ES2294866T3 - Cables con un revestimiento reciclable. - Google Patents
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Abstract
Cable que comprende un conductor y al menos una capa de revestimiento basada en un material polímérico no reticulado que comprende un elastómero reactivo termoplástico que tiene una fase elastomérica basada en etileno copolimerizada con una alfa-olefina y una fase termoplástica basada en propileno, caracterizado por el hecho de que dicha fase elastomérica en dicho elastómero reactivo termoplástico es de al menos el 45% en peso respecto al peso total del elastómero reactivo termoplástico, y en que dicho elastómero reactivo termoplástico tiene un valor de entalpía de fusión de picos presente por debajo de 130ºC y atribuible a las secuencias de polietileno, inferior a 3 J/g.
Description
Cables con un revestimiento reciclable.
La presente invención se refiere a cables, en
particular para la transmisión y la distribución de energía
eléctrica de media tensión o alta tensión, para las
telecomunicaciones o para la transmisión de datos, así como a
cables combinados de energía/telecomunicaciones, en los que al menos
una capa de revestimiento consiste en un material reciclable libre
de halógenos que tiene propiedades mecánicas y eléctricas de alto
rendimiento.
Existe actualmente una gran necesidad de
productos que sean altamente ecológicos, formados por materiales
que sean inocuos no sólo con el medio ambiente tanto en su
producción como en su utilización, sino que también sean fáciles de
reciclar al final de su vida útil. Sin embargo, la utilización de
materiales ecológicos se encuentra muy condicionada por los
requerimientos de mantener sus costes dentro de límites aceptables y
asegurar a la vez niveles de prestaciones satisfactorios bajo las
condiciones de utilización más comunes, o incluso mejores
prestaciones que las de los materiales convencionales.
En el sector de los cables, en particular en los
cables de transmisión o distribución de energía eléctrica de media
tensión o alta tensión, los diversos revestimientos que rodean al
conductor consisten normalmente de material polímérico reticulado,
en particular de copolímeros de polietileno o etileno reticulados
adecuadamente durante la fase de extrusión. La razón de esto es que
estos materiales reticulados mantienen un alto grado de
flexibilidad y unas propiedades mecánicas satisfactorias incluso
bajo condiciones de funcionamiento en su uso continuado y/o bajo
condiciones de sobrecarga habitual. Sin embargo, es bien sabido que
los materiales reticulados no son reciclables y que, al final de su
vida útil, solo se pueden eliminar mediante incineración.
Además, en ciertos casos la cubierta protectora
exterior está formada por cloruro de polivinilo (PVC) que es
difícil de extraer mediante procedimientos convencionales (por
ejemplo, mediante diferencias de densidad en agua) - a partir de
poliolefinas reticuladas que contienen rellenos inorgánicos (por
ejemplo, cauchos de etileno/propileno que contienen rellenos
inorgánicos), ni se puede incinerar tal y como se encuentra,
mediante combustión, ya que esto genera productos clorados muy
tóxicos.
La solicitud de Patente WO 96/23311 describe un
cable para alta corriente en baja tensión en el que el
revestimiento aislante, la cubierta interior y la cubierta exterior,
se hacen del mismo material polímérico no reticulado que se colorea
de negro mediante la adición de negro de humo. Utilizando el mismo
material no sería necesaria la separación de los componentes
mencionados anteriormente en un proceso de reciclado. Cuando se
utilizan temperaturas por debajo de los 70ºC, se propone como
material polímérico para revestimiento aislante, la cubierta
interior y la cubierta exterior, un polietileno con una densidad
entre 0,92 y 0,94 g/cm^{2} y una dureza \geq 42 Shore D. Se
propone la utilización de elastómeros termoplásticos que consisten
en mezclas bifásicas de polipropileno con un copolímero o un
terpolímero de etileno/propileno (caucho EPR o EPDM) en el caso de
una temperatura máxima de trabajo de 90ºC. Dentro de la última clase
de polímeros, se hace mención especial a los productos comerciales
Santoprene® de Monsanto (elastómero termoplástico basado en
polipropileno) y Novolen® de BASF (copolímeros heterogéneos de
propileno obtenidos en un reactor y que tienen un contenido de fase
elastomérica de etileno/propileno mayor del 25% en peso, por ejemplo
del 43% en peso de caucho de etileno/propileno, tal y como el
Novolen® 2912 HX de BASF).
