ES2215778T3

ES2215778T3 - Cable con cubierta reciclable.

Info

Publication number: ES2215778T3
Application number: ES00987238T
Authority: ES
Inventors: Luca Castellani; Cristiana Scelza; Gaia Dell'anna; Enrico Albizzati
Original assignee: Pirelli and C SpA
Current assignee: Pirelli and C SpA
Priority date: 1999-11-17
Filing date: 2000-11-13
Publication date: 2004-10-16
Anticipated expiration: 2020-11-13
Also published as: WO2001037289A1; DE60008784T2; EP1230647A1; DE60008784D1; AR026472A1; AU2356201A; ATE261178T1; EP1230647B1

Abstract

Un método para editar en una imagen un grupo de imágenes (GOP-Group of Pictures-) en un medio, sin la descodificación y codificación de una señal codificada de conformidad con MPEG, que incluye las etapas de: - marcar al menos una imagen de final seleccionada por un usuario, a fin de identificar, para su edición, un segmento seleccionado de dicha señal codificada; - identificar automáticamente una imagen de final real para dicho segmento seleccionado, basándose en una posición de dicha imagen de final seleccionada por el usuario, con respecto a al menos otra imagen contenida en dicha señal codificada, mediante la asignación de dicha imagen de final real de manera que sea al menos una de entre una imagen I y una imagen P situadas más próximamente adyacentes a dicha imagen seleccionada por el usuario, en el caso de que dicha imagen de final seleccionada por el usuario no sea al menos una de entre una imagen I y una imagen P; - llevar a cabo una función de edición sobre un segmento real delimitado por dicha imagen de final real, sin la descodificación y la codificación de la señal codificada de conformidad con MPEG, de tal manera que la función de edición sea capaz de editar en una imagen y poner en blanco dicha imagen de final real, a menos que la imagen seleccionada por el usuario sea al menos una de entre la imagen I y la imagen P.

Description

Cable con cubierta reciclable.

La presente invención se refiere a un cable con un recubrimiento reciclable.

En concreto, la invención se refiere a un cable para transportar o distribuir electricidad de voltaje medio o alto que comprende una capa de un recubrimiento de polímero termoplástico reciclable con propiedades mecánicas y eléctricas superiores, permitiendo esto, en particular, que sea utilizado para operar a temperaturas elevadas y para transportar electricidad de elevada potencia.

El requisito para productos de una considerable compatibilidad medioambiental, compuestos de materiales que además de no dañar el medioambiente durante su producción o utilización se puedan reciclar fácilmente al final de su vida, está totalmente aceptado, en la actualidad, en el campo de los cables eléctricos y de telecomunicaciones.

Sin embargo, la utilización de materiales compatibles con el medioambiente está condicionada por la necesidad de limitar los gastos mientras que, para las utilizaciones más comunes, se proporcione un funcionamiento igual o mejor que el de los materiales convencionales.

En el caso de los cables para transportar electricidad de voltaje medio o elevado, los diversos recubrimientos que rodean al conductor generalmente consisten en un polímero reticulado basado en poliolefinas, en concreto polietileno reticulado (XLPE) o etileno/propileno elastomérico (EPR) o copolímeros etileno/propileno (EPDM), también reticulados. La reticulación, efectuada durante la extrusión, da el material que funciona de manera satisfactoria incluso en condiciones de calor durante su uso continuo y con sobrecarga de corriente.

Es bien conocido, sin embargo, que los materiales reticulados no se pueden reciclar, de tal manera que los desperdicios de fabricación y el material del recubrimiento de los cables que han llegado al final de su vida se pueden eliminar únicamente por incineración.

Además, en algunos casos, la cubierta externa de protección del cable es de polivinilcloruro (PVC), el cual si se utiliza en procedimientos convencionales (por ejemplo mediante diferencia de densidad en el agua) es difícil separar del material aislante reticulado, en concreto de las poliolefinas reticuladas que contienen rellenos minerales (por ejemplo de una goma etileno/propileno), ninguna se puede incinerar debido a que la combustión produce productos clorados altamente tóxicos.

Existe, por tanto, una necesidad en el campo de los cables de transporte de electricidad de voltaje medio y alto para recubrimientos aislantes que consiste en polímeros reciclables que tienen buenas propiedades eléctricas y mecánicas.

