BRPI0913423B1

BRPI0913423B1 - Composição polimérica retardante de chama, uso da mesma, artigo e fio ou cabo

Info

Publication number: BRPI0913423B1
Application number: BRPI0913423-9A
Authority: BR
Inventors: Bernt-Ake Sultan; Jonas Jungkvist
Original assignee: Borealis Ag
Priority date: 2008-06-05
Filing date: 2009-05-27
Publication date: 2019-09-24
Also published as: CA2726284C; ATE551394T1; CN102056979B; EP2130864B1; EP2130864A1; US20110124791A1; KR20110008096A; BRPI0913423A2; CN102056979A; CA2726284A1; WO2009146831A1

Abstract

composição polimérica retardante de chama, uso da mesma, artigo e fio ou cabo a presente invenção se refere a uma composição polimérica retardante de chama compreendendo (a) pelo menos um copolímero de olefina polar compreendendo uma ou mais unidades de comonômero selecionadas de (met)acrilato e/ou ácido (met)acrílico, (b) um composto contendo grupo silicone, e (c) uma carga inorgânica que não é nem um hidróxido nem um coposto substancialmente hidratado em uma quantidade de 46 a 70 % em peso do peso total da composição polimérica, em que o pelo menos um copolímero de olefina (a) compreende uma ou mais unidades de comonômero selecionadas de (met)acrilato e/ou ácido (met)acrílico em uma quantidade de 9,0 a 60 % em peso do copolímero de olefina polar, a um artigo, em particular um fio ou cabo, compreendendo a referida composição polimérica retardante de chama, e ao uso da referida composição para a produção de uma camada de um fio ou cabo.

Description

COMPOSIÇÃO POLIMÉRICA RETARDANTE DE CHAMA, USO DA MESMA,

ARTIGO E FIO OU CABO [0001] A presente invenção se refere a uma composição polimérica retardante de chama, a um artigo, em particular, um fio ou cabo, compreendendo a dita composição polimérica retardante de chama, a ao uso da dita composição para a produção de uma camada de um fio ou cabo.

[0002] Para aperfeiçoar o retardamento de chama de polímeros, várias abordagens são conhecidas na técnica. Primeiro, é conhecido incluir compostos contendo halogenetos no polímero. No entanto, esses materiais têm a desvantagem de que por queima, gases nocivos e corrosivos, como halogenetos de hidrogênio, são liberados. Essa é também uma desvantagem das composições retardantes de chama à base de PVC.

[0003] Em outra abordagem, as composições retardantes de chama incluem proporções relativamente grandes, tipicamente, de 50 a 70% em peso de cargas inorgânicas, como, por exemplo, compostos hidratados e hidróxi, que, durante a queima, se decompõem endotermicamente e liberam gases inertes, a temperaturas na faixa de 200 a 600°C. Essas cargas orgânicas incluem, por exemplo, Al(OH) e Mg(OH)2. No entanto, esses materiais retardantes de chama sofrem de altos custos das cargas inorgânicas e da deterioração da capacidade de processamento e das propriedades mecânicas, devido à alta proporção de carga.

[0004] Uma terceira abordagem, como descrito, por exemplo, na patente EP 0 393 959, usa um fluido ou goma de silicone em uma composição, conjuntamente com um polímero orgânico, que

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2/22 compreende um acrilato ou acetato, e uma carga inorgânica, que não é nem um hidróxido nem um composto substancialmente hidratado. O retardamento de chama dessas composições é baseado em efeitos sinérgicos entre esses três componentes, que, em caso de queima, provocam a formação de uma cadeia de carvão física e firmemente estável, que protege o polímero de queima adicional. Os compostos à base dessas composições também mostram um bom retardamento de chama no método de ensaio de índice de oxigênio limite (LOI), de acordo com a norma ISO 4589-A-IV. Os cabos com bainha e os cabos de condutos maiores (sem bainha) também satisfazem os ensaios de cabos específicos, como, por exemplo, o ensaio de queima de fio único, de acordo com a norma IEC 332-1. Os cabos e fios, no entanto, à base dessas composições, têm dificuldades em satisfazer os requisitos de testes em conjunto, por exemplo, FIPEC de acordo com a norma prEN 50399:2077. Por conseguinte, o retardamento de chama dessas composições pode ser ainda aperfeiçoado.

[0005] É, portanto, um objeto da presente invenção proporcionar uma composição de poliolefina retardante de chama, que compreende pelo menos um copolímero de olefina polar, um composto contendo grupo de silicone, e uma carga inorgânica, que não é nem um hidróxido nem um composto substancialmente hidratado, que pode ser usada como uma camada em fios e cabos, para aperfeiçoar o retardamento de chama, especialmente de conjuntos de fios e cabos.

