFMER® por Mitsui Petrochemicals Company Limited e EXACT® por Exxon Chemical Company), polímeros de etileno/a-olefina substancialmente lineares ramificados homogeneamente (por exemplo, plastômeros poliolefínicos AFFINITY® e ENGAGE® obteníveis de The Dow Chemical Company), e copolímeros olefínicos em blocos tais como aqueles descritos em USP 7.355.089 (por exemplo, INFUSE® obtenível de The Dow Chemical Company). Os copolímeros poliolefínicos mais preferidos são os copolímeros de etileno lineares e substancialmente lineares ramificados homogeneamente. Os copolímeros de etileno substancialmente lineares são especialmente preferidos, e estão descritos mais completamente em USP 5.272.236, 5.278.272 e 5.986.028.

[0025] Os elastômeros olefínicos úteis na prática desta invenção incluem também propileno, buteno e outros copolímeros a base de alcenos, por exemplo, copolímeros compreendendo a maioria de unidades derivadas de propileno e a minoria de unidades derivadas de outra a-olefina (incluindo etileno). Polímeros de propileno exemplares úteis na prática desta invenção incluem os polímeros VERSIFY® obteníveis de The Dow Chemical Company, e os polímeros VISTAMAXX® obteníveis de ExxonMobil Chemical Company.

[0026] Nesta invenção podem ser usadas misturas de quaisquer dos elastômeros olefínicos acima, e os elastômeros olefínicos podem ser misturados ou diluídos com um ou mais outros polímeros até o ponto em que, num modo preferido, os elastômeros olefínicos desta invenção constituam pelo menos cerca de 50, preferivelmente pelo menos cerca de 75 e mais preferivelmente pelo menos cerca de 80 por cento em peso do componente polimérico termoplástico da mistura e mantenha sua flexibilidade. Num modo menos preferido e dependendo de outras propriedades que podem ser tentadas, o teor de elastômero olefínico pode ser menor que 50% do componente polimérico termoplástico.

[0027] Os elastômeros olefínicos, particularmente os elastômeros de etileno, úteis na prática desta invenção têm, tipicamente, antes do enxertio, uma densidade menor que 0,91, preferivelmente menor que 0,90 g/cm3. Tipicamente, os copolímeros de etileno têm uma densidade maior que 0,85, preferivelmente maior que 0,86 g/cm3. Mede-se densidade pelo procedimento de ASTM D-792. Geralmente, quanto maior for o teor de α-olefina do interpolímero, menor será a densidade e mais amorfo será o interpolímero. De modo geral, os copolímeros poliolefínicos de baixa densidade são caracterizados como semicristalinos, flexíveis e tendo boas propriedades ópticas, por exemplo, elevada transmissão de luz visível e UV e baixa opacidade.

[0028] Os elastômeros de etileno úteis na prática desta invenção têm, tipicamente, antes do enxertio, um índice de fusão maior que 0,10 e preferivelmente maior que 1 g/10 min. Tipicamente, os elastômeros de etileno têm um índice de fusão menor que 500 e preferivelmente menor que 100 g/10 min. Mede-se o índice de fusão pelo procedimento de ASTM D-1238 (190°C/2,16 kg).

[0029] Tipicamente, usa-se o elastômero olefínico em quantidades variando de 10 a 90% em peso, com base no peso da composição semicondutora. Preferivelmente, usa-se o elastômero olefínico numa quantidade variando de 20 a 80, mais preferivelmente de 25 a 50% em peso, com base no peso da composição.

[0030] Elastômeros não-olefínicos úteis na fabricação das camadas semicondutoras usadas na prática desta invenção incluem os elastômeros de silicone e uretano, borracha de estireno/butadieno (SBR), borracha de nitrila, cloropreno, elastômeros fluorados, elastômeros perfluorados, amidas em bloco de poliéter e polietileno clorossulfonado. Os elastômeros de silicone são poliorganossiloxanos que têm, tipicamente, uma fórmula de unidade média RaSiO(4-a)/2 que pode ter uma estrutura linear ou parcialmente ramificada, mas preferivelmente é linear. Cada R pode ser o mesmo ou diferente. R é um grupo hidrocarboneto monovalente substituído ou não-substituído que pode ser, por exemplo, um grupo alquila, tais como os grupos metila, etila, propila, butila e octila; grupos arila tais como grupos fenila e tolila; grupos aralquila; grupos alquenila, por exemplo, grupos vinila, alila, butenila, hexenila, e heptenila; e grupos alquila halogenados, por exemplo, grupos cloropropila e 3,3,3-triflúor propila. O poliorganossiloxano pode ser terminado por qualquer um dos grupos acima ou com grupos hidroxila. Quando R for um grupo alquenila, o grupo alquenila será preferivelmente um grupo vinila ou grupo hexenila. Na verdade os grupos alquenila podem estar presentes no poliorganossiloxano nos grupos terminais e/ou nas cadeias laterais de polímero.

