BR112014027891B1 - Composição de cloreto de vinila polimérica plastificada e condutor revestido - Google Patents

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Abstract

composição de cloreto de vinila polimérica plastificada e condutor revestido plastificantes compreendendo um éster de succinato e um óleo natural epoxidado e composições poliméricas plastificadas compreendendo ditos plastificantes. tais composições poliméricas plastificadas podem ser empregadas na formação de vários artigos manufaturados, tais como condutores revestidos.

Description

COMPOSIÇÃO DE CLORETO DE VINILA POLIMÉRICA PLASTIFICADA E CONDUTOR REVESTIDO Campo técnico
[001] Várias concretizações da presente invenção se referem a plastificantes e a composições poliméricas plastificadas.
Introdução
[002] Plastificantes são compostos ou misturas adicionados a resinas poliméricas que podem reduzir o módulo e a resistência à tração e aumentar a flexibilidade, alongamento, resistência ao impacto, e a resistência ao rasgo da resina (tipicamente um polímero termoplástico) à qual são adicionados. Um plastificante pode também reduzir a temperatura de transição vítrea da resina polimérica, o que aumenta a processabilidade da resina polimérica.
[003] Diésteres de ácido ftálico (também conhecidos como “ftalatos”) são comumente utilizados como plastificantes em muitos produtos poliméricos flexíveis, tais como produtos poliméricos formados de cloreto de polivinila (“PVC”) e outros polímeros vinílicos. Exemplos de plastificantes de ftalato incluem diisononil ftalato, dialil ftalato, di-2- etilhexil-ftalato, dioctil ftalato, e diisodecil ftalato.
[004] Os plastificantes de ftalato estão atualmente sob rigorosa análise por parte de grupos de interesse público, preocupados com o impacto ambiental negativo dos ftalatos e potenciais efeitos adversos sobre a saúde de seres humanos expostos a esses compostos. Consequentemente, são desejadas substituições adequadas para tais plastificantes.
Sumário da Invenção
[005] Uma das concretizações consiste em uma composição de cloreto de vinila poliméricas plastificadas, compreendendo:
(a) uma resina de cloreto de vinila; e
(b) um plastificante, compreendendo:
  • (i) um éster de succinato, e
  • (ii) um óleo natural epoxidado,
sendo que a composição de cloreto de vinila polimérica plastificada tem uma dureza Shore D inferior a 30, conforme determinado por ASTM D2240, quando dito plastificante está presente em uma quantidade de 52 partes por cem partes em peso de resina de cloreto de vinila,
[006] sendo que dita composição polimérica de cloreto de vinila plastificada tem uma retenção de alongamento de tração de pelo menos 30% quando envelhecida a 100ºC por 168 horas, conforme determinado por ASTM D638.
Descrição detalhada da Invenção
[007] Várias concretizações da presente invenção se referem a plastificantes compreendendo um éster de succinato e um óleo natural epoxidado. Esses plastificantes podem opcionalmente também incluir um alquil éster de ácido graxo epoxidado. Tais plastificantes podem ser incorporados a uma resina polimérica para formar composições poliméricas plastificadas que podem, por sua vez, ser empregadas em vários artigos manufaturados.
Plastificante
[008] A presente invenção provê um plastificante compreendendo um éster de succinato e um óleo natural epoxidado. Em uma concretização, o plastificante é livre de ftalato ou de outra forma isento ou substancialmente isento de ftalato.