De los polímeros no reticulados es bien conocido que se utiliza polietileno de densidad elevada (HPDE) para recubrir cables de alto voltaje. El HPDE, sin embargo, tiene el inconveniente de una temperatura más baja que la del XLPE, tanto para la sobrecarga de corriente como durante la operación.

Los recubrimientos aislantes de polietileno termoplástico de baja densidad (LDPE) se utilizan también en cables de voltaje medio y alto. En este caso, otra vez, estos recubrimientos están limitados por una temperatura de operación demasiado baja (aproximadamente 70ºC).

Otro material potencialmente adecuado para la producción de cables es el polipropileno (PP). En su uso común, este término se utiliza para indicar PP isotáctico cristalino elevado, un material termoplástico con un funcionamiento mecánico elevado. En realidad, el PP isotáctico no se puede utilizar como material de recubrimiento de cables, básicamente debido a su elevada rigidez, de manera que la atención de los fabricantes de cables se ha dirigido a otros materiales basados en el PP pero que posean una mejor flexibilidad (los llamados "PP flexibles").

Por ejemplo, la solicitud de patente WO 96/23311 describe un cable de corriente elevada y bajo voltaje en el que el recubrimiento aislante, la cubierta interna y la cubierta externa son del mismo polímero no reticulado, de color negro por la adición de carbón negro. La utilización del mismo material significa que no se requiere para el reciclaje la separación de dichos componentes. Para una temperatura de trabajo máxima de 90ºC se menciona que se pueden utilizar elastómeros termoplásticos en heterofase que consistan en una matriz de polipropileno dentro de la cual se disperse una fase elastomérica de copolímeros EPR o EPDM.

Las solicitudes de patente EP-A-475.306 y EP-A-475.307 describen un homopolímero de polipropileno amorfo elastomérico que tiene un punto de fusión entre 145ºC y 165ºC y un calor de fusión entre 4 y 10 cal/g y que comprende una fracción soluble en dietiléter soluble entre el 35 y el 55%, teniendo, esta fracción, una viscosidad relativa de menos de 1,0 dL/g y sustancialmente sin cristalinidad isotáctica. Este polímero se produce por homopolimerización del propileno en presencia de un sistema catalítico Ziegler-Natta sin electrodonadores, que comprende un catalizador sólido basado en un tetrahaluro de titanio y trihaluro de aluminio soportado en cloruro de magnesio, con un trialquil aluminio como co-catalizador. Se sugiere una utilización potencial del polímero amorfo así obtenido para la producción de películas.

La solicitud de patente EP-A-527.589 describe una composición polimérica que comprende: a) 20-80% en peso de una poliolefina amorfa que comprende propileno y/o 1-buteno en una cantidad de por lo menos el 50% en peso, y b) 20-80% en peso de un propileno cristalino. La composición se prepara mediante mezclado mecánico de la poliolefina amorfa con el polipropileno cristalino. Esta composición se dice que tiene una flexibilidad excelente en condiciones de frío mientras que mantiene la elevada resistencia mecánica con calor del polipropileno y, de esta manera, es adecuado como material aislante para cables.

El solicitante cree que las soluciones ya propuestas para el aislamiento de cables eléctricos de voltaje medio o alto con un polímero reciclable son insatisfactorias. En concreto, aquellos materiales basados en polipropileno indicados en la técnica anterior son incapaces de combinar una realización mecánica que sea satisfactoria tanto en condiciones de calor como de frío (en concreto la buena resistencia mecánica y la flexibilidad suficiente) con una seguridad eléctrica considerable.

En particular, los materiales en heterofase como los elastómeros termoplásticos en heterofase sugeridos en WO 96/23311 en la que se dispersa una fase elastomérica EPR o EPDM en dominios del orden de unas pocas micras en un matriz de polipropileno, se caracterizan por una falta de homogeneidad microscópica que puede inducir la formación de cavidades en la interfase entre la fase elastomérica y la fase termoplástica. Con el paso del tiempo y en presencia de un campo eléctrico, estas cavidades pueden resultar en la degradación del material y, de esta manera, en la perforación de la capa aislante.