[0006] Verificou-se, surpreendentemente, que o objeto da presente invenção pode ser atingido por uso de uma composição polimérica para a produção de uma camada retardante de chama,

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3/22 que compreende uma carga inorgânica, que não é nem um hidróxido nem um composto substancialmente hidratado, em uma proporção de 46 a 70% em peso do peso total da composição polimérica.

[0007] A presente invenção proporciona, portanto, uma composição polimérica retardante de chama, que compreende:

(A) pelo menos um copolímero de olefina polar, que compreende uma ou mais unidades comonoméricas selecionadas de (met)acrilato e/ou ácido (met)acrílico;

(B) um composto contendo grupo silicone; e (C) uma carga inorgânica, que não é nem um hidróxido nem um composto substancialmente hidratado, em uma proporção de 46 a 70% em peso do peso total da composição polimérica, em que o pelo menos um copolímero de olefina (A) compreende uma ou mais unidades comonoméricas selecionadas de (met)acrilato e/ou ácido (met)acrílico, em uma proporção de 9,0 a 60% em peso do copolímero de olefina polar.

[0008] A composição polimérica retardante de chama de acordo com a invenção satisfaz os requisitos das classes B2 e C do ensaio FIPEC, de acordo com a norma prEN 50399:2077.

[0009] A composição polimérica inventiva apresenta ainda boas propriedades de liberação de calor e mecânicas.

[0010] Surpreendentemente, a composição polimérica retardante de chama, tendo essa alta proporção de carga inorgânica, apresenta uma capacidade de processamento muito boa, por exemplo, capacidade de extrusão, de modo que a composição é inteiramente viável para processamento industrial em um artigo, de preferência, uma camada de um fio ou um cabo.

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Isso é surpreendente, pois seria esperado na técnica que esse alto teor de sólidos na composição prejudicasse a sua capacidade de processamento.

[0011] De preferência, a composição é isenta de compostos contendo halogênios e fósforo, como auxiliares de retardamento de chama, isto é, esses compostos, se de algum modo, estão presentes na composição em uma proporção abaixo de 3.000 ppm.

[0012] Particularmente, a composição é inteiramente isenta de compostos contendo halogênios. No entanto, especialmente, os compostos contendo fósforo podem estar presentes na composição como estabilizadores, usualmente em uma proporção abaixo de 2.000 ppm, particularmente, abaixo de 1.000 ppm.

[0013] Em uma concretização preferida da composição inventiva, o componente (C) está presente em uma proporção de 47 a 70% em peso, particularmente, em uma proporção de 48 a 70% em peso, mais particularmente, em uma proporção de 49 a 70% em peso, e, especialmente, em uma proporção de 50 a 60 % em peso da composição total.

[0014] A numeração de grupos químicos, como usada no presente relatório descritivo, está de acordo com o sistema IUPAC, no qual os grupos do sistema periódico dos elementos são numerados de 1 a 18.

[0015] O componente (C), isto é, o material de carga inorgânica, adequado para uso na composição polimérica retardante de chama, compreende todos os materiais de carga conhecidos na técnica, que não são nem um hidróxido nem um composto substancialmente hidratado. O componente (C) pode

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5/22 também compreender uma mistura de quaisquer desses materiais de carga.

[0016] Prefere-se que o componente (C) compreenda um carbonato, óxido e/ou sulfato de um elemento dos grupos 1 a 13 do Sistema Periódico dos Elementos.

[0017] Em uma concretização preferida da composição inventiva, o componente (C) compreende um carbonato inorgânico, particularmente, um carbonato de um metal, de preferência, do grupo 2 do sistema periódico dos elementos, alumínio e/ou zinco, e, especialmente, é carbonato de cálcio ou carbonato de magnésio. Também nessas concretizações preferidas relativas ao componente (C), as misturas de quaisquer dos materiais preferidos mencionados podem ser usadas. Além do mais, também os compostos polinários, tal como, por exemplo, huntita (Mg3Ca(COa)4), podem ser usados.

[0018] Particularmente preferido, o componente (C) da composição polimérica retardante de chama inventiva compreende 50% em peso ou mais de carbonato de cálcio, e ainda, de preferência, é constituído substancialmente completamente de carbonato de cálcio.

