BR112018004405B1 - Condutor revestido - Google Patents

Abstract

REVESTIMENTOS DE CABO DESCASCÁVEIS TENDO MICROESTRUTURAS PROJETADAS E MÉTODOS PARA FAZER REVESTIMENTOS DE CABO DESCASCÁVEIS TENDO MICROESTRUTURAS PROJETADAS. Condutores revestidos compreendendo um condutor e um revestimento polimérico descascável pelo menos parcialmente envolvendo o condutor, em que o revestimento polimérico descascável compreende de 1 a 8 microcapilares que compreendem um material de enchimento de baixa viscosidade. Também são divulgados métodos para fazer tais condutores revestidos.

Description

Campo

[0001] Várias modalidades da presente invenção se referem a revestimentos e camisas de cabos com estruturas microcapilares que permitem o destacamento fácil.

Introdução

[0002] Os cabos geralmente exigem acesso ao seu núcleo para facilidade de conexão e instalação. Geralmente, os cabos são projetados para proteção máxima dos componentes internos, exigindo o uso de materiais resistentes. Como resultado, a ruptura do revestimento do cabo para acessar esses componentes internos durante a conexão ou instalação é difícil. Por exemplo, ao conectar cabos, um instalador versado geralmente deve usar ferramentas de corte afiadas para abrir o revestimento e usar ferramentas especiais para acessar os componentes internos do cabo. Os custos de instalação de rede e posterior manutenção ou substituição de cabo podem ser reduzidos pelo uso de cabos nos quais os componentes internos são facilmente acessíveis para facilidade de conexão. Embora algumas tentativas tenham sido feitas para fornecer revestimentos de cabo com fácil acesso aos componentes internos, tais avanços geralmente ocorrem à custa das propriedades mecânicas dos revestimentos.

Sumário

[0003] Uma modalidade é um condutor revestido, que compreende: [1] um condutor; e [2] um revestimento polimérico descascável que envolve pelo menos uma porção do referido condutor, em que o referido revestimento polimérico descascável compreende um material de matriz polimérico e na faixa de 1 a 8 microcapilares que se estendem substancialmente na direção do alongamento do referido revestimento polimérico descascável, em que os referidos microcapilares compreendem um material de enchimento de baixa viscosidade.

Breve descrição dos desenhos

[0004] É feita referência aos desenhos anexos em que:

[0005] A FIG. 1 é uma vista em perspectiva, parcialmente em corte transversal, de um extrusor com um conjunto de matriz para fabricação de um filme microcapilar;

[0006] A FIG. 2A é uma vista em corte longitudinal de um filme microcapilar;

[0007] As FIGS. 2B e 2C são vistas em corte transversal de um filme microcapilar;

[0008] A FIG. 2D é uma visão elevada de um filme microcapilar;

[0009] A FIG. 2E é um segmento 2E de uma vista em corte longitudinal do filme microcapilar, como mostrado na Fig. 2B;

[0010] A FIG. 2F é uma vista explodida de um filme microcapilar;

[0011] A FIG. 2G é uma vista em corte transversal de um filme microcapilar que representa particularmente uma modalidade de uma única camada;

[0012] As FIGS. 3A e 3B são vistas em perspectiva esquemáticas de várias configurações de conjuntos de extrusores incluindo um conjunto de matriz anular para a fabricação de produtos microcapilares anulares de múltiplas camadas coextrudados e produtos microcapilares anulares de múltiplas camadas preenchidos com ar, respectivamente;

[0013] A FIG. 4A é uma vista esquemática de um filme microcapilar com microcapilares com um fluido no mesmo;

[0014] A FIG. 4B é uma vista em corte transversal de um filme microcapilar coextrudado;

[0015] A FIG. 4C é uma vista em corte transversal de um filme inventivo microcapilar com preenchimento de ar;

[0016] A FIG. 5 é uma vista esquemática de uma tubulação microcapilar anular extrudada a partir de um conjunto de matriz;

[0017] As FIGS. 6A e 6B são vistas em perspectiva de uma tubulação microcapilar anular;

[0018] As FIGS. 7A-7D são vistas em corte transversal parcial, em corte transversal longitudinal, finais e detalhadas, respectivamente, de um conjunto de matriz anular em uma configuração de fluxo assimétrico;

[0019] As FIGS. 8A-8D são vistas em corte transversal parcial, em corte transversal longitudinal, finais e detalhadas, respectivamente, de um conjunto de matriz anular em uma configuração de fluxo simétrico;

[0020] As FIGS. 9A-9D são vistas em corte transversal parcial, em corte transversal longitudinal, finais e detalhadas, respectivamente, de um conjunto de matriz anular em uma configuração de fluxo simétrico; e

[0021] A FIG. 10 é uma vista em perspectiva de uma inserção de matriz para um conjunto de matriz anular.

Descrição detalhada

[0022] A presente divulgação refere-se a conjuntos de matriz e extrusores para a produção de produtos microcapilares anulares. Tais produtos de microcapilares anulares podem ser utilizados na fabricação de artigos de fabricação de fios e cabos, tais como, formando pelo menos uma porção de uma camisa polimérica (por exemplo, um revestimento) ou um componente protetor polimérico que envolve um núcleo condutor.

[0023] O conjunto de matriz inclui um inserto de matriz anular posicionado entre os distribuidores e canais de fluxo de material de definição entre eles para extrudar camadas de um material termoplástico. O inserto de matriz tem uma ponta com canais de fluxo microcapilares sobre uma superfície externa para inserção de material microcapilar em microapilares entre as camadas extrudadas de material termoplástico. Os microcapilares podem conter uma variedade de materiais, tais como outros materiais termoplásticos ou materiais elastoméricos, ou podem ser apenas microcapilares de espaço vazio (isto é, contendo um gás, como o ar). Os conjuntos de matriz para produzir produtos microcapilares anulares são uma variação dos conjuntos de matriz para a produção de filmes microcapilares ambos descritos em detalhes abaixo.

Extrusor de filme microcapilar

[0024] A FIG. 1 representa um extrusor de exemplo 100 usado para formar um filme polimérico 110 com microcapilares 103. O extrusor 100 inclui um alojamento de material 105, uma tremonha de material 107, um parafuso 109, um conjunto de matriz 111 e eletrônicos 115. O extrusor 100 é mostrado parcialmente em seção transversal para revelar o parafuso 109 dentro do alojamento do material 105. Enquanto um extrusor do tipo parafuso é representado, uma variedade de extrusores (por exemplo, parafuso simples, parafuso duplo, etc.) pode ser usada para executar a extrusão do material através do extrusor 100 e do conjunto de matriz 111. Um ou mais extrusores podem ser usados com um ou mais conjuntos de matrizes. Eletrônicos 115 podem incluir, por exemplo, controladores, processadores, motores e outros equipamentos utilizados para operar o extrusor.

[0025] As matérias-primas (por exemplo, materiais termoplásticos) 117 são colocadas na tremonha de material 107 e passadas para dentro do alojamento 105 para a mistura. As matérias-primas 117 são aquecidas e misturadas por rotação do parafuso 109 posicionado rotativamente no alojamento 105 do extrusor 100. Um motor 121 pode ser fornecido para conduzir o parafuso 109 ou outro condutor para avançar as matérias-primas 117. O calor e a pressão são aplicados de acordo com a representação esquemática de uma fonte de calor T e uma fonte de pressão P (por exemplo, o parafuso 109), respectivamente, para o material misturado para forçar a matéria-prima 117 através do conjunto de matriz 111 como indicado pela seta. As matérias-primas 117 são fundidas e transportadas através do extrusor 100 e do conjunto de matriz 111. A matéria-prima fundida 117 passa através do conjunto de matriz 111 e é formada na forma desejada e seção transversal (aqui referida como o "perfil"). O conjunto de matriz 111 pode ser configurado para extrudar a matéria-prima fundida 117 em folhas finas do filme polimérico de múltiplas camadas 110 tal como aqui descrito aqui.

Filme microcapilar

[0026] As FIGS. 2A-2F representam várias vistas de um filme de múltiplas camadas 210 que pode ser produzido, por exemplo, pelo extrusor 100 e pelo conjunto de matriz 111 da FIG. 1. Como mostrado nas FIGS. 2A-2F, o filme de múltiplas camadas 210 é um filme microcapilar. O filme de múltiplas camadas 210 é representado como constituído por múltiplas camadas 250a, b de material termoplástico. O filme 210 também tem canais 220 posicionados entre as camadas 250a, b.

[0027] O filme de múltiplas camadas 210 também pode ter um perfil alongado como mostrado na Fig. 2C. Este perfil é representado como tendo uma largura W mais larga em relação à sua espessura T. A espessura T pode estar na faixa de 100 a 2.000 μm (por exemplo, de 250 a 2000 μm). Os canais 220 podem ter uma dimensão Φ (por exemplo, uma largura ou diâmetro) na faixa de 50 a 500 μm (por exemplo, de 100 a 500 μm ou 250 a 500 μm) e ter um espaçamento S entre os canais 220 na faixa de 50 a 500 μm (por exemplo, de 100 a 500 μm, ou 250 a 500 μm). Além disso, as dimensões selecionadas podem ser proporcionalmente definidas. Por exemplo, a dimensão do canal Φ pode ser um diâmetro de cerca de 30% da espessura T.

[0028] Como mostrado, as camadas 250a, b são feitas de um material termoplástico de matriz e os canais 220 possuem um fluido de canal 212. O fluido de canal pode compreender, por exemplo, vários materiais, tais como ar, gás, polímeros, etc., tal como será descrito mais adiante neste documento. Cada camada 250a, b do filme de múltiplas camadas 210 pode ser feita de vários polímeros, tais como os descritos mais adiante. Cada camada pode ser feita do mesmo material ou de um material diferente. Embora apenas duas camadas 250a, b sejam representadas, o filme de múltiplas camadas 210 pode ter qualquer número de camadas.

[0029] Deve notar-se que quando o mesmo material termoplástico é utilizado para as camadas 250a, b, então uma única camada 250 pode resultar no produto final, devido à fusão das duas correntes das camadas da matriz compostas do mesmo polímero em um estado fundido, fundindo-se pouco antes de sair da matriz. Este fenômeno é representado na FIG. 2G.

[0030] Os canais 220 podem ser posicionados entre um ou mais conjuntos de camadas 250a, b para definir os microcapilares 252 no mesmo. O fluido de canal 212 pode ser proporcionado nos canais 220. Vários números de canais 220 podem ser fornecidos conforme desejado. As camadas múltiplas também podem ter perfis iguais ou diferentes (ou seções transversais). As características, como a forma das camadas 250a, b e/ou os canais 220 do filme 210, podem ser definidas pela configuração do conjunto de matriz usado para extrudar o material de matriz, tal como será descrito de forma mais completa neste documento.

[0031] O filme microcapilar 210 tem uma primeira extremidade 214 e uma segunda extremidade 216. O um ou mais canais 220 estão dispostos em paralelo na matriz 218 da primeira extremidade 214 para a segunda extremidade 216. Um ou mais canais 220 podem ter um diâmetro de pelo menos 250 μm, ou na faixa de 250 a 1990 μm, de 250 a 990 μm, de 250 a 890 μm, de 250 a 790 μm, de 250 para 690 μm, ou de 250 a 590 μm. O ou mais canais 220 podem ter uma forma de seção transversal selecionada do grupo que consiste em circular, retangular, oval, estrela, diamante, triangular, quadrado, hexagonal, pentagonal, octogonal semelhantes e combinações dos mesmos.

[0032] A matriz 218 compreende um ou mais materiais termoplásticos de matriz. Tais materiais termoplásticos de matriz incluem, mas não estão limitados a, poliolefinas (por exemplo, polietilenos, polipropilenos, etc.); poliamidas (por exemplo, nylon 6; cloreto de polivinilideno; fluoreto de polivinilideno; policarbonato; poliestireno; tereftalato de polietileno; poliuretano; e poliéster. Exemplos específicos de materiais termoplásticos de matriz incluem os listados nas páginas 5 a 11 do Pedido PCT Publicado WO 2012/094315, intitulado "Microcapillary Films and Foams Containing Functional Filler Materials", que são aqui incorporados por referência.