El solicitante también cree que los polipropilenos amorfos, como los descritos en EP-A-475.306 y EP-A-475.307, no se pueden utilizar de manera satisfactoria para el aislamiento de cables eléctricos. En este sentido, puesto que estos materiales tienen un elevado contenido de fase amorfa para un peso molecular bajo, según indica la presencia de una fracción soluble de dietiléter entre el 35 y el 55% en peso, muestran una resistencia mecánica pobre, en concreto en condiciones de calor.

Otra vez, la presente invención ha encontrado que los gránulos producidos mediante mezclado de manera mecánico del polipropileno amorfo con polipropileno isotáctico, según se describe por ejemplo en EP-A-527.589, muestran una superficie oleosa y una viscosidad considerable en el almacenamiento, que indica, de manera clara, la insolubilidad parcial entre los dos polímeros con migración de las fracciones de bajo peso molecular hacia la superficie del material. Este problema resulta en numerosos problemas de procesado de los materiales, ya que los gránulos tienden a empaquetarse juntos dificultando, por ejemplo, la alimentación de los gránulos en el extrusor. Además, en el artículo acabado, la presencia de un producto oleoso de bajo peso molecular en la superficie de la capa aislante puede causar una adhesión escasa entre las capas de aislamiento y semiconductoras, con la posible separación durante la operación del cable y las consecuentes descargas parciales.

El solicitante ha encontrado, ahora, que es posible obtener una realización excelente en términos tanto de propiedades mecánicas como eléctricas mediante la utilización, como material base de polímero reciclable, un homopolímero o copolímero termoplástico de propileno de una única fase según se define en el presente documento más abajo. Este material polimérico posee una buena flexibilidad, incluso en condiciones de frío, una fuerza mecánica excelente y un funcionamiento eléctrico elevado, de tal manera que lo hace particularmente apropiado para formar por lo menos una capa de recubrimiento y, en concreto, una capa de aislante eléctrico, de un cable de voltaje medio o elevado.

En concreto, el material polimérico de la presente invención tiene una estructura microscópicamente homogénea y no muestra una migración indeseable de las fracciones de peso molecular bajo en la superficie del material.

De acuerdo con un primer aspecto, la presente invención proporciona, por tanto, un cable (1) que comprende por lo menos un conductor (2) y por lo menos una capa de recubrimiento (3, 4, 5, 7) basada en un material de un polímero termoplástico, en donde dicho material comprende un homopolímero de propileno o un copolímero de propileno con una comonómero de olefina escogido de entre etileno y \alpha-olefinas diferentes de propileno, teniendo dicho homopolímero o copolímero:

un punto de fusión entre 140 y 165ºC;

una entalpía de fusión entre 30 y 80 J/g;

una fracción soluble en dietiléter en ebullición inferior o igual a un 12% en peso, preferiblemente entre un 1 y un 10% en peso, que tiene una entalpía de fusión inferior o igual a 4 J/g, y preferiblemente inferior o igual a 2 J/g;

una fracción soluble en n-heptano en ebullición de entre el 15 y el 60% en peso, preferiblemente entre el 20 y el 50% en peso, que tiene una entalpía de fusión de entre 10 y 40 J/g y , preferiblemente, entre 15 y 30 J/g; y

una fracción insoluble en n-heptano en ebullición de entre el 40 y 85% en peso, preferiblemente entre el 50 y el 80% en peso, que tiene una entalpía de fusión superior o igual a 45 J/g y, preferiblemente, entre 50 y 95 J/g.

De acuerdo con un aspecto preferido, el homopolímero o copolímero de propileno tiene un índice de flujo de fusión (MFI), medido a 230ºC con una carga de 21,6 N de acuerdo con la ASTM D1238/L, de entre 0,01 y 50 dg/min, y, preferiblemente, entre 0,5 y 10 dg/min.

Preferiblemente, el comonómero de olefina está presente en una cantidad inferior o igual a 15 mol% y, más preferiblemente, inferior o igual al 10 mol%. El comonómero de olefina es preferiblemente etileno o una \alpha-olefina de fórmula CH_{2}=CH-R, donde R es un alquilo C_{2}-C_{10} lineal o ramificado escogido, por ejemplo, de 1-buteno, 1-penteno, 4-metil-1-penteno, 1-hexeno, 1-octeno, 1-deceno, 1-dodeceno y similares o sus combinaciones. Los copolímeros propileno/etileno son particularmente preferidos.