[0031] Poliorganossiloxanos ou borrachas de silicone representativas incluem, mas não se limitam a, poli(dimetil siloxano) terminado por dimetil vinil siloxi, poli(dimetil siloxano) terminado por trimetil siloxi, copolímero terminado por trimetil siloxi de metil vinil siloxano e dimetil siloxano, copolímero terminado por dimetil vinil siloxi de metil vinil siloxano e dimetil siloxano, poli(dimetil siloxano) terminado por dimetil hidroxi siloxi, copolímero terminado por dimetil hidroxi siloxi de metil vinil siloxano e dimetil siloxano, copolímero terminado por metil vinil hidroxi siloxi de metil vinil siloxano e dimetil siloxano, poli(dimetil siloxano) terminado por dimetil hexenil siloxi, copolímero terminado por trimetil siloxi de metil hexenil siloxano e dimetil siloxano, copolímero terminado por dimetil hexenil siloxi de metil fenil siloxano e dimetil siloxano, copolímero terminado por dimetil hexenil siloxi de metil fenil siloxano e dimetil siloxano, copolímero terminado por dimetil vinil siloxi de metil fenil siloxano e dimetil siloxano, copolímero terminado por dimetil vinil siloxi de metil(3,3,3-triflúor propil)siloxano e dimetil siloxano, e copolímero terminado por dimetil hexenil siloxi de metil(3,3,3-triflúor propil)siloxano e dimetil siloxano.

[0032] Preparam-se os elastômeros de uretano a partir de polímeros reativos tais como poliéteres e poliésteres e compostos orgânicos com funcionalidade isocianato. Um exemplo típico é o produto de reação de um poliéter com funcionalidade di-hidroxi e/ou um poliéter com funcionalidade tri-hidroxi com diisocianato de tolueno tal que doas os grupos hidroxi reagem para formar ligações uretano deixando grupos isocianato para reação adicional. Este tipo de produto de reação é denominado um pré-polímero que pode curar sozinho por exposição à umidade ou pela adição estequiométrica de policarbinóis ou outros materiais reativos polifuncionais que reagem com isocianato. Os elastômeros de uretano são comercialmente preparados tendo várias razões de isocianato e poliéteres ou poliésteres.

[0033] Os elastômeros de uretano mais comuns são aqueles contendo poliésteres ou poliéteres com funcionalidade hidroxila e, isocianato poliméricos polifuncionais de baixo peso molecular. Outro material comum para uso com poliésteres e poliéteres com funcionalidade hidroxila é diisocianato de tolueno.

[0034] Exemplos não-limitativos de borrachas de uretano incluem os elastômeros de poliuretano termoplásticos PELLETHANE™ obteníveis de Lubrizol Corporation, poliuretanos termoplásticos ESTANE™, poliuretanos termoplásticos TECOFLEX™, poliuretanos termoplásticos CARBOTHANE™, poliuretanos termoplásticos TECOPHILIC™, poliuretanos termoplásticos TECOPLAST™, e poliuretanos termoplásticos TECOTHANE™ todos obteníveis de Noveon; poliuretanos termoplásticos ELASTOLLAN™ e outros poliuretanos termoplásticos obteníveis de BASF; e materiais de poliuretanos termoplásticos adicionais obteníveis de Bayer, Huntsman, Lubrizol Corporation, Merquinsa e outros fornecedores. As borrachas de uretano preferidas são aquelas denominadas uretanos "capazes de serem moídos" tais como graus de MILLATHANE™ de TSI Industries.

[0035] Pode-se encontrar informação adicional sobre tais materiais de uretano, entre outros, em Golding, Polymers and Resins, Van Nostrande, 1959, página 325 e seguintes, e em Saunders and Frisch, Polyurethanes, Chemistry and Technology, Parte II, Interscience Publishers, 1964.

[0036] As borrachas de silicone e de uretano podem ser usadas sozinhas ou em combinação umas com as outras, e tipicamente, são usadas em quantidades variando de 90 a 10% em peso, com base no peso da composição. Preferivelmente, usam-se as borrachas numa quantidade variando de 80 a 20, mais preferivelmente de 50 a 75% em peso, com base no peso da composição.