[0019] A carga inorgânica pode compreender uma carga, que tenha sido tratada superficialmente com um organossilano, um polímero, um ácido carboxílico ou sal dele etc., para ajudar a processar e proporcionar uma melhor dispersão da carga no polímero orgânico. Esses revestimentos não constituem, usualmente, mais de 3% em peso da carga.

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6/22 [0020] De preferência, as composições de acordo com a presente invenção contêm menos de 3% em peso de revestimentos de sal organometálico ou poliméricos.

[0021] Em outra concretização preferida da composição inventiva, o componente (B) é um fluido ou goma de silicone, ou um copolímero de etileno e pelo menos outro comonômero que inclui um grupo de silicone, de preferência, um poli-bishidrocarbilsiloxano, ou uma mistura desses compostos.

[0022] Os fluidos e gomas de silicone adequados para uso na presente invenção são conhecidos, e incluem, por exemplo, polímeros de organopolissiloxano, compreendendo unidades silóxi combinadas do grupo consistindo das unidades R3SiO0,5R2SiO, R1R2SiO1,5, RR¹SiO, R^SiO, RSiO1,5 e SiO2, e suas misturas, em que cada R representa independentemente um radical de hidrocarboneto monovalente saturado ou insaturado, e cada R¹ representa um radical, tal como R ou um radical selecionado do grupo consistindo de radicais de hidrogênio, hidroxila, alcóxi, arila, vinila ou alila.

[0023] O organopolissiloxano tem, de preferência, um peso molecular numérico médio Mn de aproximadamente 10.000 a 1.000.000. Particularmente, o peso molecular numérico médio Mn de aproximadamente 100.000 a 500.000. As medidas da distribuição de pesos moleculares (MWD) foram feitas por uso de GPC. CHCl3 foi usado como um solvente. Um conjunto de colunas Shodex-Mikrostyragel (10 <5>, 10 <4>, 10 <3>, 100), detector RI e uma calibração de poliestireno NMWD foram usados. Os ensaios de GPC foram conduzidos à temperatura ambiente.

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7/22 [0024] O fluido ou goma de silicone pode conter cargas de silica defumada, do tipo comumente usado para reforçar borrachas de silicone, por exemplo, até 50% em peso.

[0025] Como mencionado acima, o componente (B) pode também compreender um copolimero de etileno, e pelo menos um outro comonômero, incluindo um poli-bis-hidrocarbilsiloxano insaturado com vinila de acordo com a fórmula (I):

R'R'

II

H₂C=C-(SiO)_n-Si-R R ||

R'R' (I) [0026] em que η = 1 a 1.000, e R e R' são, independentemente, vinila, alquila, ramificada ou não, com 1 a 10 átomos de carbono, arila com 6 ou 10 átomos de carbono, alquilarila com 7 a 10 átomos de carbono, ou arilalquila com 7 a 10 átomos de carbono, R'' sendo hidrogênio ou uma cadeia de alquila.

[0027] Esses compostos são, por exemplo, descritos no pedido de patente internacional WO 98/12253, cujo conteúdo é aqui incluído por referência.

[0028] Prefere-se que o componente (B) esteja presente em uma proporção de 1,0 a 20%, particularmente, 1,5 a 17%, e, especialmente, 2,0 a 15% em peso da composição total.

[0029] De preferência, o componente (B) compreende, particularmente, consiste de polidimetilsiloxano e/ou um copolimero de etileno e vinil polidimetilsiloxano. Esses componentes (B) são os preferidos, devido à disponibilidade comercial.

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8/22 [0030] O termo copolímero, como usado no presente relatório descritivo, quer mencionado que inclui copolímeros produzidos por copolimerização ou por enxerto de monômeros em um esqueleto polimérico.

[0031] A composição polimérica retardante de chama inventiva compreende pelo menos um copolímero de olefina polar (A), que compreende uma ou mais unidades comonoméricas selecionadas de (met)acrilato e/ou ácido (met)acrílico, em uma proporção de 9,0 a 60% em peso do copolímero de olefina polar.

[0032] Em uma concretização preferida da composição inventiva, o pelo menos um copolímero de olefina polar (A) compreende um copolímero de etileno consistindo de unidades comonoméricas de (met)acrilato e/ou ácido (met)acrílico.

[0033] De preferência, o pelo menos um copolímero de olefina polar compreende uma ou mais unidades comonoméricas selecionadas de (met)acrilato e/ou ácido (met)acrílico, em uma proporção de 9,5 a 60,0% em peso, particularmente, 10,0 a 60,0% em peso, mais particularmente, 11,0 a 45,0% em peso, e, especialmente, 12,0 a 30,0% em peso do copolímero de olefina polar.