[009] O componente de éster de succinato do plastificante poder ser qualquer éster de succinato conhecido ou descoberto no futuro. Em uma concretização, o éster de succinato é um dialquil éster de succinato, em que cada grupo alquila é independentemente selecionado do grupo consistindo de grupos alquila C1 a C13 (ou seja, tendo de 1 a 13 átomos de carbono) saturados ou insaturados, de cadeia linear ou ramificada, ou cíclicos. Conforme aqui utilizado, o termo “alquila” denota um grupo univalente formado pela remoção de um átomo de hidrogênio de um hidrocarboneto. Em várias concretizações, o éster de succinato pode ser uma mistura de dialquil ésteres de succinato, nos quais pelo menos 25 moles por cento (“mol%”), pelo menos 50 moles por cento, pelo menos 75 moles por cento, substancialmente todos ou todos os grupos alquila possuem de 8 a 13 átomos de carbono. Grupos alquila da presente concretização podem ser saturados, ramificados ou lineares. Exemplos não restritivos de dialquil ésteres de succinato adequados incluem bis(2-etihexil)succinato, dioctil succinato, dinonil succinato, diisononil succinato, didecil succinato, diisodecil succinato, diundecil succinato, diisoundecil succinato, didodecil succinato, diisododecil succinato, ditridecil succinato, diisotridecil succinato, ou combinações de dois ou mais dos mesmos. Em uma ou mais concretizações, o éster de succinato é bis(2- etilhexil)succinato. Ésteres de succinato (ex: bis(2- etilhexil)succinato) são fornecidos pela Myriant Technologies, LLC.
[0010] O plastificante da presente invenção inclui um óleo natural epoxidado (“eNO”). “Óleo natural”, conforme aqui utilizado, é um óleo composto por triglicerídeos de ácido graxo e derivados de um micróbio (algas, bactérias), uma planta/vegetal, e/ou uma semente. Em uma concretização, óleos naturais incluem óleos naturais geneticamente modificados. Em várias concretizações, o óleo natural exclui óleo derivado de petróleo. Exemplos não restritivos de óleos naturais adequados incluem óleo de sebo bovino, óleo de canola, óleo de rícino, óleo de milho, óleo de peixe, óleo de semente de linhaça, óleo de palma, óleo de semente de colza, óleo de cártamo, óleo de soja, óleo de girassol, óleo de sebo, óleo de tungue, e quaisquer combinações destes.
[0011] O termo “óleo natural epoxidado”, conforme aqui utilizado, é um óleo natural no qual pelo menos uma porção de ácido graxo contém pelo menos um grupo epóxido. A epoxidação pode ser conduzida via métodos convencionais, tipicamente através de reação do óleo natural com um peróxido, um ácido percarboxílico, e/ou outros compostos de peroxi, frequentemente na presença de um catalisador ácido ou básico.
[0012] Exemplos não restritivos de eNO apropriados incluem óleo de algas epoxidado, óleo de sebo bovino epoxidado, óleo de canola epoxidado, óleo de rícino epoxidado, óleo de milho epoxidado, óleo de peixe epoxidado, óleo de semente de linhaça epoxidado, óleo de palma epoxidado, óleo de semente de colza epoxidado, óleo de cártamo epoxidado, óleo de soja epoxidado, óleo de girassol epoxidado, óleo de sebo epoxidado, óleo de tungue epoxidado, e qualquer combinação destes.
[0013] Em uma concretização, o óleo natural epoxidado é um óleo de soja epoxidado (“eSO”).
[0014] Exemplos de óleos naturais epoxidados apropriados disponíveis no mercado incluem óleo de soja epoxidado PLASCHEKTM 775, da Ferro Corp., Mayfield Heights, OH, USA; óleo de soja epoxidado VIKOFLEXTM 7170, e óleo de semente de linhaça epoxidado VIKOFLEXTM 7190, ambos da Arkema Inc., Filadélfia, PA, USA.
[0015] Em uma concretização, o plastificante contém o éster de succinato em uma quantidade variando de 10 a 50 por cento em peso (“% em peso”) ou de 30 a 50% em peso, com base no peso total do plastificante. Em outra concretização, o plastificante contém o eNO em uma quantidade variando de 50 a 90% em peso, ou de 50 a 70% em peso, com base no peso total do plastificante. Assim, em várias concretizações, o éster de succinato e o eNO pode estar presente em uma relação de peso variando de 9:1 a 1:1, ou de 7:3 a 1:1, de éster de eNO-parasuccinato. Em uma ou mais concretizações, o plastificante consiste ou essencialmente consiste de éster de succinato e eNO.
