BR112013008906B1 - Cabo compreendendo uma camada que é formada de uma composição contendo grupos epóxi e processo para produção do mesmo - Google Patents

Cabo compreendendo uma camada que é formada de uma composição contendo grupos epóxi e processo para produção do mesmo Download PDF

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Abstract

cabo compreendendo uma camada que é formada de uma composição contendo grupos epóxi. a presente invenção refere-se a um cabo compreendendo um condutor por uma ou mais camada(s), em que pelo menos uma camada compreende uma composição de poliolefina compreendendo: um polímero de olefina (a) compreendendo grupos epóxi; pelo menos um agente de reticulação (b) que acelera a reação de reticulação de grupos epóxi; e opcionalmenmte uma carga condutora.

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para CABO COMPREENDENDO UMA CAMADA QUE É FORMADA DE UMA COMPOSIÇÃO CONTENDO GRUPOS EPÓXI E PROCESSO PARA PRODUÇÃO DO MESMO.
[0001] A presente invenção refere-se a uma camada de cabo que é formada de uma composição de poliolefina compreendendo grupos epóxi e um processo para sua produção e um processo para sua reticulação.
[0002] Em cabos de força, tais como cabos de força para tensão média (6 a 36 kV) e tensões altas (>36 kV), o condutor elétrico é geralmente revestido primeiro com uma camada semicondutora interna, seguido por uma camada isolante, então uma camada semicondutora externa, seguido por camada(s) opcional tal como camada(s) de barreira de água e no exterior opcionalmente camada(s) de revestimento. As camadas do cabo são geralmente baseadas em tipos diferentes de polímeros de etileno.
[0003] A camada de isolamento e as camadas semicondutoras normalmente consistem em homo- e copolímeros de etileno que são preferivelmente reticulados. LDPE (polietileno de baixa densidade (Low Density Polyethylene), isto e, polietileno preparado através de polimerização de radical em alta pressão) reticulado com peróxido, por exemplo, peróxido de dicumila, em conexão com a extrusão do cabo, se tornou o material de isolamento de cabo predominante. A camada semicondutora interna normalmente compreende um copolímero de etileno, tal como um copolímero de etileno-acetato de vinila (EVA), copolímero de etileno metacrilato (EMA), copolímeros de etileno acrilato de etila (EEA), copolímero de etileno acrilato de butila (EBA), agente de reticulação (por exemplo, peróxido) e quantidade suficiente e tipo de carga condutora para produzir a composição semicondutora. A composição da camada semicondutora externa pode diferir da compo
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2/65 sição da camada semicondutora interna dependendo de se ela tem que ser removível. Se a camada semicondutora externa não tiver que ser removível, a composição usada pode ser do mesmo tipo que para a camada semicondutora interna.
[0004] Embora composições da técnica anterior para camadas em cabos elétricos sejam satisfatórias para muitas aplicações, há sempre um desejo em melhorar suas características tais como processabilidade e temperatura de reticulação e eliminar ou reduzir quaisquer desvantagens que eles possam ter.
[0005] Uma desvantagem de camadas de cabo comuns é que a reticulação de camadas de cabos é realizada usando peróxido. Reticulação usando peróxidos sofre de algumas desvantagens. Por exemplo, subprodutos de baixo peso molecular são formados durante reticulação que têm odor desagradável. Ainda, antes da extrusão da composição de poliolefina o peróxido tem que ser adicionado em uma etapa de processamento separada no polímero que aumenta o ciclo. Ainda, para obter uma densidade de reticulação alta, peróxido orgânico é requerido, o qual libera após degradação do peróxido um nível alto de subprodutos indesejados. A temperatura de degradação de peróxido limita a temperatura de fusão possível máxima no extrusor para cerca de 140° C. Acima desta temperatura, reticulação vai ocorrer no extrusor, o que vai resultar em partículas de gel ou chamuscadas no cabo. No entanto, a temperatura de fusão máxima a 140° C no extrusor limita o rendimento do extrusor e poderia resultar em uma velocidade de produção menor.
[0006] Desta maneira, é objetivo da presente invenção prover um cabo que possa ser reticulado para o grau de reticulação requerido com uma quantidade menor de peróxido ou até mesmo não usando nenhum peróxido.
[0007] Além disso, é um objetivo adicional da presente invenção
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3/65 prover uma composição semicondutora que possa ser reticulada em temperatura alta e em velocidade de linha de cabo alta.
[0008] Os objetivos acima são alcançados pela presente invenção através da provisão de um cabo compreendendo um condutor circundado por uma ou mais camada(s), onde pelo menos uma camada compreende, preferivelmente consiste em, uma composição de poliolefina compreendendo,
- um polímero de olefina (A) compreendendo grupos epóxi;
- pelo menos um agente de reticulação (B) que acelera a reação de reticulação de grupos epóxi e que é selecionado de (i) ácidos de Lewis, (ii) ácidos de Bronsted diferentes de ácidos carboxílicos, (iii) ou quaisquer misturas dos mesmos, e
- opcionalmente uma carga condutora, preferivelmente negro-de-fumo.
[0009] O cabo da invenção é referido aqui apenas como cabo.
[00010] Na presente invenção, o termo formado de compreende também o caso onde a composição foi submetida a condições sob as quais reticulação dos grupos epóxi promovida pelo agente de reticulação (B) acontece. Desta maneira, a camada pode compreender, preferivelmente consiste em, a composição ou produto obtido a partir da composição após reticulação.
[00011] O termo circundado compreende que a respectiva camada está diretamente ligada ao condutor bem como que uma ou mais camadas adicionais estão presentes entre a respectiva camada e o condutor.
[00012] A composição de poliolefina da invenção compreendida em pelo menos uma camada de cabo é referida aqui também apenas como composição de poliolefina e o polímero de olefina (A) compreendendo grupos epóxi é referido aqui também apenas como polímero de
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4/65 olefina (A).
[00013] O termo condutor significa aqui acima e abaixo que o condutor compreende um ou mais fios. O fio pode ser de qualquer uso e ser, por exemplo, fio óptico, de telecomunicação ou elétrico. Além disso, o cabo pode compreender um ou mais tais condutores. Preferivelmente o condutor é um condutor elétrico e compreende um ou mais fios de metal.
[00014] Ácidos de Lewis ou ácidos de Bronsted como o agente de reticulação (B) são acreditados catalisar a reação de reticulação, mas sem uma mudança líquida substancial na quantidade desta substância no sistema. Ainda, no nível molecular, o agente de reticulação (B) é acreditado ser regenerado, pelo menos parcialmente, durante cada conjunto de eventos químicos microscópicos conduzindo de uma entidade molecular de reagente para uma entidade molecular de produto de acordo com a definição de catalisador na IUPAC, Pure Appl. Chem., 66, 1077-1184 (1994) que é aqui incorporado a título de referência. Regenerar pelo menos parcialmente significa que, como bem conhecido, o efeito do agente de reticulação pode ser influenciado por outros componentes presentes na composição de polímero.
[00015] A quantidade usada do presente agente de reticulação (B) pode ser escolhida, dependendo do efeito catalítico desejado.
[00016] Foi surpreendentemente constatado que o presente tipo novo de agente de reticulação de epóxi (B) provê uma capacidade de reticulação superior dos grupos epóxi. Desta maneira, a quantidade de agentes de formação de radical, tal como peróxido, pode ser reduzida ou completamente evitada. Também, a quantidade de subprodutos voláteis formados durante a reação de reticulação é vantajosamente baixa. Desta maneira, a segurança é aperfeiçoada e, ainda, o ciclo de produção é diminuído uma vez que uma etapa de processamento extra, tal como etapa de desgaseificação, é reduzida ou evitada. Além
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5/65 disso, os cabos obtidos têm menos problemas de odor.
[00017] Preferivelmente a pelo menos uma camada do cabo é selecionada de uma camada de isolamento, uma camada semicondutora ou uma camada de revestimento, preferivelmente de uma camada de isolamento ou uma camada semicondutora.
[00018] No caso de uma camada semicondutora compreender a composição de poliolefina da invenção, então a composição compreende ainda carga condutora. Desta maneira, a composição de poliolefina compreendendo ainda uma carga condutora e presente na camada semicondutora é referida aqui também apenas como composição de poliolefina semicondutora.
[00019] Preferivelmente, a resistividade de volume da composição de poliolefina semicondutora, determinada de acordo com ISO 3915 (1981) em temperatura ambiente, não é maior do que 100000 ohm*cm, preferivelmente não mais do que 1000 ohm*cm.
[00020] O cabo é preferivelmente um cabo de força, preferivelmente um cabo de força operando em tensões de 6 kV a 36 kV e conhecidos como cabos de tensão média (MV) (Medium Voltage), em tensões maiores do que 36 kV, conhecidas como cabos de alta tensão (HV) (High Voltage) ou cabos de tensão extra alta (EHV) (Extra High Voltage), e sobretudo preferivelmente um cabo MV. Os termos têm significados bem conhecidos e indicam o nível de operação de tais cabos.
[00021] Mais preferivelmente o cabo é um cabo de força compreendendo um condutor circundado por pelo menos uma camada semicondutora interna, uma camada de isolamento e uma camada semicondutora externa, nesta ordem, onde pelo menos uma camada compreende,
- um polímero de olefina (A) compreendendo grupos epóxi;
- pelo menos um agente de reticulação (B) que acelera a reação de reticulação de grupos epóxi e que é selecionado de
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6/65 (i) ácidos de Lewis (ii) ácidos de Bronsted diferentes de ácidos carboxílicos; ou (iii) quaisquer misturas dos mesmos, e
- opcionalmente uma carga condutora.
[00022] Opcionalmente, uma ou mais da(s) outra(s) camada(s) compreende, preferivelmente consiste em, uma composição de poliolefina (b) compreendendo
- um polímero de olefina (A) compreendendo grupos epóxi; e
- pelo menos um agente de reticulação (B1) que acelera a reação de reticulação de grupos epóxi, preferivelmente pelo menos um agente de reticulação (B1) que é selecionado de (i) ácidos de Lewis, (ii) ácidos de Bronsted diferentes de ácidos carboxílicos, (iii) aminas compreendendo pelo menos um grupo amino, (iv) álcoois compreendendo pelo menos dois grupos OH, (v) anidridos de ácidos carboxílicos, (vi) ácidos carboxílicos compreendendo pelo menos um grupo de ácido carboxílico, [00023] ou quaisquer misturas dos mesmos.
[00024] Com mais preferência ainda, o cabo é um cabo de força compreendendo um condutor circundado por pelo menos uma camada semicondutora interna, uma camada de isolamento e uma camada semicondutora externa, nesta ordem, onde a pelo menos uma camada compreende, preferivelmente consiste em, a composição de poliolefina que compreende.
- um polímero de olefina (A) compreendendo grupos epóxi;
- pelo menos um agente de reticulação (B) que acelera a reação de reticulação de grupos epóxi e que é selecionado de (i) ácidos de Lewis,
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7/65 (ii) ácidos de Bronsted diferentes de ácidos carboxílicos; ou (iii) quaisquer misturas dos mesmos, e
- opcionalmente uma carga condutora, [00025] e, opcionalmente, uma ou mais da(s) outra(a) camada(s) compreende, preferivelmente consiste em, uma composição de poliolefina (b) compreendendo
- um polímero de olefina (A) compreendendo grupos epóxi; e
- pelo menos um agente de reticulação (B1) que acelera a reação de reticulação de grupos epóxi, preferivelmente pelo menos um agente de reticulação (B1) que é selecionado de (i) ácidos de Lewis, (ii) ácidos de Bronsted diferentes de ácidos carboxílicos, (iii) aminas compreendendo pelo menos um grupo amino, (iv) álcoois compreendendo pelo menos dois grupos OH, (v) anidridos de ácidos carboxílicos, (vi) ácidos carboxílicos compreendendo pelo menos um grupo de ácido carboxílico, [00026] ou quaisquer misturas dos mesmos.
[00027] Em qualquer uma das modalidades preferidas acima, o uso de peróxido com os problemas indesejados conforme acima discutido pode ser notadamente reduzido ou completamente evitado.
[00028] Desta maneira, a composição de poliolefina contém preferivelmente no máximo 3,0% em peso, preferivelmente menos do que 2,0% em peso, mais preferivelmente de a partir de 0 a menos do que 1,5% em peso, de agentes de formação de radical tais como peróxidos, com mais preferência ainda, a composição de poliolefina é livre de qualquer peróxido adicionado. Com mais preferência ainda, as composições de polímero usadas para produzir as camadas de cabo contêm no máximo 3,0% em peso, preferivelmente menos do que
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2,0% em peso, mais preferivelmente de a partir de 0 a menos do que 1,5% em peso, de peróxidos, com mais preferência ainda, a composição de poliolefina é livre de qualquer peróxido adicionado e sobretudo preferivelmente livre de qualquer agente de formação de radical.
[00029] A composição de poliolefina da invenção também tem propriedades de remoção muito boas que são vantajosas, por exemplo, em aplicações semicondutoras removíveis em fio e cabo, onde camadas semicondutoras removíveis são desejadas.
[00030] Com mais preferência ainda o cabo de força compreende um condutor circundado por pelo menos uma camada semicondutora interna, uma camada de isolamento e uma camada semicondutora externa, nesta ordem, onde pelo menos uma da camada semicondutora interna e da camada semicondutora externa compreende, preferivelmente consiste em, a composição de poliolefina compreendendo,
- um polímero de olefina (A) compreendendo grupos epóxi; e
- pelo menos um agente de reticulação (B) que acelera a reação de reticulação de grupos epóxi e que é selecionado de (i) ácidos de Lewis (ii) ácidos de Bronsted diferentes de ácidos carboxílicos; ou (iii) quaisquer misturas dos mesmos, e
- uma carga condutora.
[00031] O cabo de força mais preferido compreende um condutor circundado por pelo menos uma camada semicondutora interna, uma camada de isolamento e uma camada semicondutora externa, nesta ordem, onde pelo menos a camada semicondutora externa compreende a composição de poliolefina semicondutora que compreende,
- um polímero de olefina (A) compreendendo grupos epóxi;
- pelo menos um agente de reticulação (B) que acelera a reação de reticulação de grupos epóxi e que é selecionado de
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9/65 (i) ácidos de Lewis (ii) ácidos de Bronsted diferentes de ácidos carboxilicos; ou (iii) quaisquer misturas dos mesmos, e
- uma camada condutora;
[00032] e, opcionalmente, uma o mais da(s) outra(s) camada(s), preferivelmente pelo menos a camada de isolamento, compreende, preferivelmente consiste em, uma composição de poliolefina (b) compreendendo
- um polimero de olefina (A) compreendendo grupos epóxi; e
- pelo menos um agente de reticulação (B1) que acelera a reação de reticulação de grupos epóxi, preferivelmente pelo menos um agente de reticulação (B1) que é selecionado de (i) ácidos de Lewis, (ii) ácidos de Bronsted diferentes de ácidos carboxilicos, (iii) aminas compreendendo pelo menos um grupo amino, (iv) álcoois compreendendo pelo menos dois grupos OH, (v) anidridos de ácidos carboxilicos, (vi) ácidos carboxilicos compreendendo pelo menos um grupo de ácido carboxilico, [00033] ou quaisquer misturas dos mesmos.
[00034] Na modalidade preferida a camada semicondutora externa compreende, preferivelmente consiste em, a composição de poliolefina semicondutora conforme definido acima ou abaixo, e a camada de isolamento compreende, preferivelmente consiste em, a composição de poliolefina (b) conforme definido acima ou abaixo.
[00035] Tal modalidade de cabo permite reticulação do cabo sem usar peróxido, o que é muito benéfico em vista dos problemas causados pelo uso de peróxido conforme acima discutido.
[00036] Os subgrupos preferidos que seguem, e variantes dos
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10/65 componentes, isto é, polímero de olefina (A), agente de reticulação (B) ou agente de reticulação (B1), podem ser combinados em qualquer ordem e se aplicam naturalmente para ambas a composição de poliolefina, a composição de poliolefina semicondutora e a composição de poliolefina (b), bem como cabo, da invenção.
[00037] Preferivelmente, o agente de reticulação (B) está presente em uma quantidade de pelo menos 0,05% em peso, mais preferivelmente de pelo menos 0,1% em peso e, sobretudo, preferivelmente de pelo menos 0,2% em peso, com base na quantidade de polímero de olefina (A) e agente de reticulação (B).
[00038] O agente de reticulação (B) está preferivelmente presente em uma quantidade de 8,0% em peso ou menos, mais preferivelmente em uma quantidade de 5,0% em peso ou menos e, sobretudo, preferivelmente em uma quantidade de 2,0% em peso ou menos, com base na quantidade de polímero de olefina (A) e agente de reticulação (B).
[00039] Os ácidos de Lewis e os ácidos de Bronsted adequados como o agente de reticulação (B) são bem conhecidos e comercialmente disponíveis e podem ser produzidos de acordo com ou analogamente a uma literatura conhecida.
[00040] Ácido de Lewis como o agente de reticulação (B) é definido aqui por uma entidade molecular (e a espécie química correspondente) que é um aceitador de par de elétron e então capaz de reagir com uma base de Lewis para formar um aduto de Lewis, através do compartilhamento do par de elétron fornecido pela base de Lewis.