[0037] As camadas semicondutoras podem ser pré-moldadas ou extrudadas numa etapa separada e reticuladas para atingir propriedades máximas. Nesta invenção, elimina-se a necessidade de ter peróxido residual para aderência de 1( camada, permitindo mais flexil reduzindo a quantidade de suc ao fato de que só se atinge p atinge um nivel de cura aprof peça durante a desmoldagem. Es problema seja atenuado pelo us [0038] As camadas semicon pela adição de um ou mais aJ invenção, pode-se usar qualc efetivamente com etileno, c polimero de etileno, e são ex seguinte fórmula: R1 Tais silanos também podem ser enxertados num polímero de etileno apropriado pelo uso de uma quantidade apropriada de peróxido orgânico, quer antes ou durante uma operação de moldagem ou conformação. Na formulação, pode-se incluir também ingredientes adicionais tais como estabilizadores de calor e luz, pigmentos, etc. A fase do processo durante a qual se criam as reticulações é comumente referido como a "fase de cura e o próprio processo é comumente referido como "cura". Incluem-se também silanos que adicionam insaturação no polímero via processos de radicais livres tal como mercapto propil trialcoxi silano.

[0040] Silanos apropriados incluem silanos insaturados compreendendo um grupo hidrocarbila insaturado etilenicamente, tal como um grupo vinila, alila, isopropenila, butenila, ciclo-hexenila ou gama(met)acriloxi alila, e um grupo hidrolisável, tal como, por exemplo, um grupo hidrocarbiloxi, hidrocarboniloxi, ou hidrocarbilamino. Exemplos de grupos hidrolisáveis incluem grupos metoxi, etoxi, formiloxi, acetoxi, propioniloxi, e alquilamino ou arilamino. São silanos preferidos os alcoxissilanos insaturados que podem ser enxertados no polímero ou copolimerizados no reator com outros monômeros (tais como etileno e acrilatos). Estes silanos e seu método de preparação estão descritos mais completamente em USP 5.266.627 para Meverden et al. Vinil trimetoxissilano (VTMS), vinil trietoxissilano, vinil triacetoxissilano, gama- (met)acriloxi propil trimetoxissilano e misturas destes silanos são os reticuladores de silanos preferidos para uso nesta invenção. Se carga estiver presente, então preferivelmente o reticulador incluirá vinil trialcoxissilano.

[0041] A quantidade de reticulador de silano usada na prática desta invenção pode variar amplamente dependendo da natureza do polímero, do silano, das condições de processamento ou de reator, da eficiência de enxertio ou de copolimerização, da aplicação final, e de fatores semelhantes, mas, tipicamente, usa-se pelo menos 0,5, preferivelmente pelo menos 0,7 por cento em peso. Considerações de conveniência e de economia são duas das principais limitações sobre a quantidade máxima de silano usada na prática desta invenção, e tipicamente a quantidade máxima de reticulador de silano não ultrapassa 5, preferivelmente não ultrapassa 3 por cento em peso.

[0042] Enxerta-se o reticulador de silano no polímero por qualquer método convencional, tipicamente na presença de um iniciador via radicais livres, por exemplo, peróxidos e azo compostos, ou por radiação ionizante, etc. Preferem-se iniciadores orgânicos, tal como qualquer um dos iniciadores de peróxidos, por exemplo, peróxido de dicumila, peróxido de diterciobutila, perbenzoato de t-butila, peróxido de benzoila, hidroperóxido de cumeno, peroctoato de t-butila, peróxido de metil etil cetona, 2,5-dimetil-2,5-di(terciobutil peroxi)hexano, peróxido de laurila, e peracetato de terciobutila. Um azo composto apropriado é 2,2-azo bis isobutiro nitrila. A quantidade de iniciador pode variar, mas ele está tipicamente presente numa quantidade de pelo menos 0,04, preferivelmente de pelo menos 0,06 partes por cem de resina (phr). Tipicamente, o iniciador não ultrapassa 0,15, preferivelmente não ultrapassa cerca de 0,10 phr. A razão ponderal de reticulador de silano para iniciador pode variar amplamente, mas a razão ponderai típica de reticulador:iniciador é de 10:1 a 500:1, preferivelmente entre 18:1 e 250:1.

[0043] Embora se possa usar qualquer método convencional para enxertar o reticulador de silano no polímero poliolefínico, um método preferido consiste em misturar os dois com o iniciador no primeiro estágio de uma extrusora reator, tal como um amassador Buss. As condições de enxertio podem variar, mas as temperaturas de fusão estão tipicamente entre 160°C e 260°C, preferivelmente entre 190°C e 230°C, dependendo do tempo de permanência e da meia vida do iniciador.

[0044] Pode-se executar a copolimerização de reticuladores de vinil trialcoxissilano com etileno e outros monômeros num reator de alta pressão que se usa na fabricação de copolímeros e homopolímeros de etileno com acrilatos e acetato de vinila.

[0045] Os oligômeros contendo grupos funcionais terminais úteis no presente processo compreendem de 2 a 100.000 ou mais unidades da fórmula R2SiO na qual cada R é selecionado, independentemente, de um grupo consistindo de radicais alquila compreendendo de 1 a 12 átomos de carbono, radicais alquenila compreendendo de 2 a cerca de 12 átomos de carbono, grupos arila, e radicais alquila substituídos por flúor compreendendo de 1 a cerca de 12 átomos de carbono. O radical R pode ser, por exemplo, metila, etila, n-propila, isopropil, n-butila, secbutila, dodecila, vinila, alila, fenila, naftila, tolila, e 3,3,3-triflúor propila. Prefere-se quando cada radical R for metila.