[0016] Conforme observado acima, o plastificante pode opcionalmente conter ainda um alquil éster de ácido graxo epoxidado (“eFAEE”), tal como metil éster de ácido graxo epoxidado. Exemplos não restritivos de eFAAEs disponíveis no mercado incluem VIKOFLEXTM, VIKOFLEXTM7040, VIKOFLEXTM 7080, VIKOFLEXTM 7080, VIKOFLEX 9010, VIKOFLEXTM 9040, e VIKOFLEXTM 9080 (produtos da Arkema Inc., Filadélfia, PA, USA). Quando tal plastificante tricomponente é utilizado, o Efaae pode estar presente em quantidades variando de mais de 0 até 30 por cento em peso, com base no peso total do plastificante, enquanto ao mesmo tempo mantém as relações de eNO-parasuccinato acima descritas.
Composição Polimérica
[0017] A presente invenção provê uma composição polimérica compreendendo uma resina polimérica e o plastificante acima descrito.
[0018] Exemplos não restritivos de resinas poliméricas adequados incluem polissulfetos, poliuretanos, acrílicos, epicloridrinas, borracha de nitrila, polietileno clorossulfonados, polietileno clorado, policloropreno, borracha de estireno butadieno, borracha natural, borracha sintética, borracha de monômero de etileno-propileno-dieno, polímeros à base de propileno, polímeros à base de etileno, e resinas de cloreto de vinila. O termo “polímero à base de propileno” denota um polímero compreendendo uma porcentagem em peso majoritária de monômero de propileno polimerizado (com base na quantidade total de monômeros polimerizáveis) e, opcionalmente, pelo menos um comonômero polimerizado. O termo “polímero à base de etileno” denota um polímero que compreende uma porcentagem em peso majoritária de monômero de etileno polimerizado (com base no peso total de monômeros polimerizáveis) e, opcionalmente, pelo menos um comonômero polimerizado.
[0019] O termo “resina de cloreto de vinila” denota um polímero de cloreto de vinila, tal como cloreto de polivinila (“PVC”) ou um copolímero de cloreto de vinila, tal como copolímero de cloreto de vinila/acetato de vinila, copolímero de cloreto de vinila/cloreto de vinilideno, copolímero de cloreto de vinila, acetato de vinila, copolímero de cloreto de vinila/cloreto de vinilideno, copolímero de cloreto de vinila/etileno ou um copolímero preparado enxertando-se cloreto de vinila em copolímero de etileno/acetato de vinila. A resina de cloreto de vinila pode também incluir uma mistura polimérica do polímero de cloreto de vinila acima mencionado ou copolímero de cloreto de vinila com outros polímeros miscíveis ou compatíveis incluindo, embora sem restrição, polietileno clorado, poliuretano termoplástico, polímeros olefínicos, tal como polímero de metacrila, ou polímero de acrilonitrila-butadieno-estireno.
[0020] Em uma concretização, o cloreto de vinila é PVC.
[0021] Em uma concretização, a composição polimérica compreende a resina polimérica em uma quantidade variando de 20 a 90% em peso, de 30 a 85% em peso, de 40 a 80% em peso, ou de 52 a 61% em peso, com base na composição polimérica total. Em várias concretizações, a composição polimérica compreende o plastificante acima descrito em uma quantidade variando de 10 a 80% em peso, de 15 a 70% em peso, de 20 a 60% em peso, ou de 30 a 44% em peso, com base no peso total da composição polimérica.
[0022] Em várias concretizações, a composição polimérica tem uma dureza Shore D inferior a 30, inferior a 29, ou inferior a 28, conforme determinado por ASTM D2240. Em tais concretizações, a composição polimérica pode ter uma dureza Shore D mínima de 25. Em outras concretizações, a composição polimérica tem uma dureza Shore A inferior a 95, inferior a 90, inferior a 86 ou inferior a 85, conforme determinado por ASTM D2240. Em tais concretizações, a composição polimérica pode ter uma dureza Shore A mínima de 82. A Dureza Shore (tanto A como D) é determinada em composições poliméricas contendo uma carga de plastificante de 52 partes por cem partes de resina (“phr”) com base em 100 partes em peso da resina polimérica.
[0023] Em várias concretizações, a composição polimérica tem uma retenção de alongamento de tração (”TER”) de pelo menos 30, pelo menos 40, pelo menos 50, pelo menos 60, pelo menos 70, após envelhecimento térmico a 100ºC, 113ºC e/ou 136ºC por 168 horas ou 240 horas, conforme determinado por ASTM D638. O envelhecimento térmico de composições poliméricas é conduzido de acordo com o procedimento descrito abaixo na seção de Métodos de Teste. O TER pode ser determinado em composições poliméricas com uma carga de plastificante de 52 phr.
