MX2013003968A - Composicion polimerica semiconductora. - Google Patents

Composicion polimerica semiconductora.

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Annika Smedberg
Perry Nylander
Ola Fagrell
Thomas Hjertberg
Christer Svanberg
Takashi Uematsu
John Jamieson
Jenny-Ann Oestlund
Thomas Steffl
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Borealis Ag
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Abstract

La invención se refiere a una composición polimérica semiconductora reticulable que comprende (a) una poliolefina, negro de carbono y un compuesto (b), a un cable, preferentemente a un cable reticulable que comprende la composición polimérica, a la producción del mismo, y preferentemente a un cable reticulado que comprende la composición polimérica de la invención.

Description

COMPOSICION POLIME ICA SEMICONDUCTORA 'DESCRIPCION DE LA INVENCION La presente invención se refiere a una composición polimérica semiconductora, a un cable opcionalmente reticulable que comprende la composición y, si es reticulable entonces a un cable reticulado que comprende la composición, así como al método de preparación de un cable, que comprende la composición, el método opcionalmente incluye el paso de reticulación del cable. La presente invención se refiere además al uso de un compuesto orgánico en una composición semiconductora para disminuir la resistividad volumétrica de una composición polimérica semiconductora.
Un cable en aplicaciones de alambres y cables (WYC, por sus siglas en inglés) comprende típicamente al menos un conductor rodeado por una o más capas de materiales poliméricos. Los cables son comúnmente producidos mediante la extrusión de las capas sobre un conductor. Una o más de las capas son a menudo reticuladas para mejorar por ejemplo la resistencia a la deformación a temperaturas elevadas, así como la resistencia mecánica y/o la resistencia química, de la o las capas del cable.
El cable de energía es definido como un cable que transfiere energía operando a cualquier nivel de voltaje. El voltaje aplicado al cable de energía puede ser alterno (AC, REF.240349 por sus siglas en inglés) , directo (DC; por sus siglas en inglés) o transitorio (impulso) .
Los cables de energía de voltaje medio (MV, por sus siglas en inglés) , el voltaje alto (HV, por sus siglas en inglés) y el voltaje extra alto (EHV por sus siglas en inglés) , y en algunas modalidades también los cables de energía LV, comprenden un conductor rodeado al menos por una capa semiconductora interna, una capa de aislamiento y una capa semiconductora externa, en ese orden. Los cables de MV y HV operan a cualesquiera niveles de voltaje utilizados para otras aplicaciones que para los bajos voltajes. Un cable MV típico, opera usualmente a voltajes de 3 a 36 kV, un cable HV típico a voltajes superiores a 36 kV y un cable EHV incluso a voltajes más altos.
Cuando se producen cables de energía que contienen una o varias capas semiconductoras, es generada una fuerza de corte fuerte por el extrusor, la cual a su vez destruye la red de percolación de negro de carbono y como resultado puede a menudo provocar problemas de inestabilidad en la conductividad de la o las capas semiconductoras formadas. Por ejemplo, la inestabilidad limita la eficacia de la producción para cable MV debido a la velocidad de extrusión restringida. Cuando el nivel de carga de negro de carbono es incrementado para compensar la pérdida de la conductividad, el procesamiento de procesabilidad será reducido debido a la viscosidad incrementada.
Respecto a los cables HV y EHV, la alta estabilidad de la conductividad de una capa semiconductora es de gran importancia. Sin embargo, es deseable mantener la cantidad de negro de carbono tan bajo como sea posible debido a los problemas de procesabilidad anteriormente mencionados y también con el fin de proporcionar una propiedad de lisura superficial aceptable requerida para aplicaciones de alambres y cables .
Las difenilaminas y los sulfóxido de difenilo son aditivos bien conocidos y convencionalmente utilizados como antioxidantes en aplicaciones de alambres y cables. Por ejemplo, el documento WO2006007927 de Borealxs está dirigido a una composición semiconductora con resistencia SIED mejorada (Degradación Electroquímica Inducida por tensión) y de este modo mejora la resistencia al árbol de agua (WTR por sus siglas en inglés) que es un fenómeno no deseado bien conocido en aplicaciones de alambres y cables. En consecuencia el documento O '927 resuelve el problema relacionado a la propiedad SIED por la provisión de una cierta composición polimérica. El documento WO '927 también establece que los antioxidantes, si son utilizados, son preferentemente difenilaminas y sulfuros de difenilo que son utilizados en una cantidad óptima necesaria para reducir al mínimo los problemas SIED, pero que todavía logra propiedades de envejecimiento aceptables. Las cantidades óptimas de los antioxidantes utilizados y el negro de carbono son típicas en la técnica anterior.