[00041] Preferivelmente ácido de Lewis é selecionado de compostos contendo lantanídeos ou um elemento de grupos 2 a 14 da tabela periódica IUPAC (1989) exceto os elementos do grupo 7 da tabela periódica IUPAC (1989) e Be, C, Si, Ge, Tl, Pb, Tc, Hg e Cd. Na presente invenção lantanídeos são lântano, cério, praseodímio, neodímio, samário, európio, gadolínio, térbio, disprósio, hólmio, érbio, túlio, itérbio
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11/65 ou lutécio.
[00042] Os ácidos de Lewis mais preferidos são compostos da fórmula (I) que seguem
M+mLn (I), onde [00043] M é um elemento selecionado de lantanídeos ou um elemento de grupos 2 a 14 da tabela periódica IUPAC (1989) exceto os elementos do grupo 7 da tabela periódica IUPAC (1989) e Be, C, Si, Ge, Tl, Pb, Tc, Hg e Cd, [00044] cada L é igual ou diferente e é um ligante ligado a M; e [00045] m é 1 a 4 e n é 1 a 4, contanto que m-n seja 0.
[00046] O inteiro n então depende do estado de oxidação +m e é escolhido para prover uma carga líquida do composto M+m Ln sendo 0.
[00047] Em um subgrupo mais preferido de ácidos de Lewis de compostos de fórmula (I):
[00048] M é selecionado de lantanídeos e um elementos dos grupos 4, 11, 12, 13 e 14 da tabela periódica IUPAC (1989) exceto os elementos do grupo 7 da tabela periódica IUPAC (1989) e C, Si, Ge, Tl, Pb, Tc, Hg e Cd, mais preferivelmente M é um elemento selecionado do grupo 4, 11, 12, 13 ou 14 conforme acima definido, mais preferivelmente M é selecionado de Ti (titânio), Zr (zircônio), Hf (háfnio), Sn (estanho), Al (alumínio), Cu (cobre), Zn (zinco) e B (boro), mais preferivelmente M é Ti, Al, Sn, Zn ou Cu, sobretudo preferivelmente M é Ti, Zn, Cu ou Al e, ainda mais preferivelmente, de Ti ou Al;
[00049] cada L é independentemente selecionado de
- grupo hidrocarbila opcionalmente substituído saturado ou parcialmente insaturado;
- sistema de anel hidrocarbila aromático opcionalmente substituído;
- dois ou mais L são independentemente um grupo hidrocarbila divalente saturado ou parcialmente insaturado ligado aos ou-
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12/65 tros dois ou mais L através de um átomo de X e formam junto com M um sistema de anel que pode ser opcionalmente substituído, X é carbono ou um heteroátomo,
- onde cada grupo hidrocarbila como L ou em um sistema de anel formado por dois ou mais L pode conter independentemente um ou mais heteroátomos selecionados de N, O, P, S ou Si, preferivelmente de um ou mais de N, O, P e
- onde o número de substituintes opcionais, se presentes em qualquer L ou no sistema de anel formado por dois ou mais L, é independentemente 1 a 4;
- grupo OH;
- halogênio, preferivelmente grupo -F, -Cl, -Br;
- grupo CF3SO3-;
- grupo metanossulfonato de metila ou etila; e [00050] m é 2 ou 4 e n é 2 ou 4 contanto que m-n seja 0.
[00051] O termo opcional na presente invenção significa pode ou não estar presente, por exemplo, opcionalmente substituído compreende as possibilidades que um substituinte esteja presente ou não esteja presente. O termo não substituído significa naturalmente que nenhum substituinte está presente.
[00052] Os subgrupos de compostos de fórmula (I) preferidos abaixo são generalizáveis em qualquer combinação(ões):
[00053] A posição do heteroátomo em grupo hidrocarbila opcionalmente substituído linear ou ramificado saturado parcialmente insaturado ou em sistema de anel hidrocarbila opcionalmente substituído aromático ou no sistema de anel formado por dois ou três ou mais L junto com M não é limitada. Desta maneira, qualquer hidrocarbila pode ser ligada a M através de um heteroátomo e/ou os átomos de carbono de qualquer hidrocarbila podem ser interrompidos por um ou mais heteroátomos.
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13/65 [00054] Os substituintes opcionais podem ser ligados a um carbono ou um heteroátomo do grupo hidrocarbila. Os substituintes opcionais são selecionados independentemente de um grupo funcional que é preferivelmente selecionado de um ou mais de =O, -OH, NR1R2, onde R1 ou R2 são H ou C1-C12 alquila; -COOR4, onde R4 é H ou C1-C12 alquila -CONR5, onde R5 é H ou C1-C12 alquila; halogênio, que é preferivelmente F, Cl ou Br, -OH; metanossulfonato de metila ou etila; CF3SO3- ou de uma hidrocarbila com até 20 átomos de carbono no caso de qualquer sistema de anel presente em ou formado pela hidrocarbila.
[00055] Qualquer sistema de anel presente em L ou formados por dois ou mais L pode ser sistema de anel monocíclico ou policíclico. Policíclico significa sistemas de anel fundidos e também sistemas de anel formados por três ligantes L ligados uns aos outros através de X e M. No caso de dois ou mais L formarem um sistema de anel, o anel pode ser saturado, parcialmente insaturado ou aromático, preferivelmente saturado. O número de átomos no anel em qualquer sistema de anel é preferivelmente 5 a 14.
[00056] No subgrupo preferido de compostos de fórmula (I) o grupo hidrocarbila substituído ou não substituído saturado ou parcialmente insaturado como L é mais preferido (i) um grupo hidrocarbila opcionalmente substituído linear ou ramificado, saturado ou parcialmente insaturado com até 30 átomos de carbono; mais preferivelmente C1-C20 alquila linear ou ramificada, C2-C20 alquenila linear ou ramificada ou C2-C20 alquinila linear ou ramificada, mais preferivelmente C1-C20 alquila linear ou ramificada ou C2C20 alquenila linear ou ramificada;
(ii) um grupo hidrocarbila opcionalmente substituído linear ou ramificado, saturado ou parcialmente insaturado que carrega uma porção hidrocarbila cíclica saturada ou parcialmente insaturada ou um
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14/65 grupo hidrocarbila opcionalmente substituído linear ou ramificado, saturado ou parcialmente insaturado que carrega uma porção hidrocarbila aromática; preferivelmente um grupo hidrocarbila opcionalmente substituído linear ou ramificado, saturado ou parcialmente insaturado que carrega uma porção hidrocarbila cíclica saturada ou parcialmente insaturada; ou (iii) um grupo hidrocarbila cíclico opcionalmente substituído saturado ou parcialmente insaturado onde um ou mais átomos no anel são opcionalmente um heteroátomo selecionado de N, O, P, S ou Si, preferivelmente N, O ou P.
[00057] Qualquer grupo hidrocarbila cíclico opcionalmente substituído é preferivelmente saturado e contém 5 a 7 átomos no anel. Qualquer sistema de anel aromático opcionalmente substituído é preferivelmente um sistema de anel fenila, naftila ou antraceno opcionalmente substituído.
[00058] O subgrupo mais preferido são compostos de fórmula (I), onde o grupo hidrocarbila substituído ou não substituído saturado ou parcialmente insaturado como L é (i) um grupo hidrocarbila opcionalmente substituído linear ou ramificado, saturado ou parcialmente insaturado; mais preferivelmente C1-C20 alquila linear ou ramificada, C2-C20 alquenila linear ou ramificada ou C2-C20 alquinila linear ou ramificada, mais preferivelmente C1-C20 alquila linear ou ramificada ou C2-C20 alquenila linear ou ramificada;
(ii) um grupo hidrocarbila opcionalmente substituído linear ou ramificado, saturado ou parcialmente insaturado que carrega uma porção hidrocarbila cíclica saturada ou parcialmente insaturada ou um grupo hidrocarbila opcionalmente substituído linear ou ramificado, saturado ou parcialmente insaturado que carrega uma porção hidrocarbila aromática opcionalmente substituída; preferivelmente um grupo hi
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15/65 drocarbila opcionalmente substituído linear ou ramificado, saturado ou parcialmente insaturado, que carrega uma porção hidrocarbila cíclica saturada ou parcialmente insaturada; ou (iii) um grupo hidrocarbila cíclico opcionalmente substituído saturado ou parcialmente insaturado onde um ou mais átomos no anel são opcionalmente um heteroátomo selecionado de N, O, P, S ou Si (preferivelmente N, O ou P).
[00059] Em um subgrupo ainda mais preferido de compostos de fórmula (I):
[00060] M é Ti, Zr, Hf, Sn, Cu, Zn ou Al, preferivelmente Ti, Sn, Zn, Cu ou Al;
[00061] cada L é um grupo compreendendo 1 a 30 átomos de carbono e independentemente selecionado de hidrocarbila opcionalmente substituída sem quaisquer heteroátomos; grupo -O-hidrocarbila opcionalmente substituído; grupo -O-(C=O)-hidrocarbila; grupo -O-(P=O)hidrocarbila; ou dois ou três L são -O-hidrocarbila- ligados uns aos outros através de um átomo de X, que é átomo de C ou N, e formam junto com M um sistema de anel cíclico; onde cada hidrocarbila é independentemente conforme acima definido; e [00062] n é 4 em caso de Ti, Zr, Hf ou Sn; 3 em caso de Al ou B; e 2 em caso de Cu ou Zn.
[00063] Nos ácidos de Lewis mais preferidos como o agente de reticulação (B) está o subgrupo de compostos de fórmula (I), onde [00064] M é Ti, Sn ou Al e sobretudo preferivelmente Ti ou Al;
[00065] cada L é um grupo hidrocarbila selecionado independentemente a partir de
- C1-C20 alquila linear ou ramificada opcionalmente carregando um ou dois, preferivelmente um, se presente, substituinte(s) conforme acima definido, preferivelmente C1-C20 alquila linear ou ramificada;
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--O-(Ci-C20 alquila linear ou ramificada) opcionalmente carregando um ou dois, preferivelmente um, se presente, substituinte(s) conforme acima definido. —O-(C2-C20 alquenila linear ou ramificada) opcionalmente carregando um ou dois, preferivelmente um, se presente, substituinte(s) conforme acima definido, mais preferivelmente —O-(C2-C20 alquenila linear ou ramificada) opcionalmente e preferivelmente carregando um ou dois, preferivelmente um, substituinte que é preferivelmente (=O);
--O-(P=O) (C1-C20 alquila linear ou ramificada) opcionalmente carregando um ou dois, preferivelmente um, se presente, substituinte(s) conforme acima definido, -O-(P=O)- (C2-C20 alquenila linear ou ramificada) opcionalmente carregando um ou dois, preferivelmente um, se presente, substituinte(s) conforme acima definido, mais preferivelmente O-(P=O)- (C1-C20 alquila linear ou ramificada); ou
- três L são independentemente —O-etileno, cada um ligado a X que é N e os três L formam junto com M um sistema de anel policíclico; e [00066] n é 4 em caso de Ti, Zr, Hf ou Sn, 3 em caso de Al ou B e 2 em caso de Cu ou Zn.
[00067] No subgrupo dos compostos de fórmula (I) preferido acima no caso de três L serem independentemente —O-etileno- cada um ligado a X que é N e os três L formam junto com M um sistema de anel policíclico, então m é preferivelmente Ti, n é 4 e o L restante é —O((C1-C12)alquila linear ou ramificada), preferivelmente —O-((CiC6)alquila linear ou ramificada).
[00068] Exemplos de ácidos de Lewis particularmente preferidos como o agente de reticulação (B) são (trietanolatoamina) Ti—O-R20, onde R20 é uma (C1-C12)alquila linear ou ramificada, preferivelmente uma (C1-C6)alquila linear ou ramificada, tal como trietanolatoamina isopropanolato de titânio (número CAS 74665-17-1). Ácidos de Lewis
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17/65 particularmente preferidos adicionais são tetrabutanolato de zircônio (número CAS 1071-76-7), tris(dietilfosfinato)alumínio (número CAS 225789-38-8), diestearato de alumínio (número CAS 300-92-5), Dioctilestanhodilaureato (número CAS 3648-18-81), monoisopropanolato de triestearato de titânio, hidrato de acetilacetonato de zinco (II) (número CAS 108503-47-5), acetilacetonato de cobre (II) (número CAS: 1339516-9), di-isopropanolato de diacetilacetonato de titânio (número CAS: 27858-32-8), Butóxido de titânio(IV) (número CAS 5593-70-4), bis(acetilacetonato) de di-isopropóxido de titânio (número CAS 1792772-9), Isopropóxido de titânio (4) (número CAS 546-68-9); Tetracis(2etilexil) ortotitanato (número CAS 1070-10-6), Tetracis(trietanolaminato)zircônio(IV) (número CAS 101033-44-7), Estearato de zinco (número CAS 557-05-1), Complexo de Trifluoreto de boro etilamina (número CAS 75-23-0). O ácido de Lewis mais preferido é selecionado de trietanolatoamina isopropanolato de titânio (número CAS 74665-17-1); tris(dietilfosfinato)alumínio (número CAS 225789-38-8); Bis(acetilacetonato) de di-isopropóxido de titânio (número CAS 1792772-9); Dioctilestanhodilaureato (número CAS 3648-18-81); Hidrato de acetilacetonato de zinco (III) (número CAS 108503-47-5); e Acetilacetonato de cobre(III) número CAS 13395-16-9. Ácido de Lewis sobretudo preferido é selecionado de trietanolatoamina isopropanolato de titânio (número CAS 74665-17-1).
[00069] Em ainda outra modalidade preferida, cada L é um grupo selecionado independentemente a partir de:
- C1-C20 alquila linear ou ramificada carregando opcionalmente um ou dois, preferivelmente um, se presente, substituinte(s) conforme acima definido, preferivelmente C1-C20 alquila linear ou ramificada;
--O-(Ci-C20 alquila linear ou ramificada) opcionalmente carregando um ou dois, preferivelmente um, se presente, substituin
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18/65 te(s) conforme acima definido, —O-(C2-C20 alquenila linear ou ramificada) opcionalmente carregando um ou dois, preferivelmente um, se presente, substituinte(s) conforme definido acima, mais preferivelmente —O- (C2-C20 alquenila linear ou ramificada) opcionalmente e preferivelmente carregando um ou dois, preferivelmente um, substituinte que é preferivelmente (=O).
—O-(P=O)- (C1-C20 alquila linear ou ramificada) opcionalmente carregando um ou dois, preferivelmente um, se presente, substituinte(s) conforme definido acima, —O-(P=O)-(C2-C20 alquenila linear ou ramificada) carregando opcionalmente um ou dois, preferivelmente um, se presente, substituinte(s) conforme acima definido, mais preferivelmente O-(P=O)-(Ci-C20 alquila linear ou ramificada); ou
- três L são independentemente —O-etileno-, cada um ligado a X que é N e os três L formam junto com M um sistema de anel policíclico; e [00070] Como os ácidos de Bronsted como o agente de reticulação (B), o ácido de Bronsted é definido aqui ser um composto que age como um doador de próton. Ácidos de Bronsted preferidos como o agente de reticulação (B) são ácidos sulfônicos ou quaisquer anidridos ou outros derivados dos mesmos, mais preferivelmente um ácido sulfônico orgânico, mais preferivelmente um grupo hidrocarbila substituído com pelo menos um substituinte ácido sulfônico (incluindo CF3-SO2-OSO2-CF3 e CH3-SO2-CH3) ou um sistema de anel hidrocarbila aromático carregando pelo menos um substituinte ácido sulfônico e opcionalmente substituinte adicionais, preferivelmente carregando um ou mais substituintes hidrocarbila até 50 átomos de carbono. O sistema de anel hidrocarbila aromático e hidrocarbila são conforme acima definido para ácido de Lewis. No ácido sulfônico orgânico, um, dois ou mais grupos de ácido sulfônico podem estar presentes. Ácidos sulfônicos adequados como o agente de reticulação (B) são, por exemplo, aqueles usa
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19/65 dos como catalisadores de condensação de silano e descritos, por exemplo, nas EP736065, EP1849816, EP1309631, EP1309632, US6441097B e US2008097038A.
[00071] O ácido de Bronsted mais preferido como o agente de reticulação (B) é o ácido sulfônico orgânico aromático que compreende o elemento estrutural:
Ar(SOsH)x (II) [00072] onde Ar é um grupo arila que pode ser substituído ou não substituído, e se substituído, então preferivelmente com pelo menos um grupo hidrocarbila até 50 átomos de carbono, e x sendo pelo menos 1, ou um precursor do ácido sulfônico de fórmula (II) incluindo um anidrido ácido do mesmo ou um ácido sulfônico de fórmula (II) que foi provido com um grupo(s) de proteção hidrolisável, por exemplo, um grupo acetila que é removível através de hidrólise.
[00073] O ácido sulfônico de fórmula (II) como o agente de reticulação (B) pode compreender a unidade estrutural de acordo com a fórmula (II) uma ou várias vezes, por exemplo, duas ou três vezes (como uma unidade de repetição (II)). Por exemplo, duas unidades estruturais de acordo com a fórmula (II) podem ser ligadas umas às outras através de um grupo de ligação tal como um grupo alquileno.