[0033] O ou mais fluidos de canal 212 podem incluir uma variedade de fluidos, tais como ar, outros gases ou material termoplástico de canal. Materiais termoplásticos de canal incluem, mas não estão limitados a, poliolefinas (por exemplo, polietilenos, polipropilenos, etc.); poliamidas (por exemplo, nylon 6; cloreto de polivinilideno; fluoreto de polivinilideno; policarbonato; poliestireno; tereftalato de polietileno; poliuretano; e poliéster. Tal como acontece com os materiais da matriz 218 discutidos acima, exemplos específicos de materiais termoplásticos adequados para utilização como fluidos de canal 212 incluem os listados nas páginas 5 a 11 do Pedido PCT Publicado WO 2012/094315.

Conjuntos anulares de extrusor de produtos microcapilares

[0034] As FIGS. 3A e 3B representam exemplos de conjuntos de extrusores 300a, b utilizados para formar um produto microcapilar anular de múltiplas camadas 310a, b com microcapilares 303. Os conjuntos de extrusores 300a, b podem ser semelhantes ao extrusor 100 da FIG. 1, com a exceção de que os conjuntos de extrusores 300a, b incluem múltiplos extrusores 100a, b, c, com conjuntos de matriz de coextrusão de microcapilares anulares combinados 311a, b ligados operativamente ao mesmo. Os conjuntos de matriz anulares 311a, b possuem inserções de matriz 353 configuradas para extrudar produtos microcapilares anulares, tais como o filme 310 como mostrado nas FIGS. 4A-4C, a tubagem 310a como mostrada nas FIGS. 5, 6A e 6B, e/ou as formas moldadas 310b como mostradas na FIG. 3B.

[0035] A FIG. 3A representa uma primeira configuração de um conjunto de extrusor 300a com três extrusores 100a, b, c conectados operativamente ao conjunto de matriz de coextrusão de microcapilares anular combinado 311a. Em um exemplo, dois dos três extrusores podem ser extrusores de matriz 100a, b usados para fornecer material termoplástico (por exemplo, polímero) 117 ao conjunto de matriz 311a para formar camadas do produto microcapilar anular 310a. Um terço dos extrusores pode ser um extrusor de microcapilares (ou camada central) 100c para proporcionar um material microcapilar, tal como um material termoplástico (por exemplo, massa fundida de polímero) 117, nos microcapilares 303 para formar uma fase microcapilar (ou camada central).

[0036] A inserção de matriz 353 é proporcionada no conjunto de matriz 311a para combinar o material termoplástico 117 dos extrusores 100a, b, c no produto microcapilar anular 310a. Como mostrado na FIG. 3A, o produto microcapilar anular pode ser um tubo soprado 310a extrudado para cima através do inserto de matriz 353 e para fora do conjunto de matriz 311a). O fluido anular 312a a partir de uma fonte de fluido 319a pode ser passado através do produto microcapilar anular 310a para formar a tubagem de microcapilar anular 310a durante a extrusão como mostrado na FIG. 3A, ou ser fornecido com um dispositivo de moldagem 354 configurado para produzir um produto microcapilar anular sob a forma de uma moldagem de microcapilar anular (ou produto moldado), tal como uma garrafa 310b, mostrado na FIG. 3B.

[0037] A FIG. 3B mostra uma segunda configuração de um conjunto de extrusor 300b. O conjunto de extrusor 300b é semelhante ao conjunto de extrusor 300a, com a diferença de que o extrusor microcapilar 100c foi substituído por uma fonte de fluido microcapilar 319b. Os extrusores 100a, b extrudam material termoplástico (como no exemplo da Figura 3A) e a fonte de fluido microcapilar 319b pode emitir material microcapilar na forma de um fluido microcapilar 312b através do inserto de matriz 353 do conjunto de matriz 311b. Os dois extrusores de matriz 100a, b emitem camadas termoplásticas, com a fonte de fluido microcapilar 319b que emite fluido microcapilar 312b nos microcapilares 303 entre eles para formar o produto microcapilar anular 310b. Nesta versão, o conjunto de matriz anular 311b pode formar filmes ou produtos soprados como na FIG. 3A, ou ser fornecido com um agente de moldagem 354 configurado para produzir um produto microcapilar anular na forma de uma moldagem de microcapilar anular, tal como uma garrafa 310b.

[0038] Enquanto as FIGS. 3A e 3B mostram cada extrusor 100a, b, c como tendo um alojamento de material separado 105, a tremonha de material 107, o parafuso 109, os eletrônicos 115, o motor 121, parte dos extrusores ou todos eles 100 podem ser combinados. Por exemplo, os extrusores 100a, b, c podem ter a sua própria tremonha 107, e compartilhar certos componentes, como os eletrônicos 115 e o conjunto de matriz 311a, b. Em alguns casos, as fontes de fluido 319a, b podem ser a mesma fonte de fluido fornecendo o mesmo fluido 312a, b, como o ar.

[0039] Os conjuntos de matriz 311a, b podem ser operativamente ligados aos extrusores 100a, b, c em uma orientação desejada, tal como uma posição vertical perpendicular, como mostrado na FIG. 3A, uma posição vertical descendente, como mostrado na FIG. 3B, ou uma posição horizontal, como mostrado na FIG. 1. Um ou mais extrusores podem ser usados para proporcionar o material da matriz polimérica que forma as camadas e uma ou mais fontes de material, tais como extrusor 100c e/ou fonte de fluido microcapilar 319b, podem ser usadas para fornecer o material microcapilar. Além disso, conforme descrito em mais detalhes a seguir, os conjuntos de matrizes podem ser configurados em uma posição de cruzada para coextrusão com um núcleo condutor.

Produtos microcapilares anulares

[0040] As FIGS. 4A-4C representam várias vistas de um produto microcapilar anular que podem estar na forma de uma película 310, 310’ produzida, por exemplo, pelos extrusores 300a, b e conjuntos de matriz 311a, b da FIG. 3A e/ou 3B. Como mostrado nas FIGS. 4A e 4B, o produto microcapilar anular 310 pode ser semelhante ao filme 210, com a diferença de que o produto microcapilar anular 310 é formado a partir dos conjuntos de matriz anular 311a , B em camadas de matriz poliméricas 450a, b com microcapilares 303, 303’ nas mesmas. As camadas da matriz polimérica 450a, b formam coletivamente uma matriz polimérica 418 do produto microcapilar anular 310. As camadas 450a, b possuem canais paralelos, lineares 320 que definem os microcapilares 303 no mesmo.

[0041] Como mostrado nas FIGS. 4B e 4C, o produto microcapilar anular 310, 310’ pode ser extrudado com vários materiais microcapilares 117 ou fluido microcapilar 312b no mesmo. Os microcapilares podem ser formados em canais 320, 320’ com várias formas de corte transversal. No exemplo de FIG. 4B, os canais 320 têm uma seção transversal arqueada que define os microcapilares 303 com o material microcapilar 117 no mesmo. O material microcapilar 117 está nos canais 320 entre as camadas da matriz 450a, b que formam a matriz polimérica 418. O material microcapilar 117 forma uma camada de núcleo entre as camadas da matriz polimérica 450a, b.

[0042] No exemplo da FIG. 4C, os canais 320’ têm um corte transversal elíptico que define microcapilares 303’ com o material microcapilar 312b no mesmo. O material microcapilar 312b é representado como fluido (por exemplo, ar) nos canais 320’ entre as camadas 450a, b que formam a matriz polimérica 418.

[0043] Deve notar-se que, como com os filmes descritos acima, o produto microcapilar anular pode assumir a forma de um produto de camada única quando o mesmo material de matriz é utilizado para as camadas 450a, b. Isto é devido à fusão das duas correntes das camadas da matriz em um estado fundido que se fundem pouco antes de sair da matriz.

[0044] Os materiais utilizados para formar os produtos de microcapilares anulares como aqui descritos podem ser selecionados para uma determinada aplicação. Por exemplo, o material pode ser um plástico, como um material termoplástico ou termoendurecido. Quando é utilizado um material termoplástico, o material termoplástico 117 que forma a matriz polimérica 418 e/ou o material microcapilar 117 podem ser selecionados a partir desses materiais úteis na formação do filme 210 como descrito acima. Consequentemente, os produtos de microcapilares anulares podem ser feitos de vários materiais, tais como poliolefinas (por exemplo, polietileno ou polipropileno). Por exemplo, nas FIGS. 4A e 4B, a matriz polimérica 418 pode ser um polietileno de baixa densidade e o material microcapilar 117 pode ser polipropileno. Como outro exemplo, na FIG. 4C a matriz polimérica 418 pode ser feita de polietileno de baixa densidade com ar como material microcapilar 312b.

[0045] Referindo-se à FIG. 5, a fonte de fluido 319a pode passar fluido anular (por exemplo, ar) 312a através do produto microcapilar anular 310a para suportar a forma tubular durante a extrusão. O conjunto de matriz 311a) pode formar o produto microcapilar anular de múltiplas camadas 310a, 310a’ em uma forma tubular como mostrado nas FIGS. 6A-6B.

[0046] Como também mostrado pelas FIGS. 6A e 6B, as partes formadoras de materiais termoplásticos do produto microcapilar anular de múltiplas camadas 310a, 310a’ podem ser variadas. No exemplo mostrado nas FIGS. 4A, 4B e 6A, as matrizes poliméricas 418 das camadas 450a, b podem ter um material diferente do material microcapilar 117 nos microcapilares 303 como é indicado esquematicamente pelos canais pretos 320 e pela matriz polimérica branca 418. Em outro exemplo, como mostrado na FIG. 6B, as camadas 450a, b que formam uma matriz polimérica 418 e o material em microcapilares 303 podem ser feitos do mesmo material, tal como polietileno de baixa densidade, de modo que a matriz polimérica 418 e os canais 320 são ambos representados como pretos.

Conjuntos de matriz para produtos microcapilares anulares

[0047] As FIGS. 7A-9D representam configurações de exemplo de conjuntos de matriz 711,811, 911 utilizáveis como o conjunto de matriz 311. Enquanto as FIGS. 7A-9D mostram exemplos de possíveis configurações de conjunto de matriz, combinações e/ou variações dos vários exemplos podem ser usados para fornecer o produto microcapilar anular de múltiplas camadas desejado, tal como os mostrados nos exemplos das FIGs. 4A-6B.

[0048] As FIGS. As figuras 7A-7D representam vistas transversais parciais, transversais longitudinais, finais e transversais detalhadas, respectivamente, do conjunto de matriz 711. As FIGS. 8A-8D representam vistas em corte transversal parcial, em corte transversal longitudinal, finais e em corte transversal detalhadas, respectivamente, do conjunto de matriz 811. As FIGS 9A-9D representam vistas em corte transversal parcial, em corte transversal longitudinal, finais e em corte transversal detalhadas, respectivamente, do conjunto de matriz 911. Os conjuntos de matriz 711, 811 podem ser utilizados, por exemplo, com o conjunto de extrusor 300a da FIG. 3A e o conjunto de matriz 911 pode ser utilizado, por exemplo, com o conjunto de extrusor 300b da FIG. 3B para formar produtos microcapilares anulares, tais como os aqui descritos.

[0049] Como mostrado nas FIGS. 7A-7D, o conjunto de matriz 711 inclui um invólucro 758, um distribuidor interno 760, um distribuidor externo 762, um cone 764 e um inserto de matriz 768. O invólucro 758 é um membro tubular moldado para receber o distribuidor externo 762. O distribuidor externo 762, o inserto de matriz 768 e o distribuidor interno 760 são cada um elementos em forma de flange empilhados e recebidos concentricamente dentro do invólucro 758. Enquanto um distribuidor interno 760 e um distribuidor externo 762 são representados, podem ser proporcionados um ou mais distribuidores internos e/ou externos ou outros dispositivos capazes de fornecer canais de fluxo para formar camadas da matriz polimérica.

[0050] O inserto de matriz 768 está posicionado entre o distribuidor externo 762 e o distribuidor interno 760. O distribuidor interno 760 tem o cone 764 em uma extremidade do mesmo que se estende através do inserto de matriz 768 e do distribuidor externo 762 e dentro do invólucro 758. O conjunto de matriz 711 pode ser fornecido com conectores, tais como parafusos (não mostrados), para conectar partes do conjunto de matriz 711.