El objeto de la presente invención es proporcionar un polímero semiconductor adicional con estabilidad de conductividad mejorada después de la extrusión de la composición .
La invención está dirigida a una composición polimérica para una capa semiconductora de un cable, que comprende: una poliolefina (a) , un negro de carbono que se selecciona de cualquiera de un negro de carbono de horno y negro de carbono de acetileno, y - un compuesto orgánico (b) que contiene al menos una unidad estructural con al menos 2 dobles enlaces conjugados, que tiene punto de fusión de 250°C o menor, o un peso molecular de menos de 10 000, y es diferente de la 2 , 2 , 4-trimetil-1 , 2 -dihidroquinolina (TMQ) o un TMQ polimerizado; y en donde la composición polimérica: comprende el compuesto orgánico (b) en una cantidad de 0.03 a 0.9 % en peso con base en la cantidad total de la composición polimérica.
Composición Polimérica semiconductora significa en la presente que la composición polimérica contiene negro de carbono en una cantidad semiconductora. El término composición polimérica semiconductora es una expresión bien conocida para las composiciones de poliméricas utilizadas en aplicaciones de semiconductores, tal como en. las capas semiconductoras de cables, como es bien conocido para una persona experta en la técnica.
TMQ polimerizado significa (Ci2Hi5 )n y es un aditivo frecuentemente utilizado en el campo de los alambres y cables. La 2 , 2 , 4- trimetil-1 , 2-dihidroquinolina polimerizada (TMQ) utilizada en las composiciones poliméricas comparativas en los incisos anteriores (a) y (b) tiene el CAS Número 26780-96-1 y un punto de ablandamiento de 80 - 135°C, cuando se mide de acuerdo a DIN 51 920 (Mettler) . En esta aplicación, el proveedor Vulcanox® HS/LG, Lanxess, con punto de ablandamiento de 85-95°C fue utilizado para las comparaciones anteriores (a) y (b) . Además, el método de resistividad volumétrica utilizado de acuerdo al procedimiento a la "resistividad volumétrica (VR) sobre cables" como se describe más adelante bajo el subtítulo Métodos de determinación" .
El peso molecular se da anteriormente, más adelante o en las reivindicaciones como g/mol.
Se ha encontrado sorprendentemente que el compuesto orgánico (b) de la composición polimérica, incrementa la conductividad, es decir, disminuye el valor de resistividad volumétrica, de la composición polimérica que comprende una cantidad semiconductora de negro de carbono, sin embargo, sin la necesidad de incrementar el contenido de negro de carbono o, preferentemente, incluso hace posible disminuir la cantidad de negro de carbono. En consecuencia, el mejoramiento en la conductividad es marcado de modo que la cantidad de negro de carbono pudo ser reducida en comparación a la misma composición polimérica, pero en donde el compuesto (b) es reemplazado por TMQ. Preferentemente, también la estabilidad de la conductividad después de aplicar la fuerza de corte a la composición polimérica en un extrusor es mejorada. Sin estar comprometidos por alguna teoría, se cree que la conjugación anteriormente definida del compuesto (b) contribuye a la propiedad de conductividad mejorada. Además, el peso molecular pequeño y la temperatura de fusión como se definieron anteriormente, cada uno individual e independiente del compuesto (b) contribuyen a la propiedad de conductividad mejorada. De este modo, el compuesto (b) tiene uno de un peso molecular pequeño o una temperatura de fusión como se definió anteriormente, o ambos.
Se cree que el compuesto orgánico (b) en cantidades por debajo de 0.03 % en peso no proporciona efecto de reducción observable de la resistividad volumétrica de la composición polimérica semiconductora. Y cuando el compuesto orgánico (b) es utilizado en cantidades por arriba de 0.9 % en peso, entonces cualquier reducción en la resistividad volumétrica adicional, observable no es observada (debido a la cantidad por arriba del nivel de saturación en una composición) .
La invención proporciona además independiente un compuesto orgánico (b) , el cual contiene al menos una unidad estructural con al menos .2 dobles enlaces conjugados, tiene un punto de fusión de 250°C o menor, o un peso molecular menor de 10 000, y es diferente de la 2 , 2 , 4 -trimetil-1 , 2-dihidroquinolina (TMQ) o una TMQ polimerizada, para disminuir la resistividad volumétrica de una composición polimérica semiconductora .