[0024] Em várias concretizações, a composição polimérica tem uma retenção de alongamento de tração (“TSR”) de pelo menos 100, pelo menos 110, pelo menos 115, pelo menos 120, ou de pelo menos 125% após envelhecimento térmico a 100ºC, 113ºC e/ou 136ºC por 168 horas ou 240 horas, conforme determinado através de ASTM D638. TRS pode ser determinado em composições poliméricas com uma carga de plastificante de 52 phr.
[0025] Em várias concretizações, a composição polimérica tem uma retenção de peso de pelo menos 75, pelo menos 80, pelo menos 85, ou de pelo menos 90% após envelhecimento térmico a 100ºC, 113ºC e/ou 136ºC por 168 horas ou 240 horas. A retenção de peso pode ser determinada em composições poliméricas com carga de plastificante de 52 phr.
Aditivos
[0026] A composição polimérica pode incluir um ou mais dos seguintes aditivos opcionais: uma carga/enchimento, um retardante de chama, um estabilizante térmico, um agente antigotejamento, um corante, um lubrificante, um polietileno de baixo peso molecular, um estabilizante de luz de amina impedida, um absorvente de luz UV, um agente de cura, um reforçador, um auxiliar de processamento, um agente de acoplamento, um agente antiestático, um agente nucleante, um agente deslizante, um agente de controle de viscosidade, um agente promotor de pega, um agente antibloqueio, um surfactante, um óleo expansor, um varredor de ácido, um desativador de metal, e qualquer combinação dos mesmos.
[0027] Em uma concretização, a composição polimérica compreende um estabilizante térmico. Exemplos não restritivos de estabilizantes térmicos adequados incluem sabões metálicos livres de chumbo, estabilizantes de chumbo, estabilizantes térmicos orgânicos, epóxidos, sais de ácidos monocarboxílicos, antioxidantes fenólicos, fosfitos orgânicos, e/ou betadicetonas. Em uma concretização, o estabilizante térmico empregado é um sabão metálico misto livre de chumbo. O termo “sabão metálico” denota um sal de ácido com metal. Sabões metálicos adequados para uso incluem sais de zinco de ácidos graxos (ex: estearato de zinco), sais de cálcio de ácidos graxos, sais de bário de ácidos graxos, sais de magnésio de ácidos graxos, sais de estanho de ácidos graxos, e misturas de dois ou mais dos mesmos. Estabilizantes térmicos podem estar presentes na composição polimérica em uma quantidade variando de 0,2 a 10% em peso, de 0,4 a 7% em peso, ou de 0,6 a 5% em peso, com base4 no peso total da composição polimérica.
[0028] Em uma concretização, a composição polimérica inclui PVC, o plastificante da presente invenção, uma carga/enchimento (ex: carbonato de cálcio, argilas, sílica, e qualquer combinação dos mesmos), um ou mais estabilizantes de sabão metálico, um antioxidante fenólico ou outro, e um auxiliar de processamento.
Condutor Revestido
[0029] A presente invenção provê um condutor revestido. O condutor revestido inclui um condutor e um revestimento sobre o condutor, o revestimento sendo pelo menos parcialmente formado da composição polimérica acima descrita.
[0030] Um “condutor”, conforme aqui utilizado, é um ou mais fio(s) ou fibra(s) para conduzir calor, luz e/ou eletricidade. O condutor pode ser um fio/fibra simples, ou um fio/fibra múltiplo e pode ter a forma de filamento ou tubular. “Fio” significa um filamento simples de metal condutor ou um filamento simples de fibra óptica. Exemplos não restritivos de condutores apropriados incluem metais tais como prata, ouro, cobre, carbono e alumínio. O condutor pode também ser fibra óptica preparada com vidro ou plástico.
[0031] O condutor revestido pode ser flexível, semirrígido, ou rígido. O revestimento (também designado como “camisa”, “bainha” ou “isolamento”) pode estar situado diretamente sobre o condutor ou sobre outra camada que envolva o condutor.