[0046] Numa incorporação, o polissiloxano orgânico contendo um ou mais grupos funcionais terminais é um poli(dimetil siloxano) terminado por hidroxila contendo pelo menos dois grupos terminais hidroxila. Tais poli(dimetil siloxanos) são obteníveis comercialmente, por exemplo, como poli(dimetil siloxano) terminado por silanol de Gelest, Inc. Entretanto, poli(dimetil siloxanos) tendo grupos terminais que podem reagir com silanos enxertados podem ser usados, por exemplo, poli(dimetil siloxanos) com grupos terminais amina. Além disso, o polissiloxano pode ser um polissiloxano reticulável por umidade. Em incorporações preferidas, o poli(dimetil siloxano) tem a fórmula [0047] na qual Me é metila e n está na faixa de 2 a 100.000 ou mais, preferivelmente na faixa de 10 a 400 e mais preferivelmente na faixa de 20 a 120. São exemplos de poli(dimetil siloxanos) orgânicos polifuncionais apropriados: poli(dimetil siloxano) terminado por silanol DMS-15 (Mn de 2.000-3.500, viscosidade de 45-85 centistoke, nivel de -OH de 0,9-1,2%) de Gelest Corp., e Silanol Fluid 1-3563 (viscosidade de 55-90 centistoke, nivel de -OH de 1-1,7%) de Dow Corning Corp. Em algumas incorporações o polissiloxano orgânico polifuncional compreende ramificações tais como aquelas conferidas por grupos Me-SiO3/2 ou SiO4/2 (conhecidos como grupos Tor Q por aqueles habilitados em quimica de silicone).

[0048] A quantidade de polissiloxano orgânico polifuncional usada na prática desta invenção pode variar amplamente dependendo da natureza do polímero, do silano, do polissiloxano orgânico polifuncional, das condições de processamento ou de reator, da aplicação final, e de fatores semelhantes, mas, tipicamente, usa-se pelo menos 0,5, preferivelmente pelo menos 2 por cento em peso. Considerações de conveniência e de economia são duas das principais limitações sobre a quantidade máxima de silano usada na prática desta invenção, e tipicamente a quantidade máxima de reticulador de silano não ultrapassa 20, preferivelmente não ultrapassa 10 por cento em peso.

[0049] Catalisadores de reticulação incluem ácidos e bases de Lewis e Bronsted. Ácidos de Lewis são espécies químicas que podem receber um par de elétrons de uma base de Lewis. Bases de Lewis são espécies químicas que doam um par de elétrons para um ácido de Lewis. Ácidos de Lewis que podem ser usados na prática desta invenção incluem carboxilatos de estanho tais como dilaurato de dibutil estanho (DBTDL), oleato de dimetil hidroxi estanho, maleato de dioctil estanho, maleato de di-n-butil estanho, diacetato de dibutil estanho, dioctoato de dibutil estanho, octoato estanoso, e vários outros compostos organometálicos tais como naftenato de chumbo, caprilato de zinco e naftenato de cobalto. DBTDL é um ácido de Lewis preferido. Bases de Lewis que podem ser usadas na prática desta invenção incluem, mas não se limitam a, aminas primárias, secundárias e terciárias. Tipicamente, usam-se estes catalisadores em aplicações de cura por umidade.

[0050] Ácidos de Bronsted são espécies químicas que perdem ou doam um íon hidrogênio (próton) para uma base de Bronsted. Bases de Bronsted são espécies químicas que ganham ou recebem um íon hidrogênio (próton) de um ácido de Bronsted. Ácidos de Bronsted que podem ser usados na prática desta invenção incluem ácidos sulfônicos.

[0051] A quantidade mínima de catalisador de reticulação usada na prática desta invenção é uma quantidade catalítica. Tipicamente, esta quantidade é de pelo menos 0,01, preferivelmente de pelo menos 0,02 e mais preferivelmente de pelo menos 0,03 por cento em peso (% em peso) do peso combinado de polímero de etileno/vinil silano e catalisador. Os únicos limites que se impõem sobre a quantidade máxima de catalisador de reticulação no polímero de etileno são de ordem econômica e praticabilidade (por exemplo, retornos decrescentes), mas tipicamente um máximo geral compreende menos que 5, preferivelmente menos que 3 e mais preferivelmente menos que 2% em peso do peso combinado de polímero de etileno e catalisador de condensação.

