ES2216639T3 - Cable electrico y metodo para su produccion. - Google Patents
Cable electrico y metodo para su produccion.Info
- Publication number
- ES2216639T3 ES2216639T3 ES99971143T ES99971143T ES2216639T3 ES 2216639 T3 ES2216639 T3 ES 2216639T3 ES 99971143 T ES99971143 T ES 99971143T ES 99971143 T ES99971143 T ES 99971143T ES 2216639 T3 ES2216639 T3 ES 2216639T3
- Authority
- ES
- Spain
- Prior art keywords
- acrylate
- meth
- ethylene
- alkyl
- copolymer
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 8
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title description 9
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 111
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 claims abstract description 102
- 229920001577 copolymer Polymers 0.000 claims abstract description 97
- BAPJBEWLBFYGME-UHFFFAOYSA-N Methyl acrylate Chemical compound COC(=O)C=C BAPJBEWLBFYGME-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 70
- 239000005977 Ethylene Substances 0.000 claims abstract description 47
- VGGSQFUCUMXWEO-UHFFFAOYSA-N Ethene Chemical group C=C VGGSQFUCUMXWEO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 43
- 239000006229 carbon black Substances 0.000 claims abstract description 34
- NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-M Acrylate Chemical compound [O-]C(=O)C=C NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims abstract description 33
- 238000002844 melting Methods 0.000 claims abstract description 31
- 230000008018 melting Effects 0.000 claims abstract description 31
- 229920001038 ethylene copolymer Polymers 0.000 claims abstract description 19
- 239000003431 cross linking reagent Substances 0.000 claims abstract description 14
- 125000005250 alkyl acrylate group Chemical group 0.000 claims abstract description 12
- 239000000654 additive Substances 0.000 claims abstract description 10
- PNJWIWWMYCMZRO-UHFFFAOYSA-N pent‐4‐en‐2‐one Natural products CC(=O)CC=C PNJWIWWMYCMZRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 9
- JIGUQPWFLRLWPJ-UHFFFAOYSA-N Ethyl acrylate Chemical compound CCOC(=O)C=C JIGUQPWFLRLWPJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 8
- 125000005192 alkyl ethylene group Chemical group 0.000 claims description 34
- 125000000217 alkyl group Chemical group 0.000 claims description 27
- 239000004020 conductor Substances 0.000 claims description 24
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 19
- 150000002978 peroxides Chemical class 0.000 claims description 19
- 238000002347 injection Methods 0.000 claims description 18
- 239000007924 injection Substances 0.000 claims description 18
- -1 alkyl (ethylene) acrylate Chemical compound 0.000 claims description 14
- 125000001436 propyl group Chemical group [H]C([*])([H])C([H])([H])C([H])([H])[H] 0.000 claims description 5
- 238000010526 radical polymerization reaction Methods 0.000 claims description 4
- KUDUQBURMYMBIJ-UHFFFAOYSA-N 2-prop-2-enoyloxyethyl prop-2-enoate Chemical compound C=CC(=O)OCCOC(=O)C=C KUDUQBURMYMBIJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 125000002496 methyl group Chemical group [H]C([H])([H])* 0.000 claims description 2
- HGVPOWOAHALJHA-UHFFFAOYSA-N ethene;methyl prop-2-enoate Chemical group C=C.COC(=O)C=C HGVPOWOAHALJHA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 125000000484 butyl group Chemical group [H]C([*])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])[H] 0.000 abstract 1
- PNXMTCDJUBJHQJ-UHFFFAOYSA-N propyl prop-2-enoate Chemical compound CCCOC(=O)C=C PNXMTCDJUBJHQJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract 1
- QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N Acetic acid Chemical compound CC(O)=O QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 33
- 229920001200 poly(ethylene-vinyl acetate) Polymers 0.000 description 33
- 239000005038 ethylene vinyl acetate Substances 0.000 description 32
- 235000019241 carbon black Nutrition 0.000 description 29
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 21
- 238000006116 polymerization reaction Methods 0.000 description 15
- 238000004132 cross linking Methods 0.000 description 14
- 229920006245 ethylene-butyl acrylate Polymers 0.000 description 12
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 11
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 10
- 239000000178 monomer Substances 0.000 description 9
- 229920001684 low density polyethylene Polymers 0.000 description 6
- 239000004702 low-density polyethylene Substances 0.000 description 6
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 6
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 6
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 6
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 6
- 238000004073 vulcanization Methods 0.000 description 6
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 5
- 230000004927 fusion Effects 0.000 description 5
- 239000003999 initiator Substances 0.000 description 5
- 239000003381 stabilizer Substances 0.000 description 5
- 229920000459 Nitrile rubber Polymers 0.000 description 4
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 4
- 239000003963 antioxidant agent Substances 0.000 description 4
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 4
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 4
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 4
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 4
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 4
- 239000000463 material Substances 0.000 description 4
- 239000008188 pellet Substances 0.000 description 4
- KAKZBPTYRLMSJV-UHFFFAOYSA-N Butadiene Chemical group C=CC=C KAKZBPTYRLMSJV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000004698 Polyethylene Substances 0.000 description 3
- 230000032683 aging Effects 0.000 description 3
- 230000003078 antioxidant effect Effects 0.000 description 3
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 3
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 3
- CGPRUXZTHGTMKW-UHFFFAOYSA-N ethene;ethyl prop-2-enoate Chemical group C=C.CCOC(=O)C=C CGPRUXZTHGTMKW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229920006228 ethylene acrylate copolymer Polymers 0.000 description 3
- 229920000573 polyethylene Polymers 0.000 description 3
- 230000008569 process Effects 0.000 description 3
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 3
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 101100023124 Schizosaccharomyces pombe (strain 972 / ATCC 24843) mfr2 gene Proteins 0.000 description 2
- 240000005572 Syzygium cordatum Species 0.000 description 2
- 235000006650 Syzygium cordatum Nutrition 0.000 description 2
- XTXRWKRVRITETP-UHFFFAOYSA-N Vinyl acetate Chemical compound CC(=O)OC=C XTXRWKRVRITETP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N acrylic acid group Chemical group C(C=C)(=O)O NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 125000005907 alkyl ester group Chemical group 0.000 description 2
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- CQEYYJKEWSMYFG-UHFFFAOYSA-N butyl acrylate Chemical compound CCCCOC(=O)C=C CQEYYJKEWSMYFG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 2
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 2
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 2
- 125000001495 ethyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([H])* 0.000 description 2
- 238000001125 extrusion Methods 0.000 description 2
- UQTBNUKBTGBSMT-UHFFFAOYSA-N hex-1-ene;prop-2-enoic acid Chemical compound OC(=O)C=C.CCCCC=C UQTBNUKBTGBSMT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 2
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 2
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 2
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 2
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 2
- 150000003254 radicals Chemical class 0.000 description 2
- 230000000979 retarding effect Effects 0.000 description 2
- 125000000999 tert-butyl group Chemical group [H]C([H])([H])C(*)(C([H])([H])[H])C([H])([H])[H] 0.000 description 2
- HGTUJZTUQFXBIH-UHFFFAOYSA-N (2,3-dimethyl-3-phenylbutan-2-yl)benzene Chemical group C=1C=CC=CC=1C(C)(C)C(C)(C)C1=CC=CC=C1 HGTUJZTUQFXBIH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- FPAZNLSVMWRGQB-UHFFFAOYSA-N 1,2-bis(tert-butylperoxy)-3,4-di(propan-2-yl)benzene Chemical compound CC(C)C1=CC=C(OOC(C)(C)C)C(OOC(C)(C)C)=C1C(C)C FPAZNLSVMWRGQB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- SMZOUWXMTYCWNB-UHFFFAOYSA-N 2-(2-methoxy-5-methylphenyl)ethanamine Chemical compound COC1=CC=C(C)C=C1CCN SMZOUWXMTYCWNB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XMNIXWIUMCBBBL-UHFFFAOYSA-N 2-(2-phenylpropan-2-ylperoxy)propan-2-ylbenzene Chemical compound C=1C=CC=CC=1C(C)(C)OOC(C)(C)C1=CC=CC=C1 XMNIXWIUMCBBBL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-M Acetate Chemical compound CC([O-])=O QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- NLHHRLWOUZZQLW-UHFFFAOYSA-N Acrylonitrile Chemical compound C=CC#N NLHHRLWOUZZQLW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241000196324 Embryophyta Species 0.000 description 1
- 241001643597 Evas Species 0.000 description 1
- YIVJZNGAASQVEM-UHFFFAOYSA-N Lauroyl peroxide Chemical compound CCCCCCCCCCCC(=O)OOC(=O)CCCCCCCCCCC YIVJZNGAASQVEM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- CERQOIWHTDAKMF-UHFFFAOYSA-M Methacrylate Chemical compound CC(=C)C([O-])=O CERQOIWHTDAKMF-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 239000006057 Non-nutritive feed additive Substances 0.000 description 1
- 239000004743 Polypropylene Substances 0.000 description 1
- 241000872198 Serjania polyphylla Species 0.000 description 1
- 239000006230 acetylene black Substances 0.000 description 1
- 238000005054 agglomeration Methods 0.000 description 1
- 230000002776 aggregation Effects 0.000 description 1
- HSFWRNGVRCDJHI-UHFFFAOYSA-N alpha-acetylene Natural products C#C HSFWRNGVRCDJHI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 description 1
- 239000003738 black carbon Substances 0.000 description 1
- QYMGIIIPAFAFRX-UHFFFAOYSA-N butyl prop-2-enoate;ethene Chemical compound C=C.CCCCOC(=O)C=C QYMGIIIPAFAFRX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 1
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 239000000498 cooling water Substances 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 1
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 1
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- LSXWFXONGKSEMY-UHFFFAOYSA-N di-tert-butyl peroxide Chemical compound CC(C)(C)OOC(C)(C)C LSXWFXONGKSEMY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 229910001873 dinitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- HDERJYVLTPVNRI-UHFFFAOYSA-N ethene;ethenyl acetate Chemical group C=C.CC(=O)OC=C HDERJYVLTPVNRI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QHZOMAXECYYXGP-UHFFFAOYSA-N ethene;prop-2-enoic acid Chemical group C=C.OC(=O)C=C QHZOMAXECYYXGP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VXNZUUAINFGPBY-UHFFFAOYSA-N ethyl ethylene Natural products CCC=C VXNZUUAINFGPBY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920006244 ethylene-ethyl acrylate Polymers 0.000 description 1
- 125000002534 ethynyl group Chemical group [H]C#C* 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 230000000977 initiatory effect Effects 0.000 description 1