[0034] Prefere-se ainda que o pelo menos um copolímero de olefina polar (A) compreenda um ou mais monômeros selecionados de acrilatos de alquila de 1 a 6 átomos de carbono, metacrilatos de alquila de 1 a 6 átomos de carbono, ácido acrílico e ácido metacrílico. O copolímero de olefina polar pode também conter estruturas ionoméricas deles (como, por exemplo, os tipos Surlyn da DuPont).

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9/22 [0035]

Particularmente, o copolímero de olefina polar compreende um copolímero de etileno com acrilatos de alquila de 2 a 4 átomos de carbono.

[0036]

O copolímero de olefina polar pode ter uma MWD igual ou superior a 20.

[0037]

Os polímeros adequados para a formação de um componente (A) podem compreender ainda poliolefinas, poliésteres, poliéteres poliuretanos.

Polímeros elastoméricos também podem ser usados, tais como, por exemplo, borracha de etileno/propileno (EPR), borrachas de monômeros de etileno/propileno-dieno (EPDN), borracha de elastômero termoplástico (TPE) e borracha de acrilonitrila-butadieno (NBR). Os polímeros reticuláveis com silano também podem ser usados, isto é, os polímeros preparados usando monômeros de silano insaturados, tendo grupos hidrolisáveis capazes de reticulação por hidrólise e condensação para formar grupos silanol na presença de água e, opcionalmente, um catalisador de condensação de silanol.

[0038] O componente (A) pode ser preferivelmente formado por pelo menos um copolímero de olefina polar, que compreende unidades comonoméricas de acrilato e/ou ácido acrílico e homoou copolímeros de olefina. Os ditos homo- ou copolímeros podem ser homopolímeros ou copolímeros de etileno, propileno e buteno, e polímeros de butadieno ou isopreno. Os homopolímeros e copolímeros adequados incluem polietileno de baixa densidade, polietileno de baixa, média ou alta densidade, linear, e polietileno de densidade muito baixa.

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10/22 [0039] Prefere-se ainda que o copolímero de olefina polar esteja presente em uma proporção de 30 partes em peso ou mais, particularmente, 50 partes em peso ou mais, e, especialmente, 70 partes em peso ou mais, por 100 partes em peso com relação ao componente (A).

[0040] Além do etileno e dos comonômeros definidos, os copolímeros podem também conter outros monômeros.

[0041] Em uma concretização preferida da presente invenção, a proporção do componente (A) é de 20 a 50% em peso, particularmente, 25 a 40% em peso do peso total da composição polimérica.

0042] A composição inventiva pode compreender ainda um óxido metálico, ou misturas de diferentes óxidos metálicos.

[0043] De preferência, o óxido metálico é selecionado dos óxidos dos metais dos grupos 2 a 15, particularmente, dos grupos 2 a 13 do sistema periódico dos elementos.

[0044] De preferência, o óxido metálico é selecionado do grupo de Al2O3, Fe2O3 e/ou TiO2, e, particularmente, é TiO2.

[0045] De preferência, o óxido metálico está presente na composição polimérica retardante de chama inventiva em uma proporção igual ou inferior a 10% em peso, particularmente, igual ou inferior a 5% em peso, e, especialmente, igual ou inferior a 3% em peso, com relação ao peso total da composição polimérica.

[0046] Além dos componentes descritos acima, as composições inventivas podem também conter outros ingredientes poliméricos convencionais, tais como, por exemplo, antioxidantes ou estabilizadores de raios ultravioleta, em pequenas proporções.

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11/22 [0047] A composição polimérica retardante de chama de acordo com a invenção pode ser preparada por mistura conjunta dos componentes, por uso de qualquer meio adequado, tal como um aparelho de combinação ou mistura convencional, por exemplo, um misturador Bunbury, um moinho de borracha de 2 rolos ou uma extrusora de rosca dupla, uma coamasssadeira Buss etc.

[0048] Geralmente, a composição vai ser preparada por mistura conjunta dos componentes, a uma temperatura que é suficientemente alta para amaciar e plastificar o polímero orgânico, tipicamente, a uma temperatura na faixa de 120 a 200°C.

[0049] As composições retardantes de chama de acordo com a presente invenção podem ser usadas em muitos e diversos produtos e aplicações. As composições podem ser, por exemplo, moldadas, extrudadas ou, de outro modo, formadas em moldagens, folhas e fibras.

[0050] Como já mencionado, um uso particularmente preferido das composições retardantes de chama é para a manufatura de fios e cabos. As composições podem ser extrudadas em torno de um fio ou cabo, para formar uma camada isolante ou de encamisamento, ou pode ser usada para compostos de fundação.