Camada isolante [0052] Prepara-se a camada isolante desta invenção a partir de uma composição compreendendo um polímero olefínico, tipicamente um polímero a base de etileno contendo funcionalidade silano copolimerizada ou é subsequentemente enxertado com um silano. Numa incorporação, prepara-se o polietileno usando um processo de alta pressão. Noutra incorporação, prepara-se o polietileno usando catalisadores de mono- ou bis-ciclopentadienil, indenil ou fluorenil metal de transição (preferivelmente de Grupo 4) ou catalisadores de geometria constrita (CGC) em combinação com um ativador, num processo de polimerização em solução, em pasta semifluida (lama) ou em fase gasosa. Preferivelmente, o catalisador é um mono-ciclopentadienil, mono-indenil ou mono-fluorenil CGC.

Prefere-se o processo em solução. USP 5.064.802, WO93/19104 e WO95/00526 divulgam complexos metálicos de geometria constrita e métodos para usa preparação. WO95/14024 e WO98/49212 ensinam vários complexos metálicos contendo indenila substituídos.

[0053] Em geral, pode-se executar a polimerização em condições bem conhecidas na técnica para reações de polimerização do tipo Ziegler-Natta ou Kaminsky-Sinn, que são em temperaturas de 0-250°C, preferivelmente de 30-200°C, e pressões de atmosférica a 1013 MPa (10.000 atm). Se desejado, podem ser empregadas condições de polimerização em suspensão, lama, fase gasosa, pó em estado sólido ou outras condições de processo. O catalisador pode ser ou não apoiado, e a composição do suporte pode variar amplamente. Exemplos representativos de suportes incluem sílica, alumina ou um polímero (especialmente poli(tetraflúor etileno) ou uma poliolefinas), e desejavelmente se emprega um suporte quando se usa o catalisador num processo de polimerização em fase gasosa. Preferivelmente, emprega-se o suporte numa quantidade suficiente para prover uma razão ponderal de catalisador (com base no metal) para suporte dentro de uma faixa de 1:100.000 a 1:10. Mais preferivelmente de 1:50.000 a 1:20 e muito preferivelmente de 1:10.000 a 1:30. Na maior parte das reações de polimerização, emprega-se a razão molar de catalisador para compostos polimerizáveis de 10-12:1 a 10-1:1, mais preferivelmente de 10-9:1 a 10-5:1.

[0054] Preferivelmente, a α-olefina é uma α-olefina de C320 linear, ramificada ou cíclica. Exemplos de α-olefinas de C3-20 incluem propeno, 1-buteno, 4-metil-1-penteno, 1-hexeno, 1-octeno, 1-deceno, 1-dodeceno, 1-tetradeceno, 1-hexadeceno, e 1-octadeceno. As α-olefinas podem conter também uma estrutura cíclica tal como ciclo-hexano ou ciclopentano, resultando numa α-olefina tal como 3-ciclo-hexil-1-propeno (alil ciclo-hexano) e vinil ciclo-hexano. Embora não sejam α-olefinas no sentido clássico do termo, para os propósitos desta invenção determinadas olefinas cíclicas tal como norborneno e olefinas afins, são α-olefinas e podem ser usadas em lugar de algumas ou de todas as α-olefinas descritas acima. Semelhantemente, estireno e suas olefinas afins (por exemplo, α-metil estireno, etc.) são α-olefinas para os propósitos desta invenção. Polímeros de etileno ilustrativos incluem copolímeros de etileno/propileno, etileno/buteno, etileno/1-hexeno, etileno/1-octeno, etileno/estireno e similares. Terpolímeros ilustrativos incluem terpolímeros de etileno/propileno/1-cteno, etileno/propileno/buteno, etileno/propileno/dieno (EPDM), e etileno/buteno/estireno. Os copolímeros podem ser aleatórios ou em blocos.

[0055] Os polímeros de etileno usados na fabricação da camada isolante que se usa na prática desta invenção podem ser usados sozinhos ou em combinação com um ou mais outros polímeros de etileno, por exemplo, uma mistura de dois ou mais polímeros de etileno que diferem uns dos outros por composição e conteúdo de monômero, método catalítico de preparação, etc. Se o polímero de etileno for uma mistura de dois ou mais polímeros de etileno, em tão o polímero de etileno poderá ser misturado por qualquer processo no reator ou pós-reator. Preferem-se os processos de misturação no reator aos processos pós-reator, e os processos usando múltiplos reatores ligados em série são os processos nos reatores preferidos. Estes reatores podem ser carregados com o mesmo catalisador, mas operados em condições diferentes, por exemplo, em diferentes concentrações de reagentes, temperaturas, pressões, etc., ou operados nas mesmas condições, mas carregados com catalisadores diferentes.