[00074] Preferivelmente, no ácido sulfônico de fórmula (II) como o agente de reticulação (B) fórmula (II) x é 1, 2 ou 3, e mais preferivelmente x é 1 ou 2.
[00075] Mais preferivelmente, compostos de fórmula (II), onde Ar é um grupo fenila, um grupo naftaleno ou um grupo aromático compreendendo três anéis fundidos tais como fenantreno e antraceno.
[00076] Com mais preferência ainda, o ácido sulfônico aromático orgânico de fórmula (II) como os ácidos de Bronsted mais preferidos como agente de reticulação (B) tem de a partir de 6 a 200 átomos de C, mais preferivelmente de a partir de 7 a 100 átomos de C.
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20/65 [00077] Exemplos não limitantes de compostos de ácido sulfônico de fórmula (II) são ácido p-tolueno sulfônico, ácido 1-nafltaleno sulfônico, ácido 2-naftaleno sulfônico, acetil p-tolueno sulfonato, acetilmetano-sulfonato, ácido dodecil benzeno sulfônico, octadecanoilmetanossulfonato e ácido tetrapropil benzeno sulfônico; cada um pode ser substituído adicionalmente.
[00078] Ácido de Bronsted ainda mais preferido como o agente de reticulação (B) é o ácido sulfônico de fórmula (II), que é substituído, isto é, Ar é um grupo arila que é substituído com pelo menos um grupo Ci a C30 hidrocarbila. Neste subgrupo mais preferido do ácido sulfônico de fórmula (II), é ainda mais preferido que Ar seja um grupo fenila e x seja pelo menos um (isto é, fenila é substituída com pelo menos um S(=O)2H), mais preferivelmente x é 1, 2 ou 3 e mais preferivelmente x é i ou 2.
[00079] O ácido sulfônico mais preferido como o agente de reticulação (B) é o ácido sulfônico (II) que é um ácido p-tolueno sulfônico, isto é, 1-metila, 4-S(=O)2OH benzeno, por exemplo, ácido p-tolueno sulfônico (número CAS 6192-52-5).
[00080] O agente de reticulação (B) mais preferido é selecionado de ácidos de Lewis.
[00081] Como agente reticulante (B1), tal agente é preferivelmente selecionado de (i) ácidos de Lewis conforme acima definido;
(ii) ácidos de Bronsted diferentes de ácidos carboxílicos conforme acima definido;
(iii) aminas compreendendo pelo menos um grupo amino são preferivelmente selecionadas de uma (mono, di ou tri)amina alifática saturada com até 50, preferivelmente 1 a 20, átomos de carbono; (mono, di ou tri)amina alifática insaturada com até 50, preferivelmente 1 a 20, átomos de carbono; hidrocarbila aromática com até 50, preferi
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21/65 velmente 1 a 20, átomos de carbono; preferivelmente carregando pelo menos dois substituintes amino; onde a porção alifática ou aromática pode conter opcionalmente um ou mais heteroátomos e onde a amina alifática ou aromática pode conter opcionalmente substituintes adicionais; mais preferivelmente de metilamina alifática tal como propilamina, estearilamina, preferivelmente 1,6-hexadiamina, 1,7diaminoeptano, trioctamina, anilina, 2-etilanilina, dietilenotriamina, trietilenotetramina e dietilamino propilamina; poliamina de anel cicloalifático tal como mentenodiamina, isoforona diamina, bis(4-amino-3metilcicloexil)metano e N-aminoetil piperazina; poliamina alifática compreendendo anel aromático tal como meta xilenodiamina; polietilenoimina contendo a nitrogênio amina secundária e terciária; poliamina aromática tal como metafenilenodiamina, metilenodiamina e diaminodifenil sulfona; e poliamina modificada de poliaminas alifáticas, poliamina alifática compreendendo anel(éis) aromáticos e/ou poliaminas aromáticas obteníveis através de métodos de modificação bem conhecidos, tal como reação de adição com composto epóxi, reação de adição Michael com éster de acrílico de acrilonitrila e reação Mannich com um composto metilol, por exemplo, família imidazol, tal como 2metilimidazol, 2-etil-4 metilimidazol e 1-cianoetil-2 metilimidazol e sal do ácido tri-2-etilexila de amina terciária tal como tris-dimetilamino fenol e tris-dimetilamino metil fenol; mais preferivelmente aminas compreendem pelo menos dois grupos amino dos quais exemplos não limitantes são 1,7-diaminoeptano,
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Figure BR112013008906B1_D0001
ou
Figure BR112013008906B1_D0002
HO OH [00082] a amina mais preferida sendo 1,7-diaminoeptano;
(iv) álcoois compreendendo pelo menos dois grupos OH são preferivelmente selecionados de di- a hexa-álcoois alifáticos ou dia hexa-álcoois aromáticos, preferivelmente de di-, tri- ou tetra-álcoois alifáticos ou di-, tri- ou tetra-álcoois aromáticos; mais preferivelmente tais álcoois compreendem 2 a 100, preferivelmente 15 a 90, mais preferivelmente 15 a 90, sobretudo preferivelmente 30 a 70, átomos de carbono e podem compreender opcionalmente heteroátomos adicionais que, se presentes, são preferivelmente selecionados de N, S, O e/ou P, mais preferivelmente de S, O e P ou ainda mais preferivelmente de S ou O e sobretudo preferivelmente o(s) heteroátomo(s) adicionavais) é/são O;
(v) Anidridos de ácidos carboxílicos são preferivelmente anidridos de ácido compreendendo pelo menos um grupo de anidrido
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23/65 de ácido carboxílico e podem conter substituintes adicionais, tais como substituintes de ácido carboxílico, ou heteroátomos adicionais, tal como acima definido para (iv) álcoois; anidridos de ácido carboxílico preferidos são selecionados de anidridos de ácido carboxílico alifático ou anidridos de ácido carboxílico cíclico saturado ou parcialmente insaturado ou anidridos de ácido carboxílico aromático; anidridos de ácidos carboxílicos mais preferidos são selecionados de anidridos de ácidos carboxílicos cíclicos saturados ou parcialmente insaturados contendo até 50, preferivelmente 1 a 20, átomos de carbono; o anidrido alifático insaturado de ácido carboxílico contendo até 50, preferivelmente 1 a 20, átomos de carbono; ou anidridos de ácido carboxílico aromático contendo até 50, preferivelmente 1 a 20, átomos de carbono; ou quaisquer misturas dos mesmos, mais preferivelmente anidridos de ácidos carboxílicos são selecionados de anidridos de ácidos carboxílicos derivados de ácido butírico, ácido maleico, ácido itacônico, ácido fumárico, ácido benzoico, óleo vegetal tal como óleo de palma, óleo de baleia, ácido graxo extraído de óleo animal tal como óleo de sebo de boi, ácido láurico, ácido palmítico, ácido esteárico, ácido oleico, mais preferivelmente derivado de compostos compreendendo dois ou mais grupos carboxila, tais como ácido DL-málico, ácido sebácico, ácido succínico, ácido adípico, ácido tiodipropiônico, ácido citacrônico, ácido cítrico, ácido ftálico; e sobretudo preferivelmente de ácido DL-málico e ácido sebácico, anidrido de ácido carboxílico sobretudo preferido é anidrido 1,2,4-benzenotricarboxílico, número CAS 552-30-7;
(vi) Ácidos carboxílicos compreendendo pelo menos um grupo de ácido carboxílico são preferivelmente selecionados de compostos contendo ácidos carboxílicos; copolímeros de olefina com um composto compreendendo grupo(s) ácido(s); ou polímero modificado com ácido, tal como polietileno modificado com ácido, polipropileno modificado com ácido e cera modificada com ácido; mais preferivel
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24/65 mente ácidos carboxílicos são selecionados de copolímero de etilenoácido acrílico, copolímero de etileno-ácido metacrílico, copolímero de etileno-ácido crotônico, copolímero de etileno-anidrido maleico, copolímero de polietileno modificado com ácido anidrido maleico e pirolisato de etileno-acrilato de etila.
[00083] Exemplos não limitantes de agentes de reticulação (iii)-(iv) são dados, por exemplo, na JP06-116362.
[00084] A quantidade de agente de reticulação (i) ou (ii) como (B1) é preferivelmente conforme definido para (B). Ainda, a quantidade de agentes de reticulação (iii) a (iv) como (B1) é preferivelmente 20% em peso ou menos, mais preferivelmente 0,5 a 15% em peso, mais preferivelmente 1,0 a 10% em peso com base na quantidade de polímero de olefina (A) e agente de reticulação (B1).
[00085] Como o polímero de olefina (A) contendo grupos epóxi, a expressão significa um polímero de olefina onde uma unidade contendo grupo epóxi é incorporada. Tal unidade é referida aqui como uma unidade de monômero contendo grupo epóxi e significa um composto insaturado compreendendo um grupo epóxi, preferivelmente composto contendo grupo vinila carregando um grupo epóxi. Tais compostos podem ser usados como comonômeros para copolimerização de unidades de monômeros contendo epóxi no polímero de olefina (A) ou podem ser enxertados no polímero de olefina (A), como bem conhecido no campo de polímero. Enxerto e copolimerização de unidades de monômero contendo grupo epóxi podem ser feitos de acordo com ou analogamente aos métodos descritos na literatura. Os polímeros de olefina (A) contendo grupos epóxi bem como as unidades de monômero contendo grupo epóxi são muito bem conhecidos (mencionados, por exemplo, na JP 06-116362 da Nippon Petrochem Co. LTD e WO 2010040964 da Arkema France) e comercialmente disponíveis. Como exemplos preferidos de unidades de monômero contendo epóxi, por
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25/65 exemplo, ésteres alifáticos e éteres de glicidila tal como um éter de alil glicidila, um éter de vinil glicidila, um maleato ou itaconato de glicidila, um acrilato de (met)glicidila e ésteres alicíclicos e éteres de glicidila, tal como 2-cicloexano-1-glicidiléter, um carboxilato de cicloexeno-4,5diglicidila, um carboxilato de cicloexeno-4-glicidila, um carboxilato de 5-norborneneo-2-metil-2-glicidila e um dicarboxilato de endo cis-biciclo (2,2,1)-5-hepteno-2,3-diglicidila podem ser mencionados.
[00086] Na presente invenção a unidade de monômero contendo epóxi é preferivelmente incorporada como um comonômero, isto é, através de copolimerização de um monômero de olefina com o comonômero contendo grupo vinila carregando um grupo epóxi (unidade de monômero contendo grupo epóxi).
[00087] Mais preferivelmente, as unidades de monômero contendo grupo epóxi são unidades de comonômero de metacrilato de glicidila.
[00088] Preferivelmente, a quantidade de unidades de monômero contendo grupo epóxi é pelo menos 0,1% em peso, mais preferivelmente pelo menos 0,3% em peso, mais preferivelmente pelo menos 0,5% em peso, com base na quantidade de polímero de olefina (A).
[00089] O teor das unidades de monômero contendo grupo epóxi é preferivelmente 10% e peso ou menos, preferivelmente 7,0% em peso, mais preferivelmente 5,0% em peso ou menos e sobretudo preferivelmente 3,0% em peso, com base na quantidade de polímero de olefina (A).
[00090] O polímero de olefina (A) adequado pode ser um homopolímero ou um copolímero de uma olefina, onde as unidades de monômero contendo grupo epóxi são enxertadas conforme acima definido, ou um copolímero de uma olefina pelo menos as unidades de monômero contendo grupo epóxi conforme acima definido. Polímero de olefina (A) preferido é um copolímero de uma olefina com pelo menos as unidades de monômero contendo grupo epóxi conforme acima defini
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26/65 do, mais preferivelmente um copolimero de uma olefina com pelo menos unidades de comonômero de metacrilato de glicidila.
[00091] O polímero de olefina (A) pode compreender comonômero(s) adicional(ais) diferentes das unidades de monômero contendo grupo epóxi, e, se presente(s), então preferivelmente comonômero(s) polar(es) diferente(s) de unidades de monômero contendo grupo epóxi. No caso de polímero de olefina (A) compreender comonômero(s) polar(es), então as unidades de monômero contendo grupo polar estão preferivelmente presentes em uma quantidade de pelo menos 5,0% em peso, mais preferivelmente pelo menos 8% em peso, mais preferivelmente de pelo menos 12% em peso e sobretudo preferivelmente pelo menos 15% em peso com base na quantidade de polímero de olefina (A). No caso do polímero de olefina (A) compreender comonômeros polares, então, preferivelmente, as unidades de monômero contendo grupo polar estão presentes em uma quantidade de não mais do que 50% em peso, mais preferivelmente não mais do que 45% em peso, mais preferivelmente ainda de não mais do que 40% em peso e sobretudo preferivelmente de não mais do que 35% em peso com base na quantidade de polímero de olefina (A).
[00092] Preferivelmente, as unidades de monômero contendo grupo polar são selecionadas de unidades de comonômero de acrilatos ou acetato, preferivelmente de unidades de comonômero de (met)acrilato de alquila ou acetato de vinila, preferivelmente unidades de comonômero de (met)acrilato de alquila.
[00093] Na presente invenção o termo unidades de comonômero de (met)acrilato de alquila compreende unidades de comonômero de acrilato de alquila e/ou unidades de comonômero de metacrilato de alquila.
[00094] A porção alquila nas unidades de comonômero de alquil(met)acrilato é preferivelmente selecionada de C1 a C4
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27/65 hidrocarbilas, onde a C3 ou C4 hidrocarbila pode ser ramificada ou linear.
[00095] O polímero de olefina (A) preferido é polietileno compreendendo unidades de monômero contendo grupos epóxi, mais preferivelmente um copolímero de etileno com pelo menos as unidades de monômero contendo grupo epóxi conforme acima definido, mais preferivelmente com pelo menos unidades de comonômero de metacrilato de glicidila.
[00096] O copolímero de etileno com pelo menos as unidades de monômero contendo grupo epóxi como o polímero de olefina preferido (A) é também aqui referido apenas como copolímero de etileno/epóxi.
[00097] O copolímero de etileno/epóxi pode compreender ainda unidades de comonômero adicionais.
[00098] É preferido que o polímero de olefina (A) seja um copolímero de etileno com pelo menos comonômero contendo grupos epóxi e opcionalmente com outros comonômero(s), diferente de unidades de monômero contendo grupo epóxi, outro comonômero que é preferivelmente um comonômero polar diferente de unidades de monômero contendo grupo epóxi, mais preferivelmente unidades de comonômero contendo grupo acrilato ou acetato. Mais preferivelmente o polímero de olefina (A) é selecionado de um copolímero de etileno com unidades de comonômero de metacrilato de glicidila ou um copolímero de etileno com unidades de comonômero de metacrilato de glicidila e um comonômero polar selecionado de alquil(met)acrilato ou unidades de comonômero de acetato de vinila, mais preferivelmente ainda de unidades de comonômero de acrilato de alquila ou acetato de vinila, mais preferivelmente ainda de unidades de comonômero de acrilato de metila, acrilato de etila, acrilato de butila ou acetato de vinila, sobretudo preferivelmente de unidades de comonômero de acrilato de metila, acrilato de etila ou acrilato de butila. Sobretudo preferivelmente o polí
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28/65 mero de olefina (A) é selecionado de copolímero de etileno com unidades de comonômero de metacrilato de glicidila ou copolímero de etileno com unidades de comonômero de metacrilato de glicidila e unidades de comonômero de acrilato de C1-C4 alquila, preferivelmente unidades de comonômero de acrilato de metila. Além disso, o copolímero de etileno/epóxi mais preferido para a composição de poliolefina (semicondutora) é um copolímero de etileno com unidades de comonômero polar conforme acima definido, preferivelmente um copolímero de etileno-acrilato de C1-C4 alquila-metacrilato de glicidila, preferivelmente copolímero de etileno-acrilato de metila-metacrilato de glicidila e metacrilato de glicidila. Além disso, o copolímero de etileno/epóxi mais preferido para a composição de poliolefina (b) é selecionado do copolímero de etileno com unidades de comonômero de metacrilato de glicidila ou copolímero de etileno com unidades de comonômero de acrilato de metila e unidades de comonômero de metacrilato de glicidila, mais preferivelmente de um copolímero de etileno com unidades de comonômero de metacrilato de glicidila.
[00099] O polímero de etileno como o polímero de olefina (A) preferido tem uma taxa de fluxo de fundido MFR2, determinada de acordo com ISO 1133 sob uma carga de 2,16 kg e uma temperatura de 190° C, de pelo menos 0,1 g/10 min, mais preferivelmente de pelo menos 0,5 g/10 min. Mais preferivelmente tal polímero de etileno tem uma taxa de fluxo de fusão MFR2, determinada de acordo com ISO 1133 sob uma carga de 2,16 kg e uma temperatura de 190° C, de 75 g/10 min ou menos, mais preferivelmente 60 g/10 min ou menos, ainda mais preferivelmente 55 g/10 min ou menos.
[000100] O polímero de etileno como o polímero de olefina (A) preferido tem uma densidade maior do que 860 kg/m3. Preferivelmente tal polímero de etileno tem uma densidade de não mais do que 960 kg/m3 e preferivelmente não mais do que 955 kg/m3.