[0032] Em uma concretização, o condutor revestido é um cabo. “Cabo” ou “cabo de força/alimentação” significa pelo menos um fio ou fibra óptica dentro de uma bainha. Tipicamente, um cabo consiste em dois ou mais fios ou fibras ópticas unidos, tipicamente em um revestimento isolante comum e/ou camisa protetora. Os fios ou fibras individuais no interior da bainha podem ser desencapados, revestidos ou isolados. Cabos combinados podem conter tantos fios elétricos como fibras ópticas. O cabo pode ser projetado para aplicações de baixa, média e/ou alta tensão. Projetos de cabo típicos são ilustrados nas patentes USP 5.246.783, 6.496.629 e 6.714.707.
[0033] Em uma concretização, o cabo é um cabo classificado para operação a 60ºC, 75ºC, 80ºC, 90ºC ou 105ºC, as normas 83 e 1581 dos Laboratórios Underwriters(“UL”).
Métodos de Teste Dureza Shore
[0034] Determinar a dureza Shore (A e D) de acordo com ASTM D2240 utilizando corpos de prova moldados de 250 mils (6,35 mm) de espessura.
Propriedades de Tração
[0035] Determinar a resistência à tração, alongamento de tração e módulo secante tanto para amostras não envelhecidas como para envelhecidas termicamente, de acordo com ASTM D638 a uma taxa de deslocamento de 2” por minuto em corpos de prova em forma de osso de cachorro Tipo IV, cortados de placas moldadas com 30 mils (0,762 mm) de espessura.
Resistividade Volumétrica
[0036] Determinar a resistividade volumétrica (ohm.cm a 23ºC) com 500 volts de corrente contínua de acordo com ASTM D257. Empregar corpos de prova com 3,5” (8,89 cm) de diâmetro de placas moldadas com 40 mils (1,016 mm) de espessura e uma Célula de Resistividade Hewlett Packard 16008A conectada a um Medidor de Alta Resistência Hewlett Packard 4329A.
Módulo de Armazenamento Dinâmico (G’)
[0037] Determinar o módulo de armazenamento dinâmico através de análise mecânica dinâmica utilizando um Reômetro da TA Instruments AR 1000N em modo de torsão em um corpo de prova na forma de sólido retangular com 40 mm de comprimento e 13 mm de largura, cortado de uma placa moldada de 40 mils (1,016 mm) de espessura. Alterar a temperatura de -100ºC para 160ºC a uma taxa de rampa de 5ºC/min, mantendo a constante de frequência de ensaio a 6,283 rad/s (1 Hz). Medir o módulo de armazenamento, módulo de perda, e tan delta como função de temperatura.
Transferência Plástica (Compatibilidade de Plastificante)
[0038] Medir a transferência plástica (“loop spew”) de acordo com ASTM D3291.
Retenção de Peso
[0039] Medir o peso retido, expresso como porcentagem, após vários dias a temperaturas elevadas em corpos de prova de 1,25” (3,175 cm) de diâmetro, cortados de placas moldadas com 30 mils de espessura (0,762 mm).
Envelhecimento Térmico
[0040] O envelhecimento térmico para corpos de prova para ensaio de tração e retenção de peso (com geometrias descritas acima) é conduzido utilizando Forno de Convecção Tipo II ASTM D5423-93.
Exemplos Exemplo 1 e Exemplos Comparativos 1-4
[0041] Nos exemplos a seguir, o PVC empregado é OXYVINYLSTM 240F (Occidental Chemical Corporation, Dallas, TX, USA), a carga/enchimento é argila SATINTONETM SP-33 (BASF Corporation, Florham Park, NJ, USA), o estabilizante térmico é um sabão metálico de cálcio/zinco fornecido com a marca BAEROPANTM MC90249 KA (Baerlocher USA, Dover, OH, USA), e o antioxidante é IRGANOXTM1076 (BASF SE, Ludwigshafen, DE). Os plastificantes empregados são os seguintes: dioctil ftalato (“DOP”) (obtido da Acros Organics, NJ, USA), diisodecil ftalato (“DIDP”) (obtido da Univar, Redmond, WA, USA), trioctil trimelitato (“TOTM”) (obtido da Sigma-Aldrich, St. Louis, MO, USA), bis(2-etilhexil)succinato (também conhecido como dioctil succinato, “DOS”) (obtido da Myriant Technologies, LLC, Woburn, MA, USA) e uma mistura de 50% em peso de DOS e 50% em peso de óleo de soja epoxidado (“eSO”) (PLAS-CHEKTM 775, obtido da Ferrro Corp. Mayfield Heights, OH, USA) com base no peso total do plastificante. Misturas de plastificantes são preparadas simplesmente combinando e agitando os componentes por um tempo (ex: 5 minutos). Preparar as amostras de PVC plastificadas de acordo com as formulações fornecidas na Tabela 1, abaixo.