[0051] Com referência agora à FIG. 7B, os canais de matriz anulares 774a, b são definidos entre o invólucro 758 e o distribuidor externo 762 e entre o inserto de matriz 768 e o distribuidor interno 760, respectivamente. O material termoplástico 117 é representado passando através dos canais da matriz 774a, b como indicado pelas setas para formar as camadas 450a, b do produto microcapilar anular de múltiplas camadas 710. O produto microcapilar anular 710 pode ser qualquer dos produtos de microcapilares anulares aqui descritos, tais como 310a, b.

[0052] Um canal microcapilar 776 também é definido entre a inserção da matriz 768 e o distribuidor externo 762. O canal microcapilar 776 pode ser acoplado à fonte de material microcapilar para passar o material microcapilar 117, 312b através do conjunto de matriz 711 e entre as camadas 450a, b para formar os microcapilares 303 nos mesmos. O canal de fluido 778 se estende através do distribuidor interno 760 e do cone 764. O fluido anular 312a da fonte de fluido 319a flui através do canal de fluido 778 e para o produto 710a.

[0053] O inserto de matriz 768 pode ser posicionado concentricamente entre o distribuidor interno 760 e o distribuidor externo 762 para proporcionar uma distribuição uniforme do fluxo de fusão de polímero através do conjunto de matriz 711. O inserto de matriz 762 pode ser provido com um canal de distribuição 781 ao longo de uma superfície externa do mesmo para facilitar o fluxo do material microcapilar 117/312b através do mesmo.

[0054] Os canais da matriz 774a, b e o canal microcapilar 776 convergem na convergência 779 e passam através de uma saída de extrusão 780 de tal forma que o material termoplástico que flui através dos canais da matriz 774a, b forma camadas 450a, b com material microcapilar 117/312b a partir do canal microcapilar 776 entre eles. O distribuidor externo 762 e a inserção de matriz 768 terminam cada um em um nariz externo 777a e um nariz de inserção 777b, respectivamente. Como mostrado na FIG. 7D, o nariz externo 777a se estende a uma distância A em direção à saída de extrusão 780 e/ou a uma distância A mais afastada da saída de extrusão 780 do que o nariz 777b.

[0055] Os conjuntos de matriz 811, 911 das FIGS. 8A-9D podem ser semelhantes ao conjunto de matriz 711 das FIGS. 7A-7D, exceto que uma posição dos narizes 777a, b, 977a, b do inserto de matriz 768, 968 em relação ao distribuidor externo 762 pode ser variada. A posição dos narizes pode ser ajustada para definir um padrão de fluxo, tal como assimétrico ou simétrico através do mesmo. Como mostrado nas FIGS. 7A-7D, o conjunto de matriz 711 está em uma configuração de fluxo assimétrico com o nariz 777b do inserto de matriz 768, posicionado à distância A do nariz 777a) do distribuidor externo 762. Como mostrado nas FIGS. 8A-8D, o conjunto de matriz 811 está na configuração de fluxo simétrico com os narizes 777a, b do inserto de matriz 768 e o distribuidor externo 762 está sendo nivelado.

[0056] As FIGS. 9A-9D e 10 representam uma inserção de matriz anular 968 provida de características para facilitar a criação dos canais 320, dos microcapilares 303 e/ou da inserção do material microcapilar 117, 312b (ver, por exemplo, Figuras 4A-4B). O inserto de matriz 968 inclui uma base 982, um distribuidor tubular 984 e uma ponta 986. A base 982 é um membro em forma de anel que forma um flange que se estende a partir de uma extremidade de suporte do distribuidor de microcapilar anular 984. A base 982 é suportável entre o distribuidor interno 760 e o distribuidor externo 762. O distribuidor externo 762 tem um nariz estendido 977a e o inserto de matriz 968 tem um nariz estendido 977b posicionado nivelado um com o outro para definir uma configuração de fluxo simétrico através do conjunto de matriz 911.

[0057] A ponta 986 é um membro anular em uma extremidade de fluxo do distribuidor tubular 984. Uma superfície interna da ponta 986 é inclinada e moldada para receber uma extremidade do cone 764. A ponta 986 tem um diâmetro externo maior que o distribuidor de microcapilar anular 984 com um ressalto inclinado 990 definido entre eles. Uma superfície externa da ponta 986 tem uma pluralidade de canais de fluxo de microcapilar lineares, paralelos 992 para a passagem do material microcapilar 117/312b através do mesmo. O distribuidor externo 762 termina em uma aresta afiada 983a ao longo do nariz 977a e a ponta 986 termina em uma aresta afiada 983b ao longo do nariz 977b.

[0058] O distribuidor de microcapilar anular 984 é um membro anular que se estende entre a base 982 e a ponta 986. O distribuidor de microcapilar anular 984 é suportável entre uma porção tubular do distribuidor interno 760 e do distribuidor interno 762. O distribuidor de microcapilar anular 984 tem uma passagem 988 para receber o distribuidor interno 760.

[0059] O canal de distribuição 781 pode ter uma variedade de configurações. Como mostrado nas FIGS. 9A-9D, uma superfície externa do distribuidor de microcapilar anular 984 tem o canal de distribuição 781 naquele local para a passagem do material através do mesmo. O canal de distribuição 781 pode estar em comunicação de fluido com o material microcapilar 117/312b através do canal microcapilar 776, de acordo com a descrição esquemática da FIG. 9B. O canal de distribuição 781 pode ser posicionado em torno do inserto de matriz 968 para direcionar o material microcapilar em torno de uma circunferência do inserto de matriz 968. O inserto de matriz 968 e/ou o canal de distribuição 781 podem ser configurados para facilitar uma quantidade desejada de fluxo de material microcapilar 117/312b através do conjunto de matriz. O canal de distribuição 781 define um trajeto de fluxo de material para a passagem do material microcapilar entre o inserto de matriz 968 e o distribuidor externo 762.

[0060] Pode formar-se um pequeno espaço entre o inserto de matriz 968 e o distribuidor externo 762 que permite que o material microcapilar 117/312b escape para fora do canal de distribuição 781 para distribuir o material microcapilar 117/312b uniformemente através do conjunto de matriz 911. O canal de distribuição 781 pode ter a forma de uma cavidade ou canal que estende uma profundidade desejada para a inserção da matriz 968 e/ou para o coletor externo 760. Por exemplo, como mostrado nas FIGS. 7A-9D, o canal de distribuição 781 pode ser um espaço definido entre a superfície externa do inserto de matriz 968 e o distribuidor externo 760. Como mostrado na FIG. 10, o canal de distribuição 781, 1081 é uma ranhura helicoidal que se estende ao longo da superfície externa do distribuidor tubular 984. Parte ou a totalidade do canal de distribuição 781, 1081 pode ser linear, curva, em espiral, cruzada e/ou combinações dos mesmos.

Condutor revestido

[0061] Os produtos de microcapilares anulares acima descritos podem ser utilizados para preparar condutores revestidos, tais como um cabo. "Cabo" e "cabo de alimentação" significam, pelo menos, um condutor dentro de uma bainha, por exemplo, uma cobertura isolante e/ou um revestimento externo de proteção. "Condutor" indica um ou mais fio(s) ou fibra(s) para a condução de calor, luz e/ou eletricidade. O condutor pode ser uma fibra de fio único ou uma fibra de vários fios e pode estar na forma de cordão ou na forma tubular. Exemplos não limitativos de condutores adequados incluem metais tais como prata, ouro, cobre, carbono e alumínio. O condutor pode também ser feito a partir de fibra óptica de vidro ou de plástico. "Fio" significa um único fio de metal condutor, por exemplo, de cobre ou de alumínio, ou de uma única fibra óptica. Normalmente, um cabo é de dois ou mais fios ou fibras ópticas ligadas entre si, tipicamente em uma cobertura isolante comum e/ou um revestimento de proteção. Os fios ou as fibras individuais dentro da bainha podem estar nus, cobertos ou isolados. Cabos de combinação podem conter ambos os fios elétricos e as fibras ópticas. Quando o cabo é um cabo de alimentação, o cabo pode ser projetado para aplicações de baixa, média e/ou alta voltagem. Projetos de cabo típicos são ilustrados em USP 5.246.783, 6.496.629 e 6.714.707. Quando o cabo é um cabo de telecomunicações, o cabo pode ser projetado para telefone, rede local (LAN)/dados, CATV coaxial, cabo RF coaxial ou um cabo de fibra óptica.

[0062] Os produtos microcapilares anulares acima descritos podem constituir pelo menos uma camada de revestimento polimérico em um cabo, que é alongado na mesma direção de alongamento que o condutor ou o núcleo condutor do cabo. Como tal, o revestimento polimérico pode envolver pelo menos uma porção do condutor. Em torno do condutor, o revestimento polimérico pode estar em contato direto com o condutor ou pode estar em contato indireto com o condutor, sendo colocado em uma ou mais camadas intercedentes entre o condutor e o revestimento polimérico. O revestimento polimérico compreende um material de matriz polimérico e uma pluralidade de microcapilares que se estendem substancialmente na direção do alongamento do revestimento polimérico. Em várias modalidades, os microcapilares podem ser colocados radialmente em torno do revestimento polimérico. Além disso, os microcapilares podem ser espaçados de forma equidistante ou substancialmente equidistante em relação um ao outro.

[0063] Um ou mais dos conjuntos de matrizes acima descritos para produzir produtos microcapilares anulares podem ser modificados para permitir que um condutor passe através do mesmo, permitindo assim que o revestimento polimérico compreenda um material de matriz polimérico e uma pluralidade de microcapilares a serem coextrudados no condutor ou em uma camada intercedente. Tal configuração é vulgarmente conhecida na técnica como uma matriz cruzada (ver, por exemplo, US 2008/0193755 A1, US 2014/0072728 A1 e US 2013/0264092 A1. Especificamente, o distribuidor interno 760 e o cone 764 nas FIGS 7A, 8A e 9A podem ser modificados para criar um furo de passagem de fio ou condutor. Como um versado na técnica reconheceria, todas as partes próximas da saída do dado podem ser modificadas de modo que os materiais de extrusão sejam capazes de revestir um condutor ou camada intercedente, passando pelo furo de passagem de fio ou condutor. Uma parte adicional com passagem de moldagem pode ser fabricada. Tais modificações estão dentro das capacidades de uma pessoa com habilidades comuns na técnica.

[0064] Em um processo de revestimento por extrusão de microcapilar exemplificativo, um núcleo condutor através de um equipamento de revestimento por extrusão pode ser puxado por um retrator para mover-se continuamente através do furo de passagem de fio do distribuidor interno 760 para passar pela extremidade de projeção e depois passar através da passagem de moldagem da matriz externa. Enquanto o núcleo condutor está em movimento, a massa fundida de polímero é injetada por pressão nas passagens de fornecimento de material, flui em direção à passagem de revestimento de fiação e depois na passagem de moldagem na saída para revestir a superfície externa do núcleo condutor que está passando pela passagem de moldagem. Posteriormente, o núcleo condutor revestido continua a mover- se através da passagem de moldagem para fora da matriz, e então pode ser resfriado e endurecido.

[0065] Na preparação do revestimento polimérico, qualquer dos polímeros acima descritos pode ser usado como material de matriz polimérica. Em várias modalidades, o polímero empregue como material de matriz polimérica pode compreender um polímero à base de etileno. Tal como aqui utilizado, polímeros "à base de etileno" são polímeros preparados a partir de monômeros de etileno como o componente de monômero primário (isto é, mais que que 50 por cento em peso ("% em peso")), embora outros comonômeros podem também ser empregados. "Polímero" significa um composto macromolecular preparado por reação de (isto é, polimerização) monômeros do mesmo tipo ou diferentes e inclui homopolímeros e interpolímeros. "Interpolímero" significa um polímero preparado por polimerização de pelo menos dois tipos de monômeros diferentes. Este termo genérico inclui copolímeros (normalmente empregados para se referir a polímeros preparados a partir de dois tipos de monômeros diferentes), e polímeros preparados a partir de mais de dois tipos de monômeros diferentes (por exemplo, terpolímeros (três tipos de monômeros diferentes) e tetrapolímeros (quatro tipos de monômeros diferentes)).