El Solicitante ha observado que el problema
técnico para obtener un material polímérico reciclable para
revestir los cables eléctricos, en particular los cables de media y
alta tensión, que tenga la combinación deseada de propiedades
eléctricas y mecánicas, se puede resolver utilizando un copolímero
heterogéneo que comprende una fase elastomérica basada en etileno
copolimerizada con una \alpha-olefina y una fase
termoplástica basada en propileno, caracterizado por el hecho de
que la fase elastomérica es de al menos el 45% en peso respecto al
peso total del copolímero heterogéneo y en que este copolímero está
esencialmente libre de cristalinidad que se deriva de las
secuencias de polietileno. En realidad, se ha sugerido que una gran
cantidad de fase elastomérica combinada con una ausencia sustancial
de secuencias polietilénicas cristalinas concede, por un lado, las
propiedades mecánicas deseadas para un cable eléctrico, y en
particular un valor de carga de rotura superior a 12 MPa (medido
según la norma CEI 20-34 \NAK 5.1), y, por otro
lado, excelentes propiedades de aislamiento eléctrico, en
particular bajas pérdidas dieléctricas, incluso bajo condiciones de
funcionamiento y en particular a la temperatura máxima de trabajo
del cable, con valores para la tangente del ángulo de pérdidas
dieléctricas (tan delta) a 90ºC (medido según la norma ASTM D150)
inferior a 5 x 10^{4}.
En un primer aspecto de la misma, la presente
invención se refiere de este modo a un cable que comprende un
conductor y al menos una capa de revestimiento basada en un material
polímérico no reticulado que comprende un copolímero heterogéneo
con una fase elastomérica basada en etileno copolimerizada con una
\alpha-olefina y una fase termoplástica basada en
propileno, caracterizado por el hecho de que dicha fase elastomérica
en dicho copolímero heterogéneo es de al menos el 45% en peso
respecto al peso total del copolímero heterogéneo, y en que dicho
copolímero heterogéneo está esencialmente libre de cristalinidad que
se deriva de las secuencias de polietileno tal y como se indica por
el valor de la entalpía de fusión de picos presente por debajo de
130ºC y atribuible a las secuencias de polietileno que son
inferiores a 3 J/g.
Según otro aspecto, la invención se refiere a un
cable que comprende un conductor y al menos una capa de
revestimiento, en que dicha capa de revestimiento tiene propiedades
de aislante eléctrico y se basa en un material polímérico no
reticulado que comprende un copolímero heterogéneo tal y como se
definió anteriormente.
\newpage
Según un aspecto adicional, la invención se
refiere a un cable que comprende un conductor y al menos una capa
de revestimiento, en que dicha capa de revestimiento tiene
propiedades semiconductivas y se basa en un material polímérico no
reticulado que comprende un copolímero heterogéneo tal y como se
definió anteriormente.
Según un aspecto adicional, la invención se
refiere a un cable que comprende un conductor y al menos una capa
de revestimiento, en que dicha capa de revestimiento funciona como
una cubierta protectora exterior y se basa en un material
polímérico no reticulado que comprende un copolímero heterogéneo tal
y como se definió anteriormente.
Según un aspecto adicional, la invención se
refiere a un cable que comprende un conductor y al menos una capa
de revestimiento basada en un material polímérico no reticulado, en
el que al menos el 70%, preferentemente al menos el 90%, en peso de
dicho material polímérico no reticulado consiste en un copolímero
heterogéneo tal y como se definió anteriormente.