Figure img0001
[0042] Preparar as amostras acima pré-aquecendo o plastificante (ou mistura plastificante) a 60ºC por pelo menos 60 minutos e bater manualmente por alguns segundos antes do uso. Após pesar os componentes individuais, preparar “misturas secas” impregnando a composição plastificante com pó de PVC, e então preparar as misturas sob fusão. Preparar “misturas secas” conforme a seguir descrito:
[0043] (a) misturar todos os ingredientes, com exceção do plastificante e da carga/enchimento, em um recipiente utilizando espátula.
[0044] (b) aquecer uma tigela de mistura Brabender de 40 cm3 com lâminas sigma a 90ºC e 40 rpm por dois minutos.
[0045] (c) adicionar os ingredientes combinados da etapa (a) à tigela de mistura e misturar por 30 segundos.
[0046] (d) adicionar o plastificante à tigela e misturar por 6 minutos e registrar o tempo para a completa absorção do plastificante, conforme determinado por observação visual.
[0047] (e) adicionar carga/enchimento e misturar por 60 segundos.
[0048] (f) interromper e remover a mistura seca.
[0049] Em seguida, misturar sob fusão as “misturas secas” utilizando a tigela de mistura Brabender com rotores de came a 40 rpm e misturar a 180ºC por 5 minutos.
[0050] Moldar por compressão as composições de mistura resultantes a 180ºC por 5 minutos (2 minutos a aproximadamente 500 psi, seguido de 3 minutos a aproximadamente 2.000 psi). Empregar os procedimentos descritos acima, medir as propriedades de (1) corpos de prova não envelhecidos e (2) corpos de prova envelhecidos a temperaturas elevadas. Os corpos de prova envelhecidos termicamente são também examinados visualmente para comprovar presença de exsudato (“spew”) na superfície. Medir as propriedades das amostras, de acordo com os procedimentos citados acima. Os resultados são apresentados na Tabela 2.
Figure img0002
TS = resistência à tração, ASTM D638
TSR = retenção de resistência à tração, ASTM D638
TSR 100ºC = retenção de resistência à tração, (%), corpo de prova envelhecido a 100ºC por 240 horas
TSR 113ºC = retenção de resistência à tração, (%), corpo de prova envelhecido a 113ºC por 240 horas
TE = alongamento de tração, ASTM D638
TER = retenção de alongamento de tração, ASTM D638
TER 100ºC = retenção de alongamento de tração (%), corpo de prova envelhecido a 100ºC por 240 horas
TER 113ºC = retenção de alongamento de tração (%), corpo de prova envelhecido a 113ºC por 240 horas
VR = resistividade volumétrica (ohms.cm)
WR = peso retido, corpo de prova envelhecido a 113ºC por 168 horas.
[0051] Pode-se tirar várias conclusões com base nos resultados mostrados na Tabela 2 referentes ao plastificante de mistura eSO e DOS (Exemplo 1): (a) exibe rápida captação de plastificante (conforme comprovado pelo curto tempo de absorção de plastificante); (b) maior eficiência de plastificação (conforme comprovado pela dureza Shore D mais baixa do que três das quatro amostras comparativas); (c) fornece excelentes propriedades antes e após envelhecimento térmico (a temperaturas de 100ºC e 113ºC); (d) mostra pouca ou nenhuma exsudação após ser submetido ao teste de transferência plástica (“loop spew”) ou envelhecimento a temperaturas elevadas; (e) é suficientemente flexível a uma temperatura de -20ºC; e (f) exibe resistividade volumétrica satisfatória.