[0066] Em várias modalidades, o polímero à base de etileno pode ser um homopolímero de etileno. Tal como aqui utilizado, "homopolímero" indica um polímero compreendendo unidades de repetição derivadas de um único tipo de monômero, mas não exclui quantidades residuais de outros componentes utilizados na preparação do homopolímero, tais como agentes de transferência de cadeia.

[0067] Em uma modalidade, o polímero à base de etileno pode ser um interpolímero de etileno/alfa-olefina ("α-olefina") com um teor de α-olefina de pelo menos 1% em peso de, pelo menos, 5% em peso, pelo menos 10% em peso, pelo menos 15% em peso, pelo menos 20% em peso, ou, pelo menos, 25% em peso com base no peso total interpolímero. Estes interpolímeros podem ter um teor de α-olefina inferior a 50% em peso, inferior a 45% em peso, inferior a 40% em peso, ou menos do que 35% em peso com base no peso total interpolímero. Quando uma α-olefina é empregada, a α-olefina pode ser uma C3-20 α-olefina (isto é, tendo 3 a 20 átomos de carbono) de linear, ramificada ou cíclica. Exemplos de C3-20 α-olefinas incluem propeno, 1-buteno, 4-metil-1-penteno, 1-hexano, 1-octeno, 1-deceno, 1- dodeceno, 1-tetradeceno, 1-hexadeceno e 1-octadeceno. As α-olefinas também podem conter uma estrutura cíclica, tais como ciclo-hexano ou ciclopentano, resultando em uma α-olefina, tais como 3-ciclo-hexil-1-propeno (alil ciclo-hexano) e vinil ciclo-hexano. Interpolímeros de etileno/α-olefina ilustrativos incluem etileno/propileno, etileno/1-buteno, etileno/1-hexano, etileno/1-octeno, etileno/propileno/ 1-octeno, etileno/propileno/1-buteno e etileno/1- buteno/1-octeno.

[0068] Os polímeros à base de etileno também incluem interpolímeros de etileno com um ou mais monômeros de ácidos ou ésteres insaturados, tais como ácidos carboxílicos insaturados ou alquil (alquil) acrilatos. Tais monômeros incluem, mas não estão limitados a, vinil acetato, metil acrilato, metil metacrilato, etil acrilato, etil metacrilato, butil acrilato, ácido acrílico e semelhantes. Por conseguinte, os polímeros à base de etileno podem incluir interpolímeros, tais como poli (etileno-co-metil acrilato) ("EMA"), poli (etileno-co-etil acrilato) ("EEA"), poli (etileno-co-butil acrilato) ("EBA") e poli (etileno-co-vinil acetato) ("EVA").

[0069] Em várias modalidades o polímero à base de etileno pode ser usado isoladamente ou em combinação com um ou mais outros tipos de polímeros à base de etileno (por exemplo, uma mistura de dois ou mais polímeros à base de etileno, que diferem um do outro pela composição de monômero e teor, método de preparação de catalisador, etc.). Se uma mistura de polímeros à base de etileno é utilizada, os polímeros podem ser misturados por qualquer reator ou em processo de pós-reator.

[0070] Em uma modalidade, o polímero à base de etileno pode ser um polietileno de baixa densidade ("LDPE"). Os LDPEs são geralmente homopolímeros de etileno altamente ramificados e podem ser preparados através de processos de alta pressão (isto é, HP-LDPE). Os LDPEs adequados para utilização na presente invenção podem ter uma densidade que varia de 0,91 a 0.94 g/cm3. Em várias modalidades, o polímero à base de etileno é um LDPE de alta pressão com uma densidade de pelo menos 0,915 g/cm3, mas menos que 0,94 g/cm3, ou menos que 0,93 g/cm3. As densidades de polímero aqui fornecidas são determinadas de acordo com o Método D792 da ASTM International ("ASTM"). Os LDPEs adequados para utilização na presente invenção podem ter um índice de fusão (I2 inferior a 20 g/10 min., ou no intervalo de 0,1 a 10 g/10 min., de 0,5 a 5 g/10 min., de 1 a 3 g/10 min., ou um I2 de 2 g/10 min. Os índices de fusão aqui fornecidos são determinados de acordo com o método D1238 da ASTM. A menos que indicado de outra maneira, índices de fusão são determinados a 190°C e 2,16 kg (ou seja, I2. Geralmente, os LDPEs têm uma ampla distribuição de peso molecular ("MWD"), resultando em um índice de polidispersividade relativamente alta ("PDI"; a razão do peso molecular médio em peso para o peso molecular médio em número).

[0071] Em uma modalidade, o polímero à base de etileno pode ser um polietileno de baixa densidade linear ("LLDPE"). Os LLDPEs são geralmente à base de polímeros de etileno tendo uma distribuição heterogênea do comonômero (por exemplo, monômero de α-olefina ) e são caracterizados por ramificação de cadeia curta. Por exemplo, os LLDPEs podem ser copolímeros de etileno e de monômeros de α-olefina, tais como os descritos acima. Os LLDPEs adequados para utilização na presente invenção podem ter uma densidade que varia de 0,916 a 0,925 g/cm3. Os LLDPEs adequados para utilização na presente invenção podem ter um índice de fusão (I2 que varia de 1 a 20 g/10 min. ou de 3 a 8 g/10 min.

[0072] Em uma modalidade, o polímero à base de etileno pode ser um polietileno de muito baixa densidade ("VLDPE"). Os VLDPEs podem também ser conhecidos na técnica como polietilenos de ultra baixa densidade ou ULDPEs. Os VLDPEs são geralmente polímeros à base de etileno tendo uma distribuição heterogênea de comonômero (por exemplo, monômero de α-olefina ) e são caracterizados por ramificação de cadeia curta. Por exemplo, VLDPEs podem ser copolímeros de etileno e de monômeros de α-olefina, tais como um ou mais desses monômeros de α-olefina descritos acima. Os VLDPEs adequados para utilização na presente invenção podem ter uma densidade que varia de 0,87-0,915/cm3. Os VLDPEs adequados para utilização na presente invenção podem ter um índice de fusão (I2 que varia de 0,1 a 20 g/10 min. ou de 0,3 a 5 g/10 min.

[0073] Em uma modalidade, o polímero à base de etileno pode ser um polietileno de média densidade ("MDPE"). Os MDPEs são polímeros à base de etileno com densidades geralmente variando de 0,926 a 0,950 g/cm3. Em várias modalidades, o MDPE pode ter uma densidade variando de 0,930 a 0,949 g/cm3, de 0,940 a 0,949 g/cm3, ou de 0,943 a 0,946 g/cm3. O MDPE pode ter um índice de fusão (I2 que varia de 0,1 g/10 min, ou 0,2 g/10 min, ou 0,3 g/10 min, ou 0,4 g/10 min, a 5,0 g/10 min ou 4,0 g/10 min ou 3,0 g/10 min ou 2,0 g/10 min, ou 1,0 g/10 min.

[0074] Em uma modalidade, o polímero à base de etileno pode ser um polietileno de alta densidade ("HDPE"). HDPEs são polímeros à base de etileno geralmente tendo densidades maiores que 0,940 g/cm3. Em uma modalidade, o HDPE tem uma densidade de 0,945 a 0,97 g/cm3, conforme determinado de acordo com ASTM D-792. O HDPE pode ter uma temperatura máxima de fusão de pelo menos 130°C, ou de 132 a 134°C. O HDPE pode ter um índice de fusão (I2 que varia de 0,1 g/10 min, ou 0,2 g/10 min, ou 0,3 g/10 min, ou 0,4 g/10 min, a 5,0 g/10 min ou 4,0 g/10 min ou 3,0 g/10 min ou 2,0 g/10 min, ou 1,0 g/10 min, ou 0,5 g/10 min. Além disso, o HDPE pode ter um PDI na faixa de 1,0 a 30,0, ou na faixa de 2,0 a 15,0, conforme determinado por cromatografia de permeação em gel.

[0075] Em uma modalidade, o polímero à base de etileno pode compreender uma combinação de quaisquer dois ou mais dos polímeros à base de etileno acima descritos.

[0076] Em uma modalidade, o material de matriz polimérica pode compreender LDPE. Em uma modalidade, o material da matriz polimérica é LDPE.

[0077] Em uma modalidade, o material da matriz polimérica pode compreender MDPE. Em uma modalidade, o material da matriz polimérica é MDPE.

[0078] Os processos de produção utilizados para a preparação de polímeros à base de etileno são amplos e variados e conhecidos na técnica. Qualquer processo de produção convencional ou futuramente descoberto para a produção de polímeros à base de etileno possuindo as propriedades descritas acima pode ser empregados para a preparação dos polímeros à base de etileno descritos aqui. Em geral, a polimerização pode ser realizada em condições conhecidas na técnica para reações de polimerização do tipoZiegler-Natta ou Kaminsky- Sinn, isto é, a temperaturas de 0 a 250°C ou 30 ou 200°C e pressões desde a atmosférica até 10.000 atmosferas 1.013 megaPascal ("MPa")). Na maioria das reações de polimerização, a razão molar de catalisador para compostos polimerizáveis utilizada é de 10-12:1 a 10-1:1 ou de 10-9:1 a 10-5:1.

[0079] Exemplos de polímeros adequados à base de etil comercialmente disponíveis incluem, mas não estão limitados a AXELERONTM GP C-0588 BK (LDPE), AXELERONTM FO 6548 BK (MDPE), AXELERON™ GP A-7530 NT (LLDPE), AXELERON™ GP G-6059 BK (LLDPE), AXELERON™ GP K-3479 BK (HDPE), AXELERON™ GP A-1310 NT (HDPE), and AXELERON™ FO B-6549 NT (MDPE), todos os quais estão comercialmente disponíveis na The Dow Chemical Company, Midland, MI, EUA.

[0080] Polímeros à base de polipropileno adequados, tais como homopolímero, copolímero aleatório, copolímero heterofásico e polipropilenos de homopolímero de alto cristalino estão comercialmente disponíveis na Braskem Corp.

[0081] Na preparação do revestimento polimérico, qualquer um dos materiais acima descritos também pode ser usado como o material microcapilar.

[0082] Em várias modalidades, o material microcapilar é um gás. Em uma ou mais modalidades, o material microcapilar é ar. Em tais modalidades, os microcapilares definem espaços vazios individuais e discretos que estão completamente rodeados pelo material da matriz polimérica visto como uma seção transversal ortogonal à direção do alongamento dos microcapilares.

[0083] Em uma ou mais modalidades, o material microcapilar pode ser um material microcapilar elastomérico. Conforme conhecido na técnica, elastômeros são definidos como materiais que experimentam grandes deformações reversíveis sob estresse relativamente baixo. Em qualquer modalidade em que os microcapilares são preenchidos com um material microcapilar polimérico, os microcapilares podem definir segmentos individuais e discretos preenchidos com polímero que estão completamente rodeados pelo material da matriz polimérica quando vistos como um corte transversal ortogonal à direção do alongamento dos microcapilares.

[0084] Em várias modalidades, o elastômero pode ser um elastômero de olefina. Os elastômeros de olefinas incluem tanto homopolímeros de poliolefina como interpolímeros. Exemplos de interpolímeros de poliolefina são interpolímeros de etileno/α-olefina e interpolímeros de propileno/α-olefina. Em tais modalidades, a α-olefina pode ser qualquer uma das descritas acima em relação ao polímero à base de etileno. Os copolímeros de poliolefina ilustrativos incluem etileno/propileno, etileno/buteno, etileno/1-hexeno, etileno/1-octeno, etileno/estireno e semelhantes. Terpolímeros ilustrativos incluem etileno/propileno/1-octeno, etileno/propileno/buteno, etileno/buteno/1-octeno e etileno/buteno/estireno. Os copolímeros podem ser aleatórios ou em blocos.