Para el propósito de la presente invención y las
reivindicaciones que la siguen, la expresión "copolímero
heterogéneo que comprende una fase elastomérica basada en etileno
copolimerizada con una \alpha-olefina y una fase
termoplástica basada en propileno" significa un elastómero
termoplástico obtenido mediante copolimerización secuencial de: (a)
propileno, conteniendo opcionalmente pequeñas cantidades de al menos
un comonómero olefínico elegido a partir de etileno y
\alpha-olefinas diferentes al propileno; y además:
(b) una mezcla de etileno con una
\alpha-olefina, en particular propileno, y
opcionalmente con pequeñas proporciones de un dieno. Esta clase de
producto es también conocida comúnmente como "elastómeros
reactivos termoplásticos".
En la totalidad de la presente descripción y en
las reivindicaciones que la siguen, la expresión "copolímero
heterogéneo esencialmente libre de cristalinidad que se deriva de
las secuencias polietilénicas" significa que el copolímero
heterogéneo sometido al análisis de calorimetría diferencial de
barrido (DSC) no muestra ningún pico de fusión apreciable
atribuible a una fase polietilénica cristalina, es decir, a
secuencias (CH_{2})_{n} del tipo cristalino. En términos
cuantitativos, esto significa que el valor de la entalpía de fusión
de picos presente por debajo de 130ºC y atribuible a las secuencias
polietilénicas, es inferior a 3 J/g: preferentemente, de manera
sustancial es cero.
Alternativamente, la ausencia importante de
cristalinidad debida a las secuencias polietilénicas se puede
establecer por la extracción de la fase elastomérica (amorfa)
mediante un disolvente orgánico adecuado (por ejemplo, xileno a
135ºC durante 20 minutos de reflujo) y el análisis del residuo
formado por la fase cristalina, por ejemplo, mediante
difractometría de rayos X. La ausencia importante de la reflexión
normal del polietileno cristalino en un ángulo de 2\theta = 21,5º
(con radiación de cobre) indica que el copolímero heterogéneo está
esencialmente libre de secuencias polietilénicas cristalinas.
La cantidad de fase elastomérica presente en el
copolímero heterogéneo se puede determinar mediante técnicas
conocidas, por ejemplo, mediante la extracción de la fase
elastomérica (amorfa) con un disolvente orgánico adecuado (en
particular, xileno a 135ºC durante 20 minutos de reflujo): la
cantidad de fase elastomérica se calcula como la diferencia entre
el peso inicial de la muestra y el peso del residuo seco.
Según la presente invención, la utilización de
un copolímero heterogéneo como el definido anteriormente concede un
revestimiento reciclable flexible con excelentes propiedades
mecánicas, en cuanto de carga de rotura como de elongación de
ruptura. En particular, es posible obtener niveles de requerimientos
mecánicos bajo condiciones de funcionamiento, es decir, a 90ºC
durante su funcionamiento continuo y a 130ºC en el caso de una
sobrecarga de corriente, que son comparables con los niveles de
requerimientos normales de los revestimientos reticulados
comercializados normalmente basados en polietileno, haciendo de ese
modo adecuado el copolímero heterogéneo anteriormente mencionado
para revestir no sólo cables eléctricos de baja tensión, sino
preferentemente cables de media tensión y alta tensión.
Para el propósito de la presente invención, el
término "baja tensión" significa por lo general un voltaje
inferior a 5 kV, el término "media tensión" significa un
voltaje entre 5 y 35 kV, mientras que como "alta tensión" se
consideran voltajes por encima de 35 kV.
Con referencia concreta a los cables de media
tensión y alta tensión, los copolímeros heterogéneos tal y como se
definieron anteriormente se puede utilizar de forma ventajosa para
preparar una capa aislante. La razón de esto es que, tal y como se
mencionó anteriormente, estos copolímeros tienen propiedades
mecánicas de alto rendimiento tanto a temperatura ambiente como
bajo condiciones de funcionamiento, y además tienen aceptables
propiedades eléctricas, con baja tan delta y bajos valores de
permitividad y de ese modo bajas pérdidas dieléctricas en corriente
alterna, que, como es sabido, son proporcionales al producto entre
la tan delta y la permitividad.