Exemplo 2 e Exemplos Comparativos 5-7
[0052] Os componentes empregados nesses exemplos são iguais aos descritos acima no Exemplo 1, com exceção de que nenhum enchimento/carga é empregado e o estabilizante térmico é BAEROPANTM MC 9754 KA (Baerlocher, USA, Dover, OH, USA). Observe que o plastificante empregado no Exemplo Comparativo 6 tem 100% em peso de eSO. Preparar as amostras de PVC plastificadas de acordo com as formulações fornecidas na Tabela 3 abaixo.
Figure img0003
[0053] Preparar exemplos da mesma forma que no Exemplo 1, com as seguintes exceções: (1) misturar o plastificante na etapa (d) por 10 minutos em vez de 6; e (2) misturar sob fusão as misturas secas por 10 minutos em vez de 5. Moldar por compressão e analisar as amostras como no Exemplo 1. Os resultados são apresentados na Tabela 4, abaixo.
Figure img0004
TS = resistência à tração, ASTM D638
TSR = retenção de resistência à tração, ASTM D638
TSR 100ºC = retenção de resistência à tração, (%), corpo de prova envelhecido a 100ºC por 240 horas
TE = alongamento de tração, ASTM D638
TER = retenção de alongamento de tração, ASTM D638
TER 100ºC = retenção de alongamento de tração (%), corpo de prova envelhecido a 100ºC por 240 horas
WR = peso retido, corpo de prova envelhecido a 100ºC por 240 horas.
[0054] Pode-se tirar várias conclusões com base nos resultados mostrados na Tabela 4 referentes ao plastificante de mistura eSO e DOS (Exemplo 2): (a) maior eficiência de plastificação que o eSO isoladamente (comprovada pela dureza Shore mais baixa); (b) provê excelentes propriedades antes e após envelhecimento térmico (a uma temperatura de 100ºC); e (c) não apresenta exsudação após ser submetido ao teste de transferência plástica (“loop spew”) ou envelhecimento a temperaturas elevadas.
Exemplos 3-5 e Exemplos Comparativos 8-11
[0055] Nos exemplos a seguir, o plastificante empregado no Exemplo 3 é o plastificante 50:50 (em peso) de eSO/DOS descrito acima. No Exemplo 4, um plastificante contendo 70% em peso de eSO e 30% em peso de DOS é empregado, com base no peso total do plastificante. No Exemplo 5, o plastificante contém 90% em peso de eSO e 10% em peso de DOS, com base no peso total do plastificante. No Exemplo Comparativo 8, o plastificante tem 100% em peso de DOS. O Exemplo Comparativo 9 emprega um plastificante contendo 10% em peso de eSO e 90% em peso de DOS, com base no peso total do plastificante. No Exemplo Comparativo 10, o plastificante compreende 30% em peso de eSO e 70% em peso de DOS, com base no peso total do plastificante. O Exemplo Comparativo 11 emprega um plastificante que tem 100% em peso de eSO. Outros componentes são iguais aos descritos no Exemplo 1, acima, com adição de um retardante de chama, trióxido de antimônio MICROFINETM A09 (da Chemtura Corp. Middlebury, CT, USA). Preparar amostras de PVC plastificadas de acordo com as formulações apresentadas na Tabela 5, abaixo.
Figure img0005
[0056] Preparar amostras da mesma forma que no Exemplo 1, com as seguintes exceções: (1) misturar o plastificante na etapa (d) por 10 minutos em vez de 6; e (2) misturar sob fusão as misturas secas por 10 minutos em vez de 5. Moldar por compressão e analisar as amostras como no Exemplo 1. Os resultados são apresentados na Tabela 6, abaixo.
Figure img0006
TS = resistência à tração, ASTM D638
TSR = retenção de resistência à tração, ASTM D638
TSR 100ºC = retenção de resistência à tração, (%), corpo de prova envelhecido a 100ºC por 168 horas
TSR 113ºC = retenção de resistência à tração, (%), corpo de prova envelhecido a 113ºC por 168 horas
TSR 136ºC = retenção de resistência à tração, (%), corpo de prova envelhecido a 136ºC por 168 horas
TE = alongamento de tração, ASTM D638
TER = retenção de alongamento de tração, ASTM D638
TER 100ºC = retenção de alongamento de tração (%), corpo de prova envelhecido a 100ºC por 168 horas
TER 113ºC = retenção de alongamento de tração (%), corpo de prova envelhecido a 113ºC por 168 horas
TER 136ºC = retenção de alongamento de tração (%), corpo de prova envelhecido a 136ºC por 168 horas
VR = resistividade volumétrica (ohms.cm)
WR = peso retido, corpo de prova envelhecido por 168 horas.