[0056] Exemplos de polímeros de etileno preparados com processos de alta pressão incluem, mas não se limitam a, polietileno de baixa densidade (LDPE), copolímero de etileno/silano de reator (tal como SiLINK® produzido por The Dow Chemical Company), copolímero de etileno/acetato de vinila (EVA), copolímero de etileno/acrilato de etila (EEA), e terpolímeros de etileno/silano/acrilato.

[0057] Exemplos de polímeros de etileno que podem ser enxertados com funcionalidade silano incluem polietileno de muito baixa densidade (VLDPE) (por exemplo, polietileno de etileno/1-hexeno FLEXOMER® produzido por The Dow Chemical Company), copolímeros de etileno/a-olefina lineares ramificados homogeneamente (por exemplo, TAFMER® por Mitsui Petrochemicals Company Limited e EXACT® por Exxon Chemical Company), polímeros de etileno/a-olefina substancialmente lineares ramificados homogeneamente (por exemplo, polietilenos ENGAGE® e AFFINITY® obteníveis de The Dow Chemical Company), e copolímeros de etileno em blocos (por exemplo, polietileno INFUSE® obtenível de The Dow Chemical Company). Os polímeros de etileno mais preferidos são os copolímeros de etileno substancialmente lineares e lineares ramificados homogeneamente. Os copolímeros de etileno substancialmente lineares são especialmente preferidos, e estão descritos mais completamente em USP 5.272.236, 5.278.272 e 5.986.028.

[0058] O polímero elastoméricos a partir do qual se prepara a camada isolante pode ser modificado pela adição de um ou mais alcoxissilanos tal como acima descritos para os polímeros a partir dos quais se preparam as camadas semicondutoras.

[0059] Quando se injeta o material isolante entre as camadas semicondutoras compreendendo o composto modificado acima descrito, promove-se aderência através da interface por reação com silicone terminado por hidroxila (ou alcoxissilano enxertado) nas camadas isolantes.

[0060] Alternativamente, se as composições a partir das quais se preparam as camadas semicondutoras compreenderem um composto de uretano, então a camada isolante poderá ser preparada a partir de uma composição que compreende um polímero olefínico aminado para promover aderência. Este polímero pode ser preparado pela reação de uma diamina que tenha tanto amina primária como amina secundária, com uma poliolefina contendo maleato, por exemplo, AMPLIFY™ GR.

Processo de moldagem para produzir um artigo de multicamadas [0061] O processo desta invenção produz um artigo de multicamadas de design escolhido injetando um composto elastomérico entre duas camadas semicondutoras reticuladas para formar uma camada isolante que se liga, preferivelmente que se liga de modo coesivo, a pelo menos uma, preferivelmente a ambas as camadas semicondutoras. Necessariamente, camada isolante não necessita curar durante a etapa de fabricação e pode ser preparada a partir de um elastômero de baixo ponto de fusão para permitir uma injeção em baixa temperatura e rápido resfriamento para rápida remoção do molde. Numa incorporação, as camadas semicondutoras compreendendo um vinil alcoxissilano são individualmente reticuladas com peróxido durante a moldagem, antes de entrarem em contato com uma camada isolante. Numa etapa subsequente, injeta-se um composto compreendendo um elastômero olefínico enxertado com silano e silicone terminado por hidroxila entre e adesivamente, preferivelmente de modo coesivo, as camadas semicondutoras externas e internas reticuladas para formar uma camada isolante entre e adesivamente, preferivelmente de modo coesivo, ligada a cada uma das camadas semicondutoras. Durante cura fora do molde da camada isolante, atinge-se reticulação interfacial entre a camada isolante e as camadas semicondutoras.

[0062] Geralmente, para uma peça de voltagem média, a camada isolante é mais espessa que as camadas semicondutoras individualmente através da maior parte da peça. Entretanto, a espessura de isolação não é uniforme dentro de um dado design de peça e pode diminuir a menos que 1 mm na extremidade da peça e a mais que 12 mm no centro da peça. Peças de baixa voltagem seriam mais finas e peças de alta voltagem seriam mais espessas.

[0063] As composições a partir das quais se preparam as camadas semicondutoras e isolantes desta invenção podem conter também aditivos tais como, por exemplo, antioxidantes (por exemplo, fenóis impedidos tal como, por exemplo, IRGANOX™ 1010 uma denominação comercial de Ciba Specialty Chemicals), fosfitos (por exemplo, IRGAFOS™ 168 uma denominação comercial de Ciba Specialty Chemicals), estabilizadores de UV, aditivos de aderência, estabilizadores de luz (tais como aminas impedidas), plastificantes (tais como ftalato de dioctil e óleo de soja epoxidado), inibidores de pré-vulcanização, agentes desmoldantes, agentes de pegajosidade (tais como agentes de pegajosidade de hidrocarbonetos), ceras (tais como ceras de polietileno), óleos diluentes (tais como óleo de parafina e óleo mineral), corantes ou pigmentos até o ponto em que eles não interfiram com as propriedades físicas ou mecânicas desejadas das composições da presente invenção. Usam-se estes aditivos em quantidades conhecidas daqueles versados na técnica.