Además, el mismo copolímero heterogéneo definido
anteriormente se puede utilizar de forma ventajosa para preparar al
menos una capa semiconductora interior o exterior. La razón de esto
es que la adición de estos copolímeros de rellenos capaces de
conferir propiedades semiconductoras, por ejemplo, el negro de humo,
no desafía de forma sustancial las propiedades mecánicas, que se
mantienen bien por debajo de los valores considerados como
adecuados para las capas semiconductoras. La posibilidad de utilizar
el mismo tipo de material polímérico tanto para la capa aislante
como para las capas semiconductoras es en particular ventajoso en la
producción de cables de media tensión y alta tensión, ya que
asegura la óptima adherencia entre la capa aislante y la capa
semiconductora interior cuando el campo eléctrico es fuerte y de ese
modo es mayor el riesgo de descargas parciales.
Los copolímeros heterogéneos, cuyas propiedades
estructurales y propiedades fisicoquímicas pertinentes varían
dentro de un amplio rango, están disponibles comercialmente, por
ejemplo, bajo el nombre comercial de Hifax® de Montell. Sin
embargo, mediante la enseñanza proporcionada en la presente
descripción, una persona experta en la técnica será fácilmente
capaz de seleccionar el copolímero heterogéneo que sea más adecuado
para llevar a cabo la presente invención.
Por lo general, dichos copolímeros heterogéneos
se preparan mediante la copolimerización secuencial de: (a)
propileno, conteniendo opcionalmente al menos un comonómero
olefínico elegido a partir de etileno y
\alpha-olefinas diferentes al propileno; y además
de: (b) una mezcla de etileno con una
\alpha-olefina, en particular propileno, y
opcionalmente un dieno. La copolimerización se lleva a cabo
normalmente en presencia de catalizadores de
Ziegler-Natta basados en compuestos halogenados de
titanio soportados sobre cloruro de magnesio. Los detalles en lo
que concierne a la preparación de estos copolímeros se presentan,
por ejemplo, en las patentes
EP-A-0.400.333,
EP-A-0.373.660 y
US-A-5.286.564.
El término
"\alpha-olefina" hace referencia a una
olefina de fórmula CH_{2}=CH-R, donde R es un
alquilo lineal o ramificado que contiene de 1 a 10 átomos de
carbono. Dicha \alpha-olefina se puede elegir, por
ejemplo, a partir de: el propileno, el 1-buteno, el
1-penteno, el 1-hexeno, el
1-octeno, el 1-dodeceno y
similares.
La fase termoplástica del copolímero
heterogéneo, producida principalmente durante la fase (a) del
proceso mencionada anteriormente, consiste en un homopolímero de
propileno o un copolímero cristalino de propileno con un comonómero
olefínico elegido a partir de etileno y
\alpha-olefinas diferentes al propileno.
Preferentemente, el comonómero olefínico es el etileno. La cantidad
de comonómero olefínico es preferentemente inferior al 10% del
número total de moles de la fase termoplástica.
Tal y como se mencionó anteriormente, la fase
elastomérica del copolímero heterogéneo, principalmente producido
durante la fase (b) del proceso mencionada anteriormente, es al
menos del 45% en peso, preferentemente al menos del 55% en peso e
incluso más preferentemente al menos del 60% en peso, respecto al
peso total del copolímero heterogéneo, y consiste en un copolímero
elastomérico de etileno con una \alpha-olefina y
opcionalmente con un dieno. Dicha \alpha-olefina
es preferentemente propileno. El dieno opcionalmente presente como
comonómero contiene por lo general de 4 a 20 átomos de carbono y se
elige preferentemente a partir de: diolefinas conjugadas (o no
conjugadas) lineales, como por ejemplo, el
1,3-butadieno, el 1,4-hexadieno, el
1,6-octadieno y similares; dienos monocíclicos o
policíclicos, como por ejemplo, el
1,4-ciclohexadieno, el
5-etilideno-2-norbomeno,
el
5-metileno-2-norborneno
y similares. La composición de la fase elastomérica es por lo
general como sigue: del 15 al 85% del número total de moles de
etileno, del 15 al 85% del número total de moles de
\alpha-olefina, del 0 al 5% del número total de
moles de un dieno.