[0057] Pode-se tirar várias conclusões com base nos resultados mostrados na Tabela 6 referentes aos plastificantes de mistura eSO e DOS com pelo menos 50% em peso de eSO (Exemplos 3-5): (a) maior eficiência de plastificação (comprovada pela dureza Shore mais baixa, comparada com 100% plastificante eSO, Ex.Comp.11); (b) provê excelentes propriedades antes e após envelhecimento térmico (a temperaturas de 100, 113 e 136ºC); e (c) mostra pouca ou nenhuma exsudação após ser submetido ao teste de transferência plástica ou envelhecimento a temperaturas elevadas; (d) é suficientemente flexível a uma temperatura de -20ºC; e (e) exibe resistividade volumétrica satisfatória.

Claims (9)

  1. Composição de cloreto de vinila polimérica plastificada, caracterizada pelo fato de compreender:
    (a) uma resina de cloreto de vinila; e
    (b) um plastificante, compreendendo:
    • (i) um éster de succinato, e
    • (ii) um óleo natural epoxidado,
    sendo que a composição de cloreto de vinila polimérica plastificada tem uma dureza Shore D inferior a 30, conforme determinado por ASTM D2240, quando dito plastificante está presente em uma quantidade de 52 partes por cem partes em peso de resina de cloreto de vinila,
    sendo que dita composição polimérica de cloreto de vinila plastificada tem uma retenção de alongamento de tração de pelo menos 30% quando envelhecida a 100ºC por 168 horas, conforme determinado por ASTM D638,
    e sendo que dito éster succinato está presente no referido plastificante em uma quantidade variando de 10 a 50% em peso com base no peso total do citado plastificante, sendo que dito óleo natural epoxidado está presente no dito plastificante em uma quantidade variando de 50 a 90% por cento em peso do peso total do referido plastificante.
  2. Composição, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de o éster de succinato ser um dialquil éster de succinato, sendo que cada grupo alquila é independentemente selecionado do grupo consistindo de grupos alquila C1 a C13 saturados ou insaturados, ramificados, lineares ou cíclicos.
  3. Composição, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 ou 2, caracterizada pelo fato de dito éster de succinato ser bis(2-etilhexil)succinato.
  4. Composição, de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 3, caracterizada pelo fato de dito plastificante estar presente em uma quantidade variando de 20 a 60 por cento em peso, com base no peso total de dita composição de cloreto de vinila polimérica plastificada, sendo que dita resina de cloreto de vinila está presente em uma quantidade variando de 40 a 80 por cento em peso, com base no peso total de dita composição de cloreto de vinila polimérica plastificada.
  5. Composição, de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 4, caracterizada pelo fato de dito óleo natural epoxidado ser óleo de soja epoxidado.
  6. Composição, de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 5, caracterizada pelo fato de compreender ainda (c) um estabilizante térmico.
  7. Composição, de acordo com a reivindicação 6, caracterizada pelo fato de dito estabilizante térmico ser um sabão metálico, sendo que dito estabilizante térmico está presente em uma quantidade variando de 0,6 a 5 por cento em peso, com base no peso total de dita composição de cloreto de vinila polimérica plastificada.
  8. Condutor revestido, caracterizado pelo fato de compreender um núcleo condutor e uma camada polimérica envolvendo pelo menos uma porção de dito núcleo condutor, sendo que dita composição de cloreto de vinila polimérica plastificada, conforme definida na reivindicação 1, constitui dita camada polimérica.
  9. Condutor, de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de dito cabo ser um cabo classificado para operação a 60ºC, 75ºC, 80ºC, 90ºC ou 105ºC, de acordo com as normas 83 e 1581 dos Laboratórios Underwriters(“UL”).
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