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29/65 [000101] O polímero de etileno preferido como o polímero de olefina (A) é preferivelmente polímero de etileno de baixa densidade (LDPE) produzido em um processo de alta pressão (HP) em um reator tubular ou de autoclave ou em qualquer combinação dos mesmos, ambos em caso das unidades de monômero contendo grupo epóxi serem enxertadas em um homopolímero ou copolímero de etileno após a produção do polímero de etileno como polímero de olefina (A), e no caso das unidades de monômero contendo grupo epóxi serem copolimerizadas com etileno e opcionalmente com outro(s) comonômero(s). Desta maneira, no caso de unidades de monômero contendo grupo epóxi serem introduzidas através de enxerto o polímero antes do enxerto pode ser também produzido através deste processo.
[000102] Desta maneira, o polímero de olefina (A) da invenção é preferivelmente um polímero LDPE, que é preferivelmente produzido em pressão alta através de polimerização iniciada por radical livre. A polimerização por alta pressão (HP) é amplamente descrita na literatura e o ajuste das condições de processo para criar sob medida as outras propriedades da poliolefina dependendo da aplicação final desejada está dentro das habilidades de um versado.
[000103] Em um reator tubular a polimerização é realizada em temperaturas que variam tipicamente até 400° C, preferivelmente de a partir de 80 a 350° C e pressão de 70 MPa, preferivelmente 100 a 400 MPa, mais preferivelmente de a partir de 100 a 350 MPa. A pressão pode ser medida pelo menos após estágio de compressão e/ou após o reator tubular. A temperatura pode ser medida em vários pontos durante todas as etapas. Detalhes adicionais da produção de (co)polímeros de etileno através de polimerização de radical em alta pressão podem ser encontrados i.a. na Encyclopedia of Polymer Science and Engineering, Vol. 6 (1986), pp. 383-410 e Encyclopedia of Materials: Science and Technology, 2001 Elsevier Science Ltd.:
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Polyethylene: High-pressure, R. Klimesch, D. Littmann e F. O. Mahling, pp. 7181-7184.
[000104] O processo de autoclave pode, por exemplo, ser conduzido em um reator de autoclave agitado. O reator de autoclave agitado é geralmente dividido em zonas separadas. O padrão de fluxo principal é da(s) zona(s) superior(es) para a(s) zona(s) inferior(es), mas retromistura é permitida e algumas vezes desejada. O agitador é preferivelmente projetado para produzir padrões de mistura e fluxo eficientes em uma velocidade de agitação adequada selecionada por um versado na técnica. A mistura comprimida é geralmente esfriada e alimentada a uma ou mais das zonas do reator. Iniciadores de radical podem ser também injetados em uma ou mais zonas ao longo do reator. Como iniciador de radical, qualquer composto ou uma mistura dos mesmos que decompõe em radicais em uma temperatura elevada pode ser usado. Iniciadores de radical úteis estão comercialmente disponíveis. A pressão de polimerização é tipicamente 20 a 300, tal como 20 a 250, MPa.
[000105] A reação de polimerização é exotérmica e após início (em temperatura elevada, por exemplo, de a partir de 80 a 150° C para criar os primeiros radicais) o calor exotérmico gerado sustenta a reação. A temperatura em cada zona é controlada pela mistura de alimentação de entrada esfriada. As temperaturas adequadas variam de a partir de 80 a 300° C. O processo é bem conhecido de um versado na técnica e descrito, por exemplo, no WO2010040964 da Arkema France, página 11, linhas 23-32, e página 12, linhas 1-8, ou pode ser produzido analogamente ao descrito, por exemplo, nas FR2498609, FR2569411 e
FR2569412. Tal polimerização em autoclave é preferida, quando etileno é copolimerizado com o monômero contendo grupo epóxi conforme acima definido, preferivelmente com comonômero de metacrilato de glicidila, e, opcionalmente, e preferivelmente, com outro(s) comonôme
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31/65 ro(s), preferivelmente com um comonômero polar conforme acima definido, mais preferivelmente comonômero de (met)acrilato de alquila, mais preferivelmente acrilato de metila.
[000106] Além disso, quando a composição de poliolefina não contém uma carga condutora, então a quantidade de polímero de olefina (A) é pelo menos 5% em peso, preferivelmente pelo menos 20% em peso, mais preferivelmente de pelo menos 30% em peso, mais preferivelmente de pelo menos 50% em peso, mais preferivelmente de pelo menos 60% em peso e até 99% em peso com base na quantidade total da composição de poliolefina.
[000107] Ainda, onde a composição de poliolefina compreende uma carga condutora, então o polímero de olefina (A) pode estar presente em tal composição de poliolefina semicondutora ou tal composição de poliolefina semicondutora (b), em cada uma independentemente, em uma quantidade de pelo menos 5% em peso, preferivelmente pelo menos 10% em peso, mais preferivelmente de pelo menos 20% em peso, com base na quantidade total da composição de poliolefina. Geralmente o polímero de olefina (A) está presente na composição de poliolefina semicondutora em uma quantidade de 90% em peso ou menos, preferivelmente 85% em peso ou menos, mais preferivelmente de a partir de 80% em peso ou menos, ainda mais preferivelmente de a partir de 10 a 75% em peso, ainda mais preferivelmente de a partir de 20 a 70% em peso, ainda mais preferivelmente de a partir de 30 a 65% em peso, com base na quantidade total da composição de poliolefina.
[000108] Conforme acima mencionado, uma camada semicondutora do cabo da invenção, se presente, pode compreender uma composição de poliolefina semicondutora da invenção compreendendo adicionalmente uma carga condutora (composição de poliolefina semicondutora). Em tal caso a carga condutora é preferivelmente um negro-dePetição 870200029707, de 05/03/2020, pág. 34/90
32/65 fumo.
[000109] A quantidade de carga condutora é pelo menos de maneira que uma composição de poliolefina semicondutora seja obtida. A quantidade de carga condutora pode variar dependendo do tipo do negro-de-fumo usado, da condutividade da composição e do uso final desejado.
[000110] Preferivelmente, a resistividade de volume da composição, determinada de acordo com ISO 3915 (1981) em temperatura ambiente não é maior do que 10000 ohm*cm, preferivelmente não maior do que 1000 ohm*cm.
[000111] Preferivelmente, a carga condutora, preferivelmente negrode-fumo, está presente em uma quantidade de pelo menos 10% em peso, preferivelmente pelo menos 15% em peso, ainda mais preferivelmente pelo menos 20% em peso e sobretudo preferivelmente pelo menos 30% em peso com base na quantidade total de composição de poliolefina semicondutora.
[000112] A carga condutora, preferivelmente negro-de-fumo, está preferivelmente presente em uma quantidade de 50% em peso ou menos, mais preferivelmente 45% em peso ou menos e sobretudo preferivelmente 40% em peso ou menos com base na quantidade total de composição de poliolefina semicondutora.
[000113] Qualquer negro-de-fumo eletricamente condutor pode ser usado como a carga condutora preferida. Preferivelmente, o negro-defumo pode ter uma área de superfície de nitrogênio (BET) de 5 a 400 m2/g determinada de acordo com ASTM D3037-93.
[000114] Com mais preferência ainda o negro-de-fumo tem uma ou mais das propriedades que seguem: i) um tamanho de partícula primário de pelo menos 5 nm que é definido como o diâmetro de partícula médio numérico de acordo com o procedimento ASTM D3849-95a D, ii) número de iodo de pelo menos 10 mg/g, preferivelmente de a partir
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33/65 de 10 a 200 mg/g, mais preferivelmente de a partir de 10 a 100 mg/g, quando determinado de acordo com ASTM D-1510-07; e/ou iii) número de absorção de DBP (ftalato de dibutila) de a partir de 60 a 300 cm3/100 g, preferivelmente de a partir de 80 a 270, preferivelmente 90 a 250, cm3/100g, quando medido de acordo com ASTM-D 2414-06a. Preferivelmente, o negro-de-fumo tem a área de superfície de nitrogênio (BET) e as características (i), (ii) e (iii) conforme acima definido. [000115] Negros-de-fumo preferidos são negros-de-fumo de forno e negros- de-acetileno, negros-de-fumo de forno são especialmente preferidos, uma vez que é mais barato.
[000116] A composição de poliolefina, preferivelmente a composição de poliolefina semicondutora preferida, de acordo com a presente invenção, pode compreender opcionalmente um polímero (C) que é um homo- ou copolímero de alfa-olefina compreendendo
- unidades de monômero de alfa-olefina (Q) selecionadas de uma C2 a C10 alfa-olefina; e
- opcionalmente, unidades de monômero (R) selecionadas de uma ou mais alfa-olefina(s) diferentes de (Q).
[000117] No caso do polímero (C) ser um homopolímero, então ele consiste em unidades de monômero de alfa-olefina (Q) onde polietileno, polipropileno ou polibutileno é preferido.
[000118] Preferivelmente, o polímero (C) é um copolímero. Nesta modalidade preferivelmente um ou mais monômeros (R) estão presentes como comonômero no polímero (C). Desta maneira, o polímero (C) pode também conter três ou mais unidades de alfa-olefina monoméricas diferentes. Geralmente o polímero (C) não contém mais do que cinco unidades monoméricas diferentes. Por exemplo, o polímero (C) pode ser um terpolímero de três olefinas, tal como um terpolímero de etileno-propileno-alfa-olefina (por exemplo, buteno) ou polietilenoetileno-alfa-olefina (por exemplo, buteno) que pode ter propriedades
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34/65 elastoméricas.
[000119] Unidades de monômero de alfa-olefina (Q) podem estar preferivelmente contidas no polímero (C) em uma quantidade de 50% em peso ou mais, mais preferivelmente em uma quantidade de a partir de 70 a 99% em peso, com base na quantidade do polímero (C).
[000120] Preferivelmente, a quantidade total de monômeros (R) com base na quantidade do polímero (C) é pelo menos 50% em peso ou menos, ainda mais preferivelmente 30% em peso. É ainda preferido que a quantidade total de monômeros (R) baseada na quantidade do polímero (C) seja 1% em peso ou mais.
[000121] Para esclarecimento deve ser notado que no caso de uma das unidades de monômero (R) ser etileno, unidades de monômero (Q) não podem ser etileno devido à definição acima que (Q) e (R) são diferentes.
[000122] Preferivelmente, unidades de monômero de alfa-olefina (Q) são selecionadas de uma de C1-C10 alfa-olefinas, mais preferivelmente de uma de C3-C6 alfa-olefinas, ainda mais preferivelmente de uma de C3-C4 alfa-olefinas e sobretudo preferivelmente são monômeros de propileno.
[000123] Unidades de monômero de alfa-olefina (R) são preferivelmente selecionadas de uma ou mais de unidades de monômero de alfa-olefina C2 e C4-C10, mais preferivelmente de uma ou mais unidades de monômero de alfa-olefina C2 e C4-C6, ainda mais preferivelmente de unidades de monômero de alfa-olefina C2 e/ou C4 e sobretudo preferivelmente unidades de monômero de alfa-olefina (R) são pelo menos unidades de monômero de 1-buteno.
[000124] Em um polímero preferido (C), unidades de monômero (Q) são unidades de monômero de propileno.
[000125] No caso do polímero (C) compreender dois tipos de monômero (R), preferivelmente esses dois comonômeros são etileno e 1
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35/65 buteno. Desta maneira, preferivelmente o polímero (C) é um copolímero aleatório de propileno ou um copolímero de propileno heterofásico. Um copolímero de propileno heterofásico compreende uma fase de matriz de propileno, que é um homopolímero de propileno ou copolímero aleatório de propileno, e uma fase de borracha, tal como uma borracha de propileno-alfa-olefina, por exemplo, uma borracha de propileno-buteno, onde a fase de borracha é dispersa na fase de matriz de propileno, como bem conhecido na técnica.
[000126] Preferivelmente, o polímero (C) compreende não mais do que dois tipos de monômero (R), mais preferivelmente um comonômero (R), que é preferivelmente 1-buteno. Um polímero (C) mais preferível é um copolímero aleatório de 1-buteno.
[000127] O ponto de fusão do polímero (C) é preferivelmente 165° C ou menos, mais preferivelmente é 150° C ou menos, mais preferivelmente 140° C ou menos, ainda mais preferivelmente 85° C ou menos. O ponto de fusão do polímero (C) não deve ser preferivelmente menor do que 50° C.
[000128] Preferivelmente, a composição de poliolefina que é preferivelmente uma composição de poliolefina semicondutora compreende o polímero (C) em uma quantidade de 1% em peso ou mais, mais preferivelmente de 3% em peso ou mais, com base na quantidade total da composição de poliolefina.
[000129] Ainda, a composição de poliolefina que é preferivelmente uma composição de poliolefina semicondutora compreende preferivelmente o polímero (C) em uma quantidade de 45% em peso ou menos, mais preferivelmente de 35% em peso ou menos e sobretudo preferivelmente de 25% em peso ou menos, ainda mais preferivelmente 15% em peso ou menos, em algumas modalidades ainda 10% em peso ou menos.
[000130] A taxa de fluxo de fundido MFR2, medida a 230° C de acor
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36/65 do com ISO 1133, do polímero (C) é preferivelmente de a partir de 0,5 a 50 g/10 min, mais preferivelmente de a partir de 3 a 35 g/10 min.
[000131] O homo- ou copolímero de alfa-olefina (C) pode preferivelmente ter uma densidade de 915 kg/cm3 ou menos, mais preferivelmente de 900 kg/cm3 ou menos.
[000132] Um catalisador adequado para a polimerização do homoou copolímero (C) de alfa-olefina é preferivelmente um catalisador Ziegler-Natta ou um catalisador de sítio único bem conhecido, preferivelmente um catalisador de sítio único estereoespecífico para polimerização de olefina. A polimerização é preferivelmente realizada em temperatura de 40 a 130° C e em uma pressão de a partir de 5 a 100 bar. Catalisadores de sítio único adequados são catalisadores de sítio único de metaloceno conforme descrito, por exemplo, nas EP 1741725 A1 e EP 0943631 A1. Qualquer processo de polimerização convencional pode ser usado para produção do polímero (C), tal como um processo de solução, processo de pasta fluida, processo de fase de gás, ou qualquer combinação dos mesmos, que são bem documentados na literatura.
[000133] O polímero (C) contribui ainda preferivelmente para a propriedade de capacidade de remoção, que é benéfica, por exemplo, para as aplicações semicondutoras externas removíveis em fio e cabo. O polímero (C) pode também prover propriedades elastoméricas à composição de poliolefina final, que são benéficas, por exemplo, em aplicações de fio e cabo.
[000134] A composição de poliolefina, preferivelmente a composição de poliolefina semicondutora preferida, de acordo com a presente invenção pode compreender opcionalmente um componente elastomérico (D). Preferivelmente o componente elastomérico (D) compreende, ou consiste em, uma borracha de nitrila, preferivelmente uma borracha de nitrila-dieno, tipicamente, mas não necessariamente, borracha de
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37/65 acrilonitrila-butadieno (NBR). Como o dieno isopreno pode também ser usado. Como polímero (C), também o elastômero (D) preferivelmente contribui mais para a propriedade de capacidade de remoção desejável.
[000135] A composição da invenção pode compreender ainda polímero (C) ou polímero (D) ou misturas dos mesmos.
[000136] O componente elastomérico (D) pode estar contido na composição de poliolefina, preferivelmente a composição de poliolefina semicondutora, em uma quantidade de não mais do que 30% em peso, mais preferivelmente não mais do que 20% em peso, ainda mais preferivelmente não mais do que 10% em peso, com base na quantidade total da composição de poliolefina. No caso do componente (D) estar presente ele está geralmente presente em uma quantidade de pelo menos 0,5% em peso com base na quantidade total da composição de poliolefina.
[000137] Se o componente elastomérico (D) estiver contido na composição de poliolefina, preferivelmente a composição de poliolefina semicondutora preferida, é preferível incorporar também um compatibilizador, um lubrificante tipo cera, estearato ou silicone, etc, e/ou um agente de divisão (agente antiformação de torta) para aperfeiçoar a homogeneidade e as propriedades de fluxo livre da composição de poliolefina, preferivelmente da composição de poliolefina semicondutora preferida.
[000138] Naturalmente, em adição ao agente de reticulação (B) a composição de poliolefina pode compreender agentes de reticulação adicionais para reticulação de epóxi do polímero de olefina (A), tal como a outra opção do agente de reticulação (B1), isto é, (iii) aminas compreendendo pelo menos um grupo amino, (i) álcoois compreendendo pelo menos dois grupos OH, (ii) anidridos de ácidos carboxílicos,
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38/65 (iii) ácidos carboxílicos compreendendo pelo menos um grupo de ácido carboxílico, [000139] ou quaisquer misturas dos mesmos, conforme acima revelado para o agente de reticulação (B1).
[000140] Tais agentes de reticulação que não o agente de reticulação (B) são descritos, por exemplo, na JP06-116362 mencionada acima. No entanto, preferivelmente tais agentes de reticulação adicionais não estão presentes.
[000141] A composição de poliolefina que compreende opcionalmente uma carga condutora ou a composição de poliolefina (b) pode também compreender, e preferivelmente compreende, aditivo(s) adicional(ais). Como aditivos adicionais possíveis, antioxidantes, retardantes de chamuscamento, agentes de modulação de reticulação (por exemplo, reforçadores ou inibidores), estabilizadores, auxiliares de processamento, lubrificantes, compatibilizadores, agentes de divisão, agentes antitorta, aditivos retardantes de chama, sequestrantes ácidos, cargas inorgânicas, estabilizadores de tensão, aditivos para aperfeiçoamento de resistência de poste à água ou misturas dos mesmos podem ser mencionados.