- 239000011810 insulating material Substances 0.000 description 1
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 1
- 239000012212 insulator Substances 0.000 description 1
- 125000001449 isopropyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])(*)C([H])([H])[H] 0.000 description 1
- 239000000314 lubricant Substances 0.000 description 1
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 1
- 239000000155 melt Substances 0.000 description 1
- 125000005395 methacrylic acid group Chemical group 0.000 description 1
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 1
- 150000001451 organic peroxides Chemical class 0.000 description 1
- 239000007800 oxidant agent Substances 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 238000010525 oxidative degradation reaction Methods 0.000 description 1
- 229920001155 polypropylene Polymers 0.000 description 1
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 239000000376 reactant Substances 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 239000000454 talc Substances 0.000 description 1
- 229910052623 talc Inorganic materials 0.000 description 1
- 125000000383 tetramethylene group Chemical group [H]C([H])([*:1])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])[*:2] 0.000 description 1
- 229920005992 thermoplastic resin Polymers 0.000 description 1
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01B—CABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
- H01B3/00—Insulators or insulating bodies characterised by the insulating materials; Selection of materials for their insulating or dielectric properties
- H01B3/18—Insulators or insulating bodies characterised by the insulating materials; Selection of materials for their insulating or dielectric properties mainly consisting of organic substances
- H01B3/30—Insulators or insulating bodies characterised by the insulating materials; Selection of materials for their insulating or dielectric properties mainly consisting of organic substances plastics; resins; waxes
- H01B3/42—Insulators or insulating bodies characterised by the insulating materials; Selection of materials for their insulating or dielectric properties mainly consisting of organic substances plastics; resins; waxes polyesters; polyethers; polyacetals
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01B—CABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
- H01B1/00—Conductors or conductive bodies characterised by the conductive materials; Selection of materials as conductors
- H01B1/20—Conductive material dispersed in non-conductive organic material
- H01B1/24—Conductive material dispersed in non-conductive organic material the conductive material comprising carbon-silicon compounds, carbon or silicon
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
- C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
- C08K3/02—Elements
- C08K3/04—Carbon
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L2203/00—Applications
- C08L2203/20—Applications use in electrical or conductive gadgets
- C08L2203/202—Applications use in electrical or conductive gadgets use in electrical wires or wirecoating
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L23/00—Compositions of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Compositions of derivatives of such polymers
- C08L23/02—Compositions of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Compositions of derivatives of such polymers not modified by chemical after-treatment
- C08L23/04—Homopolymers or copolymers of ethene
- C08L23/08—Copolymers of ethene
- C08L23/0846—Copolymers of ethene with unsaturated hydrocarbons containing other atoms than carbon or hydrogen atoms
- C08L23/0869—Acids or derivatives thereof
- C08L23/0876—Neutralised polymers, i.e. ionomers
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L2312/00—Crosslinking
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P20/00—Technologies relating to chemical industry
- Y02P20/50—Improvements relating to the production of bulk chemicals
- Y02P20/582—Recycling of unreacted starting or intermediate materials
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
- Y10T428/29—Coated or structually defined flake, particle, cell, strand, strand portion, rod, filament, macroscopic fiber or mass thereof
- Y10T428/2913—Rod, strand, filament or fiber
- Y10T428/2927—Rod, strand, filament or fiber including structurally defined particulate matter
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
- Y10T428/29—Coated or structually defined flake, particle, cell, strand, strand portion, rod, filament, macroscopic fiber or mass thereof
- Y10T428/2913—Rod, strand, filament or fiber
- Y10T428/2933—Coated or with bond, impregnation or core
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
- Y10T428/29—Coated or structually defined flake, particle, cell, strand, strand portion, rod, filament, macroscopic fiber or mass thereof
- Y10T428/2913—Rod, strand, filament or fiber
- Y10T428/2933—Coated or with bond, impregnation or core
- Y10T428/294—Coated or with bond, impregnation or core including metal or compound thereof [excluding glass, ceramic and asbestos]
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
- Y10T428/29—Coated or structually defined flake, particle, cell, strand, strand portion, rod, filament, macroscopic fiber or mass thereof
- Y10T428/2913—Rod, strand, filament or fiber
- Y10T428/2933—Coated or with bond, impregnation or core
- Y10T428/294—Coated or with bond, impregnation or core including metal or compound thereof [excluding glass, ceramic and asbestos]
- Y10T428/2942—Plural coatings
- Y10T428/2947—Synthetic resin or polymer in plural coatings, each of different type
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Dispersion Chemistry (AREA)
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
- Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)
- Organic Insulating Materials (AREA)
- Processes Of Treating Macromolecular Substances (AREA)
- Conductive Materials (AREA)
- Manufacturing Of Electric Cables (AREA)
- Communication Cables (AREA)
- Polymerisation Methods In General (AREA)
- Processes Specially Adapted For Manufacturing Cables (AREA)
Abstract
Una composición semiconductora para cables eléctricos que, en base al peso total de la composición, comprende: (a) 50 - 90 % en peso de un copolímero de etileno, (b) negro de carbono en una cantidad al menos suficiente para hacer la composición semiconductora, (c) 0 - 8 % en peso de un agente reticulante tipo peróxido, y (d) 0 - 8 % en peso de aditivos convencionales, caracterizada porque el copolímero de etileno (a) es un copolímero heterogéneo de (met)acrilato de alquilo - etileno, que además de restos de etileno comprende 2 - 10 % en moles de un resto de comonómero de (met)acrilato de alquilo, elegido entre (met)acrilato de metilo, (met)acrilato de etilo, (met)acrilato de (iso-)propilo y (met)acrilato de butilo, y el punto de fusión del mismo es al menos 95 °C y es mayor que (108, 5 - 1, 7 x (% en moles de comonómero de (met)acrilato de alquilo)) grados centígrados.
Description
Cable eléctrico y método para su producción.
La presente invención se refiere a cables
eléctricos y particularmente la invención se refiere a capas
semiconductoras de cables eléctricos, preferentemente capas
semiconductoras reticuladas de cables eléctricos, y más
preferentemente a capas semiconductoras interiores y exteriores de
cables eléctricos no desprendibles.
Los cables eléctricos y particularmente los
cables para energía eléctrica de medio y alto voltaje se componen
de una variedad de capas de polímero extruidos alrededor del
conductor eléctrico. El conductor eléctrico generalmente está
revestido en primer lugar con una capa semiconductora interna
seguida de una capa aislante, y a continuación una capa
semiconductora externa. A estas capas, además se pueden añadir
capas adicionales, tales como una capa de barrera de agua y una
capa de envoltura.
La capa aislante y las capas semiconductoras
normalmente consisten en homo- y/o copolímeros de etileno que
preferentemente están reticulados. En la actualidad, el material
aislante de cables predominante en relación con la extrusión de los
cables es el LDPE (del inglés, low density polyethylene
-polietileno de baja densidad-, es decir, polietileno preparado
mediante polimerización por radicales a elevada temperatura)
reticulado mediante la adición de peróxido, por ejemplo peróxido de
dicumilo. La capa semiconductora interior normalmente comprende un
copolímero de etileno, tal como un copolímero de acetato de vinilo -
etileno (EVA, del ingles ethylene - vinyl acetate copolymer). La
composición de la capa semiconductora exterior difiere dependiendo
de si se tiene que desprender o no. Normalmente una capa
semiconductora desprendible comprende un copolímero de etileno, tal
como un EVA junto con una goma de acrilonitrilo - butadieno (NBR,
del inglés acrylonitrile - butadiene rubber) y suficiente negro de
carbono para hacer la composición semiconductora. Una capa
semiconductora exterior no desprendible (unida) puede comprender
EVA, EEA o EBA junto con una cantidad de negro de carbono
suficiente para hacer la composición semiconductora.
Como un ejemplo de las composiciones
semiconductoras tipo no desprendibles, se puede hacer mención al
documento de patente EP 0 057 604 que describe, en sus ejemplos,
tres composiciones semiconductoras, donde la composición
semiconductora A contenía 59,25% en peso de un EVA que contenía 20%
en peso de comonómero de acetato de vinilo (VA, del inglés vinyl
acetate), 40,00% en peso de negro de acetileno, 0,2% en peso de
antioxidante y 0,55% en peso de agente reticulante peróxido de
dicumilo (DCP, del inglés dicumyl peroxide), la composición B
contenía 83,8% en peso de un EVA que contenía 18% en peso de
comonómero de VA, 15% en peso de negro de Ketchen, 0,2% en peso de
antioxidante y 1,0% en peso de DCP y la composición C contenía
61,2% en peso de un EVA que contenía 20% en peso de comonómero de
VA, 38% en peso de negro de horno, 0,2% en peso de antioxidante y
0,6% en peso de DCP.
Como un ejemplo de composiciones semiconductoras
desprendibles para cables eléctricos de la técnica anterior, se
puede hacer mención al documento de patente
US-A-4.286.023 que describe una
composición de polímero para cables eléctricos que comprende (A) un
copolímero de etileno elegido del grupo que consiste de copolímeros
de acrilato de alquilo - etileno que contienen aproximadamente 15 -
45% en peso de acrilato de alquilo, siendo dicho acrilato de
alquilo elegido del grupo que consiste de ésteres de alquilo de
C_{1}-C_{8} del ácido met(acrílico),
tales como acrilato de metilo, acrilato de etilo, metacrilato de
metilo, acrilato de butilo, acrilato de
2-etilhexilo y semejantes, y copolímeros de acetato
de vinilo - etileno que contienen aproximadamente 15 - 45% en peso
de acetato de vinilo, (B) un copolímero de acrilonitrilo -
butadieno (goma de nitrilo) que contiene aproximadamente 10 - 50%
en peso de acrilonitrilo, (C) negro de carbono conductor, y (D) un
peróxido como agente reticulante, en el que la relación en peso A:B
= 1:9 a 9: 1; C:(A+B) = 0,1 a 1,5, y D está presente en una cantidad
de 0,2 - 5% en peso de la composición total.