De acuerdo con un aspecto preferido, el material base polimérico de la invención tiene un módulo flexural, medido de acuerdo con ASTM D638, de entre 15 y 900 MPa.

De acuerdo con un aspecto más, la invención se refiere a la utilización de un material polimérico según se ha descrito hasta este momento, como el material base para la preparación de una capa de recubrimiento (4) con propiedades de aislamiento eléctrico o para la preparación de una capa de recubrimiento (3, 5), con propiedades semiconductoras o para la preparación de una capa de recubrimiento (7) que actúe como cubierta externa protectora.

El hompolímero o copolímero de propileno utilizado en la invención muestra una estructura microscópica de una sola fase, es decir sustancialmente sin fases heterogéneas dispersadas en los dominios moleculares de tamaño mayor a una micra. En este sentido, el material no muestra el fenómeno óptico típico de los materiales de polímeros en heterofase y, en particular, se caracteriza por una mejor transparencia y una tensión de desgaste local reducida.

El material de polímero apropiado para formar el cable de la invención se puede preparar mediante homopolimerización de propileno o copolimerización de propileno con etileno o una \alpha-olefina diferente de propileno, en presencia de un catalizador de Ziegler-Natta de baja estereoespecificidad. En concreto, el catalizador comprende, de manera ventajosa:

a) un catalizador sólido que consiste en tetrahaluro de titanio (por ejemplo tetracloruro de titanio) soportado en MgCl_{2}, mezclado opcionalmente con un trihaluro de aluminio (por ejemplo tricloruro de aluminio);

b) un co-catalizador que consiste en un trialquil de aluminio, en donde los grupos alquilo son C_{1}-C_{9} (por ejemplo trietil de aluminio o triisobutil de aluminio);

c) una base de Lewis en una cantidad generalmente no superior a 10 mol% respecto a los moles de trialquil de aluminio.

La adición de la base de Lewis en una cantidad predeterminada permite la estereoregularidad del polímero obtenido a ser controlado. La base de Lewis se escoge, generalmente, de ésteres de ácidos aromáticos y alcoxisilanos, por ejemplo etilbenzoato, metil-p-toluato, diisobutilftalato, difenildimetoxisilano o mezclas de los mismos.

El co-catalizador se adiciona en un exceso fuerte respecto el catalizador sólido. La relación molar de haluro de titanio respecto el trialquil de aluminio está, generalmente, entre 50:1 y 600:1.

Más detalles respecto a la producción de los homopolímeros o copolímeros de propileno de la invención se dan, por ejemplo, en Albizzati et al., en "Polypropylene Handbook", Capítulo 2, página 11 hacia delante (Hanser Publisher, 1996).

Los homopolímeros y copolímeros, del tipo anteriormente citado, apropiados para llevar a cabo la invención están disponibles comercialmente, por ejemplo, bajo la marca Rexflex® de Huntsman Polymer Corporation.

En la formación de la capa de recubrimiento del cable, se pueden añadir otros componentes convencionales al material base polimérico, según se ha descrito hasta este momento, como antioxidantes, ayudantes de procesamiento, retardantes libres de agua y similares.

Antioxidantes convencionales adecuados para el propósito son, por ejemplo, el disteariltio-propionato y pentaeritriltetrakis [3-(3,5-di-tercbutil-4-hidroxifenil)propionato] y similares o mezclas de los mismos.

Los ayudantes de procesamiento que se pueden añadir a la base polimérica incluyen, por ejemplo, estearato cálcico, estearato de zinc, ácido esteárico, cera de parafina y similares o sus mezclas.

Con referencia particular a los cables de voltaje medio o alto, los materiales poliméricos según se describen aquí, se pueden utilizar, de manera ventajosa, para formar una capa aislante. En este sentido, según se ha mencionado, estos materiales poliméricos presentan buenas características mecánicas tanto a temperatura ambiente como en condiciones de calor, y también presentan propiedades eléctricas mejoradas, en concreto permiten utilizar una temperatura de operación elevada, incluso excediendo la de los cables con recubrimientos que consisten en materiales de base polimérica reticulada.