En una realización preferente, la fase
elastomérica consiste en un copolímero elastomérico de etileno y
propileno que es rico en unidades de propileno, teniendo en
particular este copolímero la siguiente composición: del 15 al 50%
en peso, más preferentemente del 20 al 40% en peso, de etileno, y
del 50 al 85% en peso, más preferentemente del 60 al 80% en peso,
de propileno, respecto al peso de la fase elastomérica.
La cantidad de unidades de propileno en la fase
elastomérica se puede determinar mediante la extracción de la fase
elastomérica tal y como se describió anteriormente (por ejemplo, con
xileno a 135ºC durante 20 minutos de reflujo), seguido por el
análisis del extracto seco según técnicas conocidas, por ejemplo,
mediante la espectroscopia infrarroja (IR).
En una realización de la presente invención, la
dicha al menos una capa de revestimiento basada en un material
polímérico no reticulado comprende una mezcla de un copolímero
heterogéneo tal y como se definió anteriormente con un polímero
termoplástico que tiene un punto de fusión superior a 160ºC. Este
polímero termoplástico se elige preferentemente a partir de
homopolímeros y polímeros de propileno cristalino con una entalpía
de fusión superior a 75 J/g, preferentemente superior a 85 J/g. La
presencia de este polímero termoplástico hace posible aumentar la
resistencia al calor y a la presión del revestimiento del cable, y
se prefiere en particular cuando la fase termoplástica del
copolímero heterogéneo utilizado tiene un punto de fusión inferior a
150ºC. La cantidad de polímero termoplástico a utilizar mezclado
con el copolímero heterogéneo según la presente invención se
encuentra por lo general entre el 10 y el 50% en peso,
preferentemente entre el 20 y el 40% en peso, respecto al peso
total de dicha mezcla.
Otros componentes convencionales, tales como los
antioxidantes, los rellenos, los coadyuvantes de procesado, los
lubricantes, los pigmentos, los aditivos retardadores anhidros, los
aditivos estabilizadores de tensión y similares, se pueden añadir
al material polímérico base que consiste en un copolímero
heterogéneo tal y como se definió anteriormente, mezclado
opcionalmente con dicho polímero termoplástico. Cuando se intenta
preparar una capa semiconductora, el material polímérico se rellena
preferentemente con negro de humo, en una cantidad tal como para
conceder propiedades semiconductoras a este material (es decir, para
obtener una resistividad inferior a 5 ohm\cdotm a temperatura
ambiente). Esta cantidad se encuentra por lo general entre el 50 y
el 80% en peso, preferentemente entre el 10 y el 50% en peso,
respecto al peso total del compuesto.
Los antioxidantes convencionales que son
adecuados para este propósito son, por ejemplo: la
trimetildihidroquinolina polimerizada, el
4,4'-tiobis(3-metil-6-tert-butil)fenol;
el pentaeritritilo
tetra[3-(3,5-di-tert-butil-4-hidroxifenil)propionato],
el 2,2'-tiodietileno
bis[3-(3,5-di-tert-butil-4-hidroxifenil)propionato]
y semejantes, o sus mezclas.
Otros rellenos que se pueden utilizar en la
presente invención incluyen, por ejemplo: el carbonato cálcico, el
caolín calcinado, el talco y similares, o sus mezclas. Los
coadyuvantes de procesado añadidos normalmente a la base polimérica
son, por ejemplo, el estearato de calcio, el estearato de cinc, el
ácido esteárico, la cera de parafina, los cauchos de silicona y
similares, o sus mezclas.