Se debería hacer notar que el documento de
patente US-A-4.286.023 se refiere a
capas semiconductoras exteriores desprendibles. No se describen
capas semiconductoras interiores y exteriores no desprendibles.
También se debería hacer notar que, según el
documento de patente
US-A-4.286.023, el copolímero de
acetato de vinilo - etileno (A) es el componente preferente. Si el
componente (A) se elige de ésteres de alquilo de
C_{1}-C_{8} del ácido acrílico y del ácido
metacrílico, el copolímero preferente es el copolímero de acrilato
de etilo - etileno.
Aunque las composiciones de la técnica anterior
para capas semiconductoras en cables eléctricos son satisfactorias
para muchas aplicaciones, existe siempre un deseo de mejorar sus
características y eliminar o reducir algunas de las desventajas que
puedan tener.
Una desventaja del EVA que se usa
convencionalmente en las capas semiconductoras es que a elevadas
temperaturas, tales como las que ocurren durante la composición de
la composición semiconductora, el EVA empieza a descomponerse y
genera ácido acético a aproximadamente 150ºC. Al mismo tiempo en la
cadena de polímero se forman dobles enlaces. El ácido acético, que
es muy corrosivo, especialmente a elevadas temperaturas, ataca al
equipo de proceso y produce una corrosión no deseable en el mismo.
Esto se puede contrarrestar, en un cierto grado, mediante la
construcción del equipamiento de materiales especiales, resistentes
a la corrosión los cuales, sin embargo, son caros y añaden costes
de inversión en la fabricación del cable. La liberación de ácido
acético también es un factor negativo desde el punto de vista
medioambiental. Además, la formación de dobles enlaces en la cadena
del polímero en la generación del ácido acético puede producir la
formación de gel y reticulación no deseada.
Otra desventaja del EVA como material para las
capas semiconductoras de cables eléctricos se manifiesta por si
misma cuando los cables se reticulan (vulcanizan). La reticulación
generalmente se lleva a cabo en un tubo de vulcanización de
aproximadamente 100 - 200 m de largo, en donde la reticulación
debería tener lugar tal rápida y completa como sea posible. Para
cables convencionales que tienen capas que contienen EVA
semiconductor, la reticulación se lleva a cabo a temperaturas de
aproximadamente 260 - 300ºC, preferentemente
270-285ºC. Se aplica una presión de nitrógeno gas
de aproximadamente 8 - 10 bares en el tubo de vulcanización lo que
contribuye a prevenir el proceso de oxidación manteniendo al oxígeno
del aire alejado y para reducir la formación de microcavidades,
también llamadas huecos, en las capas de polímero. Como se explica
anteriormente en relación con la composición del EVA, la elevada
temperatura en la reticulación del EVA también causa la generación
de ácido acético y la formación de gel. Una temperatura más elevada
en la etapa de reticulación comparada con la etapa de composición
da como resultado correspondientemente una mayor generación de ácido
acético y de formación de gel. Además de tener un olor molesto, el
ácido acético generado significa una perdida de VA procedente de la
capa que contiene EVA y, probablemente relacionado con ello, una
reducción en la capacidad de ser desprendida cuando se fabrican
cables con una capa que contiene EVA semiconductor exterior.
Además, el ácido acético liberado condensa en el tubo de
vulcanización junto con otras sustancias volátiles y forma un
líquido pegajoso viscoso en la parte inferior del tubo de
vulcanización. Este líquido se debe eliminar del tubo de
vulcanización, ya que de otra manera tiende a adherirse y a
contaminar la superficie del cable. Esto implica la parada de la
producción y una menor productividad.
Otro problema con los cables eléctricos es el
denominado fenómeno de retracción, que se manifiesta en si mismo y
en particular cuando se usan composiciones semiconductoras en base
a tipo EEA o EBA estándar como capas semiconductoras internas en
cables con conductores sólidos. Este problema se relaciona con el
hecho de que el conductor de metal del cable y las capas de
revestimiento de polímero del cable se retraen de manera diferente
cuando se enfrían. Después de fabricar el cable mediante extrusión
y reticulación de las capas de polímero alrededor del conductor de
metal como ya se ha descrito, el cable se corta en longitudes de
una dimensión apropiada y se enfría a temperatura ambiente. En el
enfriamiento, las capas de polímero del cable se retraen más que el
conductor metálico. Esta retracción disminuye el diámetro del
revestimiento del cable y también disminuye la longitud a lo largo
del cable. La retracción a lo largo mencionada en último lugar hace
que el conductor de metal sobresalga más allá del revestimiento del
cable en ambos extremos del cable (el revestimiento se retrae hacia
atrás en relación al conductor metálico). La retracción del
revestimiento del cable también depende de la adhesión entre el
revestimiento, más particularmente de la capa semiconductora
interior, y el conductor de metal. Cuanto mejor es la adhesión
entre la capa semiconductora interior y el conductor de metal,
menor es la retracción, debido a que el incremento de la fricción en
el conductor inhibe la relajación de la capa de polímero. El
acrilato de etilo - etileno (EEA, del inglés ethylene ethyl
acrylate) tipo estándar o acrilato de butilo - etileno (EBA, del
inglés ethylene - butyl acrylate), por ejemplo EEA o EBA con una
distribución del comonómero substancialmente uniforme o aleatoria,
exhiben una cantidad relativamente elevada de retracción en
comparación con el EVA debido a la pobre adhesión al conductor. Se
debería añadir que el fenómeno de retracción es más pronunciado
para cables con un conductor sólido que para cables con conductores
de hebras debido a la menor área de contacto entre el metal y el
polímero en el primero de los casos mencionados.
Si uno intenta superar el problema de la
retracción del EEA y EBA tipo estándar mediante el incremento de la
cantidad de EA y BA en el polímero, respectivamente, las
características mecánicas de los polímeros EEA y EBA se deterioran
hasta un grado inaceptable. Esto explica porqué EEA y EBA no han
sustituido al EVA como polímero para capa semiconductora interna de
cables eléctricos con un conductor eléctrico.
En resumen, el EVA se usa normalmente como
polímero para capas semiconductoras de cables eléctricos, aunque
tiene una estabilidad térmica pobre y se descompone con generación
de ácido acético a elevadas temperaturas. El EEA y el EBA se usan
como polímeros para capas semiconductoras exteriores unidas y para
capas semiconductoras interiores sólo en cables con conductores
estándar, debido al problema arriba mencionado de la retracción.
La presente invención se basa en el
descubrimiento de que los problemas arriba mencionados y las
desventajas de la técnica anterior se solucionan o se alivian
mediante el uso de copolímeros heterogéneos o no uniformes
específicos de (met)acrilato de alquilo - etileno.
Por el término "heterogéneo" usado en la
presente invención se entiende un copolímero con las unidades del
comonómero distribuidas no aleatoriamente en las cadenas de
polímero a diferencia de un copolímero homogéneo en el que las
unidades del comonómero están distribuidas de manera aleatoria en
las cadenas del polímero. Generalmente, los copolímeros homogéneos
se obtienen mediante polimerización en un autoclave. El término
"(met)acrilato de alquilo" usado en la presente
invención se refiere a acrilato de alquilo además de metacrilato de
alquilo. Los copolímeros de (met)acrilato de alquilo -
etileno tienen elevados puntos de fusión, son muy estables a la
temperatura y no desprenden ácido acético alguno cuando se procesan
a temperaturas que podrían ser críticas para una composición en basa
a EVA. Además, los copolímeros de (met)acrilato de alquilo -
etileno específicos según la presente invención sorprendentemente
reducen la cantidad de negro de carbono requerida para hacer la
composición semiconductora, algo que le confiere una ventaja
económica diferente.
Así, la presente invención proporciona una
composición semiconductora para cables eléctricos que, en base al
peso total de la composición comprende:
- (a)
- 50 - 90% en peso de un copolímero de etileno,
- (b)
- negro de carbono en una cantidad al menos suficiente para hacer la composición semiconductora,
- (c)
- 0 - 8% en peso de un agente reticulante tipo peróxido, y
- (d)
- 0 - 8% en peso de aditivos convencionales,
caracterizada porque
el copolímero de etileno (a) es un copolímero
heterogéneo de (met)acrilato de alquilo - etileno, que
además de restos de etileno comprende 2 -10% en moles de un resto
de comonómero de (met)acrilato de alquilo, elegido de entre
(met)acrilato de metilo, (met)acrilato de etilo,
(met)acrilato de (iso-)propilo y (met)acrilato de
butilo, y el punto de fusión del mismo es al menos 95ºC y es mayor
que (108,5 - 1,7 x (% moles de comonómero de (met)acrilato de
alquilo)) grados centígrados.
La presente invención también proporciona un
cable eléctrico que incluye un conductor que, en orden del interior
al exterior, está rodeado por una capa semiconductora interior, una
capa aislante, y una capa semiconductora exterior, procediendo al
menos una de dichas capas semiconductoras interiores y exteriores
de una composición semiconductora que, en base al peso total de la
composición, comprende
- (a)
- 50 - 90% en peso de un copolímero de etileno,
- (b)
- negro de carbono en una cantidad al menos suficiente para hacer la composición semiconductora,
- (c)
- 0 - 8% en peso de un agente reticulante tipo peróxido, y
- (d)
- 0 - 8% en peso de aditivos convencionales,
caracterizada porque
el copolímero de etileno (a) es un copolímero
heterogéneo de (met)acrilato de alquilo - etileno, que
además de restos de etileno comprende 2 - 10% en moles de un resto
de copolímero de (met)acrilato de alquilo, elegido entre
(met)acrilato de metilo, (met)acrilato de etilo,
(met)acrilato de (iso-propilo) y
(met)acrilato de butilo, y el punto de fusión del mismo es
al menos 95ºC y es mayor que (108,5 - 1,7 x (% moles de comonómero
de (met)acrilato de alquilo)) grados centígrados.