[000142] Mais preferivelmente o polímero de olefina (A), o polímero opcional (C), se presente, ou o elastômero opcional (D), se presente, são o(s) componente(s) de polímero único(s) presente(s) na composição de poliolefina. No entanto, deve ser compreendido aqui que a composição de poliolefina pode compreender componentes adicionais que não a poliolefina (A), o polímero opcional (C) e elastômero opcional (D), tal como a carga condutora ou aditivo(s) opcional(ais), que podem ser opcionalmente adicionados em uma mistura com um polímero carreador, isto é, na chamada batelada.
[000143] O cabo foi preferivelmente submetido a condições onde reticulação dos pelo menos grupos epóxi pelo agente de reticulação (B)
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39/65 e o agente de reticulação opcional (B1) ocorreu.
[000144] Preferivelmente, a reticulação dos pelo menos grupos epóxi pelo agente de reticulação (B) e o agente de reticulação opcional (B1) é realizada em uma temperatura de pelo menos 150° C, mais preferivelmente pelo menos 200° C. Geralmente a temperatura não é maior do que 360° C.
[000145] A reticulação dos grupos epóxi pelo agente de reticulação (B) e o agente de reticulação opcional (B1) é preferivelmente realizada em uma pressão de pelo menos 10 bar, mais preferivelmente pelo menos 20 bar. Geralmente a pressão não é maior do que 100 bar.
[000146] Além disso, a camada semicondutora externa pode ser removível ou presa (não removível), termos que têm um significado bem conhecido.
[000147] Na presente invenção, removível significa que a camada semicondutora tem uma força de remoção de 8 kN/m ou menos, quando medida de acordo com Força de remoção 90, conforme descrito abaixo sob Métodos de determinação.
[000148] É preferido que pelo menos a camada semicondutora externa do cabo compreenda a composição de poliolefina da invenção conforme acima definido e uma carga condutora.
[000149] Após reticulação a composição de poliolefina reticulada da invenção provê propriedades de capacidade de remoção muito vantajosas para a camada semicondutora externa.
[000150] Desta maneira, a camada semicondutora externa preferida do cabo compreendendo a composição de poliolefina e uma carga condutora é preferivelmente removível e, opcionalmente, pode compreender ainda um polímero (C) ou um elastômero (D), ou quaisquer misturas dos mesmos, conforme acima definido.
[000151] Ainda, nas modalidades preferidas mencionadas acima onde a camada de isolamento do cabo compreende a composição de
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40/65 poliolefina (b), então o agente de reticulação (B1) é preferivelmente diferente de ácido de Lewis ou ácido de Bronsted diferente de ácidos carboxílicos, mais preferivelmente é selecionado de (iii) uma amina compreendendo pelo menos um, preferivelmente dois, grupo(s) amino ou (v) um anidrido de ácidos carboxílicos, ainda mais preferivelmente de (v) anidridos de ácidos carboxílicos.
[000152] Além disso, a camada semicondutora interna do cabo pode ser não reticulável, isto é, ela não é reticulada com nenhum agente de reticulação adicionado, ou ela pode ser reticulável. Se a composição de polímero da camada semicondutora interna for reticulável, então ela pode ser reticulada usando quaisquer meios, tal como reticulação bem conhecida através de reação de radical livre bem conhecida, tal como usando peróxido; através de hidrólise bem conhecida e subsequente reação de condensação na presença de um catalisador de condensação de silanol e H2O para reticulação de grupos silano hidrolisáveis presentes na composição de polímero; ou através de grupos epóxi presentes na composição de polímero.
[000153] Na modalidade preferível acima do cabo da invenção, onde a camada de isolamento é também reticulada com epóxi, a camada semicondutora interna do cabo é preferivelmente não reticulada e não contém nenhum agente de reticulação adicionado para o propósito de reticulação da camada semicondutora interna, ou é também reticulável com epóxi e compreende uma composição de poliolefina (b) conforme acima definido.
[000154] A invenção provê ainda um processo para produção de um cabo compreendendo um condutor circundado por pelo menos uma camada, onde a pelo menos uma camada é formada de uma composição de poliolefina que compreende,
- um polímero de olefina (A) compreendendo grupos epóxi; e
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- pelo menos um agente de reticulação (B) que acelera a reação de reticulação de grupos epóxi e que é selecionado de (i) ácidos de Lewis, (ii) ácidos de Bronsted diferentes de ácidos carboxílicos; ou (iii) quaisquer misturas dos mesmos, e
- opcionalmente uma carga condutora, preferivelmente negro-de-fumo, conforme acima definido ou nas reivindicações; e [000155] opcionalmente reticulação do cabo obtido.
[000156] Em um processo de produção de cabo preferido um cabo de força é produzido compreendendo um condutor circundado por pelo menos uma camada semicondutora interna, uma camada de isolamento e uma camada semicondutora externa, nesta ordem, onde a pelo menos uma camada semicondutora interna ou a camada semicondutora externa, preferivelmente pelo menos a camada semicondutora externa, é formada da composição de poliolefina que compreende,
- um polímero de olefina (A) compreendendo grupos epóxi; e
- pelo menos um agente reticulável (B) que acelera a reação de reticulação de grupos epóxi e que é selecionado de (i) ácidos de Lewis, (ii) ácidos de Bronsted diferentes de ácidos carboxílicos; ou (iii) quaisquer misturas dos mesmos, e
- uma camada condutora definida acima ou nas reivindicações, preferivelmente negro-de-fumo, conforme acima definido ou nas reivindicações;
[000157] e, opcionalmente, onde uma ou mais das camadas externas, preferivelmente pelo menos a camada de isolamento, são formadas de uma composição de poliolefina (b) compreendendo,
- um polímero de olefina (A) compreendendo grupos epóxi; e
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- pelo menos um agente de reticulação (B1) que acelera a reação de reticulação de grupos epóxi, preferivelmente pelo menos um agente de reticulação (B1) que é selecionado de (i) ácidos de Lewis, (ii) ácidos de Bronsted diferentes de ácidos carboxílicos, (iii) aminas compreendendo pelo menos um grupo amino, (iv) álcoois compreendendo pelo menos dois grupos OH, (v) anidridos de ácidos carboxílicos, (vi) ácidos carboxílicos compreendendo pelo menos um grupo de ácido carboxílico, [000158] ou quaisquer misturas dos mesmos, conforme acima definido ou nas reivindicações; e [000159] opcionalmente reticulação do cabo obtido.
[000160] Em um processo de produção de cabo mais preferível um cabo de força é produzido compreendendo um condutor circundado por uma camada semicondutora interna, uma camada de isolamento e uma camada semicondutora externa, nesta ordem, onde o processo compreende as etapas de (a1) provisão e mistura, preferivelmente mistura com fusão em um extrusor, de uma primeira composição semicondutora compreendendo um polímero, uma carga condutora e opcionalmente componente(s) adicional(ais) para a camada semicondutora interna,
- provisão e mistura, preferivelmente mistura com fusão em um extrusor, de uma composição de polímero para a camada de isolamento,
- provisão e mistura, preferivelmente mistura com fusão em um extrusor, de uma segunda composição semicondutora compreendendo um polímero, uma carga condutora e opcionalmente componente(s) adicional(ais) para a camada semicondutora externa;
(b1)
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- aplicação em um condutor, preferivelmente através de coextrusão,
- uma mistura com fusão da primeira composição semicondutora obtida da etapa (a1) para formar a camada semicondutora interna,
- uma mistura com fusão de composição de polímero obtida da etapa (a1) para formar a camada de isolamento, e
- uma mistura com fusão da segunda composição semicondutora obtida da etapa (a1) para formar a camada semicondutora externa;
[000161] onde pelo menos a segunda composição semicondutora da camada semicondutora externa obtida compreende, preferivelmente consiste em, uma composição de poliolefina compreendendo
- um polímero de olefina (A) compreendendo grupos epóxi;
- pelo menos um agente de reticulação (B) que acelera a reação de reticulação de grupos epóxi e que é selecionado de (i) ácidos de Lewis, (ii) ácidos de Bronsted diferentes de ácidos carboxílicos; ou (iii) quaisquer misturas dos mesmos; e
- uma carga condutora, preferivelmente um negro-de-fumo; conforme definido acima ou abaixo;
[000162] e [000163] onde opcionalmente e preferivelmente a camada de isolamento obtida e opcionalmente a camada semicondutora interna obtida compreendem uma composição de poliolefina (b) compreendendo, preferivelmente consistindo em,
- um polímero de olefina (A) compreendendo grupos epóxi; e
- pelo menos um agente de reticulação (B1) que acelera a reação de reticulação de grupos epóxi, preferivelmente pelo menos um
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44/65 agente de reticulação (B1) que é selecionado de (i) ácidos de Lewis, (ii) ácidos de Bronsted diferentes de ácidos carboxílicos, (iii) aminas compreendendo pelo menos um grupo amino, (iv) álcoois compreendendo pelo menos dois grupos OH, (v) anidridos de ácidos carboxílicos, (vi) ácidos carboxílicos compreendendo pelo menos um grupo de ácido carboxilico, [000164] ou quaisquer misturas dos mesmos, conforme acima definido ou nas reivindicações; e (c1) opcionalmente, e preferivelmente, reticulação da pelo menos camada semicondutora externa na presença do agente de reticulação (B), opcionalmente, e preferivelmente, reticulação da camada de isolamento obtida na presença do agente de reticulação (B1), e opcionalmente reticulação da camada semicondutora interna obtida, que compreende opcionalmente a composição de poliolefina (b), conforme acima definido.
[000165] Mistura com fusão significa mistura acima da temperatura de fusão do(s) pelo menos componente(s) de polímero principal(ais) da mistura obtida e é tipicamente realizada em uma temperatura de pelo menos 15° C acima do ponto de fusão ou amolecimento de componente(s) de polímero.
[000166] O termo (co)extrusão significa aqui que no caso de duas ou mais camadas, as ditas camadas podem ser extrudadas em etapas separadas, ou pelo menos duas ou todas as ditas camadas podem ser co-extrudadas na mesma etapa de extrusão, bem conhecido na técnica. O termo (co)extrusão significa aqui também que toda ou parte da(s) camada(s) é formada simultaneamente usando um ou mais cabeçotes de extrusão.
[000167] Aplicado em um condutor significa naturalmente que o
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45/65 material de camada é aplicado ((co)extrudado) diretamente em um condutor ou em uma camada(s) (polimérica) em torno do condutor, dependendo de qual camada é produzida.
[000168] A composição de poliolefina que opcionalmente, e preferivelmente, compreende uma carga condutora (isto é, a composição de poliolefina semicondutora preferida) ou a composição de poliolefina (b) pode ser feita em forma de peletes pré-produzidos, que são então usados no processo de produção de cabo e providos à etapa de mistura (a1) do processo preferível. Os peletes pré-produzidos de qualquer uma das ditas composições podem ser produzidos de uma maneira conhecida, por exemplo, 1) através de composição, preferivelmente mistura com fusão, do polímero de olefina (A), a carga condutora opcional e o agente de reticulação (B) ou (B1) e a mistura com fusão obtida é então peletizada em um dispositivo de peletização bem conhecido ou 2) peletes do polímero de olefina (A) e a carga condutora opcional são primeiro produzidos e então o agente de reticulação (B) ou (B1) é impregnado nos peletes obtidos. Alternativamente, todos ou parte, por exemplo, o agente de reticulação (B) ou (B1), os componentes das ditas composições podem ser misturados juntos pelo produtor de cabo durante o processo de produção de cabo.
[000169] Preferivelmente, qualquer uma das ditas composições pode ser provida ao processo de produção de cabo e à etapa de mistura (com fusão) (a1) na forma de peletes pré-produzidos conforme acima descrito. Desta maneira, o agente de reticulação (B) preferivelmente já está presente no cabo obtido, preferivelmente na camada semicondutora obtida após a produção do cabo. Quaisquer componentes adicionais, tal como o polímero (C) ou elastômero (D) opcional e/ou aditivos que podem ser opcionalmente adicionados em uma mistura com um polímero carreador, isto é, na chamada batelada, podem também estar presente nos peletes pré-produzidos ou adicionados durante o proces
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46/65 so de produção do artigo, preferivelmente cabo, por exemplo, pelo produtor de cabo.
[000170] No processo preferido, o cabo, que é preferivelmente um cabo de força, é reticulado na etapa (c1) para produção de um cabo reticulado, mais preferivelmente um cabo de força reticulado.
[000171] A reticulação é tipicamente realizada em temperaturas elevadas, tal como pelo menos 150° C, mais preferivelmente pelo menos 200° C e tipicamente não mais do que 360° C. Além disso, a pressão durante a reticulação é preferivelmente pelo menos 10 bar, mais preferivelmente pelo menos 20 bar, e geralmente não mais do que 100 bar.
[000172] Preferivelmente, após reticulação o alongamento hot set da camada é 175% ou menos, mais preferivelmente 100% ou menos e sobretudo preferivelmente 50% ou menos, quando determinado de acordo com o Procedimento de alongamento hot set' conforme descrito abaixo sob Métodos de determinação.
[000173] Como bem conhecido o cabo pode compreender opcionalmente camadas adicionais, por exemplo, camadas circundando a camada semicondutora externa, tal como tela(s), uma camada(s) de revestimento, outra camada(s) protetora ou quaisquer combinações das mesmas.
[000174] A presente invenção se refere também ao uso de uma composição de poliolefina compreendendo, preferivelmente consistindo em
- um polímero de olefina (A) compreendendo grupos epóxi;
- pelo menos um agente de reticulação (B) que acelera a reação de reticulação de grupos epóxi e que é selecionado de (i) ácidos de Lewis, (ii) ácidos de Bronsted diferentes de ácidos carboxílicos; ou (iii) qualquer mistura dos mesmos,
- opcionalmente, e preferivelmente, uma carga condutora
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47/65 que é preferivelmente um negro-de-fumo; conforme definido acima ou nas reivindicações;
[000175] para a produção de uma camada, preferivelmente uma camada semicondutora de um cabo.
Métodos de determinação [000176] A menos que de outro modo declarado no relatório ou reivindicações, os métodos que seguem foram usados para medir as propriedades definidas no geral acima e nas reivindicações e nos exemplos abaixo. As amostras foram preparadas de acordo com padrões dados, a menos que de outro modo declarado.
[000177] % p significa % em peso.
Taxa de fluxo de fusão [000178] A taxa de fluxo de fusão foi determinada de acordo com ISO 1133 para copolímeros de propileno a 230° C, em uma carga de 2,16 kg (MFR2), e para copolímeros de etileno a 190° C, em uma carga de 2,16 kg (MFR2).
Densidade [000179] Polietileno de baixa densidade (LDPE): A densidade foi medida de acordo com ISO 1183-2. A preparação da amostra foi executada de acordo com ISO 1872-2 Tabela 3 Q (moldagem por compressão).
[000180] Polietileno de baixo processo: A densidade do polímero foi medida de acordo com ISO 1183/1872-2B.
Temperatura de fusão [000181] A temperatura de fusão foi determinada de acordo com ASTM D 3418.
Força de remoção 90° [000182] Amostras de cabo de 10 cm até 13,5 cm de comprimento e 10 mm de largura foram cortadas na direção transversal de um cabo de teste que tinha uma camada semicondutora interna com uma es
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48/65 pessura de 0,8 ± 0,05 mm, uma camada de isolamento com uma espessura de 5,5 ± 0,1 mm e uma camada semicondutora externa com uma espessura de 1 ± 0,1 mm. Os cabos de teste foram preparados de acordo com o método conforme descrito abaixo sob (b) Produção de cabos de teste. O teste de força de remoção pode ser feito para o cabo de teste onde a dita amostra está em uma forma não reticulada ou reticulada. As amostras foram condicionadas por 16 horas a 2 semanas a 23° C e 50% de umidade relativa. A separação da camada semicondutora externa do isolamento foi iniciada manualmente. O cabo foi fixado a um instrumento de teste de tensão Alwetron TCT 25 (comercialmente disponível da Alwetron). A parte manualmente separada foi presa em uma montagem de roda que é fixada a uma entrada móvel do dito instrumento. O movimento da máquina de teste de tensão faz com que a separação da dita camada semicondutora da dita camada de isolamento ocorra. A remoção foi realizada usando um ângulo de remoção de 90° e velocidade de remoção de 500 mm/min. A força requerida para remover a dita camada semicondutora externa do isolamento foi registrada e o teste foi repetido pelo menos seis vezes para cada amostra de camada de teste. A força média dividida pela largura (10 mm) da amostra foi tomada com a dita fora de remoção e os valores dados (kN/m a 90°) representam a força de remoção média das amostras de teste, obtida de pelo menos seis amostras.
Número de adsorção de óleo (Ftalato de dibutila) [000183] O número de adsorção de DBP das amostras de negro-defumo foi medido de acordo com ASTM D2414-06a.
Número de iodo [000184] O número de iodo das amostras de negro-de-fumo foi medido de acordo com ASTM D1510-07.