[0051] A composição retardante de chama da invenção mostra, de preferência, uma disseminação da chama de menos de 1,5 m, particularmente, de menos de 1,3 m, especialmente, de menos de 1,0 m, determinada de acordo com a norma prEN 50399:2077.

[0052] Ainda mais, as composições inventivas mostram, de preferência, uma taxa de liberação térmica de pico não superior a 195 kW/m², particularmente, não superior a 185

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12/22 kW/m², especialmente, não superior a 180 kW/m², determinada por calorimetria de cone de acordo com a norma ISO 5660-1.

[0053] Adicionalmente, as composições inventivas mostram, de preferência, uma liberação térmica total não superior a 72 MJ/m², particularmente, não superior a 70 MJ/m², determinada calorimetria de cone de acordo com a norma ISO 5660-1.

[0054] Além das propriedades aperfeiçoadas de disseminação da chama e de liberação térmica, as composições inventivas apresentam, de preferência, boas propriedades mecânicas.

[0055] A composição polimérica retardante de chama da presente invenção mostra, de preferência, uma resistência à tração de pelo menos 6,0 MPa, particularmente, de pelo menos 6,4 MPa, determinada de acordo com a norma ISO 527-2.

[0056] Ainda mais, as composições poliméricas inventivas têm um alongamento na ruptura de pelo menos 300%, particularmente, de pelo menos 350%, especialmente, de pelo menos 400%, determinado de acordo com a norma ISO 527-2.

[0057] A seguir, a presente invenção é ilustrada ainda mais por meio de exemplos.

EXEMPLOS

1. Métodos de medida

a) Taxa de escoamento em fusão [0058] A taxa de escoamento em fusão, MFR2, foi medida de acordo com a norma ISO 1133, e é indicada em g/10 min. A MFR de polietileno é determinada a uma temperatura de 190°C e uma carga de 2,16 kg.

b) Ensaio de disseminação de chama

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[0059] A	disseminação de	chama	foi medida	de acordo	com	a
norma prEN	50399:2077, com as	exceções	que apenas	a
disseminação	da chama foi	medida	durante o	ensaio e	que	o
fluxo de ar	foi regulado a 5	m³ por	minuto.

c) Teor de comonômero [0060] O teor de comonômero (% em peso) foi determinado de uma maneira conhecida, com base na determinação de espectroscopia na região do infravermelho de transformada de Fourier (FTIR), calibrada com ¹³C-NMR. Todos os métodos FTIR foram conduzidos por FTIR de um aparelho Perkin Elmer 2000, 1 varredura, resolução de 4 cm^-1. O pico para o comonômero foi comparado ao pico de polietileno (por exemplo, o pico para acrilato de butila a 3.450 cm^-1 foi comparado com o pico de polietileno a 2.020 cm^-1, e o pico para silano a 945 foi comparado com o pico de polietileno a 2.665 cm^-1. A calibração com ¹³C-NMR foi feita de uma maneira convencional, que é bem documentada na literatura. Essas calibrações são evidentes para uma pessoa versada na técnica. Como uma referência para calibração, faz-se referência a Haslam J., Willis HA., Squirrel DC., Identification and analysis of plastics, 2^aedição, Londres, Iliffe Books, 1972. O percentual em peso foi convertido em mol por centro por cálculo.

[0061] O teor de comonômero polar pode ser também analisado por NMR, o que gera os resultados correspondentes como o Teor de Comonômero (NMR). O teor de comonômero foi determinado por uso de ¹³C-NMR. Os espectros de ¹³C-NMR foram registrados em um espectrômetro Bruker de 400 MHz, a 130°C, de amostras dissolvidas em 1,2,4-triclorobenzeno/benzeno-d6 (90/10 p/p).

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14/22 [0062] Um método alternativo para determinar o teor de comonômero (por exemplo, silano e comonômero polar) é usar o método NMR, que dê resultados iguais para os métodos de raios X e FTIR mencionados acima, isto é, os resultados seriam comparáveis às finalidades da invenção.

d) Tamanho de partícula médio [0063] A distribuição de tamanhos de partícula e o tamanho médio das partículas (valor d50) foram determinados com um Sedigraph 5100. O método de sedimentação determina o tamanho de partícula por medida das taxas de deslocamento induzidas por gravidade de diferentes tamanhos de partícula em um líquido com propriedades conhecidas. A taxa na qual as partículas caem pelo líquido é descrita pela lei de Stokes. As maiores partículas caem mais rápido, enquanto que as menores partículas caem mais lentamente, até que todas sedimentem e o líquido fique claro. Uma vez que diferentes partículas raramente apresentam uma forma uniforme, cada tamanho de partícula é registrado como um Diâmetro Esférico Equivalente, o diâmetro de uma esfera do mesmo material com a mesma velocidade gravitacional.