La presente invención además proporciona un
método de producción de una capa semiconductora reticulada de un
cable eléctrico que incluye un conductor, en orden del interior al
exterior, está rodeado por una capa semiconductora interior, una
capa aislante, y una capa semiconductora exterior, procediendo al
menos una de dichas capas semiconductoras interiores y exteriores
de una composición semiconductora, susceptible de ser reticulada
que, en base al peso total de la composición, comprende
- (a)
- 50 - 90% en peso de un copolímero de etileno,
- (b)
- negro de carbono en una cantidad al menos suficiente para hacer la composición semiconductora,
- (c)
- 0 - 8% en peso de un agente reticulante tipo peróxido, y
- (d)
- 0 - 8% en peso de aditivos convencionales,
caracterizada porque
el copolímero de etileno (a) es un copolímero
heterogéneo de (met)acrilato de alquilo - etileno, que
además de restos de etileno comprende 2 -10% en moles de un resto
de comonómero de (met)acrilato de alquilo, elegido entre
(met)acrilato de metilo, (met)acrilato de etilo,
(met)acrilato de (iso-)propilo y (met)acrilato de
butilo, y el punto de fusión del mismo es al menos 95ºC y es mayor
que (108,5 - 1,7 x (% moles de comonómero de (met)acrilato de
alquilo)) grados centígrados, y la composición se reticula a una
temperatura de 300 - 400ºC.
Las características y ventajas adicionales que
caracterizan a la presente invención se apreciarán de la siguiente
memoria descriptiva y de las reivindicaciones adjuntas.
Como se menciona anteriormente, la composición
semiconductora según la presente invención difiere de las
composiciones que contienen EVA semiconductoras anteriores en que
no genera ácido acético alguno a elevadas temperaturas. Esto es una
ventaja importante, ya que significa que la corrosión del equipo
cuando se procesa la composición se reducirá o eliminará mucho. Por
lo tanto, no es necesario usar materiales muy resistentes a la
corrosión y caros para el equipo. Además, la ausencia de generación
de ácido acético molesto, significa una mejora sustancial del medio
ambiente laboral en las plantas que producen la composición
semiconductora y de los cables eléctricos que contienen las
mismas.
Otra importante ventaja de la presente invención
es la estabilidad térmica de copolímeros de (met)acrilato de
alquilo - etileno y, por consiguiente, de las composiciones que
contienen cualquiera de los mismos. Esta estabilidad térmica
significa que la composición se puede calentar a temperaturas
superiores, por ejemplo durante la formación de la composición y
reticulación (vulcanización) que otras composiciones conocidas tales
como EVA sin ningún riesgo de descomposición de la composición. Si
se incrementa la temperatura de composición, su viscosidad se
reduce y la viscosidad reducida significa que la energía requerida
para formar la composición también se reduce, es decir se puede
formar una mayor cantidad de composición con la misma cantidad de
energía en comparación con las composiciones convencionales. Este
hecho se puede usar para secar ventaja de dos formas, a saber la
misma cantidad de composición se puede formar durante el mismo
periodo de tiempo con una cantidad de energía menor, o se puede
formar una mayor cantidad de composición durante el mismo periodo de
tiempo con la misma cantidad de energía, es decir se incrementa la
productividad. En ambos casos, la presente invención da como
resultado un procesado de la composición más económico y con ahorro
de costes.
Como una ilustración de lo expuesto arriba, EVA
se compone a una temperatura de aproximadamente 175 - 180ºC,
mientras que los copolímeros de (met)acrilato de alquilo -
etileno de la presente invención se pueden componer a una
temperatura aproximadamente superior en 25ºC gracias a su superior
resistencia a la degradación termo-oxidativa. Esto
significa que la "ventana" de procesado es mucho más amplia
para los copolímeros de (met)acrilato de alquilo - etileno
de la presente invención que para el EVA y también que la
productividad se puede incrementar para los copolímeros de
(met)acrilato de alquilo - etileno de la presente invención
en comparación con el EVA.
Como una ilustración adicional, las composiciones
EVA de la técnica anterior se reticulan a aproximadamente 260 -
300ºC, preferentemente aproximadamente 270-285
248ºC, y no se unas temperaturas superiores a aproximadamente 300ºC
por causa de la excesiva generación de ácido acético. En
comparación, los copolímeros que contienen (met)acrilato de
alquilo-etileno de la presente invención se pueden
reticular a temperaturas de hasta aproximadamente 400ºC,
preferentemente hasta aproximadamente 390ºC sin inconvenientes.
Aunque, como para las composiciones EVA conocidas, el límite de
temperatura de reticulación inferior de la presente invención es
aproximadamente 260ºC, es un aspecto específico de la presente
invención reticular composiciones que contienen copolímero
(met)acrilato de alquilo - etileno de la presente invención
a temperaturas más elevadas de aproximadamente 300 - 400ºC,
preferentemente aproximadamente 360 - 390ºC.
Esta temperatura elevada de reticulación da como
resultado una reticulación más rápida, lo que hace posible una
mayor velocidad de línea en la producción de cable. De este modo,
la velocidad de línea cuando se produce un cable con una capa
semiconductora que contiene un copolímero de (met)acrilato
de alquilo - etileno reticulado según la presente invención se
puede incrementar en 10 - 30% en comparación con la velocidad de
línea de un cable comparable con una capa que contiene EVA
semiconductor reticulado.
La circunstancia de que la temperatura, en el
caso de los copolímeros de (met)acrilato de alquilo -
etileno reticulados de la presente invención, pueda ser tanto como
aproximadamente 100ºC mayor que en el caso de un EVA reticulado se
considera que, cuando comprenden los copolímeros de
(met)acrilato de alquilo - etileno de la presente invención,
la ventaja de la temperatura para el EVA es de "sólo"
aproximadamente 25ºC, se puede explicar por el hecho de que la
reticulación se lleva a cabo en una atmósfera esencialmente no
oxidante, mientras que el oxígeno está en algún grado presente
durante la composición, especialmente en relación con las paradas
de producción. De ese modo, cualquier degradación durante la
reticulación es esencialmente de una naturaleza térmica, mientras
que es de una naturaleza termo-oxidativa durante la
composición.
Mientras que EMMA y EVA tipo estándar y los
correspondientes copolímeros heterogéneos de la presente invención
muestran una adhesión al conductor metálico similar a la de un EVA
que contiene un comonómero similar, éste no es el caso para el EEA:
s y EEA: s estándar. Una ventaja especial de los
EE(M)A, EP(M)A, y EB(M)A
heterogéneos de la presente invención, en comparación con los EEA y
EBA estándar, más o menos homogéneos, es que, a un cierto contenido
en comonómero, su adhesión a un conductor sólido se mejora de forma
que el fenómeno de retracción ya no es de importancia.
Quizás, la más importante y realmente
sorprendente ventaja de la presente invención es que el copolímero
de (met)acrilato de alquilo - etileno no uniforme específico
de la presente invención reduce de forma marcada la cantidad de
negro de carbono que es necesaria para hacer semiconductora a la
capa semiconductora. Generalmente, se requiere aproximadamente 2 -
3% en peso menos de negro de carbono con el copolímero de
(met)acrilato de alquilo - etileno no homogéneo de la
invención que con otros copolímeros de (met)acrilato de
alquilo - etileno uniformes que tienen contenidos de comonómeros
correspondientes. De este modo se obtendrá un uso más eficaz del
negro de carbono. Dado que el negro de carbono es un componente
caro, el requerimiento reducido para el negro de carbono de la
presente invención es una ventaja importante. La razón por la que
se requiere menos negro de carbono en la composición semiconductora
según la presente invención en comparación con otras composiciones
semiconductoras de la técnica anterior no está totalmente clara. Sin
estar relacionados con teoría específica alguna, aún encontramos
que probablemente la razón está en el hecho de que los polímeros de
la presente invención realmente forman sistemas de dos fases
heterogéneas, que consisten más o menos en una primera fase de LDPE
libre de comonómero y en una segunda fase de copolímero de
(met)acrilato de alquilo - etileno rico en comonómero. El
negro de carbono en su totalidad tiende a depositarse en la fase
rica en comonómero, lo que formará líneas dentro de la matriz tipo
LDPE, las líneas mejorarán la conductividad.
El sistema de dos fases también probablemente es
un factor importante detrás de una adhesión aumentada al conductor
metálico, en tanto que una fase rica en comonómero tenderá a
enriquecerse a lo largo de la superficie del conductor metálico y de
este modo contribuirá al incremento de la adhesión. La consecuencia
de esto es que se necesita menos comonómero para alcanzar una
suficiente adhesión y existe menos retracción, lo que reducirá el
coste de la composición ya que el comonómero es más caro que el
etileno.
En resumen, para su uso en capas semiconductoras
interiores y exteriores, preferentemente capas semiconductoras
interiores y exteriores reticuladas, la composición que contiene
(met)acrilato de alquilo - etileno heterogénea según la
presente invención muestra ventajas sustanciales y decisivas, no
sólo en comparación con EVA, sino sorprendentemente también en
comparación con copolímeros de acrilato de alquilo - etileno.
Como ya se estableció, la composición
semiconductora de la invención comprende como un componente (a) 50
- 90% en peso de un copolímero de (met)acrilato de alquilo -
etileno, en base al peso total de la composición. Las cantidades
relativas de copolímero y de negro de carbono usadas dependen del
tipo de negro de carbón usado, ya que la conductividad de éste
último difiere del tipo. La cantidad de comonómero de
(met)acrilato de alquilo en el copolímero de
(met)acrilato de alquilo - etileno es preferentemente 3 - 25%
en peso, más preferentemente 7 - 18% en peso, cuando, como en la
presente invención, se tiene la intención para unir capas
semiconductoras exteriores o capas semiconductoras interiores.