Área de superfície de nitrogênio (BET)
ASTMD3037-93
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Determinação do teor de comonômero: Determinação de teor de comonômero polar (FTIR) [000185] Teor de comonômero de comonômeros polares (1) Polímeros contendo > 6% em peso de unidades de comonômero polar [000186] O teor de comonômero (% em peso) foi determinado de uma maneira conhecida com base na determinação de espectroscopia no infravermelho por transformada de Fourier (FITR) calibrada com espectroscopia de ressonância magnética nuclear quantitativa (NMR). Para a medição FTIR uma película de espessura de 0,5-0,7 mm foi preparada. Após a análise com FTIR, linhas de base em modo de absorbância foram desenhadas para os picos serem analisados. O pico de absorbância para o comonômero foi normalizado com o pico de absorbância de polietileno (por exemplo, a altura do pico para acrilato de butila ou acrilato de etila a 3450 cm-1 foi dividida com a altura do pico de polietileno a 2020 cm-1). O procedimento de calibragem de espectroscopia de NMR foi realizado da maneira convencional conforme descrito em Spectroscopy of Polymers, J.L. Koenig American Chemical Society, Washington D.C., 1992. Para a determinação do teor de acrilato de metila uma amostra de película de 0,10 mm de espessura foi preparada. Após a análise a absorbância máxima para o pico para o metacrilato a 3455 cm-1 foi subtraído com o valor de absorbância para a linha de base a 2475 cm-1 (Aacrilato de metila - A2475). Então, o pico de absorbância máximo para o pico de polietileno a 2660 cm-1 foi subtraído com o valor de absorbância para a linha de base em 2475 cm-1 (A2660 - A2475). A razão entre (Aacrilato de metila - A2475) e (A2660 - A2475) foi então calculada da maneira convencional, conforme descrito em Spectroscopy of Polymers, J.L. Koenig American Chemical Society, Washington D.C., 1992, que é aqui incorporado a título de referência.
[000187] Para a determinação do teor de metacrilato de glicidila uma
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50/65 amostra de película de espessura de 0,10 mm foi preparada. Após a análise a absorbância máxima para o pico para o acrilato de metila a 911 cm-1 foi subtraída com o valor de absorbância para a linha de base a 2475 cm-1 (Ametacrilato de glicidila - A2475). Então o pico de absorbância máximo para o pico de polietileno a 2660 cm-1 foi subtraído com o valor de absorbância para a linha de base a 2475 cm-1 (A2660 - A2475). A razão entre (Ametacrilato de glicidila - A2475) e (A2660 - A2475) foi então calculada da maneira convencional, conforme descrito em Spectroscopy of Polymers, J.L. Koenig American Chemical Society, Washington D.C., 1992, que é aqui incorporado a título de referência.
(2) Polímeros contendo 6% em peso ou menos unidades de comonômero polar [000188] O teor de comonômero (% em peso) foi determinado de uma maneira conhecida com base na determinação de espectroscopia no infravermelho por transformada de Fourier (FTIR) calibrada com espectroscopia de ressonância magnética nuclear quantitativa (NMR). Para a medição FTIR uma película de 0,05 a 0,12 mm de espessura foi preparada. Após a análise FITR linhas de base em modo de absorbância foram desenhadas para os picos a serem analisados. A absorbância máxima para o pico para o comonômero (por exemplo, para acrilato de metila a 1164 cm-1 e acrilato de butila a 1165 cm-1) foi subtraída com valor de absorbância para a linha de base a 1850 cm-1 (Acomonômero polar - A1850). Então o pico de absorbância máximo para pico de polietileno a 2660 cm-1 foi subtraído com valor de absorbância para a linha de base em 1850 cm-1 (A2660-A1850). A razão entre (Acomonômero-A1850) e (A2660-A1850) foi então calculada. O procedimento de calibragem de espectroscopia de NMR foi realizado de maneira convencional, conforme descrito em Spectroscopy of Polymers, J.L. Koenig American Chemical Society, Washington D.C., 1992.
[000189] Quantificação de teor de comonômero através de especPetição 870200029707, de 05/03/2020, pág. 53/90
51/65 troscopia de NMR (polímero (C)) [000190] O teor de comonômero do polímero (C) foi determinado através de espectroscopia de ressonância magnética nuclear quantitativa (NMR) após atribuição básica (por exemplo, NMR Spectra of Polymers and Polymer Additives, A.J. Brandolini e D.D. Hills, 2000, Marcel Dekker, Inc., Nova York, que é aqui incorporado a título de referência). Parâmetros experimentais foram ajustados para assegurar medição de espectros quantitativos para esta tarefa específica (por exemplo, 200 and More NMR Experiments: A Practical Course, S. Berger e S. Braun, 2004, Wiley-VCH, Weinheim que é aqui incorporado a título de referência). As quantidades foram calculadas usando razões corrigidas simples das integrais de sinal de sítios representativos de uma maneira conhecida na técnica.
Alongamento hot set e deformação permanente hot set:
[000191] Alongamento e deformação permanente hot set são determinados em halteres preparados de acordo com ISO-527-2-5A. Os halteres foram pegos ou por placas já comprimidas reticuladas preparadas conforme descrito abaixo ou cabos reticulados extrudados preparados conforme descrito abaixo sob (b) Produção de cabos de teste. Cada amostra de teste é especificada na parte experimental.
[000192] As placas comprimidas são preparadas como segue: Peletes da composição de poliolefina de teste foram moldados por compressão usando as condições que seguem: Primeiro, os peletes foram derretidos a 120° C em torno de 20 bar por 1 minuto. Então a pressão foi aumentada para 200 bar, e mantida na pressão e na temperatura por 6 min. Então o material foi esfriado para temperatura ambiente em taxa de 15° C/min a 200 bars. A espessura da placa era em torno de 1,8 mm.
[000193] Então as placas foram reticuladas como segue: as placas foram moldadas por compressão a 300° C por 3 min e 30 seg a 20
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52/65 bars. Então as placas foram esfriadas para temperatura ambiente em taxa de 50° C/min a 20 bars. Isso simula as condições em linha de vulcanização de cabo.
[000194] O alongamento hot set bem como a deformação permanente foram determinados de acordo com IEC 60811-2-1 em amostras de halteres preparadas conforme descrito acima (ou das placas reticuladas mencionadas acima ou da camada semicondutora externa mencionada acima removida de uma amostra de cabo de teste preparada conforme descrito abaixo sob (b) Produção de cabos de teste e a natureza da amostra sendo especificada no contexto. No teste de hot set, um haltere do material de teste é equipado com um peso correspondendo a 20 N/cm2. Este espécime é posto em um forno a 200° C e após 15 minutos, o alongamento é medido. Subsequentemente, o peso é removido e a amostra é deixada relaxar por 5 minutos. Então, a amostra é retirada do forno e é esfriada para temperatura ambiente. A deformação permanente é determinada.
Resistividade de volume [000195] A resistividade de volume do material semicondutor é medida em cabos de polietileno reticulados de acordo com ISO 3915 (1981). Os espécimes de cabo cortados do cabo de teste produzido têm um comprimento de 13,5 cm e são condicionados a 1 atm e 60 +2° C por 5 +- 0,5 hora antes da medição. A resistência da camada semicondutora externa é medida usando um sistema de quatro terminais usando fios de metal prensados contra a camada semicondutora. Para medir a resistência da camada semicondutora interna, é necessário cortar o cabo em duas metades, removendo o condutor metálico. A resistência entre a pasta de prata condutora aplicada nas extremidades do espécime é então usada para determinar a resistividade de volume da camada semicondutora interna. As medições foram realizadas em temperatura ambiente e 90° C. O mesmo procedimento é usado
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53/65 para determinar a resistividade de volume de composições que não foram ainda reticuladas.
Volatilidade de Subprodutos [000196] As medições de análise termográfica foram realizadas aumentando de 25° C para 400° C (10° C/min).
[000197] O instrumento de análise termográfica usado foi TGA Q5000 V 3.8 Build 256. As amostras eram peletes da composição de polímero de teste, composições da invenção ou composições de referência, conforme especificado na parte experimental e compostos conforme descrito abaixo sob 2. Materiais, (a) composição das composições. A quantidade das amostras de pelete de teste usadas foi pesada entre 5 e 15 mg. Então o instrumento foi operado usando o programa que segue sob nitrogênio: A temperatura inicial estava entre 30-40° C por 10-30 minutos, então aumentando a 10° C/min para 400° C. O peso perdido após o método realizado de teste acima foi a indicação dos voláteis.
2. Materiais [000198] Os ingredientes dados a seguir foram usados para a preparação das composições de poliolefina. Todas as quantidades são dadas em porcentagem em peso.
(a) composição das composições [000199] Os componentes das composições foram aqueles da composição de poliolefina sob teste. As composições de poliolefina de teste usadas na presente parte experimental eram composições de poliolefina dos exemplos da invenção e as composições de poliolefina de exemplos de referência conforme listado nas tabelas abaixo.
[000200] A composição foi composta em um misturador Buss. Desta maneira, as operações de composição foram feitas em um misturador Buss contínuo de 46 mm. O(s) componente(s) do polímero testado e agente de reticulação e aditivos, se algum, foi carregado no primeiro
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54/65 funil do misturador. A temperatura no primeiro funil era 140-190° C. O negro-de-fumo foi carregado no segundo funil subsequente e a mistura foi continuada a 170-190° C seguido por peletização.
(b) Produção de cabos de teste [000201] Os cabos de teste foram preparados usando o ajuste de extrusor 1 mais 2, em um extrusor Maillefer, fornecido pela Maillefer. Desta maneira, a camada semicondutora interna foi extrudada do condutor primeiro em um cabeçote de extrusor separado e então a camada de isolamento e a semicondutora externa são extrudadas juntas na semicondutora interna em um cabeçote de extrusor duplo. O parafuso do extrusor semicondutor interno e externo tinha um diâmetro de 45 mm/24 D e o parafuso de isolamento tinha um diâmetro de 60 mm/24D.
[000202] As composições usadas para as placas e cabos de teste da invenção e de referência são dadas nas tabelas abaixo.
[000203] Todos os cabos de teste da invenção e de referência da mesma composição de polímero de polietileno contendo negro-defumo e peróxido como o agente de reticulação foram usados como a camada semicondutora interna dos cabos de teste. A composição de polímero usada é vendida sob o nome LE0595 (Densidade 1135 kg/m3) fornecida pela Borealis.
[000204] A mesma composição de polímero de polietileno contendo peróxido como o agente de reticulação foi usada na camada de isolamento dos cabos de teste da invenção exceto pela composição de isolamento da invenção IE14 (tabela 5) e cabos de teste de referência dados na tabela 2. A composição de polímero é vendida sob o nome LE4201R (Densidade (Resina de base) 922 kg/m3, Taxa de Fluxo de Fusão (190° C/2,16 kg) 2 g/10 min) fornecida pela Borealis.
[000205] As composições IE1-IE13 da invenção contendo a carga condutora e IE14 não contendo nenhuma carga condutora, bem como
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55/65 composições de referência, foram compostas de acordo com o procedimento conforme descrito sob 2. Materiais, (a) composição das composições.
[000206] Os cabos da invenção e de referência da tabela 2 foram produzidos em velocidade de 1,6 m/min. 2 zonas (zona 1 e zona 2) de 3 metros e o cabo formado foram então tratados sob nitrogênio em um tubo de vulcanização subsequente com as temperaturas que seguem: zona 1 400° C e zona 2 375° C onde a reticulação da camada semicondutora interna, da camada de isolamento e da camada semicondutora externa foi completada. Então os cabos foram esfriados para temperatura ambiente usando água. Finalmente os cabos foram armazenados por 24 a 48 horas antes da análise.
[000207] O cabo da invenção da tabela 5 foi produzido conforme descrito acima para os cabos da tabela 2, exceto que a temperatura no tubo de vulcanização foi desligada para este caso e o cabo foi reticulado em um ajuste de forno separado entre 200-230° C.
[000208] Finalmente todos os cabos de teste foram esfriados em temperatura ambiente por 1 h e armazenados por 24 a 48 horas antes da análise.
[000209] Cada cabo de teste em ambas as tabelas 2 e 5 tinham as propriedades que seguem:
Construção do cabo de teste
Diâmetro do condutor 50 mm2 Al
Camada semicondutora interna, espessura 0,8 ± 0,05 mm
Camada de isolamento, espessura 5,5 ± 0,1 mm
Camada semicondutora externa, espessura 1 ± 0,1 mm
[000210] Detalhes dos componentes usados para preparar as composições de poliolefina da invenção são dados a seguir.
[000211] Matérias-primas usadas como componentes das composições de polímero da invenção estavam comercialmente disponíveis ou são convencionais e podem ser produzidas por um versado na técnica
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56/65 usando processos bem documentados, convencionais.
- Tafmer XM 5070MP, que é um copolímero de propileno/butileno comercial tendo uma MFR2 (2,16 kg/230° C) de 7 g/10 min e um ponto de fusão de 75° C. Fornecido pela Mitsui.
- GMA: terpolímero de etileno-acrilato de metila-metacrilato de glicidila (GMA) convencional produzido em um processo de alta pressão em um reator de autoclave tendo um teor de acrilato de metila de 23,4% e um teor de metacrilato de glicidila de 1% em peso, uma MFR2 (2,16 kg/190° C) de 50 g/10 min e um ponto de fusão de 68,4° C. Para a preparação, referência é feita à parte de descrição acima, onde a polimerização no processo de autoclave é descrita em relação ao polímero de olefina (A).
- Lotader AX8920, que é um terpolímero de etileno-acrilato de metila-metacrilato de glicidila tendo um teor de acrilato de metila de 28% em peso e um teor de metacrilato de glicidila de 1% em peso, uma MFR2 (2,16 kg/190° C) de 6 g/10 min, uma densidade de 950 kg/m3 e um ponto de fusão de 63° C. Fornecido pela Arkema.
- Lotader AX8900, que é um terpolímero de etileno-acrilato de metila-metacrilato de glicidila tendo um teor de acrilato de metila de 24% em peso e um teor de metacrilato de glicidila de 8% em peso, uma MFR2 (2,16 kg/190° C) de 6 g/10 min, uma densidade de 950 kg/m3 e um ponto de fusão de 60° C. Fornecido pela Arkema.
- Lotader AX8840 que é um polímero aleatório de etilenometacrilato de glicidila tendo um teor de metacrilato de glicidila de 8% em peso, uma MFR2 (2,16 kg/190° C) de 5 g/10 min, uma densidade de 940 kg/m3 e um ponto de fusão de 106° C. Fornecido pela Arkema.
- Perbunan 3435 fornecido pela Lanxess que é borracha de nitrila com um teor de acrilonitrila de 34% e viscosidade Mooney (ML(1+4)100° C) é 35.
- Negro-de-fumo de forno convencional N550 que está co
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57/65 mercialmente disponível (N550 é uma classificação de negro-de-fumo de acordo com ASTM D1765-D), tendo as propriedades que seguem:
No. Adsor. óleo (ml/100 g) No. Iodo (mg/g)
ASTMD2414-06A ASTM D1510-07
115-127 10-80
- TMQ é TRIMETILQUINONA (No. CAS 935-92-2)
- ESTEARATO DE ZINCO como auxiliar de processamento
- POX que é um peróxido convencional,
- Tyzor TE que é trietanolatoamina isopropanolato de titânio (número CAS 74665-17-1) fornecido pela DuPont
- TYZOR NBZ que é tetrabutanolato de zircônio (número CAS 1071-76-7) fornecido pela DuPont
- Exolit PO 1230 que é tris(dietilfosfinato)alumínio (número CAS 225789-38-8) fornecido pela Clariant
- Diestearato de alumínio (número CAS 300-92-5)
- Dilaurato de dioctilestanho (número CAS 3648-18-81)
- Bis(acetilacetonato) de di-isopropóxido de titânio (número CAS 17927-72-9)
- Aradur 3380-1 (Anidrido 1,2,4-benzenotricarboxílico (número CAS 552-30-7) distribuído pela Hunstman
- Ácido p-toluenossulfônico (número CAS 6192-52-5)
- Hidrato de acetilacetonato de zinco (II) (número CAS 108503-47-5)
- Acetilacetonato de cobre(II) (número CAS 13395-16-9)
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Tabela 1 Parâmetros de reticulação para placas reticuladas, IE1-IE10 = exemplo da invenção, Refer 1 = exemplo de referência
Estrutura do agente de reticulação Tipo de agente de reticulação IE1 IE2 IE3 IE4 IE5 IE6 IE7 IE8 IE9 IE10 Refer 1
Com base na quantidade total da composição, % em peso
GMA 55,6 55,4 55,6 55,4 54,9 54,9 54,9 54,9 48,8
PERBUNAN 3435 10
TAFMER XM5070 5 5 5 5 5 5 5 5 5 -
N-550 38,5 38,5 38,5 38,5 38,5 38,5 38,5 38,5 38,5 38,5
TMQ 0,6 0,6 0,6 0,6 0,6 0,6 0,6 0,6 0,6 0,6
Lotader AX8900 54,9
POX 0,9
ESTEARATO DE ZINCO 1,8
Tyzor TE r θί1 Ύ 1 Ácido de Lewis (Ti) 0,3 0,3
58/65
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Estrutura do agente de reticulação Tipo de agente de reticulação IE1 IE2 IE3 IE4 IE5 IE6 IE7 IE8 IE9 IE10 Refer 1
Bis(acetilacetonato) de di-isopropóxido de titânio 'Prí 'PK ! Ácido de Lewis (Ti) 0,5
Dilaurato de dioctilestanho Ácido de Lewis (Ti) 0,3
< o DOT S in—CiHiT
ExolitOP1230 ΰ 7) Ácido de Lewis (Ti) 0,5
Aradur 3380-1 0 O o Anidrido 1
59/57
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Estrutura do agente de reticulação Tipo de agente de reticulação IE1 IE2 IE3 IE4 IE5 IE6 IE7 IE8 IE9 IE10 Refer 1
Ácido p- toluenossulfônico 9% ,OH χτ'θ Ácido Bronsted 1
Hidrato de acetilacetonato de zinco (II) Ácido de Lewis (Zn) 1
Acetilacetonato de cobre (II) Ácido de Lewis (Cu) 1
1,7-Diaminoeptano HaN μ H; Amina 1
Parâmetros de reticulação medidos de placas de teste reticuladas
Alongamento hot set [%] 7 18 11 17 25 5 26 27 13 14 26
Deformação permanente hot set [%] 0 0 0 0 3 0 4 5 0 1 0
60/57
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61/65 [000212] A tabela 1 mostra que uso do agente de reticulação da invenção (exemplos da invenção) ao invés de agente de reticulação de peróxido (exemplos de referência) provê propriedades de reticulação pelo menos comparáveis ou até mesmo aperfeiçoadas. Ainda, os parâmetros de reticulação dos exemplos da invenção estão dentro das especificações dadas pelos padrões: IEC 60502-2) 2005; CENELEC HD 620 2007 e ANSI/ICEA CS6-96. Parâmetros de reticulação foram obtidos em placas preparadas conforme descrito acima para o método Alongamento hot set e deformação permanente hot set' sob Métodos de determinação.