[0085] Os elastômeros de olefinas também podem compreender um ou mais grupos funcionais, tais como um éster insaturado ou ácido ou silano, e estes elastômeros (poliolefinas) são bem conhecidos e podem ser preparados por técnicas convencionais de alta pressão. Os ésteres insaturados podem ser alquil acrilatos, aquil metacrilatos ou vinil carboxilatos. Os grupos alquil podem ter de 1 a 8 átomos de carbono e preferivelmente de 1 a 4 átomos de carbono. Os grupos carboxilato podem ter de 2 a 8 átomos de carbono e preferivelmente de 2 a 5 átomos de carbono. A porção do copolímero atribuído ao comonômero de éster pode estar na faixa de 1 até 50 por cento em peso com base no peso do copolímero. Exemplos de acrilatos e metacrilatos incluem, mas não estão limitados a, etil acrilato, metil acrilato, metil metacrilato, t-butil acrilato, n-butil acrilato, n-butil metacrilato e 2-etil-hexil acrilato. Exemplos de vinil carboxilatos são vinil acetato, vinil propionato e vinil butanoato. Exemplos de ácidos não saturados incluem ácidos acrílicos ou ácidos maleicos. Um exemplo de silano insaturado é o vinil trialquiloxisilano (por exemplo, vinil trimetoxisilano e vinil trietoxissilano).

[0086] Exemplos mais específicos dos elastômeros de olefina úteis nesta invenção incluem polietileno de muito baixa densidade ("VLDPE") (por exemplo, polietileno de etileno/1- hexeno FLEXOMERTM feito pela The Dow Chemical Company), copolímeros de etileno/α- olefina lineares homogeneamente ramificados (por exemplo TAFMERTM pela Mitsui Petrochemicals Company Limited e EXACTTM pela Exxon Chemical Company), e polímeros de etileno/α-olefina substancialmente lineares homogeneamente ramificados (por exemplo, polietileno AFFINITYTM e ENGAGETM disponível na The Dow Chemical Company).

[0087] Os elastômeros de olefina úteis aqui também incluem propileno, buteno e outros copolímeros à base de alceno, por exemplo, copolímeros compreendendo a maioria das unidades derivadas do propileno e uma minoria de unidades derivadas de outra α-olefina (incluindo etileno). Exemplos de polímeros de propileno úteis aqui incluem polímeros VERSIFYTM disponíveis na The Dow Chemical Company, e polímeros VISTAMAXXTM disponíveis na ExxonMobil Chemical Company.

[0088] Os elastômeros de olefinas podem também incluir elastômeros de monômero de etileno-propileno-dieno ("EPDM") e polietilenos clorados ("CPE"). Exemplos comerciais de EPDMs adequados incluem NORDELTM EPDMs, disponíveis na The Dow Chemical Company. Exemplos comerciais de CPEs adequados incluem TYRINTM CPEs, disponíveis na The Dow Chemical Company.

[0089] Os elastômeros de olefinas, em particular os elastômeros de etileno, podem ter uma densidade menos que 0,91 g/cm3 ou menor que 0,90 g/cm3. Os copolímeros de etileno têm tipicamente uma densidade maior que 0,85 g/cm3 ou maior que 0,86 g/cm3. Os elastômeros de olefina podem ter um índice de fusão (I2 maior que 0,10 g/10 min. ou maior que 1 g/10 min. Os elastômeros de olefina podem ter um índice de fusão menor que 500 g/10 min. ou menor que 100 g/10 min.

[0090] Outros elastômeros de olefina adequados incluem copolímeros em bloco de olefina (tais como os comercialmente disponíveis sob o nome comercial INFUSETM da The Dow Chemical Company, Midland, MI, EUA), interpolímeros em múltiplos blocos de olefina separados por mesófase (como descrito na Patente U. 7.947.793 e compósitos em bloco de olefina (tal como descrito na Publicação de Pedido de Patente US 2008/0269412, publicado em 30 de outubro de 2008.

[0091] Em várias modalidades, o elastômero útil como material microcapilar pode ser um elastômero não olefínico. Os elastômeros não olefínicos úteis aqui incluem elastômeros de silicone e de uretano, borracha de estireno-butadieno ("SBR"), borracha de nitril, cloropreno, fluoroelastômeros, perfluoroelastômeros, amidas em bloco poliéter e polietileno clorossulfonado. Os elastômeros de silicone são os poliorganossiloxanos tipicamente com uma fórmula de unidade média RaSiO4-a)/2 que pode ter uma estrutura linear ou parcialmente ramificada, mas é de preferência linear. Cada R pode ser o mesmo ou diferente. R é um grupo hidrocarbil monovalente substituído ou não substituído que pode ser, por exemplo, um grupo alquil, tais como um grupo metil, etil, propil, butil e octil; grupos aril, tais como grupos fenil e tolil; grupos aralquil; grupos alquenil, por exemplo, grupos vinil, alil, butenil, hexenil e heptenil; e grupos alquil halogenados, por exemplo, grupos cloropropil e 3,3,3- trifluoropropil. O poliorganossiloxano pode ser terminado por qualquer um dos grupos anteriores ou com grupos hidroxil. Quando R é um grupo alquenil, o grupo alquenil é de preferência um grupo vinil ou hexenil. Na verdade, grupos alquenil podem estar presente no poliorganosiloxano em grupos terminais e/ou cadeias laterais de polímero.

[0092] As borrachas de silicone representativas ou os poliorganosiloxanos incluem, mas não estão limitados a, polidimetilsiloxano terminado em dimetilvinilsiloxi, polidimetilsiloxano terminado em trimetilsiloxi, copolímero terminado em trimetilsiloxi de metilvinilsiloxano e dimetilsiloxano, copolímero terminado em dimetilvinilsiloxi de metilvinilsiloxano e dimetilsiloxano, polidimetilsiloxano terminado em dimexiloxidil, copolímero terminado em dimetil-hidroxisiloxi de metilvinilsiloxano e dimetilsiloxano, copolímero terminado em metilvinil-hidroxisiloxi de metilvinilsiloxano e dimetilsiloxano, polidimetilsiloxano terminado em dimetil-hexenilsiloxi, copolímero terminado em trimetilsiloxi de metil- hexenilsiloxano e dimetilsiloxano, copolímero terminado em dimetil-hexenilsiloxi de metilhexenilsiloxano e dimetilsiloxano, copolímero terminado em dimetilvinilsiloxi de metilfenilsiloxano e dimetilsiloxano, copolímero terminado com dimetil-hexenilsiloxi de metilfenilsiloxano e dimetilsiloxano, copolímero terminado em dimetilvinilsiloxi de 3,3,3- trifluoropropil) siloxano e dimetilsiloxano, e copolímero terminado em dimetil-hexenilsiloxi de 3,3,3-trifluoropropil) siloxano e dimetilsiloxano 3,3,3-trifluoropropil).

[0093] Os elastômeros de uretano são preparados a partir de polímeros reativos, tais como poliéteres e poliésteres e compostos orgânicos funcionais com isocianato. Um exemplo típico é o produto da reação de um poliéter funcional dihidroxi e/ou um poliéter funcional trihidroxi com diisocianato de tolueno de tal modo que todo o hidróxi é feito reagir para formar ligações de uretano deixando grupos isocianato para reação adicional. Este tipo de produto de reação é denominado um pré-polímero que pode curar por si só na exposição à umidade ou pela adição estequiométrica de policarbinóis ou outros materiais reativos polifuncionais que reagem com isocianatos. Os elastômeros de uretano são preparados comercialmente com várias proporções de compostos de isocianato e poliéteres ou poliésteres. Os elastômeros de uretano mais comuns são os que contêm poliéteres ou poliésteres com capacidade hidroxil e isocianatos polifuncionais, de baixo peso molecular. Outro material comum para utilização com poliéteres e poliésteres com funcionalidade hidroxil é o diisocianato de tolueno.

[0094] Exemplos não limitativos de borrachas de uretano adequadas incluem os elastômeros de poliuretano termoplásticos PELLETHANETM disponíveis na the Lubrizol Corporation; poliuretanos termoplásticos ESTANETM, poliuretanos termoplásticos TECOFLEXTM, poliuretanos termoplásticos CARBOTHANETM, poliuretanos termoplásticos TECOPHILICTM, poliuretanos termoplásticos TECOPLASTTM, e poliuretanos termoplásticos TECOTHANETM, todos disponíveis na Noveon; poliuretanos termoplásticos ELASTOLLANTM e outros poliuretanos termoplásticos disponíveis na BASF; e materiais adicionais de poliuretano termoplástico disponíveis na Bayer, Huntsman, Lubrizol Corporation, Merquinsa e outros fornecedores. As borrachas de uretano preferidas são os chamados "uretanos" miliveláveis, tais como os da classe MILLATHANETM da TSI Industries.

[0095] Informações adicionais sobre esses materiais de uretano podem ser encontradas em Golding, Polymers and Resins, Van Nostrande, 1959, páginas 325 e seq. e Saunders e Frisch, Polyurethanes, Chemistry and Technology, Parte II, Interscience Publishers, 1964, entre outros.

[0096] Os elastômeros comerciais adequadamente disponíveis para utilização como material microcapilar incluem, mas não estão limitados a, elastômeros de poliolefina ENGAGEMTM disponíveis na The Dow Chemical Company, Midland, MI, EUA. Um exemplo específico de tal elastômero é ENGAGETM 8200, que é um copolímero de etileno/octeno possuindo um índice de fusão (I2 de 5,0 e uma densidade de 0,870 g/cm3.

[0097] Em modalidades em que é utilizado um material microcapilar de elastômero, pode ser desejável que o material da matriz tenha maior resistência, resistência à abrasão, densidade e/ou módulo de flexão em relação ao elastômero. Esta combinação proporciona um revestimento polimérico com uma camada externa resistente, mas com flexibilidade aumentada em comparação com um revestimento formado completamente do mesmo material de matriz. Por exemplo, em várias modalidades, o revestimento polimérico pode ter um ou mais dos elastômeros acima descritos como o material microcapilar com um polímero à base de etileno, uma poliamida (por exemplo, nylon 6, tereftalato de polibutileno ("PBT"), tereftalato de polietileno ("PET"), um policarbonato, ou combinações de dois ou mais destes como material de matriz polimérica. Em várias modalidades, o revestimento polimérico pode compreender um elastômero olefínico como material microcapilar e o material da matriz polimérica pode ser selecionado do grupo que consiste em HDPE, MDPE, LLDPE, LDPE, uma poliamida, PBT, PET, um policarbonato ou combinações de dois ou mais dos mesmos. Em uma ou mais modalidades, o material microcapilar pode compreender um elastômero de olefina de copolímero de etileno/octeno e o material de matriz polimérica pode compreender MDPE.

[0098] O material de matriz polimérica acima descrito, o material microcapilar, ou ambos, podem conter um ou mais aditivos, tais como os tipicamente utilizados na preparação de revestimentos de cabo. Por exemplo, o material de matriz polimérica, o material microcapilar ou ambos podem conter opcionalmente um negro de fumo não condutor comumente usado em revestimentos de cabos. Em várias modalidades, a quantidade de um negro de fumo na composição pode ser maior que zero (>0, tipicamente de 1, mais tipicamente de 2 e até 3% em peso, com base no peso total da composição. Em várias modalidades, a composição pode opcionalmente incluir um enchimento condutor, tal como um negro de fumo condutor, fibras de metal, pós ou nanotubos de carbono, a um nível elevado para aplicações semicondutoras.

[0099] Exemplos não limitantes de negros de fumo convencionais incluem as classes descritas por ASTM N550, N472, N351, N110 e N660, negros Ketjen, negros de fornalha e negros de acetileno. Outros exemplos não limitativos de negros de fumo adequados incluem os vendidos sob as marcas comerciais BLACK PEARLS®, CSX®, ELFTEX®, MOGUL®, MONARCH®, REGAL® e VULCAN®, disponíveis na Cabot.