Se ilustrarán detalles adicionales en la
descripción detallada que sigue, con referencia a los dibujos
adjuntos, en que:
la Figura 1 es una vista en perspectiva de un
cable eléctrico, que es en particular adecuado para medias
tensiones, según la presente invención;
las Figuras 2 y 3 muestran las curvas DSC de dos
copolímeros heterogéneos según la presente invención (copolímeros 1
y 2, respectivamente);
las Figuras 4 y 5 muestran las curvas DSC de dos
copolímeros heterogéneos comparativos (copolímeros 3 y 4,
respectivamente).
En la Figura 1, el cable eléctrico 1 comprende
un conductor 2; una capa interior 3 con propiedades
semiconductoras; una capa intermedia 4 con propiedades aislantes;
una capa exterior 5 con propiedades semiconductoras; un entramado
6; y una cubierta exterior 7.
El conductor 2 consiste por lo general en hilos
metálicos, preferentemente hechos de cobre o aluminio, que están
trenzados de manera conjunta según técnicas convencionales.
Al menos una de las capas 3, 4 y 5, y
preferentemente al menos la capa aislante 4, comprende, como
material polímérico base no reticulado, un copolímero heterogéneo
tal y como se definió anteriormente, que está esencialmente libre
de cristalinidad atribuible a secuencias de polietileno y en que la
fase elastomérica es al menos el 45% respecto al peso total de
dicho copolímero heterogéneo.
En una realización preferida de la presente
invención, todas las capas aislantes y semiconductoras 3, 4 y 5
comprenden, como material polímérico base no reticulado, un
copolímero heterogéneo tal y como se definió anteriormente.
Un entramado 6 que consiste, por ejemplo, en
hilos o bandas de metal devanados helicoidalmente, se coloca
preferentemente alrededor de la capa semiconductora exterior 5.
Alternativamente, el entramado 6 puede consistir en un componente
tubular continuo hecho de metal, preferentemente de aluminio o
cobre. El entramado 6 normalmente se recubre entonces con una
cubierta 7 que consiste en un material termoplástico tal como el
cloruro de polivinilo (PVC), el polietileno no reticulado (PE) o,
preferentemente, un copolímero heterogéneo tal y como se definió
anteriormente.
La Figura 1 muestra sólo un posible tipo de
cable según la presente invención. De más esta decir que con esta
realización se pueden hacer los cambios apropiados conocidos en la
técnica sin de ese modo salirse del alcance de la presente
invención. En particular, los cables de telecomunicaciones y los
cables de transmisión de datos, o los cables de
energía/telecomunicaciones alternativamente combinados, se pueden
fabricar utilizando un copolímero heterogéneo tal y como se definió
anteriormente en al menos uno de los revestimientos hechos de
material plástico.
En la Tabla 1 se presentan un número de
propiedades de los copolímeros heterogéneos según la presente
invención (copolímeros 1 y 2) y de los copolímeros heterogéneos
comparativos (copolímeros 3 y 4).
El índice del flujo de fusión (MFI) se midió a
230ºC y 21,6 N según la norma ASTM D 1238/L.
La entalpía de fusión que se deriva de las
secuencias de polipropileno (entalpía de PP) y la entalpía de
fusión que se deriva de las secuencias de polietileno (entalpía de
PE) se midieron utilizando un equipamiento Mettler DSC (valor de
segunda fusión) con una velocidad de barrido de 10ºC/min (cabezal
del instrumento: tipo DSC 30; microprocesador: tipo PC 11;
software: Mettler Graphware TA72AT.1). Las curvas DSC para los
cuatro copolímeros heterogéneos de la Tabla 1 se ilustran en las
Figuras 2 a 5. Se debería apuntar que la curva DSC para el
copolímero 2 tiene un solo pico de fusión respecto a la fase de
polipropileno que gira en torno a los 145ºC, con una "cola"
muy pronunciada que se extiende por debajo de los 130ºC, que se
puede atribuir a la presencia de una fase de polipropileno de baja
cristalinidad debido presumiblemente a la presencia de secuencias
cortas de unidades de propileno interrumpidas por unidades de
etileno.