Tabela 2 Parâmetros para material de camada semicondutora reticulada de cabos de teste de 20 kv. Os materiais semicondutores internos e de isolamento, bem como a produção de cabo, são descritos acima sob 2. Materiais, (b) Produção de cabos de teste
IE1 IE11 IE10 Refer 1 Refer 2 IE1 sem agente de reticulação
% em peso % em peso % em peso % em peso % em peso
GMA 55,6 60,6 48,8 55,9
TAFMER XM5070 5 5
N-550 38,5 38,5 38,5 38,5
TQM 0,6 0,6 0,6 0,6
Tyzor TE 0,3 0,3 0,3 -
POX 0,9
PERBUNAN 3435 10
ESTEARATO DE ZINCO 1,8
Soma de camada semic. externa 100 100 100 100
Propriedades do cabo
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IE1 IE11 IE10 Refer 1 Refer 2 IE1 sem agente de reticulação
Parâmetros de reticulação
Alongamento Hot set [%] 17 20 25,9 Quebra
Deformação permanente [%] 1 0 0 n/a
Parâmetros semicondutores
Semicondutividade VR [ohm*cm] @ temperatura ambiente <1000 <1000 <1000 <1000
Parâmetros de capacidade de remoção
Força de remoção 90° [kN/m] 1,3 1,9 1,5 3,6 1,8
[000213] Na tabela 2, as composições da invenção e de referência que foram usadas para fabricação da camada semicondutora externa de cabos de teste de 20 kV são exatamente as mesmas que na Tabela
1. Refer 2 é IE1, mas não contém qualquer agente de reticulação. As composições da invenção e de referência (também refer 2 sem agente de reticulação) foram todas submetidas a condições de reticulação conforme acima descrito para (b) Produção de cabos de teste sob Métodos de determinação.
[000214] Exemplos mostram que a camada semicondutora externa dos exemplos da invenção foi totalmente reticulada e satisfaz requisitos padrão. Ainda, IE11 mostra as boas propriedades de reticulação também na ausência de componente de polímero (C) (Tafmer) ou componente (D) (Perbunan). Refer 2 não mostra nenhuma atividade de reticulação significando que um catalisador ou agente de reticula
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63/65 ção é necessário a fim de que a reação de reticulação ocorra. Ainda, todos os cabos na Tabela 2 têm propriedades semicondutoras mostradas como propriedade de resistividade de volume (VR).
[000215] Além disso, Forças de remoção medidas para um exemplo de semicondutor da invenção reticulado não peróxido mostram parâmetros de capacidade de remoção muito melhores do que a referência de semicondutor reticulado com peróxido (refer 1).
Tabela 3 Parâmetros voláteis para composições semicon externas
IE12 IE13 Refer 1
% em peso % em peso % em peso
LOTADER AX8900 55,6
LOTADER AX8920 55,6
N-550 38,5 38,5
Tyzor TE 0,3 0,3 -
TAFMER XM5070 5 5
TMQ 0,6 0,6
POX 0,9
Volatilidade de Subprodutos
Análise de termogravimetria (TGA), Peso (%) 96,3 97,2 85,1
[000216] Como pode ser visto a partir da tabela 3, as composições
semicondutoras externas dos exemplos da invenção (IE) mostram claramente melhor termoestabilidade do que a composição semicondutora externa reticulada com peróxido refer 1, que é demonstrada por quantidades menores de voláteis de IE's medidas através de análise de termogravimetria (TGA) conforme acima descrito para Volatilidade de Subprodutos sob Métodos de determinação.
[000217] A tabela 4 e a tabela 5 abaixo mostram que as composições de poliolefina da invenção compreendendo agente de reticulação epóxi (B) ou (B1), mas sem negro-de-fumo, podem ser também usadas em uma camada de um cabo. Ainda, a composição de poliolefina da invenção sem negro-de-fumo pode ser usada em uma camada de
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64/65 isolamento de um cabo. Além disso, tal camada de isolamento pode ser combinada com uma camada(s) de cabo semicondutora contendo uma composição de poliolefina da invenção, vide tabela 5. Os parâmetros de reticulação na tabela 5 abaixo mostram que o cabo de teste da invenção é totalmente reticulado também quando a camada semicondutora externa e também o isolamento compreendem o sistema de reticulação com epóxi da invenção.
Tabela 4 Placa de teste de Composição de isolamento (sem negro-defumo)
IE14
Lotader AX8840 94,5
Aradur 3380-1 (anidrido) 5,5
Parâmetros de reticulação
Alongamento hot set [%] 21
Deformação Permanente [%] 0
Tabela 5 Exemplo de Cabo da Invenção
Cabo Cabo da invenção
Composição semicon. externa IE1
GMA 55,6
TAFMER XM5070 5
N-550 38,5
TMQ 0,6
Tyzor TE (ácido de Lewis) 0,3
Parâmetros de reticulação
Alongamento hot set [%] 19
Deformação permanente [%] 1
Composição de isolamento IE14
Lotader AX8840 94,5
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65/65
Cabo Cabo da invenção
Aradur 3380-1 (anidrido) 5,5
Parâmetros de reticulação
Alongamento hot set [%] 69
Deformação permanente [%] 0
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Claims (16)

  1. REIVINDICAÇÕES
    1. Cabo, caracterizado pelo fato de que compreende um condutor circundando por uma ou mais camadas, em que pelo menos uma camada compreende uma composição de poliolefina compreendendo:
    - um polímero de olefina (A) compreendendo grupos epóxi;
    - pelo menos um agente de reticulação (B) que acelera a reação de reticulação de grupos epóxi e que é selecionado a partir de:
    (i) ácidos de Lewis, em que os ácidos de Lewis são compostos da seguinte fórmula (I):
    M+mLn (I), na qual:
    - M é um elemento selecionado de lantanídeos ou um elemento de grupos 2 a 14 da tabela periódica IUPAC (1989) exceto os elementos do grupo 7 da tabela periódica IUPAC (1989) e Be, C, Si, Ge, Tl, Pb, Tc, Hg e Cd,
    - cada L é igual ou diferente, e é um ligante ligado a M, e é um grupo hidrocarbila substituído ou não substituído saturado ou parcialmente insaturado selecionado a partir de:
    (a) opcionalmente substituído linear ou ramificado, saturado ou parcialmente insaturado com até 30 átomos de carbono; mais preferivelmente C1-C20 alquila linear ou ramificada; C2-C20 alquenila linear ou ramificada; ou C2-C20 alquinila linear ou ramificado, mais preferivelmente C1-C20 alquila linear ou ramificada; ou C2-C20 alquenila linear ou ramificada;
    (b) opcionalmente substituído linear ou ramificado, saturado ou parcialmente insaturado que carrega uma porção hidrocarbila cíclica saturada ou parcialmente insaturada ou um grupo hidrocarbila opcionalmente substituído linear ou ramificado, saturado ou parcialmente insaturado que carrega uma porção hidrocarbila aromática; preferivel
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  2. 2/16 mente um grupo hidrocarbila opcionalmente substituído linear ou ramificado, saturado ou parcialmente insaturado que carrega uma porção hidrocarbila cíclica saturada ou parcialmente insaturada; ou (c) um grupo hidrocarbila cíclico opcionalmente substituído saturado ou parcialmente insaturado em que um ou mais átomos no anel são opcionalmente um heteroátomo selecionado de N, O, P, S ou Si, preferivelmente N, O ou P;
    com mais preferência ainda, o ácido de Lewis é selecionado de um subgrupo dos compostos de fórmula (I), em que o dito grupo hidrocarbila substituído ou não substituído saturado ou parcialmente insaturado como L é mais preferivelmente (i) um grupo hidrocarbila opcionalmente substituído linear ou ramificado, saturado ou parcialmente insaturado; mais preferivelmente C1-C20 alquila linear ou ramificada; C2-C20 alquenila linear ou ramificada; ou C2-C20 alquinila linear ou ramificada, mais preferivelmente C1-C20 alquila linear ou ramificada; ou C2-C20 alquenila linear ou ramificada;
    (ii) um grupo hidrocarbila opcionalmente substituído linear ou ramificado, saturado ou parcialmente insaturado que carrega uma porção hidrocarbila cíclica saturada ou parcialmente insaturada; ou um grupo hidrocarbila opcionalmente substituído linear ou ramificado, saturado ou parcialmente insaturado que carrega uma porção hidrocarbila aromática opcionalmente substituída; preferivelmente um grupo hidrocarbila opcionalmente substituído linear ou ramificado, saturado ou parcialmente insaturado, que carrega uma porção hidrocarbila cíclica saturada ou parcialmente insaturada; ou (iii) um grupo hidrocarbila cíclico opcionalmente substituído saturado ou parcialmente insaturado em que um ou mais átomos no anel são opcionalmente um heteroátomo selecionado de N, O, P, S ou Si, preferivelmente N, O ou P; e
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  3. 3/16 m é 1 a 4, e n é 1 a 4, contanto que m-n seja 0; ou o ácido de Lewis é selecionado de um subgrupo de compostos de fórmula (I):
    M+mLn (I), na qual:
    M é Ti, Zr, Hf, Sn, Cu, Zn ou Al, preferivelmente Ti, Sn, Zn, Cu ou Al;
    cada L é um grupo compreendendo 1 a 30 átomos de carbono e selecionado independentemente a partir de:
    - hidrocarbila opcionalmente substituída sem quaisquer heteroátomos;
    - grupo -O-hidrocarbila opcionalmente substituído;
    - grupo -O-(C=O)-hidrocarbila;
    - grupo -O-(P=O)-hidrocarbila; ou
    - dois ou três L são -O-hidrocarbila ligados uns aos outros através de um átomo de X, que é átomo de C ou N, e formam junto com M um sistema de anel cíclico; em que cada hidrocarbila é independentemente como acima definido; e n é 4 no caso de Ti, Zr, Hf ou Sn; 3 no caso de Al ou B; e 2 no caso de Cu ou Zn;
    (ii) ácidos de Bronsted diferentes de ácidos carboxílicos que é um ácido sulfônico orgânico aromático compreendendo o elemento estrutural:
    Ar(SO3H)x (II) no qual
    Ar é um grupo arila que pode ser substituído ou não substituído, e se substituído, então preferivelmente com pelo menos um grupo hidrocarbila de até 50 átomos de carbono, e x sendo pelo menos 1, ou um precursor do ácido sulfônico de fórmula (II) incluindo um anidrido ácido do mesmo ou um ácido sulfônico de fórmula (II) que foi provi
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  4. 4/16 do com um grupo(s) de proteção hidrolisável, por exemplo, um grupo acetila que é removível através de hidrólise; ou (iii) quaisquer misturas dos mesmos, e
    - opcionalmente uma carga condutora.
    2. Cabo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que é um cabo de força compreendendo um condutor circundado por pelo menos uma camada semicondutora interna, uma camada de isolamento e uma camada semicondutora externa, nesta ordem, em que pelo menos uma camada compreende, preferivelmente, consiste em uma composição de poliolefina compreendendo:
    - um polímero de olefina (A) compreendendo grupos epóxi;
    - pelo menos um agente de reticulação (B) que acelera a reação de reticulação de grupos epóxi e que é selecionado a partir de:
    (i) ácidos de Lewis, como definidos na reivindicação 1;
    (ii) ácidos de Bronsted diferentes de ácidos carboxílicos, como definidos na reivindicação 1; ou (iii) quaisquer misturas dos mesmos, e
    - opcionalmente uma camada condutora, preferivelmente, negro-de-fumo.
    3. Cabo de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que uma ou mais outras camadas compreendem uma composição de poliolefina (b) compreendendo
    - um polímero de olefina (A) compreendendo grupos epóxi; e
    - pelo menos um agente de reticulação (B1) que acelera a reação de reticulação de grupos epóxi, preferivelmente pelo menos um agente de reticulação (B1) que é selecionado a partir de (i) ácidos de Lewis, (ii) ácidos de Bronsted diferentes de ácidos carboxílicos, (iii) aminas compreendendo pelo menos um grupo amino,
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  5. 5/16 (iv) álcoois compreendendo pelo menos dois grupos OH, (v) anidridos de ácidos carboxílicos, (vi) ácidos carboxílicos compreendendo pelo menos um grupo de ácido carboxílico, ou quaisquer misturas dos mesmos.
    4. Cabo de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado pelo fato de que é um cabo de força compreendendo um condutor circundado por pelo menos uma camada semicondutora interna, uma camada de isolamento e uma camada semicondutora externa, nesta ordem, em que a pelo menos uma da camada semicondutora interna e da camada semicondutora externa compreende, preferivelmente consiste em, uma composição de poliolefina compreendendo,
    - um polímero de olefina (A) compreendendo grupos epóxi; e
    - pelo menos um agente de reticulação (B) que acelera a reação de reticulação de grupos epóxi e que é selecionado a partir de (i) ácidos de Lewis, como definidos na reivindicação 1, (ii) ácidos de Bronsted diferentes de ácidos carboxílicos, como definidos na reivindicação 1; ou (iii) ou quaisquer misturas dos mesmos, e
    - uma carga condutora, preferivelmente negro-de-fumo.
    5. Cabo de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizado pelo fato de que é um cabo de força compreendendo um condutor circundado por pelo menos uma camada semicondutora interna, uma camada de isolamento e uma camada semicondutora externa, nesta ordem, em que pelo menos a camada semicondutora externa compreende, preferivelmente consiste em, uma composição de poliolefina semicondutora que compreende,
    - um polímero de olefina (A) compreendendo grupos epóxi;
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  6. 6/16
    - pelo menos um agente de reticulação (B) que acelera a reação de reticulação de grupos epóxi e que é selecionado a partir de (i) ácidos de Lewis, como definidos na reivindicação 1;
    (ii) ácidos de Bronsted diferentes de ácidos carboxilicos, como definidos na reivindicação 1; ou (iii) quaisquer misturas dos mesmos, e uma carga condutora, preferivelmente negro-de-fumo; e opcionalmente, em que uma ou mais das outras camadas que é preferivelmente pelo menos uma camada de isolamento compreendem, preferivelmente consistem em, uma composição de poliolefina (b) compreendendo
    - um polimero de olefina (A) compreendendo grupos epóxi; e
    - pelo menos um agente de reticulação (B1) que acelera a reação de reticulação de grupos epóxi, preferivelmente pelo menos um agente de reticulação (B1) que é selecionado a partir de:
    (i) ácidos de Lewis, (ii) ácidos de Bronsted diferentes de ácidos carboxilicos, (iii) aminas compreendendo pelo menos um grupo amino, (iv) álcoois compreendendo pelo menos dois grupos OH, (v) anidridos de ácidos carboxilicos, (vi) ácidos carboxilicos compreendendo pelo menos um grupo de ácido carboxilico, ou quaisquer misturas dos mesmos.
    6. Cabo de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizado pelo fato de que os ácidos de Lewis são compostos de um subgrupo de ácidos de Lewis de compostos de fórmula (I), em que
    - M é selecionado a partir de lantanideos e um elementos dos grupos 4, 11, 12, 13 e 14 da tabela periódica IUPAC (1989) exceto
    Petição 870200029707, de 05/03/2020, pág. 74/90
  7. 7/16 os elementos do grupo 7 da tabela periódica IUPAC (1989) e C, Si, Ge, Tl, Pb, Tc, Hg e Cd, mais preferivelmente M é um elemento selecionado do grupo 4, 11, 12, 13 ou 14 como acima definido, mais preferivelmente M é selecionado a partir de Ti (titânio), Zr (zircônio), Hf (háfnio), Sn (estanho), Al (alumínio), Cu (cobre), Zn (zinco) e B (boro).