Las capas semiconductoras del cable de la invención se pueden formar mediante procedimientos conocidos y, ventajosamente, consiste en un material de un polímero termoplástico basado en polipropileno que asegura una buena adhesión a la capa aislante así como para prevenir cualquier separación que pudiera resultar en un envejecimiento prematuro de la vida del cable.

De acuerdo con un aspecto preferido, por lo menos una de las capas semiconductoras del cable de la invención comprende un homopolímero o copolímero de propileno según se ha descrito aquí.

Si se proporciona una capa semiconductora, se dispersa, en general, una relleno conductor, en concreto carbón negro, en el material polimérico en un cantidad tal que proporcione el material con características semiconductoras (es decir tales como para obtener una resistividad inferior a 5 Ohm\cdotm a temperatura ambiente). Esta cantidad está, generalmente, entre el 5 y el 80% en peso y, preferiblemente, entre el 10 y el 50% en peso, del peso total de la mezcla.

La capacidad para utilizar el mismo tipo de material polimérico tanto en la capa aislante como en las capas semiconductoras es particularmente ventajoso en la producción de cables para voltaje medio o alto, ya que asegura una adhesión excelente entre las capas adyacentes y, de esta manera, un mejor comportamiento eléctrico, concretamente en la interfase entre la capa aislante y la capa semiconductora interna, donde el campo eléctrico y, por tanto el riesgo de descargas parciales, son elevadas.

De acuerdo con un aspecto más preferido, la invención proporciona un cable que comprende no sólo las capas anteriormente mencionadas sino, también, por lo menos una capa que actúa como cubierta protectora externa y que consiste en un material polimérico termoplástico, por ejemplo un homopolímero o copolímero de propileno, que puede ser, por ejemplo, el material polimérico anteriormente definido de la invención.

De acuerdo con la presente invención, la utilización de los polímeros o copolímeros de propileno, definidos más arriba, en el recubrimiento de cables de voltaje medio o alto significa que se obtienen recubrimientos reciclables flexibles con unas propiedades eléctricas y mecánicas excelentes.

En concreto, una capa de aislamiento formada utilizando un homopolímero o copolímero anteriormente definido puede operar a una temperatura de operación relativamente elevada (como mucho de 105ºC) mientras que en el caso de XLPE la temperatura de operación no puede exceder, en general, los 90ºC.

Las propiedades mecánicas se acompañan de unas propiedades eléctricas excelentes, por ejemplo una pérdida dieléctrica (tandelta) comparable con la del XLPE y sustancialmente mejor que la de otros tipos de PP flexi-
bles.

Debido a su elevada temperatura de operación y a sus pérdidas dieléctricas bajas, los cables recubiertos con esta capa aislante pueden transportar una fuerza mayor, para igual voltaje, que el transportable por un cable recubierto con XLPE.

Para los propósitos de la invención el término "voltaje medio" significa, en general, un voltaje de entre 1 y 35 kV, mientras que "voltaje elevado" significa voltajes superiores a 35 kV.

Aunque esta descripción está principalmente enfocada a la formación de cables para transportar o distribuir electricidad de voltaje medio o alto, el material polimérico de la invención se puede utilizar para recubrir dispositivos eléctricos en general y cables de diferentes tipos en particular, por ejemplo cables de bajo voltaje, cables de telecomunicaciones o cables combinados electricidad/telecomunicaciones.

Otras características serán evidentes a partir de la descripción detallada dada en el presente documento con referencia al dibujo incluido, en el cual:

La Figura 1 es una vista perspectiva de un cable eléctrico, particularmente adecuado para voltaje medio o elevado, de acuerdo con la invención.

En la Figura 1, el cable 1 comprende un conductor 2, una capa interna con propiedades semiconductoras 3, una capa intermedia con propiedades aislantes 4, una capa externa con propiedades semiconductoras 5, una malla metálica 6 y una cubierta externa 7.