El porcentaje de fase elastomérica se determinó
mediante extracción con xileno a 135ºC durante 20 minutos de
reflujo, calculado como la diferencia entre el peso inicial de la
muestra y el peso del residuo seco.
El contenido de propileno en la fase
elastomérica se determinó mediante el análisis por espectroscopia
IR del polímero extraído según se describió anteriormente y mediante
el secado por evaporación del disolvente. El contenido de propileno
se determina como la relación entre la intensidad de las bandas a
4.377 y a 4.255 cm^{-1}, mediante curvas de calibración
adecuadas.
Los valores de tan delta a 20ºC y a 90ºC y los
valores de permitividad a 20ºC, con un gradiente de 1 kV/m a 50 Hz,
se midieron según la norma ASTM D150 en los copolímeros Cop. 1 a 3,
moldeados a 195ºC con precalentamiento durante 15 minutos para
obtener placas de 1 mm de grosor. El resultado se presenta en la
Tabla 2.
\vskip1.000000\baselineskip
Tal y como se puede observar, el copolímero
heterogéneo que se puede utilizar como revestimiento aislante en
los cables según la presente invención muestran los valores de tan
delta y permitividad relativa, y por consiguiente las pérdidas
dieléctricas en corriente alterna, que son de manera sustancial
inferiores a los de los copolímeros heterogéneos comparativos.
Los copolímeros heterogéneos Cop. 1 a 3 se
utilizaron para preparar la composición dada en la Tabla 3
(Ejemplos 1 a 4).
Estas composiciones se prepararon utilizando un
mezclador Banbury de 1,6 litros con coeficiente de llenado por
volumen de aproximadamente el 75%. Las placas de 1 mm de grosor se
prepararon mediante el moldeado por compresión de las composiciones
obtenidas de ese modo a 190-195ºC y a 200 bar
después de precalentar durante 10 minutos a la misma temperatura.
Las muestras troqueladas se obtuvieron a partir de estas placas, en
cuyas muestras se midieron la carga de rotura (B.L.) y la elongación
de ruptura (E.B.) según la norma CEI 20-34 \NAK
5.1, utilizando una máquina Instron y una velocidad de tracción de
las abrazaderas igual a 50 mm/min. Los resultados se presentan en
la Tabla 3.
Los compuestos de los Ejemplos 1 y 3 y los de
los Ejemplos 2 y 4 (comparativo) se utilizaron para preparar,
respectivamente, un primer cable de media tensión según la presente
invención y un segundo cable de media tensión comparativo. En
particular, los compuestos de los Ejemplos 3 y 4 se utilizaron para
producir la capa aislante, mientras que los compuestos de los
Ejemplos 1 y 2 se utilizaron para producir las capas semiconductoras
interior y exterior.
Los cables se prepararon por extrusión, a través
de una máquina de extrusión de tres cabezales, sobre un conductor
de calibre 1/0 AWG que consiste en un cordón de hilos de aluminio
con una sección transversal de 54 mm^{2}. La máquina de
extrusión, con un diámetro interior de 100 mm, tenía el siguiente
perfil de temperaturas: de 140 a 210ºC en el cilindro, 230ºC en la
abrazadera y 235ºC en el cabezal. La velocidad de la línea era de
2 m/min. Los cables obtenidos de este modo tenían un grosor de 0,5
mm en la capa semiconductora interior, 4,6 mm en la capa aislante y
0,5 mm en la capa semiconductora exterior.
A partir de la capa aislante se obtuvieron las
muestras troqueladas necesarias para determinar las propiedades
mecánicas según la norma CEI 20-34 \NAK 5.1,
utilizando una máquina Instron y una velocidad de tracción igual
a
50 mm/min. Los resultados se presentan en la Tabla 3.
50 mm/min. Los resultados se presentan en la Tabla 3.