Cuando las cantidades de comonómero de (met)acrilato de
alquilo y de copolímero están dentro de los intervalos
establecidos, se puede alcanzar una comportamiento óptimo para la
capa semiconductora. Cuando se usa un EM(M)A, su
contenido en comonómero, en % peso, es relativamente menor que para
un EB(M)A, dependiendo de la cantidad de comonómero
necesaria para obtener la suficiente adhesión al conductor
metálico, de la suficientemente buena dispersión del negro de
carbono, etc.,
Para hacer la composición semiconductora, se
incluye negro de carbono como un componente (b). Por supuesto, la
cantidad de negro de carbono debería ser al menos suficiente para
hacer la composición semiconductora y de este modo, dependerá del
tipo de negro de carbono usado y la conductividad obtenida por el
uso del mismo. Preferentemente, la composición contiene 15 - 45% en
peso de negro de carbono, más preferentemente 30 - 40% en peso, en
base al peso total de la composición. Se puede usar cualquier negro
de carbono que proporcione su conductividad eléctrica. Ejemplos de
negros de carbono apropiados incluyen los negros de horno y los
negros de acetileno.
La composición de la invención preferentemente es
susceptible de ser reticulada e incluye un agente reticulante tipo
peróxido como un componente (c). La cantidad de agente reticulante
tipo peróxido es 0,2 - 8% en peso, preferentemente 0,6 - 2% en
peso. Ejemplos de agentes reticulantes apropiados incluyen
peróxidos orgánicos tales como peróxido de dicumilo,
bis(t-butilperoxi)diisopropilbenceno,
y
2,5-dimetil-2,5di(t-butilperoxi)hexeno-3.
Además de los componentes anteriores, la
composición semiconductora de la presente invención puede también
como componente (d) comprender hasta aproximadamente 8% en peso,
preferentemente hasta 4% en peso, en base al peso total de la
composición, de aditivos convencionales, tales como agentes de
ayuda al procesado, estabilizantes, antioxidantes, retardadores de
quemado, aditivos que retardan la formación de arborescencias (WTR,
del inglés water tree rearding additives), cargas y
lubricantes.
El copolímero de (met)acrilato de alquilo
no uniforme específico de la presente invención no se describirá en
gran detalle. Por motivos de simplicidad, se describirá con
referencia a EMA, pero se debería entender que se tiene la intención
de que además comprende EMMA, EE(M)A,
EP(M)A, y EB(M)A.
En contraste con la técnica anterior general
relacionada con copolímeros EMA en donde el objetivo es obtener una
distribución uniforme o aleatoria del monómero del copolímero, una
característica que distingue a la presente invención es que el
copolímero EMA es no uniforme (heterogéneo) lo que ínter alia tiene
como resultado un punto de fusión aumentado del copolímero EMA.
Se ha encontrado que el punto de fusión del
copolímero de (met)acrilato de alquilo - etileno se puede
usar como una medida relativa de su heterogeneidad. La explicación
de este fenómeno se cree que es la siguiente. En un copolímero
homogéneo, la longitud de los segmentos de etileno más largos de
las moléculas del polímero es menor que en un copolímero
heterogéneo con la misma cantidad de comonómero. Los segmentos de
etileno contribuyen a la cristalinidad del polímero y cuanto más
largos son los segmentos de etileno más largos serán los cristales.
En consecuencia, los segmentos de etileno más largos de un
copolímero heterogéneo forman cristales más grandes que los
segmentos cortos de un copolímero heterogéneo. Como los cristales
grandes funden a una temperatura mayor que los cristales pequeños,
el punto de fusión de un copolímero heterogéneo llega a ser mayor
que el de su correspondiente copolímero homogéneo.
Se sabe como preparar copolímeros de acrilato de
alquilo - etileno no uniformes que tienen puntos de fusión
aumentados, y como ejemplos de la técnica anterior se pueden
mencionar los documentos de patente U.S. 5.543.233 y JP 62273214
A.
De ese modo, el documento de patente U.S.
5.543.233 describe un laminado de un copolímero de acrilato de
alquilo - etileno y polipropileno en el que el acrilato de alquilo
- etileno se dice que tiene una resistencia a la adhesión y punto de
fusión mejorados. Según esta referencia, el copolímero de acrilato
de alquilo - etileno se prepara en un reactor de polimerización
tipo autoclave de alta presión de múltiples zonas mediante la
alimentación de diferentes relaciones de etileno a comonómero de
acrilato de alquilo en al menos dos zonas de reacción del reactor
autoclave. En las zonas de reacción la mezcla se agita para
producir un buen mezclamiento radial y longitudinal.
De forma adicional, el documento de patente JP
62273214 A, que está restringido a copolímeros acrilato de etilo -
etileno, describe un copolímero de acrilato de etilo - etileno de
un alto punto de fusión que contiene 3 - 40% en peso de acrilato de
etilo. Este copolímero de acrilato de etilo - etileno se produce
en un reactor tubular a una presión de 2.300 - 3.000 kg/cm^{2} y
a una temperatura media de reacción que está específicamente
restringida a 190 - 230ºC. Este pequeño intervalo de temperatura de
reacción indica una baja conversión (porcentaje en peso de monómero
que reacciona a monómeros alimentados al reactor) que no es
deseable. El etileno se introduce por una entrada del reactor y
opcionalmente al menos en una sección lateral, y el acrilato de
etilo se introduce por una entrada del reactor. Se dice que el
copolímero es apto como material aislante eléctrico, por ejemplo
hilo o cable eléctrico, para la fabricación de molduras, por
ejemplo, conducciones, revestimientos aislantes o mezclado con otras
resinas termoplásticas.
En la presente invención se ha descubierto que
para obtener un copolímero no uniforme, como un copolímero EMA no
uniforme en una manera simple y uniforme es preferible utilizar un
reactor tubular. Los reactores del tipo autoclave estándar, tales
como reactores autoclave agitados que generalmente se usan para
preparar copolímeros EMA producen copolímeros uniformes. La razón
para esto es que la concentración de comonómero es más o menos la
misma en todo el reactor (en el estado estacionario). Aunque
teóricamente sería posible preparar copolímeros no uniformes en un
reactor autoclave con múltiples zonas de inyección y procesado con
mezclamiento múltiple, esto no es preferido en la presente
invención. Un reactor, tal como los reactores autoclave en general
es más apropiado para la producción de copolímeros uniformes que
para copolímeros no uniformes. Además, la velocidad de conversión
de dicho reactor es inferior a la de un reactor tubular. Otras
razón por la que los reactores tubulares son preferidos para
producir un copolímero no uniforme, como un copolímero EMA no
uniforme es que a lo largo del reactor tubular tendrá lugar un
gradiente de concentración de comonómero de MA y este gradiente
tiene como resultado una variación en la composición de las cadenas
del copolímero. El monómero MA, que es un monómero más reactivo que
el monómero de etileno, se agota más rápido que el monómero de
etileno durante el curso de la reacción de polimerización y esto
cambia substancialmente la composición del copolímero que se esta
formado. En otras palabras, la concentración de comonómero es mayor
en aquellas partes de las cadenas moleculares que se forman más
cerca de los puntos de alimentación del comonómero. Alimentando la
mayoría o todo el comonómero en la parte frontal del reactor
tubular, mientras que se alimenta el etileno en los puntos
adicionales de inyección, tales como uno o más puntos de inyección
laterales, se puede obtener una elevada extra heterogeneidad.
Cuando más no uniforme es el copolímero EMA producido, más elevado
es su punto de fusión. Para obtener un punto de fusión lo más
elevado posible, el gradiente de la concentración de comonómero MA
debería ser, de este modo, lo más grande posible, es decir la
concentración de monómero MA debería disminuir lo más rápido
posible.
Los reactores tubulares para su uso en la
presente invención se conocen per se y no necesitan
discutirse en detalle en la presente invención. En su forma más
simple, el reactor tubular comprende un tubo que define la zona de
reacción o de polimerización; compresor(es) para alimentar
los reactivos (monómeros e iniciador, por ejemplo un peróxido) al
reactor tubular bajo alta presión; una entrada o punto de inyección
individual para alimentar los reactivos al reactor; una salida del
reactor tubular para el copolímero acabado; y un sistema de
recirculación para recircular los reactivos no reaccionados.
Un tipo más preferente de reactor tubular que
hace posible producir copolímeros más no uniformes y de este modo,
copolímeros EMA de punto de fusión más elevado es el reactor
tubular de múltiples zonas. El reactor tubular de múltiples zonas
tiene al menos dos entradas o puntos de inyección para los
reactivos, tales como un punto de inyección en la entrada o en el
extremo aguas arriba del reactor y uno o más puntos de inyección
laterales a lo largo del reactor, dividiendo al reactor tubular en
diferentes zonas de polimerización. Las zonas del reactor se
proporcionan con los medios de calefacción/refrigeración necesarios.
Generalmente, un reactor tubular de múltiples zonas tiene 3 - 4
zonas de reacción. Cuando se prepara un copolímero EMA con un
elevado punto de fusión mediante el uso un reactor tubular de
múltiples zonas según una realización preferente de la presente
invención el (met)acrilato de metilo se alimenta al menos en
una zona de reacción del reactor tubular, mientras que el etileno
se alimenta en al menos dos zonas de reacción del reactor tubular.
Para un efecto máximo con respecto al incremento en el punto de
fusión se alimenta a la primera zona del reactor tubular una mayor
proporción, es decir, al menos 50% en peso, y preferentemente todo
el MA.
El copolímero de (met)acrilato de alquilo
- etileno de la invención que se ha obtenido según se describe
anteriormente, tiene un punto de fusión alto que es mayor que:
(108,5 - 1,7 x (% moles de comonómero de (met)acrilato de
alquilo)) grados centígrados, y es al menos 95ºC.
La alta heterogeneidad del copolímero
(met)acrilato de alquilo - etileno de la presente invención
que se manifiesta en si misma por el incremento en el punto de
fusión definido anteriormente, es un prerrequisito para obtener las
ventajas mencionadas previamente en relación con la adhesión al
conductor del cable eléctrico y la reducción de la cantidad de
negro de carbono necesaria para una conductividad suficiente.