[0100] O material da matriz polimérica, o material microcapilar, ou ambos, podem conter opcionalmente um ou mais aditivos adicionais, que são geralmente adicionados em quantidades convencionais, quer puro quer como parte de uma mistura principal. Tais aditivos incluem, mas não se limitam a, retardantes de chama, auxiliares de processamento, agentes de nucleação, agentes espumantes, agentes de reticulação, enchimentos, pigmentos ou corantes, agentes de acoplamento, antioxidantes, estabilizantes de ultravioleta (incluindo absorventes de UV), agentes de pegajosidade, inibidores de chamas, agentes antiestáticos, plastificantes, lubrificantes, agentes de controle da viscosidade, agentes antibloqueadores, tensoativos, óleos extensores, eliminadores de ácido, desativadores de metal, agentes de vulcanização e semelhantes.

[0101] Em uma ou mais modalidades, o material da matriz polimérica, o material microcapilar, ou ambos, podem ser reticuláveis. Quaisquer métodos adequados conhecidos na técnica podem ser utilizados para reticular o material da matriz e/ou o material microcapilar. Tais métodos incluem, mas não estão limitados a, reticulação de peróxido, funcionalização de silano para reticulação de umidade, reticulação UV ou cura por e-beam. Tais métodos de reticulação podem exigir a inclusão de certos aditivos (por exemplo, peróxidos), como é conhecido na técnica.

[0102] Em várias modalidades, o material de matriz polimérica, o material microcapilar, ou ambos, podem conter um ou mais modificadores de adesão. Os modificadores de adesão podem ser úteis para melhorar a adesão interfacial entre o material da matriz e o material microcapilar. Qualquer aditivo conhecido ou a seguir descoberto que melhore a adesão entre dois materiais poliméricos pode ser usado aqui. Exemplos específicos de modificadores de adesão adequados incluem, mas não estão limitados a, resinas enxertadas de anidrido maleico ("MAH") (por exemplo, polietileno enxertado com MAH, etileno vinil acetato enxertado com MAH, polipropileno enxertado com MAH), polímeros aminados (por exemplo, polietileno funcionalizado com amino), e semelhantes, e combinações de dois ou mais dos mesmos. As resinas enxertadas com MAH estão comercialmente disponíveis sob o nome comercial AMPLIFYTM GR da The Dow Chemical Company (Midland, MI, USA) e sob o nome comercial FUSABONDTM da DuPont (Wilmington, DE, USA).

[0103] Exemplos não limitativos de retardantes de chama incluem, mas não estão limitados a, hidróxido de alumínio e hidróxido de magnésio.

[0104] Exemplos não limitativos de auxiliares de processamento incluem, mas não estão limitados a, amidas graxas, tais como estearamida, oleamida, erucamida ou N, N'etileno bis- estearamida; cera de polietileno; cera de polietileno oxidado; polímeros de óxido de etileno; copolímeros de óxido de etileno e óxido de propileno; ceras vegetais; ceras de petróleo; surfactantes não iônicos; fluidos de silicone; polissiloxanos; e fluoroelastômeros, tais como Viton® disponível na Dupont Performance Elastomers LLC, ou Dynamar™ disponível na Dyneon LLC.

[0105] Um exemplo não limitativo de um agente de nucleação inclui Hiperform® HPN-20E (sal de cálcio do ácido 1,2-ciclo-hexanodicarboxílico com estearato de zinco) da Milliken Chemicals, Spartanburg, SC

[0106] Exemplos não limitativos de enchimentos incluem, mas não estão limitados a, vários retardantes de chama, argilas, sílica e silicatos precipitados, sílica fumada, sulfetos metálicos e sulfatos, tais como o dissulfeto de molibdênio e o sulfato de bário, boratos metálicos, tais como borato de bário e borato de zinco, anidridos metálicos, tais como anidrido de alumínio, minerais moídos e polímeros elastoméricos, tais como EPDM e EPR. Se presente, os enchimentos são geralmente adicionados em quantidades convencionais, por exemplo, de 5% em peso ou menos a 50% ou mais em peso com base no peso da composição.

[0107] Em várias modalidades, o revestimento polimérico no condutor revestido pode ter uma espessura na faixa de 100 a 3.000 μm, de 500 a 3.000 μm, de 100 a 2.000 μm, de 100 a 1.000 μm, de 200 a 800 μm, de 200 a 600 μm, de 300 a 1.000 μm, de 300 a 900 μm, ou de 300 a 700 μm. Além disso, o revestimento polimérico pode ter uma espessura na faixa de 254 μm a 4,572 μm (10 a 180 mils).

[0108] Além disso, o diâmetro médio dos microcapilares no revestimento polimérico pode ser pelo menos 50 μm, pelo menos 100 μm, ou pelo menos 250 μm. Além disso, os microcapilares no revestimento polimérico podem ter um diâmetro médio na faixa de 50 a 1.990 μm, de 50 a 990 μm, de 50 a 890 μm, de 100 a 790 μm, de 150 a 690 μm, ou de 250 a 590 μm. Deve notar-se que, apesar do uso do termo diâmetro, o corte transversal dos microcapilares não precisa ser redondo. Em vez disso, eles podem assumir uma variedade de formas, como oblongo, como mostrado nas FIGS. 4B e 4C. Em tais casos, o "diâmetro" deve ser definido como a maior dimensão do corte transversal do microcapilar. Esta dimensão é ilustrada como X na FIG. 4B. O diâmetro "médio" deve ser determinado tomando três seções transversais aleatórias de um revestimento polimérico, medindo o diâmetro de cada microcapilar e determinando a média dessas medições. A medição do diâmetro é conduzida cortando um corte transversal do artigo extrudado e observando sob um microscópio óptico equipado com uma escala para medir o diâmetro do microcapilar.

[0109] Em uma ou mais modalidades, a razão da espessura do revestimento polimérico para o diâmetro médio dos microcapilares pode estar na faixa de 2:1 a 400:1

[0110] O espaçamento dos microcapilares pode variar dependendo das propriedades desejadas a serem alcançadas. Além disso, o espaçamento dos microcapilares pode ser definido em relação ao diâmetro dos microcapilares. Por exemplo, em várias modalidades, os microcapilares podem ser espaçados uma distância de menos de 1 vezes o diâmetro médio dos microcapilares e podem ser tão altos como 10 vezes o diâmetro médio dos microcapilares. Em várias modalidades, os microcapilares podem ser espaçados uma média de 100 a 5.000 μm, uma média de 200 a 1.000 μm, ou uma média de 100 a 500 μm. A medida "espaçada" deve ser determinada em uma base de aresta a aresta, como ilustrado por "s" na FIG. 2C.

[0111] Em várias modalidades, quando o material microcapilar é um elastômero, o revestimento polimérico pode ter maior flexibilidade, especialmente a baixa temperatura, e densidade reduzida por causa da presença de elastômero de menor densidade no microcapilar.

Revestimento descascável

[0112] Em uma ou mais modalidades, é proporcionado um condutor revestido tendo um revestimento polimérico descascável. Em tais modalidades, o revestimento polimérico descascável compreende um material de matriz polimérico e na faixa de 1 a 8 dos microcapilares acima descritos que se estendem substancialmente na direção do alongamento do revestimento polimérico removível. Em várias modalidades, o revestimento polimérico descascável compreende de 1 a 6 microcapilares, de 1 a 4 microcapilares, ou de 2 a 4 microcapilares. Em várias modalidades, o revestimento polimérico descascável compreende dois microcapilares. Em outras modalidades, o revestimento polimérico descascável compreende três microcapilares. Em ainda outras modalidades, o revestimento polimérico descascável compreende quatro microcapilares.

[0113] Em várias modalidades, os microcapilares podem ser espaçados de forma equidistante ou substancialmente de forma equidistante radial em torno do revestimento polimérico removível. Por exemplo, quando se visualiza uma seção transversal do revestimento polimérico removível tomado ortogonal à direção do alongamento dos microcapilares, se o revestimento polimérico removível contém apenas dois microcapilares, eles podem ser espaçados cerca de 180° um do outro; se o revestimento polimérico removível contém três microcapilares, eles podem ser espaçados umas das outras aproximadamente 120°; ou se o revestimento polimérico removível contém quatro microcapilares, eles podem ser espaçados cerca de 90° um do outro. Em outras modalidades, e independentemente da sua colocação radial, quando vistas como uma seção transversal tomada ortogonal à direção do seu alongamento, os microcapilares podem ser colocados em diferentes posições através da espessura do revestimento, por exemplo, em conjuntos de dois ou mais capilares, em cima ou em estreita vizinhança um do outro e separados por uma parede sólida do material da matriz.

[0114] Os microcapilares do revestimento polimérico removível podem (i) definir espaços vazios individuais e discretos; (ii) compreendem um polímero elastomérico com um módulo de flexão inferior ao material da matriz polimérica; (iii) compreendem um material de enchimento não polimérico e de baixa viscosidade capaz de ser bombeado para os microcapilares; ou (iv) combinações de dois ou mais de (i) - (iii).

[0115] Se os microcapilares são preenchidos ou vazios, os microcapilares podem estar completamente cercados pelo material da matriz polimérica quando vistos como uma seção transversal ortogonal à direção do alongamento dos microcapilares. Em várias modalidades, o agregado do espaço definido pelos microcapilares quando visto na seção transversal pode ser inferior a 20 por cento de área ("área%"), menor que 15% de área, menos que 10% de área ou menos que 5% de área da área total da seção transversal de revestimento polimérico descascável. Em tais modalidades, o agregado de espaço definido pelos microcapilares quando vistos na seção transversal pode ser pelo menos 0,05% de área, pelo menos, 0,1% de área pelo menos 0,5% de área, pelo menos 1% de área, ou pelo menos 2% de área da área total da seção transversal de revestimento polimérico removível.

[0116] Conforme mencionado acima, em várias modalidades, os microcapilares podem definir espaços vazios individuais e discretos. Em tais modalidades, os microcapilares podem ser preenchidos com um fluido microcapilar que é um gás a temperatura ambiente, como o ar.

[0117] Conforme mencionado acima, em várias modalidades, os microcapilares podem compreender um polímero elastomérico. Em tais modalidades, o polímero elastomérico tem um módulo de flexão inferior ao material da matriz polimérica, como descrito em mais detalhes abaixo. Os elastômeros adequados incluem qualquer um dos descritos acima, mas podem ser limitados devido ao tipo de material de matriz polimérico selecionado. Em várias modalidades, o polímero elastomérico pode ser selecionado do grupo que consiste em um elastômero de olefina, um elastômero de silicone, um elastômero de uretano, uma borracha amorfa e combinações de dois ou mais destes.

[0118] Conforme observado anteriormente, uma ou mais modalidades da presente invenção contemplam um revestimento polimérico removível com um material de matriz polimérico de módulo relativamente elevado e um material microcapilar polimérico de módulo relativamente baixo, em que o módulo de flexão do material da matriz polimérica é alto em relação ao material microcapilar polimérico e o módulo de flexão do material microcapilar polimérico é baixo em relação ao material da matriz polimérica. Geralmente, o material de matriz polimérica de alto módulo pode ter um módulo de flexão de pelo menos 2068,427 MPa (300.000 psi), ou na faixa de 2068,427 a 5515,805 MPa (300.000 a 800.000 psi), de 2240,766 a 4826,330 MPa (325.000 a 700.000 psi), ou de 2275,26 a 4136,85 MPa (330.000 a 600.000 psi). A título de exemplo, um típico módulo de flexão para o poli(sulfeto de p- fenileno) ("PPS") é cerca de 4136,85 MPa (600.000 psi), para a poliéter-éter-cetona é de cerca de 4067,906 MPa (590.000 psi), para policarbonato é de cerca de 2378,670 MPa (345.000 psi), para o tereftalato de polietileno é de cerca de 2757,902 MPa (400.000 psi), para o tereftalato de polibutileno é de cerca de 2275,26 MPa (330.000 psi), e para nylon 6/6 é cerca de 2757,902 MPa (400.000 psi) (todos não preenchidos).

[0119] Os polímeros de alto módulo são geralmente conhecidos como polímeros de alto desempenho que apresentam alta resistência ao calor (como medido pela temperatura de deflexão do calor, por exemplo), excelentes propriedades mecânicas, bem como propriedades de abrasão e resistência química. São, no entanto, tipicamente polímeros de maior densidade, com densidades geralmente superiores a 1,3 g/cm3. Em várias modalidades, os polímeros de alto módulo do material da matriz polimérica podem compreender tereftalato de polibutileno ("PBT"), tereftalato de polietileno ("PET"), um policarbonato, uma poliamida (por exemplo, um nylon), poliéter-éter-cetona ("PEEK"), ou combinações de dois ou mais destes. Em uma modalidade, o material de matriz polimérica compreende PBT.