[0064] Na fabricação de uma peça podem ser usados vários métodos tais como aquele descritos em USP 6.796.820 e 6.905.356. Uma abordagem conveniente é moldar as camadas semicondutoras externas e internas numa etapa separada, montar a camada interna sobre um núcleo metálico para prendê-la no devido lugar, e depois monta-los sobre a camada externa. O conjunto assim montado é colocado em outro molde a fim de posicionar as camadas internas e externas de modo seguro para manter um vão entre elas. Depois, injeta-se o composto isolante a partir de uma passagem pré-executada na camada externa, todo o material flui e preenche o vão para fabricar uma peça acabada.

Incorporações específicas Camadas semicondutoras [0065] A Tabela 1 abaixo descreve a composição das camadas semicondutoras.

Tabela 1 - Composição de camadas semicondutoras [0066] Produzem-se amostras em escala de laboratório do composto semicondutor mostrado na Tabela 1 como se segue. Preparam-se os compostos suando um misturador de batelada Brabender de 250 cm . Inicialmente ajusta-se o misturador a 120°C e uma velocidade de rotor de 35 rpm. Primeiramente, carregam-se as resinas poliméricas no misturador, e depois se adiciona lentamente o negro de fumo e se mistura por 15 minutos. Quando possível, primeiramente se adiciona poliolefina e/ou borracha de hidrocarboneto, depois o negro de fumo, depois a borracha não poliolefínica, mas isto não pode ser sempre possível uma vez que algumas composições tornam isto impraticável para encher o misturador. Entretanto, em nenhum caso se prepara mistura-padrão para adição posterior da borracha não olefínica. Dependendo do nível de negro de fumo e do tipo de resina, a temperatura de fusão varia de 130°C a 140°C no final do ciclo de misturação. Em alguns casos é possível resfriar o material no misturador sem removê-lo; em outros casos é necessário remover o composto do misturador para resfria-lo antes da adição de peróxido. Em tais casos, recarrega-se o material para adição de peróxido. Em todos os casos, após adição do peróxido, combina-se a mistura por mais 10 minutos a 35 rpm para incorporar o peróxido garantindo, ao mesmo tempo, que a temperatura do composto permaneça abaixo de 125°C para impedir reticulação prematura. O composto assim preparado é moldado por compressão em placas de 75 milipolegadas que são curadas na prensa (Wabash Modelo #30-1212-451-4ST MBX) nas condições indicadas de cura de tempo e temperatura. Opcionalmente, antes de moldar, o composto pode também ser laminado numa temperatura menor que 100°C para homogeneização adicional como é prática na técnica.

[0067] Moldagem por compressão prensa as camadas semicondutoras em placas e cura tal como descrito na Tabela 4 .

Camada isolante [0068] A Tabela 2 descreve uma incorporação da composição da camada isolante.

Tabela 2 - Composição da camada isolante [0069] Usa-se plastômero ENGAGE™ 8200 (um copolímero de etileno/octeno) no material isolante juntamente com ENGAGE™ 7467 (um copolímero de etileno/buteno). Misturam-se os polímeros com VTMS e peróxido LUPEROX 101 (2,5-dimetil-2,5- di(terciobutil peroxi)hexano obtenível de Arkema), hidroxi-poli(dimetil siloxano) (PDMS Q1-3563), e se adiciona argila (TRANSLINK®-37). Prepara-se o composto isolante B quer em misturador de laboratório Brabender ou numa extrusora de composição de dois fusos. Depois, o composto isolante B é combinado com 5% de mistura-padrão de catalisador C (Tabela 3) num Brabender de 250 cm , a 35 rpm, por 10 minutos para boa homogeneização do catalisador e dos aditivos.

Tabela 3 - Composição de catalisador [0070] A composição de catalisador inclui antioxidantes (por exemplo, fenóis impedidos de IRGANOX™ 1010 e IRGANOX™ 1024) .

[0071] Prepara-se a mistura-padrão C numa extrusora de dois fusos ZSK-30 em temperaturas de fusão que não ultrapassam 200°C. Nesta etapa de composição, adiciona-se resina ENGAGE juntamente com os aditivos (IRGANOX™ 1010 e IRGANOX™ 1024) com alimentação de resina e se injeta catalisador líquido FASTCAT 4202 (dilaurato de dibutil estanho, Elf-Atochem/Arkema Corp.) como um líquido na extrusora. O composto é extrudado, resfriado e pelotizado para uso adicional. O mesmo composto também pode ser preparado em escala laboratorial num misturador de batelada Brabender.