El conductor 2 consiste, en general, en alambres metálicos, preferiblemente de cobre o aluminio, cableados juntos mediante procedimientos convencionales. Por lo menos una capa de recubrimiento escogida de la capa aislante 4 y las capas semiconductoras 3 y 5 comprende como su material polimérico base un homopolímero o copolímero de propileno según se ha definido aquí. Alrededor de la capa semiconductora externa 5 se coloca habitualmente una malla 6, generalmente de alambres que conducen la electricidad o bandas enrolladas helicoidalmente. Esta malla se recubre, a continuación, con una capa 7 de material termoplástico, por ejemplo polietileno no reticulado (PE) o un homopolímero o copolímero de propileno según se ha definido aquí.

El cable de la invención se puede construir de acuerdo con procedimientos conocidos mediante la deposición de capas de material termoplástico, por ejemplo mediante extrusión. La extrusión se puede llevar a cabo en etapas separadas, mediante extrusión de varias capas, separadamente, sobre el conductor. La extrusión se conduce, ventajosamente, en un solo paso, por ejemplo mediante un procedimiento tándem en el cual extrusores individuales se colocan en serie o mediante co-extrusión con un cabezal de extrusión múltiple.

La Figura 1 muestra sólo una posible realización de un cable de acuerdo con la invención. Se pueden realizar modificaciones apropiadas conocidas en la técnica, de manera evidente, a esta realización, pero sin dejar el ámbito de la invención.

Los siguientes ejemplos ilustran la invención, pero sin limitarla.

Ejemplos

La Tabla 1 muestra las características de dos materiales utilizados como ejemplos de la invención y dos materiales utilizados para la comparación.

Los dos materiales de la invención son Rexflex® WL 105 (homopolímero de propileno) y Rexflex® WL 204 (copolímero de propileno con un 3,4% de etileno), ambos productos comerciales de Huntsman Polymer Corp.

Los dos materiales de comparación fueron:

- XLPE LE4201 (Borealis): polietileno reticulado comúnmente utilizado para la capa aislante de cables de voltaje medio o elevado;

- Hifax® CA12A (Montell): mezcla en heterofase producida en un reactor que consiste en una matriz de polipropileno isotáctico en el que se dispersa aproximadamente un 55% en peso de una fase elastomérica de EPR (59% en peso de etileno y 41% en peso de propileno).

El índice de flujo de fusión (MFI) se midió a 230ºC y 21,6 N de acuerdo con ASTM D1238/L. La entalpía de fusión y el punto de fusión se midieron mediante instrumentación Mettler DCS (segundo valor de fusión) con una velocidad de medición de 10ºC/min (tipo de instrumento de cabezal DSC 30, microprocesador tipo PC 11, Mettler software Graphware TA72AT.1). El módulo flexural se midió de acuerdo con ASTM D638.

TABLA 1

Material	MFI	Punto fusión (ºC)	Entalpía Fusión	Módulo
			(J/gr)	Flexural
				(MPa)
Rexflex®	1,8	158,4	56,8	290
WL105
Rexflex®	1,7	148,4	48,4	152
WL204
XLPE	2,0	110,0	--	250
(LE4201)
Hifax®	0,9	165,0	35,4(^{*})	350
CA12A
(^{*}) relativo solo a la fase de propileno

Los polímeros de la invención se extrajeron con dietiléter y n-heptano en ebullición. Las fracciones solubles y el residuo después de la extracción con n-heptano tenían las características mostradas en la Tabla 2.

Las extracciones con disolvente se llevaron a cabo bajo reflujo durante 16 horas en muestras de 6 gramos de material en forma de gránulos, utilizando un extractor Kumagawa. Esa porción de la muestra extraída por el disolvente es la fracción soluble, siendo la fracción insoluble lo que queda en el extractor.

TABLA 2

Fracción	Unidad	Rexflex® WL 105	Rexflex® WL 204
1. Soluble en	% peso	3,0	8,0
dietiléter
1. Punto fusión	ºC	n.d.	n.d.

TABLA 2 (continuación)

Fracción	Unidad	Rexflex® WL 105	Rexflex® WL 204
1. Entalpía de	J/g	n.d.	n.d
fusión
2. soluble en n-	% en peso	31,0	48,0
heptano
2. punto fusión	ºC	103,6	105,0
2. entalpía fusión	J/gr	24,0	21,0
3. insoluble en n-	% peso	69,0	52,0
heptano
3. punto fusión	ºC	160,3	148,4
3. entalpía fusión	J/gr	76,0	71,8
n.d.: no determinable

Se formaron placas de 0,5 mm de grosor con los materiales mostrados en la Tabla 1. Las placas de Reflex® WL105 y Hifax® CA12A se moldearon a 195ºC con 15 minutos de precalentamiento, mientras que las placas de Reflex® WL204 se moldearon a 180ºC. El XLPE se moldeó a 130ºC, reticulado bajo presión a 180ºC durante 30 minutos y, finalmente, desgasificadas en un horno para eliminar los productos de la descomposición del peróxido.