Tal y como se puede ver claramente a partir de
los datos presentados en la Tabla 3, los revestimientos aislante y
semiconductor en el cable según la presente invención tienen unos
valores de E.B. y B.L. que son apreciablemente mejores que los
valores comparativos.
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
La lista de referencias citadas por el
Solicitante está únicamente para comodidad del lector. No forma
parte del documento de la Patente Europea. A pesar del gran cuidado
que se ha llevado en recopilar las referencias, los errores y las
omisiones no pueden ser excluidos y la Oficina de Patentes Europeas
niega toda responsabilidad en esta consideración.
- \bullet WO 9623311 A [0004]
- \bullet EP 0373660 A [0020]
- \bullet EP 0400333 A [0020]
- \bullet US 5286564 A [0020]
Claims (11)
1. Cable que comprende un conductor y al menos
una capa de revestimiento basada en un material polímérico no
reticulado que comprende un elastómero reactivo termoplástico que
tiene una fase elastomérica basada en etileno copolimerizada con
una \alpha-olefina y una fase termoplástica basada
en propileno, caracterizado por el hecho de que dicha fase
elastomérica en dicho elastómero reactivo termoplástico es de al
menos el 45% en peso respecto al peso total del elastómero reactivo
termoplástico, y en que dicho elastómero reactivo termoplástico
tiene un valor de entalpía de fusión de picos presente por debajo de
130ºC y atribuible a las secuencias de polietileno, inferior a 3
J/g.
2. Cable según la Reivindicación 1,
caracterizado por el hecho de que al menos el 74%,
preferentemente al menos el 90%, en peso de dicho material
polímérico no reticulado consiste en dicho elastómero reactivo
termoplástico.
3. Cable según la Reivindicación 1,
caracterizado por el hecho de que, en dicho elastómero
reactivo termoplástico, el valor de la entalpía de fusión de picos
presente por debajo de 130ºC y atribuible a las secuencias de
polietileno, es de manera sustancial cero.
4. Cable según cualquiera de las
Reivindicaciones 1 a 3, caracterizado por el hecho de que
dicha fase elastomérica consiste en un copolímero elastomérico de
etileno y propileno que comprende del 15 al 50% en peso de etileno y
del 50 al 85% en peso de propileno, respecto al peso de la fase
elastomérica.
5. Cable según la Reivindicación 4,
caracterizado por el hecho de que dicha fase elastomérica
consiste en un copolímero elastomérico de etileno y propileno que
comprende del 20 al 40% en peso de etileno y del 60 al 80% en peso
de propileno, respecto al peso de la fase elastomérica.
6. Cable que comprende un conductor y al menos
una capa de revestimiento basada en un material polímérico no
reticulado, caracterizado por el hecho de que dicho material
polímérico no reticulado comprende una mezcla de un elastómero
reactivo termoplástico, tal y como se definió en cualquiera de las
Reivindicaciones 1 a 5 anteriores, con un polímero termoplástico
que tiene un punto de fusión superior a 160ºC.
7. Cable según la Reivindicación 6 anterior,
caracterizado por el hecho de que dicho polímero
termoplástico se elige a partir de homopolímeros y copolímeros de
propileno cristalino con una entalpía de fusión superior a 75
J/g.
8. Cable según la Reivindicación 7 anterior,
caracterizado por el hecho de que la entalpía de fusión de
dicho polímero termoplástico es superior a 85 J/g.
9. Cable según cualquiera de las
Reivindicaciones 6 a 8, caracterizado por el hecho de que la
cantidad de polímero termoplástico es del 10 al 50%,
preferentemente del 20 al 40%, en peso respecto al peso total de
dicha mezcla.
10. Cable según cualquiera de las
Reivindicaciones 1 a 9, caracterizado por el hecho de que
dicho elastómero reactivo termoplástico se mezcla con un relleno
capaz de transmitir propiedades semiconductoras.
11. Cable según la Reivindicación 10,
caracterizado por el hecho de que dicho relleno es negro de
humo.
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EP98830800 | 1998-12-30 | ||
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