[0064] A taxa de sedimentação é medida por uso de um feixe finamente colimado de raios X de baixa energia, que passam pela célula de amostra para um detector. Uma vez que as partículas na célula absorvem raios X, apenas um percentual do feixe de raios X original atinge o detector. Esses são os dados brutos usados para determinar a distribuição de tamanhos de partícula em uma célula contendo líquido de sedimentação.

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[0065] A fonte de	raios	X e o	conjunto detector	se mantêm
estacionários,	enquanto	que	a célula	se	movimenta
verticalmente	entre	eles.	Devido	ao aspecto	de	divisão do

feixe, o posicionamento automático da célula é garantido, eliminando a incerteza associada com os outros sistemas, devido ao movimento deles do conjunto. A célula contém uma janela transparente, pela qual os raios X da fonte atingem o detector. A distribuição de massa de partícula em vários pontos na célula afeta o número de pulsos de raios X atingindo o detector. Essa contagem de pulsos de raios X é usada para determinar a distribuição dos diâmetros de partícula e a massa percentual em determinados diâmetros de partícula. O tamanho de partícula médio é definido como o tamanho de partícula quando 50% em peso do material é mais fino e 50% em peso do material é mais grosseiro.

e) Resistência à tração [0066] As propriedades de resistência à tração foram determinadas de acordo com a norma ISO 527-2. Foram usados corpos de prova moldados por compressão do tipo 1A, que foram preparados de acordo com a norma ISO 1872-2B. O módulo de tração (em MPa) foi determinado de acordo com a norma ISO 527-

2. A medida foi conduzida a uma temperatura de 23°C, com uma taxa de alongamento de 1 mm/min.

f)	Alongamento por	tração	na ruptura
[0067]	O	alongamento	por	tração na	ruptura (em %)	foi
determinado	de acordo	com a	norma ISO	527-2 em corpos	de
prova,	como	os mencionado	s acima	na determinação	da

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16/22 resistência à tração. A medida foi conduzida a uma temperatura de 23°C, com uma taxa de alongamento de 50 mm/min.

g) Calorimetria de cone [0068] As placas (100 x 100 x 3 mm) prensadas foram testadas em um calorímetro de cone, de acordo com a norma ISO 5660-1.

As placas foram feitas como descrito abaixo no item 5 da seção de exemplos. O cone ficava em uma posição horizontal. Usou-se uma capacidade de queimador de 35 kW/m².

2. Mistura de composições [0069]

Para o ensaio de disseminação de chama, as composições poliméricas retardantes de chama, de acordo com a invenção e para fins comparativos, foram produzidas por mistura conjunta dos componentes em uma coamasssadeira Buss, a uma temperatura de 150°C. A velocidade da rosca foi de 30 rpm.

[0070] Para todos os outros ensaios, as composições poliméricas retardantes de chama, de acordo com a invenção e para fins comparativos, foram produzidas por mistura conjunta dos componentes em um moinho de rolo, a uma temperatura de 180°C.

3. Composições produzidas [0071] As composições de acordo com a invenção foram produzidas por mistura.

Composição inventiva 1:

- 36,9% em peso de copolímero de etileno-acrilato de butila (BA), com um teor de BA de 13% em peso, MFR2 = 0,5 g/10 min;

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- 12,5% em peso de mistura-padrão de silicone com 40% em peso de polidimetilsiloxano e 60% em peso de LDPE;

- 50% em peso de CaCO3 revestido com ácido esteárico, tendo um tamanho de partícula médio (valor d50) de 0,65 mícron;

- 0,3% em peso de Irganox MD 1024, distribuído pela Ciba Specialty Chemicals; e

- 0,3% em peso de Irganox 1010, distribuído pela Ciba Specialty Chemicals.

Composição inventiva 2:

- 50% em peso de CaCO3 revestido com ácido esteárico, tendo um tamanho de partícula médio (valor d50) de 1,4 mícrons;

- 0,3% em peso de Irganox 1010, distribuído pela Ciba Specialty Chemicals.