Las placas obtenidas, de esta manera, se sometieron a la medición de pérdida dieléctrica midiendo la tangente del ángulo perdido (tandelta) (de acuerdo con ASTM D150) a varias temperaturas y a varios gradientes (G). Las mediciones a G= 10 kV/mm se efectuaron bajo una presión de 25 bar de nitrógeno. Los resultados se muestran en la Tabla 3.

Las mediciones de resistencia a termopresión a 130ºC también se realizaron en los materiales de la invención (de acuerdo con el CEI 20-11, 2º método). Los resultados se dan en la Tabla 3 y se comparan con la misma medida en XLPE. La prueba consiste en someter una pieza del material de ensayo y medir su grosor residual después de una hora. La resistencia a la termopresión es el grosor residual expresado como porcentaje del grosor inicial. Esta prueba evalúa la capacidad del material a soportar la deformación mecánica en condiciones de calor, en concreto a la temperatura máxima permitida para un cable que opera bajo sobrecarga.

TABLA 3

	Rexflex®	Rexflex®	Hifax®	XLPE (LE
	WL105	WL204	CA12A	4201)
Tandelta\cdot10^{-4} G=1kV/mm@50Hz)
20ºC	<1	3	3	2
60ºC	<1	1	--	<1
90ºC	<1	1	21	<1
130ºC	2	1	--	<1
Tandelta\cdot10^{-4} G=1kV/mm@50Hz)
20ºC	1	--	--	3
130ºC	1	--	--	<1
Resistencia a termopresión (%)	94	92	--	68

El material polimérico de la invención demuestra pérdidas dieléctricas sustancialmente equivalentes a XLPE y significativamente mejores que una mezcla en heterofase producida en el reactor, en concreto dentro del rango de temperatura más importante para la operación del cable, es decir, entre 20 y 90ºC.

De las mediciones de resistencia a termopresión, se puede observar que aunque los materiales de la invención tienen una flexibilidad similar o superior a la del XLPE, estos se caracterizan por una deformabilidad menor que la del XLPE a una temperatura elevada.

Producción de un cable

Se construyó un prototipo de un cable de voltaje medio en el que la capa aislante y las capas semiconductoras tenían el producto Rexflex® WL204 de la invención como su material base.

La composición semiconductora, preparada utilizando 1,6 litros de mezclador Banbury con un coeficiente de relleno volumétrico de aproximadamente un 75%, consistía en:

Rexflex® WL204	100 phr
Nero Y-200	55 ''
Irganox® PS802	0,6 ''
Irganox® 1010	0,3 ''

Nero Y-200: carbono negro de acetileno de la firma SN2A con una superficie específica de 70 m^{2}/g;

Irganox® PS802: disteariltiopropionato (DSTDP) (antioxidante de Ciba-Geigy);

Irganox® 1010: pentaeritril-tetrakis[3,5-di-terc-butil-4-hidroxifenil)propionato] (antioxidante de Ciba-Geigy).

El cable se preparó mediante co-extrusión de las tres cpas a través de un extrusor de cabezal triple sobre un conductor 1/0 AWG que consistía en un cordón de alambres de aluminio de aproximadamente 54 mm^{2} de sección transversal. El extrusor, con un diámetro interno de 80 mm, tenía el siguiente perfil de temperatura: de 140ºC a 190ºC dentro del cilindro, 190ºC en el cuello y 190ºC en el cabezal. La velocidad de línea era de 2 m/min. El cable obtenido, de esta manera, tenía una capa aislante de un grosor de 4,6 mm y una capa interna y externa semiconductora de 0,5 mm de grosor.

Se cogieron, con punzones de mano, muestras de la capa aislante y capas semiconductoras para determinar sus características mecánicas (de acuerdo con la CEI 20-34 sección 5.1) con un instrumento Istron a una velocidad de 50 mm/min.