[0120] O material microcapilar polimérico de baixo módulo pode ter um módulo de flexão inferior a 1723,690 MPa (250.000 psi), ou na faixa de 0,690 a 1723,690 MPa (100 a 250.000 psi), ou de 3,447 a 1378,951 MPa (500 a 200.000 psi). A título de exemplo, um polietileno típico de alta densidade tem um módulo de flexão de cerca de 1378,951 MPa (200.000 psi), um polietileno típico de baixa densidade tem um módulo de flexão de cerca de 206,84 MPa (30.000 psi), um poliuretano termoplástico típico tem um módulo de flexão de cerca de 68,947 MPa (10.000 psi) e um elastômero de poliolefina típico (por exemplo, ENGAGETM 8402 tem um módulo de flexão de cerca de 4 MPa (580 psi).

[0121] Os materiais de baixo módulo são geralmente caracterizados por alta flexibilidade e excelente resistência ao impacto, mesmo em baixas temperaturas. Estas resinas podem ter um índice de fusão que varia de menos que 1,0 a mais que 1000 g/10 minutos como, por exemplo, graus de AFFINITYTM GA de elastômero de olefinas, comercialmente disponível na Dow Chemical Company. Estas resinas de elastômero de poliolefina também podem ter uma densidade tão baixa quanto 0,857 g/cm3 e um ponto de fusão tão baixo quanto 38°C tais como ENGAGETM 8842 também da The Dow Chemical Company.

[0122] Em uma ou mais modalidades, o material policapilar polimérico pode compreender qualquer um dos polímeros à base de etileno acima descritos (por exemplo, HDPE, LDPE, EEA, EVA); elastômeros de olefina (tal como descrito acima) e outros copolímeros de etileno, tais como copolímeros AFFINITYTM, ENGAGETM, e VERSIFYTM, comercialmente disponível na The Dow Chemical Company; copolímeros em bloco de olefinas (tais como os comercialmente disponíveis sob o nome comercial INFUSETM da The Dow Chemical Company, Midland, MI, USA), interpolímeros de múltiplos blocos de olefina separada com mesofase (tal como descrito na Patente U. 7.947.793, compósitos em bloco de olefina (tal como descrito na Publicação do Pedido de Patente US 2008/0269412, publicado em 30 de outubro de 2008, ou combinações de dois ou mais destes.

[0123] Conforme mencionado acima, em várias modalidades, os microcapilares podem compreender um material de enchimento de baixa viscosidade capaz de ser bombeado para os microcapilares. Por outras palavras, tal material de enchimento de baixa viscosidade pode ser incorporado nos microcapilares após a extrusão do revestimento polimérico removível; tais enchimentos não precisam ser coextrudidos com o material da matriz polimérica. Isso contrasta com os materiais poliméricos, como os elastômeros discutidos acima.

[0124] Enchimentos adequados de baixa viscosidade incluem fluidos com uma ampla faixa de viscosidade, como mostrado na Tabela 1. Tal como aqui utilizado, "baixa viscosidade" deve indicar enchimentos líquidos (a 100°C que tenham uma viscosidade cinemática a 100°C na faixa de 0,01 a 450 cm2/s (1 a 45.000 centistokes ("cSt")). Em várias modalidades, o material de enchimento de baixa viscosidade pode ter uma viscosidade a 100°C na faixa de 0,04 a 300 cm2/s (4 a 30.000 cSt), de 0,04 a 150 cm2/s (4 a 15.000 cSt), de 0,04 a 20 cm2/s (4 a 2.000 cSt), de 0,04 a 17 cm2/s (4 a 1.700 cSt), ou de 0,04 a 2,5 cm2/s (4 a 250 cSt). Exemplos específicos de tais materiais incluem óleos parafínicos, como os graus SUNPARTM (disponível na Sunoco Corp.); óleos vegetais, como óleo de soja, fluidos de poli-alfa-olefina ("PAO"), como os graus DURASYNTM (disponível na Ineos Corp.); e polibutenos, como os graus INDOPOLTM (disponível na Ineos Corp.).

[0125] Outros materiais adequados são compostos formulados, como aqueles tipicamente utilizados no enchimento e inundação de cabos de telecomunicações. Um exemplo de um composto de enchimento usado em cabos de telecomunicações de fibra óptica de tubo de amortecimento é um gel tixotrópico, divulgado na Patente US 5.505.773 e composto de polibutileno, sílica fumada e cera de polietileno. Um composto de inundação típico é divulgado na Patente US 4.724.277 e é composto por uma mistura de cera microcristalina, um polietileno e uma borracha. Exemplos de tais materiais incluem os comercialmente disponíveis na Sonneborn LLC, Soltex Corp, H & R ChemPharm (UK) Ltd e MasterChem Solutions; bem como compostos baseados em elastômeros de poliolefina de alto índice de fusão, tais como os descritos no Pedido de Patente Provisório US 62/140.673 e 62/140.677. Outros exemplos incluem compostos formulados com poliolefinas amorfas EASTOFLEXTM disponíveis na Eastman Chemical Company. Alguns compostos de enchimento/inundação de cabos são projetados com viscosidade exibindo perfis de desbaste de cisalhamento para permitir o bombeamento à temperatura ambiente sem necessidade de aquecimento adicional. Tabela 1 - Viscosidades típicas de materiais adequados de baixa viscosidade [3] J. Sanders, Putting the Simple Back into Viscosity, White Paper, Lubrication Engineers Inc., 2011 [4] T.W. Ryan et al., The Effects of Vegetable Oil Properties on Injection and Combustion in Two Different Diesel Engines, Journal of the American Oil Chemists’ Society 61, no. 10 (October 5: 1610-1619 [5] Noureddini H. et al., Viscosities of Vegetable Oils and Fatty Acids, Journal of the American Oil Chemists’ Society 69, no. 12 (December 1: 1189-1191 [6] Indopol Polybutene Product Bulletin, Ineos Oligomers, Brochure No. PB1000, November 2009 [7] Sunoco Product Information, Sunpar Range, March 2013 [8] Telephone Flooding Compound FC 57 M, Product Data Sheet, Sonneborn Refined products, March 2012 [9] Cable Flooding Compounds (Soltex Flood 522, Soltex, March 2009

[0126] Os microcapilares nos revestimentos poliméricos destacáveis podem ser contínuos longitudinalmente (ou substancialmente contínuos) ou não contínuos ao longo do comprimento do revestimento polimérico. Tal como utilizado nesta modalidade, o termo "substancialmente contínuo" significa que os microcapilares se estendem de forma ininterrupta para pelo menos 90% do comprimento do revestimento polimérico descascável. Quando longitudinalmente descontínuo, os microcapilares podem ter qualquer comprimento desejado. Em várias modalidades, os microcapilares longitudinalmente descontínuos podem ter um comprimento médio que varia de 1 a cerca de 100 cm, de 1 a 50 cm, de 1 a 20 cm, de 1 a 10 cm, ou de 1 a 5 cm.

[0127] Em várias modalidades, os revestimentos poliméricos descoláveis podem compreender indícios externos correspondentes à localização dos microcapilares. Esses sinais externos devem permitir que uma pessoa que trabalha com o condutor revestido localize os pontos no revestimento que permitem que o revestimento seja destacado. A incorporação de indícios externos pode ser realizada por qualquer meio conhecido ou descoberto na técnica. Exemplos de tais índices incluem, mas não estão limitados a, impressão, gravação, coloração ou gravação em relevo.

[0128] Em uma ou mais modalidades, o revestimento polimérico descascável pode ter uma redução na resistência à tração inferior a 50%, inferior a 45%, inferior a 40%, inferior a 35% ou inferior a 30% em relação a um revestimento idêntico preparado a partir do mesmo material de matriz polimérica, exceto sem microcapilares. Adicionalmente, o revestimento polimérico descascável pode ter uma redução na resistência à tração na faixa de 10 a 50%, ou de 20 a 45% em relação a um revestimento idêntico preparado a partir do mesmo material de matriz polimérica a não ser que não tenha microcapilares.

[0129] Em várias modalidades, o revestimento polimérico descascável pode ter uma redução no alongamento-à-ruptura inferior a 30%, ou inferior a 25% em relação a um revestimento idêntico preparado a partir do mesmo material de matriz polimérica a não ser que não tenha microcapilares. A redução no alongamento-à-ruptura é determinada pelo cálculo da diferença de alongamento-à-ruptura entre o revestimento de referência e o revestimento destacável, dividindo essa diferença pelo alongamento-à-ruptura do revestimento de referência e multiplicando-se por 100%. Por exemplo, se um revestimento de referência tiver um alongamento-à-ruptura de 900%, e um revestimento destacável tem um alongamento-à-ruptura de 800%, a redução no alongamento à ruptura é 100/900*100%, ou 11,1%. Adicionalmente, o revestimento polimérico descascável pode ter uma redução no alongamento-à-ruptura na faixa de 5 a 30%, ou de 10 a 25% em relação a um revestimento idêntico preparado a partir do mesmo material de matriz polimérica a não ser que não tenha microcapilares.

[0130] Em várias modalidades, o revestimento polimérico descolável pode ter uma redução na resistência ao rasgo de pelo menos 5%, pelo menos 10%, pelo menos 25%, pelo menos 50% ou pelo menos 75% em relação a um revestimento idêntico preparado a partir do mesmo material de matriz polimérica, exceto sem microcapilares. Além disso, o revestimento polimérico descascável pode ter uma redução na resistência ao rasgo até 90%, até 85%, ou até 80% em relação a um revestimento idêntico preparado a partir do mesmo material de matriz polimérica, exceto sem microcapilares.

[0131] A preparação dos revestimentos destacáveis pode ser realizada por simples modificações dos conjuntos de matrizes acima descritos para reduzir o número de microcapilares, conforme desejado. Tais modificações estão dentro das capacidades de uma pessoa com habilidades comuns na técnica.

Métodos de teste Densidade

[0132] A densidade é determinada de acordo com ASTM D 792.

Índice de Fusão

[0133] O índice de fusão ou I2, é medido de acordo com ASTM D 1238, condição 190°C/2,16 kg, e é apresentado em gramas eluídas por 10 minutos.

Resistência à tração e Alongamento à ruptura

[0134] Medir a resistência à tração e o alongamento de acordo com o método ASTM D 638.

Resistência ao rasgo

[0135] A resistência ao rasgo é medida da seguinte forma: espécimes de 12,7 cm (5,0 polegadas) de comprimento são cortadas por matriz a partir de amostras de fita extrudada e uma fenda de 2,54 cm (1,0 polegada) de comprimento é feita em cada espécime. O teste de rasgo é conduzido em um testador Instron Model 4201 na direção da fita axial a uma velocidade de 30,48 cm/min (12"/min). Os dados relatados são valores médios com base na medição de cinco espécimes.

Materiais

[0136] Os seguintes materiais são empregados nos Exemplos, abaixo.

[0137] AXELERONTM GP C-0588 BK (“LDPE”) é um polietileno de baixa densidade com uma densidade de 0,932 g/cm3, um índice de fusão (I2na faixa de 0,2 a 0,4 g/10 min. e contendo negro de fumo numa quantidade que varia de 2,35 a 2,85% em peso (ASTM D1603. AXELERONTM GP C-0588 BK está comercialmente disponível na The Dow Chemical Company, Midland, MI, USA.

[0138] AXELERONTM FO 6548 BK (“MDPE”) é um polietileno de densidade média com uma densidade de 0,944 g/cm3, um índice de fusão (I2na faixa de 0,6 a 0,9 g/10 min. e contendo negro de fumo numa quantidade que varia de 2,35 a 2,85% em peso (ASTM D1603. AXELERONTM FO 6548 BK está comercialmente disponível na The Dow Chemical Company, Midland, MI, EUA.