El punto de fusión aumentado del copolímero
heterogéneo de la presente invención como se define anteriormente,
se debería comparar con el punto de fusión de copolímeros de
(met)acrilato de alquilo - etileno sustancialmente homogéneos
convencionales, en donde por ejemplo EMA y EBA homogéneos (con 2 -
10% en moles de comonómero) preparados en un reactor autoclave
agitado siguen aproximadamente la relación:
T_{m} = 108,5 - 4,0 x (%
moles de comonómero de acrilato de
alquilo)
Usando un reactor tubular de múltiples zonas y
variando la relación en peso de acrilato de metilo a etileno en la
alimentación dentro de los límites indicados anteriormente se
pueden preparar copolímeros EMA preferentes con puntos de fusión
elevados. El incremento en el punto de fusión más elevado se
obtiene cuando la relación en peso de acrilato de metilo a etileno
es tal alta como sea posible y el número de zonas de reacción para
alimentar el acrilato de metilo es tan bajo como sea posible. Se
prefiere que la relación en peso de acrilato de metilo a etileno en
la alimentación de la primera zona de reacción sea al menos 20%
mayor que la relación en peso total de acrilato de metilo a etileno
en el copolímero final.
Como se menciona anteriormente, la cantidad de
(met)acrilato de alquilo en el copolímero de
(met)acrilato de alquilo - etileno de la presente invención
es 2 - 10% en moles, preferentemente 2,3 - 8% en moles, en donde se
elige una cifra menor en el intervalo para un EVA mientras que se
elige una cifra mayor para un EBA.
Como se menciona anteriormente, la polimerización
de alta presión iniciada por radical para preparar el copolímero
EMA de la presente invención se lleva a cabo a una temperatura de
aproximadamente 100 - 350ºC y a una presión de aproximadamente 100 -
300 MPa. Preferentemente, la presión es aproximadamente 200 - 280
MPa y la temperatura es aproximadamente 115 - 320ºC. Los intervalos
de temperaturas arriba mencionados incluyen las temperaturas de
iniciación además de la temperatura máxima. En términos de
temperatura media de polimerización el valor de la presente
invención está preferentemente en el intervalo de aproximadamente
240ºC a aproximadamente 280ºC. Esta es mayor que la temperatura
media de reacción que la mencionada anteriormente del documento de
patente JP 62273214 A, la cual está limitada a 230ºC.
Optimizando los parámetros de la alimentación del
(met)acrilato de alquilo y del etileno al reactor tubular se
obtiene un copolímero de (met)acrilato de alquilo - etileno
que tiene un punto de fusión de al menos 95ºC, preferentemente al
menos 100ºC. Por supuesto, el punto de fusión mejorado del
copolímero de (met)acrilato de alquilo - etileno de la
presente invención es valorable si el producto de copolímero de
(met)acrilato de alquilo - etileno es sometido a elevadas
temperaturas.
El punto de fusión aumentado del copolímero de
(met)acrilato de alquilo - etileno es también ventajoso con
respecto a formar pelets del polímero, ya que un punto de fusión de
al menos 95ºC significa que el proceso de formación de pelets se
puede llevar a cabo por medio de un peletizador convencional sin
agua de refrigeración. También el copolímero de
(met)acrilato de alquilo - etileno de la invención es menos
pegajoso que los copolímeros de (met)acrilato de alquilo -
etileno de bajo punto de fusión convencionales lo que significa que
hay menos necesidad de "espolvorear" los pelets con por
ejemplo, talco o polietileno en polvo para prevenir la
aglomeración.
Como se indica anteriormente, es preferible
utilizar un iniciador tipo radical libre para catalizar la
polimerización. El inciador de puede añadir a cualquiera de las
zonas del reactor tubular y preferentemente se añade a todas las
zonas de polimerización del reactor de polimerización.
Preferentemente, el iniciador es un compuesto peróxido, y ejemplos
de peróxidos que se pueden usar son peroxipivalato de
tert-butilo, peróxido de
di-tert-butilo, perbenzoato de
tert-butilo y peróxido de lauroilo.
Habiéndose, así, explicado la presente invención,
ahora se dilucida por medio de algunos ejemplos ilustrativos no
limitantes. En los ejemplos, todos los porcentajes y proporciones
se dan en peso a menos que se establezca de otra forma.
De los ejemplos mostrados a continuación, el
ejemplo 1 ilustra la preparación del copolímero de
(met)acrilato de alquilo - etileno no uniforme usado en la
capa semiconductora de la presente invención.
A un reactor tubular de alta presión de
alimentación dividida en tres entradas o puntos de inyección se
alimentaron acrilato de metilo (MA, del ingles methyl acrylate) y
etileno (E, del inglés Ethylene) en una relación en peso MA: E de
1:1 en el primer punto de inyección. Esto constituía todo el MA y
1/2 del etileno con respecto a la totalidad del copolímero EMA.
Así, no se alimentó nada de MA en el segundo y tercer punto de
alimentación del reactor tubular, mientras que el resto de etileno
(1/2) se alimentó al segundo punto de inyección del reactor tubular.
El iniciador tipo peróxido se alimentó en los tres puntos de
inyección del reactor tubular. La polimerización se llevó a cabo a
una presión de aproximadamente 265 MPa y la temperatura máxima de
polimerización fue aproximadamente 315ºC. La temperatura media de
polimerización fue de 265ºC. De la salida del reactor tubular se
descargó un copolímero EMA con aproximadamente 9% en peso (3,12% en
moles) de MA. El etileno no reaccionado que abandona el reactor se
reciclaba y se alimentaba de nuevo al reactor junto con etileno y
acrilato de metilo fresco. El punto de fusión del copolímero EMA
obtenido se determinó y se encontró que era 107ºC. El MFR_{2} del
copolímero EMA fue 6 g/10 min, determinado según ISO 1133, condición
D. El EMA formaba pelets fácilmente en un peletizador convencional.
La conversión en la polimerización fue 32%.
Ejemplos comparativos 2 -
5
Cambiando las condiciones del ejemplo 1 de tal
forma que la alimentación del etileno y del acrilato de metilo se
dividieron por igual entre el primer y el segundo puerto de
inyección se obtuvieron cuatro resinas más.
El peróxido se alimentó en los tres puertos de
inyección en los ejemplos 2 y 3, pero sólo en los dos primeros en
los ejemplos 5 y 6. Los contenidos de los comonómeros de estas
resinas fueron 9, 13, 14 y 18% en peso, respectivamente. Algunas
condiciones de reacción y propiedades de las resinas se resumen en
la Tabla 1.
| Ejemplo | 2 | 3 | 4 | 5 |
| % en peso de MA en el copolímero | 9 | 13 | 14 | 18 |
| % en moles de MA en el copolímero | 3,12 | 4,64 | 5,03 | 6,67 |
| Temperatura máxima del reactor (ºC) | 300 | 285 | 285 | 285 |
| Temperatura media del reactor (ºC) | 260 | 251 | 246 | 241 |
| Conversión (% de etileno en la alimentación | 33 | 27 | 24 | 21 |
| que reacciona) | ||||
| Punto de fusión de la resina (ºC) | 101 | 98 | 97 | 94 |
| MFR_{2} de la resina (g/10 min) | 6 | 6 | 2 | 2 |
Estos resultados ilustran que también se obtienen
altas conversiones en estos ejemplos pero que las temperaturas de
fusión de las resinas obtenidas no están totalmente al nivel de las
de la invención.
Para mostrar la cantidad reducida del negro de
carbono necesario para la capa semiconductora con el copolímero EMA
no uniforme según la presente invención se realizó el siguiente
ensayo.
Se prepararon dos copolímeros EMA diferentes, EMA
1 y EMA 2. Ambos se prepararon mediante polimerización de etileno y
acrilato de metilo en un reactor tubular. EMA 1 se preparó
introduciendo cantidades iguales de acrilato de metilo en el primer
y segundo punto de inyección del reactor tubular e introduciendo
cantidades iguales de etileno en el primer y segundo punto de
inyección del reactor tubular. EMA 2 se preparó introduciendo todo
el MA en el primer punto de inyección del reactor tubular, mientras
que el etileno se introdujo en cantidades iguales en el primer y
segundo punto de inyección del reactor tubular. Las características
de EMA 1 y EMA 2 fueron las siguientes:
EMA 1: MA = 9% en peso;
MFR_{2} = 6 g/10 min; T_{m} =
101ºC
EMA 2: MA = 9% en peso;
MFR_{2} = 6 g/10 min; T_{m} =
107ºC
Las composiciones semiconductoras se prepararon
mediante composición de EMA 1 y EMA 2, respectivamente, con negro de
carbono, y un estabilizador en un amasador Buss. Se varió la
cantidad de negro de carbono en las composiciones, mientras que la
cantidad del estabilizador se mantuvo constante a 0,6% en peso.
Entonces, se añadió un 1% en peso de peróxido en las composiciones
como agente reticulante.
Los cables para voltaje medio que comprenden un
conductor de aluminio rodeado en orden por una capa semiconductora
interior, una capa de polietileno aislante, y una capa
semiconductora exterior, se fabricaron usando las composiciones
semiconductoras como capas semiconductoras interiores y exteriores.
Después se reticularon las capas semiconductoras y la capa
aislante del cable.
Para funcionar propiamente como una capa
semiconductora, la composición semiconductora debería tener una
resistividad volumétrica de al menos 1.000 Ohm-cm.
La resistividad volumétrica depende altamente de la cantidad de
negro de carbono. Se determinaron las resistividades volumétricas
de las capas semiconductoras exteriores de los cables que tenían
composiciones con cantidades de negro de carbono variables y se
basaban, respectivamente, en los dos copolímeros EMA diferentes
(EMA 1 y EMA 2). Se observó, tal como se esperaba, un descenso de
las resistividad volumétrica con el incremento en el contenido en
negro de carbono para las composiciones que contenían EMA 1 y las
composiciones que contenían EMA 2. Para obtener una resistividad
volumétrica de 1.000 Ohm-cm para la capa
semiconductora exterior que contenía la composición EMA 1 se
necesitó un 35,5% en peso de negro de carbono, mientras que sólo se
necesitó un 33% en peso de negro de carbono para la composición que
contenía EMA 2. Así, la composición que contenía el EMA más no
uniforme requería menos negro de carbono.