[0072] Processo para produzir um artigo de multicamadas [0073] O material isolante B misturado com a mistura-padrão de catalisador C é então prensado contra as camadas preparadas com o composto semicondutor A a 180°C por 5 minutos para preparar um corpo de prova de camada dupla. Durante a prensagem das duas placas toma-se o cuidado de inserir um pedaço de uma folha de MYLAR a aproximadamente 1 polegada da extremidade das camadas a fim de que as placas possam estar livres, facilitando assim prende-las no analisador de esfoliação. As placas prensadas descansam por 5 dias em temperatura e umidade constantes em condições ambientes. Cortam-se corpos de prova de 0,5 polegada de largura e 8 polegadas de comprimento para o teste de esfoliação de aderência.

[0074] As placas são então testadas para aderência.

Executa-se um teste de força de esfoliação nas placas prensadas como se segue. Usa-se um analisador de tração Instron e as duas camadas do corpo de prova são abertas a um ângulo de 180° a fim de prender cada lado na garra oposta do analisador. Uma vez agarradas o analisador puxa uma extremidade, descascando uma camada numa velocidade de 20 polegada/min, enquanto a outra é mantida fixa. A esfoliação pode resultar numa delaminação limpa, ou em dilaceramento de uma camada, isto é, o material permanecería ligado à outra camada, ou ruptura simples de uma das camadas, A força de esfoliação é registrada pelo instrumento.

Tabela 4 - Resultados de aderência [0075] Os exemplos inventivos que têm VTMS ou VTMS/OH-PDMS na camada semicondutora não falharam na interface, enquanto que os exemplos comparativos falharam, indicando boa aderência entre camadas nos exemplos inventivos. Isto também é claramente indicado pelos dados de força de esfoliação. Com aderência plena a magnitude da força é realmente determinada por quão forte é sozinho o material compreendendo a camada, uma vez que a falha é uma falha de material em vez de uma falha de ligação.

Tabela 5 - Resultados de testes adicionais I

[0076] A Tabela 5 relata dados adicionais nos quais o composto semicondutor A do Exemplo 3 é modificado com VTES, e nos Exemplos 4 e 5 foi modificado adicionando uma porção do composto isolante B (enxertado com silano e reagiu com OH-PDMS tal como indicado anteriormente), depois o composto isolante B (contendo mistura-padrão de catalisador C) foi prensado contra o composto semicondutor A. Como mostra a Tabela 5, o corpo de prova de teste do Exemplo 3 exibe ligação completa enquanto que os corpos de prova de teste dos Exemplos 4 e 5 exibem ainda ligação coesiva pelo menos parcial.

[0077] Embora a invenção tenha sido descrita com determinados detalhes através da descrição precedente das incorporações preferidas, estes detalhes têm o propósito principal de ilustração. Muitas variações e modificações podem ser feitas por alguém habilitado na técnica sem se afastar do espírito e da abrangência da invenção descrita nas reivindicações seguintes.

REIVINDICAÇÕES

Claims (10)

1. Processo para fabricar um artigo de multicamadas, o artigo compreendendo duas camadas semicondutoras reticuladas separadas e ligadas a uma camada isolante, as camadas semicondutoras sendo formadas por um elastômero olefínico reticulável por peróxido e a camada isolante compreendendo uma composição compreendendo um elastômero olefínico enxertado com silano, caracterizado pelo fato de compreender as etapas de: (A) injetar o elastômero olefínico enxertado com silano entre as duas camadas semicondutoras reticuladas a fim de ter contato direto com cada camada semicondutora, e (B) reticular o elastômero olefínico enxertado com silano elastômero—olefínico—enxertado—e-em—silano—na ausência de um catalisador de peróxido.

2. Processo, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de o elastômero olefínico enxertado com silano ser modificado com poli(dialquil siloxano) terminado por silanol.

3. Processo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 e 2, caracterizado pelo fato de o elastômero olefínico reticulável com peróxido ser um elastômero de etileno.

4. Processo, de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 3, caracterizado pelo fato de a composição compreendendo o elastômero olefínico enxertado com silano compreender ainda um catalisador de cura.

5. Processo, de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 4, caracterizado pelo fato de o elastômero olefínico reticulável com peróxido ser enxertado com silano.

6. Processo, de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 5, caracterizado pelo fato de as camadas semicondutoras estarem sem peróxido residual suficiente para promover reticulação da composição a partir da qual se confecciona a camada isolante.

7. Processo, de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 6, caracterizado pelo fato de as camadas semicondutoras terem a mesma composição.

8. Processo, de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 7, caracterizado pelo fato de as camadas semicondutoras terem composições diferentes uma da outra.

9. Processo, de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 8, caracterizado pelo fato de a camada isolante reticular em temperatura ambiente.

10 . Processo, de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 9, caracterizado pelo fato de a camada isolante formar uma ligação coesiva com pelo menos uma das camadas semicondutoras.