Los resultados se dan en la Tabla 4.

TABLA 4

	Capa Semiconductora	Capa aislante
Estrés a rotura	13,4	18
(MPa)
Elongación a rotura	177,0	750
(%)
Módulo a un 2,5%	5,9	--
(MPa)
Módulo a un 10%	11,5	--
(MPa)

En el cable producido de esta manera se observó una adhesión excelente entre las capas semiconductoras y la capa aislante, tanto a temperatura ambiente como a 90ºC.

Claims

1. Cable (1) que comprende por lo menos un conductor (2) y por lo menos una capa de recubrimiento (3, 4, 5, 7) basada en un material de un polímero termoplástico, en donde dicho material comprende un homopolímero de propileno o un copolímero de propileno con un comonómero de olefina escogido de entre etileno y \alpha-olefinas diferentes de propileno, teniendo dicho homopolímero o copolímero:

un punto de fusión entre 140 y 165ºC;

una entalpía de fusión entre 30 y 80 J/g;

una fracción soluble en dietiléter en ebullición inferior o igual a un 12% en peso, que tiene una entalpía de fusión inferior o igual a 4 J/g;

una fracción soluble en n-heptano en ebullición de entre el 15 y el 60% en peso, que tiene una entalpía de fusión de entre 10 y 40 J/g y; y

una fracción insoluble en n-heptano en ebullición de entre el 40 y 85% en peso, que tiene una entalpía de fusión superior o igual a 45 J/g.

2. Cable según la reivindicación 1, en donde la fracción soluble en dietiléter está entre un 1 y un 10% en peso y tiene una entalpía de fusión inferior o igual a 2 J/g.

3. Cable según la reivindicación 1 ó 2, en donde la fracción soluble en n-heptano está entre un 20 y un 50% en peso y tiene una entalpía de fusión de entre 15 y 30 J/g.

4. Cable según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde la fracción insoluble en n-heptano está entre un 50 y un 80% en peso y tiene una entalpía de fusión de entre 50 y 95 J/g.

5. Cable según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde el homopolímero o copolímero tiene un índice de flujo de fusión (MFI) de entre 0,01 y 50 dg/min.

6. Cable según la reivindicación 5, en donde el MFI está entre 0,5 y 10 dg/min.

7. Cable según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde el material base polimérico tiene un módulo flexural de entre 15 y 900 MPa.

8. Cable según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde el comonómero de olefina está presente en una cantidad inferior o igual a 15% mol.

9. Cable según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde el comonómero de olefina está presente en una cantidad inferior o igual a 10% mol.

10. Cable según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8, en donde el comonómero de olefina es etileno o una \alpha-olefina de fórmula CH_{2}=CH-R, donde R es un alquilo C_{2}-C_{10} lineal o ramificado.

11. Cable según la reivindicación 10, en donde la \alpha-olefina se escoge del grupo que consiste en 1-buteno, 1-penteno, 4-metil-1-penteno, 1-hexeno, 1-octeno, 1-deceno, 1-dodeceno y similares y sus combinaciones.

12. Cable según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que comprende por lo menos una capa (4) con propiedades aislantes que incluye el material base polimérico de un cable de cualquiera de las reivindicaciones anterio-
res.

13. Cable según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que comprende por lo menos una capa (3, 5) con propiedades semiconductoras que incluye el material base polimérico de un cable de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 11, en el que se dispersa un relleno conductor.

14. Cable según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que comprende por lo menos una capa (7) que actúa como cubierta protectora externa que incluye el material base polimérico de un cable según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 11.

15. Utilización de un material polimérico termoplástico según se reivindica en cualquiera de las reivindicaciones 1 a 11 como material base para preparar una capa de recubrimiento (4) con propiedades aislantes eléctricas.

16. Utilización de un material polimérico termoplástico según se reivindica en cualquiera de las reivindicaciones 1 a 11 como material base para preparar una capa de recubrimiento (3, 5) con propiedades semiconductoras.

17. Utilización de un material polimérico termoplástico según se reivindica en cualquiera de las reivindicaciones 1 a 11, como material base para preparar una capa de recubrimiento (7) que actúe como capa protectora externa.