Ejemplos 7 -
10
Se realizaron los siguientes ensayos para
demostrar la mejora en las propiedades retardantes en la formación
de las arborescencias de las composiciones semiconductoras de la
invención. Se prepararon cuatro composiciones semiconductoras
diferentes (Ejemplos 7 - 10) en un amasador Buss.
En los ejemplos 7-10 se usaron el
mismo tipo de negro de horno, tipo y contenido de estabilizador,
además de tipo y contenido de peróxido. La conductividad de las
cuatro composiciones era similar. Todos los copolímeros usados en
los ejemplos 7 - 9 se produjeron mediante la adición del comonómero
en dos etapas, dando una distribución del comonómero más homogénea
representada por un punto de fusión por debajo de la condición
especificada para la presente invención. En cambio, el copolímero
usado en el ejemplo 10 se produjo mediante la adición de todo el
comonómero en la primera etapa, dando una distribución del
comonómero más heterogénea representada por un punto de fusión según
la condición especificada para la presente invención. Así, las
composiciones de los Ejemplos 7 - 9 no estaban de acuerdo con la
presente invención, mientras que la composición del Ejemplo 10
estaba de acuerdo con la presente invención.
Cada una de las cuatro composiciones anteriores
se incorporó como capas semiconductoras interiores en cables
eléctricos, los cuales, vistos desde el interior hacia el exterior,
consistían en un conductor de cobre de 1,4 mm, una capa
semiconductora interior que tenía un diámetro exterior de 2,8 mm,
una capa aislante que tenía un diámetro exterior de 5,8 mm y una
capa semiconductora exterior que tenía un diámetro exterior de 6,1
mm. La capa aislante consistía en polietileno de baja densidad que
tenía un MFR de 2 g/10 min, y la capa semiconductora exterior
consistía en un copolímero de acrilato de butilo - etileno con una
adición de aproximadamente 40% en peso de negro de carbono.
Sobre estos cables de ensayo se llevó a cabo un
ensayo de resistencia dieléctrica según un método desarrollado por
Alcatel AG & Co, Hannover, Alemania y que se describe en un
artículo de Land H. G., Schädlich Hans, "Model Cable Test for
Evaluating the Aging Behaviour under Water Influence of Compounds
for Medium Voltage Cables", Conference Proceeding of Jlcable 91,
24-28 June 1991, Versaille, Francia. Como un valor
de resistencia dieléctrica se estableció el 63% del E_{máx} del
diagrama de Weibull en kV/mm. La resistencia dieléctrica se midió
después del envejecimiento durante 1.000 h a 9 kV/mm en agua a
85/70ºC. Los resultados del ensayo se recogen en la Tabla mostrada
a continuación.
| Ejemplo | 1 | 2 | 3 | 4 |
| Tipo de copolímero | BA | EA | MA | MA |
| Contenido de comonómero en el copolímero, % en peso | 17 | 15 | 13 | 9 |
| MFR_{2} del copolímero (g/10 min) | 7 | 7 | 10 | 6 |
| Punto de fusión del copolímero (ºC) | 96 | 97 | 98 | 107 |
| Contenido de negro de humo, % en peso | 39 | 38 | 36 | 33 |
| Contenido de estabilizador, % en peso | 0,7 | 0,7 | 0,7 | 0,7 |
| Contenido de peróxido, % en peso | 1 | 1 | 1 | 1 |
| Resistencia dieléctrica después de 1.000 h de | ||||
| Envejecimiento en húmedo, kV/mm | 40 | 41 | 39 | 64 |
Los resultados de la Tabla muestran que el cable
con una capa semiconductora interior de la composición de la
presente invención (Ejemplo 10) da una resistencia dieléctrica
mucho mayor que cuando se usa una capa semiconductora en base a una
composición de copolímero convencional (Ejemplos
7-9). Así, el cable con una capa semiconductora
interior de la composición según la presente invención da
inesperadamente unas propiedades retardantes de la formación de las
arborescencias (WTR, del inglés water tree retardant) mucho mejores
que una composición semiconductora basada en un copolímero
convencional.
Claims (11)
1. Una composición semiconductora para cables
eléctricos que, en base al peso total de la composición, com-
prende:
prende:
- a)
- 50 - 90% en peso de un copolímero de etileno,
- b)
- negro de carbono en una cantidad al menos suficiente para hacer la composición semiconductora,
- c)
- 0 - 8% en peso de un agente reticulante tipo peróxido, y
- d)
- 0 - 8% en peso de aditivos convencionales,
caracterizada porque
el copolímero de etileno (a) es un copolímero
heterogéneo de (met)acrilato de alquilo - etileno, que
además de restos de etileno comprende 2 - 10% en moles de un resto
de comonómero de (met)acrilato de alquilo, elegido entre
(met)acrilato de metilo, (met)acrilato de etilo,
(met)acrilato de (iso-)propilo y (met)acrilato de
butilo, y el punto de fusión del mismo es al menos 95ºC y es mayor
que (108,5 - 1,7 x (% en moles de comonómero de (met)acrilato
de alquilo)) grados centígrados.
2. Una composición según la reivindicación 1, en
la que el copolímero de (met)acrilato de alquilo - etileno se
ha obtenido mediante polimerización por radicales a alta presión en
un reactor tubular, mediante alimentación de la mayor parte del
(met)acrilato de alquilo en la parte frontal del reactor
tubular, mientras que el etileno también se alimenta en puntos de
inyección adicionales.
3. Una composición según la reivindicación 2, en
la que el copolímero de (met)acrilato de alquilo - etileno
(a) se ha obtenido mediante polimerización por radicales a alta
presión en un reactor tubular de múltiples zonas mediante la
alimentación 50 - 100% en peso del (met)acrilato de alquilo
en la primera zona del reactor tubular.
4. Una composición según la reivindicación 2 ó 3,
en la que el copolímero de (met)acrilato de alquilo - etileno
(a) se ha obtenido mediante polimerización por radicales a alta
presión en un reactor tubular de múltiples zonas con la
alimentación del (met)acrilato de alquilo sólo a una zona del
reactor tubular y con la alimentación del etileno en al menos dos
zonas del reactor, difiriendo la relación en peso de
(met)acrilato de alquilo a etileno en la alimentación en las
diferentes zonas de reacción de la relación global de acrilato de
metilo a etileno en el copolímero y siendo como máximo 1:1.
5. Una composición según una cualquiera de las
reivindicaciones 1 - 4, en la que el copolímero de
(met)acrilato de alquilo - etileno comprende 7 -18% en peso
de (met)acrilato de alquilo, en base al peso del
copolímero.
6. Una composición según una cualquiera de las
reivindicaciones 1 - 5, en la que el copolímero heterogéneo de
etileno es un copolímero de acrilato de metilo - etileno.
7. Una composición según una cualquiera de las
reivindicaciones 1 - 6, en la que la composición contiene 15 - 45%
en peso de negro de carbono, en base al peso de la composición, como
el componente (b).
8. Una composición según una cualquiera de las
reivindicaciones 1 - 7, en la que la composición contiene 0,2 - 2%
en peso de agente reticulante tipo peróxido, como el componente
(c).
9. Un cable eléctrico que incluye un conductor
que, en orden desde el interior al exterior, está rodeado por una
capa semiconductora interior, una capa aislante, y una capa
semiconductora exterior, en el que al menos una de las dichas capas
semiconductoras interiores y exteriores se deriva de una composición
semiconductora que, en base al peso total de la composición,
comprende:
- (a)
- 50 - 90% en peso de un copolímero de etileno,
- (b)
- negro de carbono en una cantidad al menos suficiente para hacer la composición semiconductora,
- (c)
- 0 - 8% en peso de un agente reticulante tipo peróxido, y
- (d)
- 0 - 8% en peso de aditivos convencionales,
caracterizada porque
el copolímero de etileno (a) es un copolímero
heterogéneo de (met)acrilato de alquilo - etileno, que
además de restos de etileno comprende 2 - 10% en moles de un resto
de comonómero de (met)acrilato de alquilo, elegido entre
(met)acrilato de metilo, (met)acrilato de etilo,
(met)acrilato de (iso-)propilo y (met)acrilato de
butilo, y el punto de fusión del mismo es al menos 95ºC y es mayor
que (108,5 - 1,7 x (% en moles de comonómero de (met)acrilato
de alquilo)) grados centígrados.
10. Un cable eléctrico según la reivindicación 9,
en la que el copolímero de (met)acrilato de alquilo - etileno
(a) contiene 7 - 18% en peso de (met)acrilato de alquilo, en
base a (a) y forma parte de una capa semiconductora interior o
exterior no desprendible.
11. Un método para producir una capa
semiconductora, reticulada de un cable eléctrico que incluye un
conductor que, en orden desde el interior al exterior, está rodeado
por una capa semiconductora interior, una capa aislante, y una capa
semiconductora exterior, en el que al menos una de dichas capas
semiconductoras interiores y exteriores se deriva de una composición
semiconductora reticulable que, en base al peso total de la
composición, comprende:
- a)
- 50 - 90% en peso de un copolímero de etileno,
- b)
- negro de carbono en una cantidad al menos suficiente para hacer la composición semiconductora,
- c)
- 0,2 - 8% en peso de un agente reticulante tipo peróxido, y
- d)
- 0 - 8% en peso de aditivos convencionales,
caracterizada porque
el copolímero de etileno (a) es un copolímero
heterogéneo de (met)acrilato de alquilo - etileno, que
además de restos de etileno comprende 2 - 10% en moles de un resto
de comonómero de (met)acrilato de alquilo, elegido entre
(met)acrilato de metilo, (met)acrilato de etilo,
(met)acrilato de (iso-)propilo y (met)acrilato de
butilo, y el punto de fusión del mismo es al menos 95ºC y es mayor
que (108,5 - 1,7 x (% en moles de comonómero de (met)acrilato
de alquilo)) grados centígrados y que la composición está
reticulada a la temperatura de 300 - 400ºC.