[0139] ENGAGETM 8200 é um elastômero de poliolefina de etileno/octeno com uma densidade de 0,870 g/cm3 e um índice de fusão de 5,0 g/10 min., que está comercialmente disponível na The Dow Chemical Company, Midland, MI, EUA.

Exemplos Preparação da amostra Amostras microcapilares preenchidas com ar

[0140] Preparar quatro amostras (S1-S4 usando um sistema de extrusão de fita que consiste em um extrusor de um único parafuso (extrusor Killion de 3,81 cm) equipada com uma matriz microcapilar capaz de manipular uma massa fundida de polímero e uma corrente de ar, de acordo com a descrição esquemática da FIG. 1. A matriz a ser utilizada nestes Exemplos é descrita em detalhes no Pedido de Patente Publicado PCT WO 2014/003761, especificamente em relação às Figuras 4A e 4A1, e o texto correspondente da descrição escrita, que é aqui incorporado por referência. O matriz tem 42 bicos microcapilares, uma largura de 5 cm e uma folga de matriz de 1,5 mm. Cada bico microcapilar tem um diâmetro externo de 0,38 mm e um diâmetro interno de 0,19 mm. O ar da planta é fornecido por uma linha de ar com um medidor de fluxo, que está totalmente aberto antes do aquecimento da máquina para evitar o bloqueio dos bicos microcapilares pelo refluxo da massa fundida do polímero. Na preparação das folhas microcapilares,primeiro o extrusor, a bomba de engrenagem, as linhas de transferência e a matriz são aquecidos às temperaturas de operação com um tempo de "imersão" de cerca de 30 minutos. As temperaturas de operação são mostradas na Tabela 2. À medida que os peletes de polímero passam pelo parafuso do extrusor, o polímero torna-se fundido. O parafuso extrusor alimenta a massa fundida do polímero para a bomba de engrenagem, que mantém um fluxo substancialmente constante de massa de polímero em direção à matriz microcapilar. Em seguida, a massa fundida de polímero passa sobre os bicos microcapilares e reúne linhas de corrente de fluxo de ar, que mantêm o tamanho e a forma dos canais microcapilares. Ao sair da matriz de extrusão, o extrudado é passado através de um rolo de refrigeração. Uma vez que o extrudado é temperado, ele é tomado por um rolo de pressão. A taxa de fluxo de ar é cuidadosamente ajustada de tal forma que os microcapilares não sopram, mas mantêm dimensões microcapilares razoáveis. A velocidade da linha é controlada por um rolo de nivelamento na pilha de rolo. As composições de amostra, suas propriedades e outros parâmetros do processo são fornecidos na Tabela 3, abaixo. Tabela 2 - Perfil de Temperatura da Linha de Extrusão Microcapilar para Folhas Microcapilares preenchidas com Ar As fitas resultantes têm cerca de 4,06 cm (1,6 polegadas) de largura e aproximadamente 1270 μ m (50 mils) de espessura e possuem as seguintes propriedades, mostradas na Tabela 3. Tabela 3 - Composição e Propriedades das Amostras S1-S4

Amostras Comparativas e Amostras Microcapilares preenchidas com Elastômero

[0141] Preparar uma Amostra (S5 e uma Amostra Comparativa (CS1 e CS2 utilizando um sistema de extrusão de fita que consiste em dois extrusores de parafuso único (extrusor de Killion de 1,9 cm e 3,81 cm) equipados com uma matriz microcapilar capaz de manusear duas correntes de fusão de polímero. Esta linha consiste em um extrusor de parafuso único Killion de 3,81 cm para fornecer a massa fundida de polímero para o material da matriz e um extrusor de parafuso único Killion de 1,9 cm para fornecer a massa fundida de polímero para os microcapilares através de uma linha de transferência para a matriz microcapilar. A matriz a ser utilizada nestes Exemplos é descrita em detalhes no Pedido de Patente Publicado PCT WO 2014/003761, especificamente em relação às Figuras 4A e 4A1, e o texto correspondente da descrição escrita, que é aqui incorporado por referência. A matriz possui 42 bicos microcapilares, uma largura de 5 cm e uma folga de matriz de 1,5 mm. Cada bico microcapilar tem um diâmetro externo de 0,38 mm e um diâmetro interno de 0,19 mm.

[0142] A amostra S5 e Amostras Comparativas CS1 e CS2 são preparadas da seguinte forma. Primeiro, os extrusores, a bomba de engrenagem, as linhas de transferência e a matriz são aquecidos às temperaturas de operação com um tempo de "imersão" de cerca de 30 minutos. Os perfis de temperatura para os extrusores de parafuso único Killion de 3,81 cm e 1,9 cm são apresentados na Tabela 4 abaixo. As resinas de polímeros microcapilares são carregadas na tremonha da extrusora de parafuso único Killion de 1,9 cm, e a velocidade do parafuso é voltada para o valor alvo 30 rpm). À medida que a massa fundida de polímero sai dos bicos microcapilares, as resinas de polímero da matriz são preenchidas na tremonha de um extrusor de parafuso único Killion de 3,81 cm e o extrusor principal é ligado. O parafuso de extrusor do extrusor de parafuso único Killion de 3,81 cm alimenta a massa fundida a uma bomba de engrenagem, o que mantém um fluxo de massa fundida substancialmente constante em direção à matriz microcapilar. Em seguida, a massa fundida do polímero do extrusor de parafuso único Killion de 3,81 cm é dividida em duas correntes que se encontram com os fios de polímero a partir de bicos microcapilares. Ao sair da matriz de extrusão, o extrudado é resfriado em um rolo de refrigeração em uma pilha de rolo. Uma vez que o extrudado é temperado, ele é tomado por um rolo de pressão. A velocidade da linha é controlada por um rolo de nivelamento na pilha de rolo. Tabela 4 - Perfis de temperatura dos extrusores de parafuso único Killion de 3,81 cm e 1,9 cm.

[0143] O sistema de extrusão é configurado para fornecer duas correntes de fusão de polímero: um primeiro polímero (extrusor Killion de 3,81 cm) para formar uma matriz contínua cercando um segundo polímero (extrusor Killion de 1,9 cm) formado como microcapilares embutidos no primeiro polímero. O primeiro polímero (matriz) de S5 é MDPE, e o segundo polímero (microcapilar) de S5 é ENGAGE TM 8200. Para CS1, tanto o primeiro como o segundo polímeros são MDPE. Para CS2, tanto o primeiro como o segundo polímeros são LDPE. As condições de processamento e a dimensão microcapilar para S5, CS1 e CS2 são apresentadas na Tabela 5 abaixo. Estimado a partir de medidas de densidade, S5 contém 18 por cento em peso do material microcapilar (ENGAGETM 8200. Tabela 5 - Condições de processamento e dimensões microcapilares para S1 e CS1

Exemplo

[0144] Analisar cada um de CS 1, CS2 e S1-S5 de acordo com os Métodos de Teste fornecidos acima. Os resultados são fornecidos na Tabela 6, abaixo. Tabela 6 - Propriedades de CS1, CS2, e S1-S5

[0145] CS1 é uma amostra que representa uma fita sólida feita de MDPE comercial, que mostra uma resistência ao rasgo de cerca de 15,0 kg/mm (840 lb/pol). e as típicas propriedades de tração e alongamento para este composto. S1 e S2 mostram o mesmo composto extrudado em uma fita com microcapilares preenchidos com ar. Quando rasgado na direção axial ao longo de um dos capilares, a resistência ao rasgo é mostrada como sendo reduzida em 76 e 80%, respectivamente, dependendo do tamanho dos microcapilares. S5 mostra que uma amostra com microcapilares preenchida com um elastômero de poliolefina (ENGAGETM 8200 também pode proporcionar uma redução significativa na resistência ao rasgo (cerca de 51%).

[0146] CS2 é uma amostra que representa uma fita sólida feita de LDPE comercial, que mostra uma resistência ao rasgo de cerca de 5,29 kg/mm (296 lb/pol). e as típicas propriedades de tração e alongamento para este composto. S3 e S4 são amostras feitas utilizando o composto de LDPE com microcapilares preenchidos com ar, mostrando reduções de resistência ao rasgo de cerca de 57 e 72%, respectivamente, dependendo do tamanho dos microcapilares.

[0147] Deve notar-se que todas as amostras inventivas acima são feitas com 42 microcapilares. Tal construção tem um efeito sobre as propriedades gerais de alongamento e tração como mostrado pelos dados. Conforme descrito anteriormente, no entanto, apenas um número limitado (por exemplo, 2 a 4 de microcapilares colocados ao redor da circunferência do revestimento seria necessário para proporcionar facilidade de rasgo, enquanto o resto do revestimento pode permanecer inalterado para a máxima proteção mecânica do cabo. Isso minimizaria o impacto negativo dos microcapilares nas propriedades mecânicas gerais do revestimento.

Claims (10)

1. Condutor revestido, caracterizado pelo fato de compreender: (a) um condutor; e (b um revestimento polimérico descascável que envolve pelo menos uma porção do referido condutor, sendo que o referido revestimento polimérico descascável compreende um material de matriz polimérico e na faixa de 1 a 8 microcapilares que se estendem na direção do alongamento do referido revestimento polimérico descascável, sendo que os referidos microcapilares compreendem um material de enchimento de baixa viscosidade o qual é um enchimento líquido a 100°C que tem uma viscosidade cinemática a 100°C na faixa de 0,01 a 450 cm2/s (1 a 45.000 centistokes); sendo que os microcapilares definem espaços vazios individuais e discretos, e sendo que os microcapilares estão completamente rodeados pelo material da matriz polimérica quando visto como uma seção transversal ortogonal à direção do alongamento dos microcapilares.

2. Condutor revestido, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de o referido enchimento de baixa viscosidade ser selecionado do grupo que consiste em óleos parafínicos, óleos vegetais, fluidos de poli-alfa-olefina, polibutenos, inundações e compostos de enchimento de cabos formulados e combinações de dois ou mais destes.

3. Condutor revestido, de acordo com a reivindicação 1 ou a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de um agregado do espaço definido pelos referidos microcapilares, quando visto como uma seção transversal do revestimento polimérico descascável tomado ortogonal à direção de alongamento dos referidos microcapilares, constituir menos que 20 por cento de área da área total da referida seção transversal de revestimento polimérico descascável.

4. Condutor revestido, de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 3, caracterizado pelo fato de os referidos microcapilares terem um diâmetro médio na faixa de 0,5 μm a 2.000 μm, sendo que os referidos microcapilares têm uma forma de seção transversal selecionada do grupo que consiste em circular, retangular, oval, estrela, diamante, triangular, quadrado, pentagonal, hexagonal, octogonal, curvilíneo e combinações destas, sendo que o referido revestimento polimérico descascável tem uma espessura na faixa de 254 μm a 4,572 μm (10 a 180 mils).

5. Condutor revestido, de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 4, caracterizado pelo fato de a razão da espessura do referido revestimento polimérico descascável para o diâmetro médio dos referidos microcapilares estar na faixa de 2:1 a 400:1.

6. Condutor revestido, de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 5, caracterizado pelo fato de o referido revestimento polimérico descascável ter uma redução na resistência à tração de menos que 50% em relação a um revestimento idêntico preparado a partir do mesmo material de matriz, exceto não tendo microcapilares, sendo que o referido revestimento polimérico descascável possui um redução no alongamento-à-ruptura inferior a 30% em relação a um revestimento idêntico preparado a partir do mesmo material de matriz, exceto que não possui microcapilares.

7. Condutor revestido, de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 6, caracterizado pelo fato de o referido material de matriz polimérica compreender um polímero à base de etileno.

8. Condutor revestido, de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 7, caracterizado pelo fato de o referido revestimento polimérico descascável compreender indicações externas correspondentes à localização interna dos referidos microcapilares.

9. Condutor revestido, de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 8, caracterizado pelo fato de os referidos microcapilares serem longitudinalmente contínuos ao longo do comprimento do referido revestimento polimérico descascável.

10. Condutor revestido, de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 8, caracterizado pelo fato de os referidos microcapilares serem longitudinalmente descontínuos ao longo do comprimento do referido revestimento polimérico descascável.