Composição comparativa 1:

- 50,9% em peso de copolímero de etileno-acrilato de butila (BA), com um teor de BA de 13% em peso, MFR2 = 0,5 g/10 min;

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- 36% em peso de CaCOa revestido com ácido esteárico, tendo um tamanho de partícula médio (valor d50) de 0,65 mícron;

- 0,3% em peso de Irganox 1010, distribuído pela Ciba Specialty Chemicals.

Composição comparativa 2:

- 36% em peso de CaCO3 revestido com ácido esteárico, tendo um tamanho de partícula médio (valor d50) de 1,4 mícrons;

- 0,3% em peso de Irganox 1010, distribuído pela Ciba Specialty Chemicals.

Composição comparativa 3:

- 36,9% em peso de copolímero de etileno-acrilato de butila (BA), com um teor de BA de 8% em peso, MFR2 = 0,3 g/10 min;

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- 0,3% em peso de Irganox MD 1024, distribuído

pela Ciba

Specialty Chemicals; e

- 0,3% em peso de Irganox 1010, distribuído

pela Ciba

Specialty Chemicals.

Composição comparativa 4:

- 50,9% em peso de copolímero de etileno-acrilato de

vinila (VA), com um teor de VA de 19%

em peso,

MFR2 = 0,65 g/10 min;

- 50% em peso de CaCO3 revestido com ácido

esteárico,

tendo um tamanho de partícula médio (valor d50) de 1,4 mícrons;

- 0,3% em peso de Irganox MD 1024, distribuído

pela Ciba

Specialty Chemicals; e

- 0,3% em peso de Irganox 1010, distribuído

pela Ciba

Specialty Chemicals.

4. Cabos

[0072] Os cabos consistem de três condutores

de cobre

sólidos, com uma área de seção transversal de 1,5 mm², coberta

com um isolamento com uma espessura de 0,5 mm. Os

condutores

isolados são torcidos e cobertos com fundação. O diâmetro total dos condutores, isolamento e fundação é de 6,0 mm. As

diferentes composições descritas acima são depois

colocadas

como uma camisa na parte de topo da fundação. O diâmetro final do cabo é de 8,4 mm.

[0073] O isolamento consiste de uma composição feita de:

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- 51,8% em peso de copolímero de etileno-acrilato de butila (BA), com um teor de BA de 17% em peso, MFR2 = 1,1 g/10 min;

- 5% em peso de mistura-padrão de silicone com 40% em peso de polidimetilsiloxano;

- 12,5% em peso de polipropileno com

MFR2,230c = 1,3 g/10 min;

- 30% em peso de CaCO3 revestido com ácido esteárico, tendo um tamanho de partícula médio (valor d50) de 1,4 mícrons;

- 0,	1% em peso de	Irganox MD	1024,	distribuído	pela	Ciba
Specialty	Chemicals;
- 0,	35% em peso	de	Irganox 1010,	distribuído	pela	Ciba
Specialty	Chemicals;
- 0,	125% em peso	de	Tinuvin	622,	distribuído	pela	Ciba
Specialty	Chemicals; e
- 0,	125% em peso	de	Chimasorb	944,	distribuído	pela	Ciba

Specialty	Chemicals.
[0074]	A fundação é chamada FM1239 e distribuída pela Melos
GmbH.
[0075]	As camisas foram extrudadas com guia de fio, com
diâmetro	de 7,9 mm e uma matriz com um diâmetro de 14,6 mm.

5. Placas [0076] As placas foram prensadas em uma prensa Colin a temperaturas de 150°C. Em uma primeira etapa, uma pressão de 20 bar foi aplicada ao material por 5 minutos, e em uma

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21/22 segunda etapa, uma pressão de 200 bar foi aplicada por 5 minutos.

6. Resultados [0077] Os cabos com uma camada retardante de chama feita das composições inventivas 1 e 2 e das composições comparativas 1 e 2 foram submetidos a um ensaio de disseminação de chama.

[0078] Os resultados do ensaio de disseminação de chama são combinados em um gráfico na Figura 1, que mostra a disseminação da chama em metros na ordenada, e o tempo de ensaio em minutos na abscissa.

[0079] A Figura 1 mostra que ambas as composições poliméricas comparativas são completamente queimadas, enquanto que ambas as composições inventivas mostram um retardamento de chama aperfeiçoado, com uma disseminação de chama inferior a um metro. Pode-se ainda notar que o retardamento da chama no teste em conjunto não é dependente do tamanho de partícula médio da carga de carbonato de cálcio. Os conjuntos de cabos, compreendendo as composições poliméricas inventivas, satisfazem os requisitos da classe B2 ou C, de acordo com o ensaio.