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SE9803625 | 1998-10-23 | ||
| SE9803625A SE515111C2 (sv) | 1998-10-23 | 1998-10-23 | Elektronisk kabel och sätt för framställning därav |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| ES2216639T3 true ES2216639T3 (es) | 2004-10-16 |
Family
ID=20413056
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| ES99971143T Expired - Lifetime ES2216639T3 (es) | 1998-10-23 | 1999-10-21 | Cable electrico y metodo para su produccion. |
Country Status (12)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6673448B2 (es) |
| EP (1) | EP1125306B1 (es) |
| JP (1) | JP2002528873A (es) |
| KR (1) | KR100627528B1 (es) |
| CN (1) | CN1189894C (es) |
| AT (1) | ATE266895T1 (es) |
| AU (1) | AU1428700A (es) |
| DE (1) | DE69917313T2 (es) |
| ES (1) | ES2216639T3 (es) |
| HU (1) | HU227433B1 (es) |
| SE (1) | SE515111C2 (es) |
| WO (1) | WO2000025324A1 (es) |
Families Citing this family (18)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1411076A1 (en) * | 2002-10-15 | 2004-04-21 | Rohm And Haas Company | Continuous production of crosslinked polymer nanoparticles |
| KR100530139B1 (ko) * | 2002-10-31 | 2005-11-21 | 한국전력공사 | 초평활 반도전성 수지조성물 및 이를 이용한 전력케이블 |
| WO2006044675A2 (en) * | 2004-10-15 | 2006-04-27 | General Cable Technologies Corporation | Improved fault protected electrical cable |
| DK1695992T3 (da) * | 2005-02-28 | 2010-05-10 | Borealis Tech Oy | Fremgangsmåde til fremstilling af tværbundne polymerer |
| PL1731558T3 (pl) * | 2005-06-08 | 2009-08-31 | Borealis Tech Oy | Półprzewodnikowa, zdolna do usieciowania kompozycja polimerowa |
| EP1916673A1 (en) * | 2006-10-27 | 2008-04-30 | Borealis Technology Oy | Semiconductive polyolefin composition |
| ES2330130T3 (es) * | 2006-11-16 | 2009-12-04 | Borealis Technology Oy | Metodo para la preparacion de un copolimero de etileno-silano. |
| US7935890B2 (en) * | 2008-12-29 | 2011-05-03 | Schlumberger Technology Corporation | Gas blocking, high temperature conductor-insulation adhesive |
| IN2012DN03380A (es) | 2009-11-11 | 2015-10-23 | Borealis Ag | |
| KR101844815B1 (ko) | 2009-11-11 | 2018-04-03 | 보레알리스 아게 | 고압 공정에서 제조된 폴리올레핀을 포함하는 중합체 조성물, 고압 공정 및 제품 |
| EA022361B1 (ru) | 2009-11-11 | 2015-12-30 | Бореалис Аг | Сшитая полимерная композиция, кабель с улучшенными электрическими свойствами и способ его получения |
| AU2010318178B2 (en) | 2009-11-11 | 2013-10-24 | Borealis Ag | A cable and production process thereof |
| ES2404607T3 (es) * | 2010-03-01 | 2013-05-28 | Borealis Ag | Composición de polímero semiconductor que comprende un copolímero polar |
| EP3591670A1 (en) | 2010-11-03 | 2020-01-08 | Borealis AG | A polymer composition and a power cable comprising the polymer composition |
| KR101954498B1 (ko) * | 2016-11-16 | 2019-03-05 | 한화토탈 주식회사 | 반도전성 조성물 및 이를 제조하는 방법 |
| EP3421523A1 (en) * | 2017-06-29 | 2019-01-02 | Borealis AG | Reactive compounding of ethylene vinyl acetate |
| BR112020012072A2 (pt) | 2017-12-18 | 2020-11-24 | Borealis Ag | composição de polímero semicondutor |
| FR3090664B1 (fr) * | 2018-12-20 | 2021-12-17 | Nexans | Cable electrique comprenant autour d’un conducteur electrique allonge une couche polymere obtenue a partir d’une composition polymère comprenant au moins deux polymeres homophasiques |
Family Cites Families (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| AU1359976A (en) * | 1975-05-07 | 1977-11-10 | Union Carbide Corp | Electrical conductors |
| US4286023A (en) | 1976-10-04 | 1981-08-25 | Union Carbide Corporation | Article of manufacture, the cross-linked product of a semi-conductive composition bonded to a crosslinked polyolefin substrate |
| JPS57126004A (en) | 1981-01-30 | 1982-08-05 | Nippon Unicar Co Ltd | Semiconductive polyolefin composition and cable using same |
| US4399060A (en) * | 1981-02-10 | 1983-08-16 | E. I. Du Pont De Nemours & Co. | Semiconductive elastomeric composition |
| IT1191731B (it) * | 1986-04-14 | 1988-03-23 | Pirelli Cavi Spa | Cavo elettrico ad isolante estruso con conduttore tamponato,tamponante per conduttori di cavi elettrici e loro procedimento di fabbricazione |
| JPH0637536B2 (ja) * | 1986-05-22 | 1994-05-18 | 日本石油化学株式会社 | 耐熱性にすぐれるエチレン−アクリル酸エチル共重合体の製造法 |
| JPS63268753A (ja) * | 1987-04-28 | 1988-11-07 | Furukawa Electric Co Ltd:The | 半導電性組成物 |
| JPS63279503A (ja) * | 1987-05-11 | 1988-11-16 | Furukawa Electric Co Ltd:The | 半導電性組成物 |
| US5543233A (en) | 1991-09-24 | 1996-08-06 | Chevron Chemical Company | Laminate of ethylene-alkyl acrylate copolymer and polypropylene |
| SE9703798D0 (sv) * | 1997-10-20 | 1997-10-20 | Borealis As | Electric cable and a method an composition for the production thereof |
-
1998
- 1998-10-23 SE SE9803625A patent/SE515111C2/sv not_active IP Right Cessation
-
1999
- 1999-10-21 EP EP99971143A patent/EP1125306B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1999-10-21 AT AT99971143T patent/ATE266895T1/de not_active IP Right Cessation
- 1999-10-21 HU HU0103412A patent/HU227433B1/hu not_active IP Right Cessation
- 1999-10-21 WO PCT/SE1999/001894 patent/WO2000025324A1/en active IP Right Grant
- 1999-10-21 JP JP2000578822A patent/JP2002528873A/ja active Pending
- 1999-10-21 CN CNB998124915A patent/CN1189894C/zh not_active Expired - Fee Related
- 1999-10-21 DE DE69917313T patent/DE69917313T2/de not_active Expired - Lifetime
- 1999-10-21 AU AU14287/00A patent/AU1428700A/en not_active Abandoned
- 1999-10-21 KR KR1020017005094A patent/KR100627528B1/ko not_active IP Right Cessation
- 1999-10-21 ES ES99971143T patent/ES2216639T3/es not_active Expired - Lifetime
-
2001
- 2001-04-20 US US09/840,608 patent/US6673448B2/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| HU227433B1 (hu) | 2011-06-28 |
| SE9803625L (sv) | 2000-04-24 |
| WO2000025324A1 (en) | 2000-05-04 |
| US6673448B2 (en) | 2004-01-06 |
| DE69917313T2 (de) | 2004-09-09 |
| EP1125306B1 (en) | 2004-05-12 |
| KR20010099740A (ko) | 2001-11-09 |
| SE515111C2 (sv) | 2001-06-11 |
| SE9803625D0 (sv) | 1998-10-23 |
| CN1189894C (zh) | 2005-02-16 |
| AU1428700A (en) | 2000-05-15 |
| ATE266895T1 (de) | 2004-05-15 |
| KR100627528B1 (ko) | 2006-09-26 |
| CN1324489A (zh) | 2001-11-28 |
| JP2002528873A (ja) | 2002-09-03 |
| US20020081429A1 (en) | 2002-06-27 |
| EP1125306A1 (en) | 2001-08-22 |
| DE69917313D1 (de) | 2004-06-17 |
| HUP0103412A2 (en) | 2002-10-28 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| ES2216639T3 (es) | Cable electrico y metodo para su produccion. | |
| US9951242B1 (en) | Electric wire coating material composition, insulated electric wire, and wire harness | |
| CA2641266C (en) | Semiconductive compositions | |
| AU2002240535B2 (en) | Semiconducting shield compositions | |
| CA2792989C (en) | Polymer composition for w&c application with advantageous electrical properties | |
| JP2000357419A (ja) | ケーブルの半導電性遮蔽 | |
| ES2803429T3 (es) | Composición de polímero semiconductora | |
| JP6569129B2 (ja) | 電線被覆材組成物、絶縁電線およびワイヤーハーネス | |
| EP2703445B1 (en) | A conductive jacket | |
| US12018146B2 (en) | Composition for wire coating material, insulated wire, and wiring harness | |
| JP5163597B2 (ja) | ノンハロゲン難燃性樹脂組成物及びその製造方法並びにこれを用いた電線・ケーブル | |
| US20080300342A1 (en) | Polyolefin Resin Composition and Electric Wire Using the Same | |
| JP3175355B2 (ja) | 樹脂組成物からの熱収縮性チューブ | |
| CN105801991A (zh) | 一种无卤热缩套管及其制备方法 | |
| KR102580573B1 (ko) | 용접선 및 돌출부가 없는 반도체 차폐물 | |
| JP5769321B2 (ja) | シラン架橋樹脂成形体の製造方法及びその方法を用いた成形体 | |
| JP3812064B2 (ja) | 含フッ素エラストマー組成物 | |
| CN117295788A (zh) | 用于电线和电缆的具有有利电学性能的聚合物组合物 | |
| JP2012074171A (ja) | 絶縁電線 |