    7. Cabo de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6, caracterizado pelo fato de que o ácido de Lewis é selecionado a partir de um subgrupo dos compostos de fórmula (I), em que o dito grupo hidrocarbila substituído ou não substituído saturado ou parcialmente insaturado como L é mais preferivelmente:
    (i) um grupo hidrocarbila opcionalmente substituído linear ou ramificado, saturado ou parcialmente insaturado; mais preferivelmente C1-C20 alquila linear ou ramificada; C2-C20 alquenila linear ou ramificada; ou C2-C20 alquinila linear ou ramificada, mais preferivelmente C1-C20 alquila linear ou ramificada; ou C2-C20 alquenila linear ou ramificada;
    (ii) um grupo hidrocarbila opcionalmente substituído linear ou ramificado, saturado ou parcialmente insaturado que carrega uma porção hidrocarbila cíclica saturada ou parcialmente insaturada; ou um grupo hidrocarbila opcionalmente substituído linear ou ramificado, saturado ou parcialmente insaturado que carrega uma porção hidrocarbila aromática opcionalmente substituída; preferivelmente um grupo hidrocarbila opcionalmente substituído linear ou ramificado, saturado ou parcialmente insaturado, que carrega uma porção hidrocarbila cíclica saturada ou parcialmente insaturada; ou (iii) um grupo hidrocarbila cíclico opcionalmente substituído saturado ou parcialmente insaturado em que um ou mais átomos no anel são opcionalmente um heteroátomo selecionado a partir de N, O, P, S ou Si, preferivelmente N, O ou P.
  8. 8. Cabo de acordo com qualquer uma das reivindicações 1
    Petição 870200029707, de 05/03/2020, pág. 75/90
    8/16 a 7, caracterizado pelo fato de que o ácido de Lewis é selecionado a partir de um subgrupo de compostos de fórmula (I), em que:
    M é Ti, Sn ou Al e sobretudo preferivelmente Ti ou Al;
    cada L é um grupo selecionado independentemente a partir de
    - C1-C20 alquila linear ou ramificada opcionalmente carregando um ou dois, preferivelmente um, se presente, substituinte(s) como acima definido, preferivelmente C1-C20 alquila linear ou ramificada;
    - -O-(Ci-C20 alquila linear ou ramificada) opcionalmente carregando um ou dois, preferivelmente um, se presente, substituinte(s) como acima definido;
    - -O-(C2-C20 alquenila linear ou ramificada) opcionalmente carregando um ou dois, preferivelmente um, se presente, substituinte(s) como acima definido, mais preferivelmente -O-(C2-C20 alquenila linear ou ramificada) opcionalmente e preferivelmente carregando um ou dois, preferivelmente um, substituinte que é preferivelmente (=O);
    - -O-(P=O) (C1-C20 alquila linear ou ramificada) opcionalmente carregando um ou dois, preferivelmente um, se presente, substituinte(s) como acima definido;
    - -O-(P=O)- (C2-C20 alquenila linear ou ramificada) opcionalmente carregando um ou dois, preferivelmente um, se presente, substituinte(s) como acima definido, mais preferivelmente O-(P=O)(C1-C20 alquila linear ou ramificada); ou
    - três L são independentemente -O-etileno, cada um ligado a X que é N e os três L formam junto com M um sistema de anel policíclico; e n é 4 em caso de Ti, Zr, Hf ou Sn, 3 em caso de Al ou B e 2 em caso de Cu ou Zn; e os ácidos de Lewis preferidos são selecionados a partir de:
    Petição 870200029707, de 05/03/2020, pág. 76/90
  9. 9/16 trietanolatoamina isopropanolato de titânio (número CAS 74665-17-1), tetrabutanolato de zircônio (número CAS 1071-76-7), tris(dietilfosfinato)alumínio (número CAS 225789-38-8), diestearato de alumínio (número CAS 300-92-5), Dioctilestanhodilaureato (número CAS 3648-18-81), monoisopropanolato de triestearato de titânio, hidrato de acetilacetonato de zinco (II) (número CAS 108503-47-5), acetilacetonato de cobre (II) (número CAS: 13395-16-9), di-isopropanolato de diacetilacetonato de titânio (número CAS: 27858-32-8), Butóxido de titânio(IV) (número CAS 5593-70-4), bis(acetilacetonato) de diisopropóxido de titânio (número CAS 17927-72-9), Isopropóxido de titânio (4) (número CAS 546-68-9); Tetracis(2-etilexil) ortotitanato (número CAS 1070-10-6), Tetracis(trietanolaminato)zircônio(IV) (número CAS 101033-44-7), Estearato de zinco (número CAS 557-05-1), Complexo de Trifluoreto de boro etilamina (número CAS 75-23-0); o ácido de Lewis mais preferido é selecionado a partir de trietanolatoamina isopropanolato de titânio (número CAS 74665-17-1); tris(dietilfosfinato)alumínio (número CAS 225789-38-8);
    Bis(acetilacetonato) de di-isopropóxido de titânio (número CAS 1792772-9); Dioctilestanhodilaureato (número CAS 3648-18-81); Hidrato de acetilacetonato de zinco (III) (número CAS 108503-47-5); e Acetilacetonato de cobre(III) número CAS 13395-16-9; o ácido de Lewis de maior preferência é selecionado a partir de trietanolatoamina isopropanolato de titânio (número CAS 74665-17-1).
    9. Cabo de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 8, caracterizado pelo fato de que o agente de reticulação (B) é selecionado a partir de ácidos de Lewis, preferivelmente de ácidos de Lewis de fórmula (I), como definido em qualquer uma das reivindicações 6 a 8.
  10. 10. Cabo de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo fato de que o agente de reticulação (B1) é selecionado a partir de:
    Petição 870200029707, de 05/03/2020, pág. 77/90
    10/16 (i) ácidos de Lewis, como definido em qualquer uma das reivindicações 1,6 a 8;
    (ii) ácidos de Bronsted diferentes de ácidos carboxílicos, como definido na reivindicação 1;
    (iii) aminas compreendendo pelo menos um grupo amino são preferivelmente selecionadas de uma (mono, di ou tri)amina alifática saturada com até 50, preferivelmente 1 a 20, átomos de carbono; (mono, di ou tri)amina alifática insaturada com até 50, preferivelmente 1 a 20, átomos de carbono; hidrocarbila aromática com até 50, preferivelmente 1 a 20, átomos de carbono; preferivelmente carregando pelo menos dois substituintes amino; em que a porção alifática ou aromática pode conter opcionalmente um ou mais heteroátomos e em que a amina alifática ou aromática pode conter opcionalmente substituintes adicionais; mais preferivelmente de metilamina alifática tal como propilamina, estearilamina, preferivelmente 1,6-hexadiamina, 1,7diaminoeptano, trioctamina, anilina, 2-etilanilina, dietilenotriamina, trietilenotetramina e dietilamino propilamina; poliamina de anel cicloalifático tal como mentenodiamina, isoforona diamina, bis(4-amino-3metilcicloexil)metano e N-aminoetil piperazina; poliamina alifática compreendendo anel aromático tal como meta xilenodiamina; polietilenoimina contendo a nitrogênio amina secundária e terciária; poliamina aromática tal como metafenilenodiamina, metilenodiamina e diaminodifenil sulfona; e poliamina modificada de poliaminas alifáticas, poliamina alifática compreendendo anel(éis) aromático(s) e/ou poliaminas aromáticas obteníveis através de métodos de modificação bem conhecidos, tal como reação de adição com composto epóxi, reação de adição de Michael com éster acrílico de acrilonitrila, e reação Mannich com um composto metilol, por exemplo, família imidazol, tal como 2metilimidazol, 2-etil-4 metilimidazol e 1-cianoetil-2 metilimidazol, e sal do ácido tri-2-etilexila de amina terciária tal como tris-dimetilamino fe-
    Petição 870200029707, de 05/03/2020, pág. 78/90
  11. 11/16 nol, e tris-dimetilamino metil fenol; mais preferivelmente aminas compreendem pelo menos dois grupos amino dos quais exemplos não limitantes são 1,7-diaminoeptano,
    OU
    Figure BR112013008906B1_C0001
    h2n nh2
    Figure BR112013008906B1_C0002
    HO OH a amina mais preferida sendo 1,7-diaminoeptano;
    (iv) álcoois compreendendo pelo menos dois grupos OH são preferivelmente selecionados a partir de di- a hexa-álcoois alifáticos ou di- a hexa-álcoois aromáticos, preferivelmente de di-, tri- ou tetra-álcoois alifáticos ou di-, tri- ou tetra-álcoois aromáticos; mais preferivelmente tais álcoois compreendem 2 a 100, preferivelmente 15 a 90, mais preferivelmente 15 a 90, sobretudo preferivelmente 30 a 70, átomos de carbono e podem compreender opcionalmente heteroátomos adicionais que, se presentes, são preferivelmente selecionados a partir de N, S, O e/ou P, mais preferivelmente de S, O ou P ou ainda mais preferivelmente de S ou O e sobretudo preferivelmente o(s) heteroátomo(s) adicional(ais) é/são O;
    Petição 870200029707, de 05/03/2020, pág. 79/90
  12. 12/16 (v) anidridos de ácidos carboxílicos são preferivelmente anidridos de ácido carboxílico compreendendo pelo menos um grupo de anidrido de ácido carboxílico e podem conter substituintes adicionais, tais como substituintes de ácido carboxílico, ou heteroátomos adicionais, tal como acima definido para (iv) álcoois; preferivelmente anidridos de ácido carboxílico são selecionados a partir de anidridos de ácido carboxílico alifático ou anidridos de ácido carboxílico cíclico saturados ou parcialmente insaturados ou anidridos de ácido carboxílico aromático; anidridos de ácidos carboxílicos mais preferidos são selecionados a partir de anidridos de ácidos carboxílicos cíclicos saturados ou parcialmente insaturados contendo até 50, preferivelmente 1 a 20, átomos de carbono; o anidrido alifático insaturado de ácido carboxílico contendo até 50, preferivelmente 1 a 20, átomos de carbono; ou anidridos de ácido carboxílico aromáticos contendo até 50, preferivelmente 1 a 20, átomos de carbono; ou quaisquer misturas dos mesmos, mais preferivelmente anidridos de ácidos carboxílicos são selecionados a partir de anidridos de ácidos carboxílicos derivados de ácido butírico, ácido maleico, ácido itacônico, ácido fumárico, ácido benzoico, óleo vegetal tal como óleo de palma, óleo de baleia, ácido graxo extraído de óleo animal tal como óleo de sebo de boi, ácido láurico, ácido palmítico, ácido esteárico, ácido oleico, mais preferivelmente derivado de compostos compreendendo dois ou mais grupos carboxila, tais como ácido DL-málico, ácido sebácico, ácido succínico, ácido adípico, ácido tiodipropiônico, ácido citacrônico, ácido cítrico, ácido ftálico; e sobretudo preferivelmente de ácido DL-málico e ácido sebácico, sobretudo preferido anidrido de ácido carboxílico é anidrido 1,2,4benzenotricarboxílico, número CAS 552-30-7;
    (vii) ácidos carboxílicos compreendendo pelo menos um grupo de ácido carboxílico são preferivelmente selecionados a partir de compostos contendo ácidos carboxílicos; copolímeros de olefina
    Petição 870200029707, de 05/03/2020, pág. 80/90
  13. 13/16 com um composto compreendendo grupo(s) ácido(s); ou polímero modificado com ácido, tal como polietileno modificado com ácido, polipropileno modificado com ácido e cera modificada com ácido; mais preferivelmente ácidos carboxílicos são selecionados a partir de copolímero de etileno-ácido acrílico, copolímero de etileno-ácido metacrílico, copolímero de etileno-ácido crotônico, copolímero de etileno-anidrido maleico, copolímero de polietileno modificado com ácido anidrido maleico e pirolisato de etileno-acrilato de etila.
    11. Cabo de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 10, caracterizado pelo fato de que o polímero de olefina (A) é um copolímero de etileno com pelo menos grupos epóxi contendo unidades de comonômero e opcionalmente com outros comonômero(s) diferentes de unidades de monômero contendo grupo epóxi, outro comonômero que é preferivelmente um comonômero polar diferente de unidades de monômero contendo grupo epóxi, mais preferivelmente uma unidade de comonômero contendo grupo acrilato ou acetato, mais preferivelmente o polímero de olefina (A) é selecionado a partir de um copolímero de etileno com unidades de comonômero de metacrilato de glicidila ou um copolímero de etileno com unidades de comonômero polar selecionadas de unidades de comonômero de alquil(met)acrilato ou acetato de vinila e unidades de comonômero de metacrilato de glicidila.
    12. Cabo de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 11, caracterizado pelo fato de que a quantidade de unidades de monômero contendo grupo epóxi é 0,1 a 10% em peso com base na quantidade de polímero de olefina (A).
    13. Cabo de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 12, caracterizado pelo fato de que compreende ainda:
    um polímero (C) que é um homo- ou copolímero de alfaolefina compreendendo:
    Petição 870200029707, de 05/03/2020, pág. 81/90
  14. 14/16
    - unidades de monômero de alfa-olefina (Q) selecionadas de uma C2 a C10 alfa-olefina; e
    - opcionalmente, unidades de monômero (R) selecionadas de uma ou mais alfa-olefina(s) diferentes de (Q); ou um elastômero (D) que é preferivelmente uma borracha de nitrila, ou quaisquer misturas dos mesmos.
    14. Cabo de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 13, caracterizado pelo fato de que a quantidade de carga condutora é 10 a 50% em peso com base na quantidade total da composição de poliolefina, em que, preferivelmente, a carga condutora é negro-defumo.
  15. 15. Processo para produção de um cabo como definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 14 compreendendo um condutor circundado por pelo menos uma camada semicondutora interna, uma camada de isolamento e uma camada semicondutora externa, nesta ordem, o dito processo sendo caracterizado pelo fato de que compreende as etapas de (a1)
    - provisão e mistura, preferivelmente mistura com fusão em um extrusor, de uma primeira composição semicondutora compreendendo um polímero, uma carga condutora e opcionalmente componente(s) adicional(ais) para a camada semicondutora interna,
    - provisão e mistura, preferivelmente mistura com fusão em um extrusor, de uma composição de polímero para a camada de isolamento,
    - provisão e mistura, preferivelmente mistura com fusão em um extrusor, de uma segunda composição semicondutora compreendendo um polímero, uma carga condutora e opcionalmente componente(s) adicional(ais) para a camada semicondutora externa;
    Petição 870200029707, de 05/03/2020, pág. 82/90
    15/16 (b1)
    - aplicação em um condutor, preferivelmente através de coextrusão,
    - uma mistura com fusão da primeira composição semicondutora obtida da etapa (a1) para formar a camada semicondutora interna,
    - uma mistura com fusão de composição de polímero obtida da etapa (a1) para formar a camada de isolamento, e
    - uma mistura com fusão da segunda composição semicondutora obtida da etapa (a1) para formar a camada semicondutora externa;
    em que pelo menos a segunda composição semicondutora da camada semicondutora externa obtida compreende, preferivelmente consiste em, uma composição de poliolefina compreendendo:
    - um polímero de olefina (A) compreendendo grupos epóxi;
    - pelo menos um agente de reticulação (B) que acelera a reação de reticulação de grupos epóxi e que é selecionado a partir de:
    (i) ácidos de Lewis, como definidos em qualquer uma das reivindicações 1 a 14;
    (ii) ácidos de Bronsted diferentes de ácidos carboxílicos, como definidos em qualquer uma das reivindicações 1 a 14; ou (iii) quaisquer misturas dos mesmos; e
    - uma carga condutora; e em que opcionalmente e preferivelmente a camada de isolamento obtida e opcionalmente a camada semicondutora interna obtida compreendem, preferivelmente consistem em, uma composição de poliolefina (b) compreendendo:
    - um polímero de olefina (A) compreendendo grupos epóxi; e
    - pelo menos um agente de reticulação (B1) que acelera a
    Petição 870200029707, de 05/03/2020, pág. 83/90
  16. 16/16 reação de reticulação de grupos epóxi, preferivelmente pelo menos um agente de reticulação (B1) que é selecionado a partir de:
    (i) ácidos de Lewis, (ii) ácidos de Bronsted diferentes de ácidos carboxílicos, (iii) aminas compreendendo pelo menos um grupo amino, (iv) álcoois compreendendo pelo menos dois grupos OH, (v) anidridos de ácidos carboxílicos, (vi) ácidos carboxílicos compreendendo pelo menos um grupo de ácido carboxílico, ou quaisquer misturas dos mesmos, e (c1) opcionalmente, e preferivelmente, reticulação da pelo menos camada semicondutora externa obtida na presença do agente de reticulação (B), opcionalmente, e preferivelmente, reticulação da camada de isolamento obtida na presença do agente de reticulação (B1), e opcionalmente reticulação da camada semicondutora interna obtida, que compreende opcionalmente a composição de poliolefina (b).
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