0080] Nos corpos de prova da composição inventiva 2 (Inv 2) e das composições comparativas 3 (Comp 3) e 4 (Comp 4), foram determinados a resistência à tração, o alongamento na ruptura, a taxa de liberação térmica de pico e a liberação térmica total. Os resultados estão listados na Tabela 1.

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Tabela 1: Determinação de resistência à tração, alongamento na ruptura, taxa de liberação térmica de pico e liberação térmica total

	Inv 2	Comp 3	Comp 4
Resistência à tração [MPa]	6,6	5,8	10,3
Alongamento na ruptura [%]	411	280	573
Taxa de liberação térmica de pico em calorímetro de cone [kW/m²]	174	196	353
Liberação térmica total em calorímetro de cone [MJ/m²]	69	73	74

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Claims

REIVINDICAÇÕES

1. Composição polimérica retardante de chama caracterizada pelo fato de que compreende:

(A) pelo menos um copolímero de olefina polar compreendendo uma ou mais unidades de comonômero selecionadas de (met)acrilato e/ou ácido (met)acrílico em uma quantidade de 20 a 50 % em peso do peso total da composição polimérica, (B) um composto contendo grupo silicone, e (C) uma carga inorgânica que não seja nem um hidróxido nem um composto substancialmente hidratado em uma quantidade de 48 a 70 % em peso do peso total da composição polimérica, em que o pelo menos um copolímero de olefina (A) compreende uma ou mais unidades de comonômero selecionadas de (met)acrilato e/ou ácido (met)acrílico em uma quantidade de 9,0 a 60 % em peso do copolímero de olefina polar.
2. Composição polimérica retardante de chama de acordo com a reivindicação 1 caracterizada pelo fato de que o pelo menos um copolímero de olefina (A) compreende uma ou mais unidades de comonômero selecionadas de (met)acrilato e/ou ácido (met)acrílico em uma quantidade de 10,0 a 60 % em peso do copolímero de olefina polar.
3. Composição polimérica retardante de chama de acordo com a reivindicação 1 ou 2 caracterizada pelo fato de que o componente (A) compreende pelo menos um copolímero de etileno compreendendo unidades de comonômero de (met)acrilato e/ou ácido (met)acrílico.

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4. Composição polimérica retardante de chama de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 3 caracterizada pelo fato de que o pelo menos um copolímero de olefina polar (A) compreende um ou mais comonômeros selecionados de C1- a C6alquilacrilatos, C1- a C6- alquil metacrilatos, ácido acrílico e/ou ácido metacrílico incluindo ionômeros destes.
5. Composição polimérica retardante de chama de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 4 caracterizada pelo fato de que a quantidade do componente (A) é 25 a 50 % em peso do peso total da composição polimérica.
6. Composição retardante de chama de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 5 caracterizada pelo fato de que a quantidade do componente (B) é de 1,0 a 20 % em peso da composição polimérica total.
7. Composição retardante de chama de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 6 caracterizada pelo fato de que o componente (B) compreende um fluido e/ou goma de silicone e/ou um copolímero de etileno e pelo menos um outro comonômero que compreenda um grupo silicone.
8. Composição retardante de chama de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 7 caracterizada pelo fato de que o componente (B) compreende polidimetilsiloxano e/ou um copolímero de etileno e vinil-polimetilsiloxano.
9. Composição polimérica retardante de chama de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 8 caracterizada pelo fato de que o componente (C) está presente em uma quantidade de 49 a 70 % em peso da composição polimérica total.

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10. Composição polimérica retardante de chama de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 9 caracterizada pelo fato de que o componente (C) compreende um carbonato, óxido e/ou sulfato de um elemento dos grupos 1 a 13 da Tabela Periódica dos Elementos.
11. Composição de poliolefina retardante de chama de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 10 caracterizada pelo fato de que o componente (C) compreende carbonato de cálcio e/ou magnésio.
12. Composição de poliolefina retardante de chama de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 11 caracterizada pelo fato de que a composição exibe uma propagação de chama menor que 1,5 m, determinada de acordo com a norma prEN 50399:2007.
13. Artigo caracterizado pelo fato de que compreende a composição polimérica retardante de chama conforme definida em qualquer uma das reivindicações de a 1 a 12.
14. Fio ou cabo caracterizado pelo fato de que compreende uma camada feita da composição polimérica retardante de chama conforme definida em qualquer uma das reivindicações de 1 a 12.
15. Uso de uma composição polimérica retardante de chama conforme definida em qualquer uma das reivindicações de 1 a

12, caracterizado pelo fato de que é para a produção de uma camada de um fio ou cabo.