Preferentemente, la cantidad del compuesto orgánico (b) para el uso de la invención es de 0.03 a 0.9 % en peso, preferentemente de 0.06 a 0.8 % en peso, más preferentemente de 0.1 a 0.8 % en peso, más preferentemente de 0.2 a 0.8 % en peso, más preferentemente de 0.2 a 0.75 % en peso, aun más preferentemente de 0.3 a 0.75 % en peso, y lo más preferentemente de 0.3 a 0.75 % en peso, con base en la cantidad de la composición polimérica.
Más preferentemente, el negro de carbono (CB) para el uso de la invención se selecciona de cualquiera de negro de carbono de horno y negro de carbono de acetileno. Los términos tienen un significado bien conocido. Los negros de carbono de horno y de acetileno preferidos excluyen de este modo al negro de carbono de Ketjen, cuyo término también tiene un significado bien conocido y tiene una estructura de partículas específica con un área superficial muy alta.
La composición polimérica semiconductora preferida para el uso de la invención es la composición polimérica para una capa semiconductora de un cable, que comprende: una poliolefina (a) , un negro de carbono que se selecciona de cualquiera de un negro de carbono de horno y negro de carbono de acetileno, y un compuesto orgánico (b) que contiene al menos una unidad estructural con al menos 2 dobles enlaces conjugados, tiene un punto de fusión de 250°C o menor, o un peso molecular de menos de 10 000, y es diferente de la 2 , 2 , 4-trimetil-l, 2-dihidroquinolina (TMQ) o una TMQ polimerizada; y en donde la composición polimérica: comprende el compuesto orgánico (b) en una cantidad de 0.03 a 0.9 % en peso, con base en la cantidad total de la composición polimérica.
En consecuencia, el uso más preferido del compuesto orgánico (b) es para disminuir la resistividad volumétrica de una composición polimérica de una capa semiconductora de un cable, en donde la composición polimérica comprende: una poliolefina (a) , - un negro de carbono que se selecciona de cualquiera de un negro de carbono de horno y un negro de carbono de acetileno, y un compuesto orgánico (b) que contiene al menos una unidad estructural con al menos 2 dobles enlaces conjugados, tiene punto de fusión de ,250°C o menor, o un peso molecular de menos de 10 000, y es diferente de la 2,2,4-trimetil-l, 2 -dihidroquinolina (TMQ) o una TMQ polimerizada, y en donde la composición polimérica: comprende el compuesto orgánico (b) en cantidad de 0.03 a 0.9 % en peso, con base en el peso total de la composición polimérica.
La composición polimérica independiente como se define anteriormente más adelante y la composición polimérica semiconductora para el uso de la invención como se define anteriormente o más adelante, son denominadas en la presente comúnmente como "composición polimérica" . El compuesto orgánico (b) como se define anteriormente o más adelante es denominado en la presente también por brevedad como "compuesto (b) " .
Los subgrupos preferidos siguientes y las modalidades de la composición polimérica independiente y los componentes de la misma, así como el cable que comprende la composición polimérica, aplican también para el uso anterior del compuesto orgánico (b) de la invención.
Preferentemente, la composición polimérica comprende el compuesto orgánico (b) en una cantidad de 0.06 a 0.8 % en peso, preferentemente de 0.1 a 0.75 % en peso, más preferentemente de 0.2 a 0.75 % en peso, aun más preferentemente de 0.3 a 0.75 % en peso, y lo más preferentemente de 0.35 a 0.75 % en peso, con base en la cantidad de la composición polimérica.
Por consiguiente, si se desea, la invención hace posible utilizar negro de carbono, con base en la cantidad total de la composición polimérica, en al menos 0.5 % en peso, preferentemente en al menos 1 % en peso, más preferentemente en al menos 5 % en peso, cantidad menor que una composición polimérica igual con la misma resistividad volumétrica, excepto que ésta comprende la misma cantidad de de 2 , 2 , 4 -trimetil-1 , 2 -dihidroquinolina polimerizada (TMQ) en lugar del compuesto orgánico (b) .
Además, si se desea, la invención hace posible proporcionar una resistividad volumétrica, que es al menos 10 % menor que la resistividad volumétrica de una composición polimérica similar, excepto que ésta comprende la misma cantidad de la 2, 2 , 4-trimetil-l, 2 -dihidroquinolina (TMQ) polimerizada en lugar del compuesto orgánico (b) .
Además, la invención puede proporcionar una composición polimérica de la invención la cual (a) comprende negro de carbono, con base en la cantidad total de la composición polimérica, en al menos 0.5 %, preferentemente en al menos 1 % en peso, más preferentemente en al menos 5 % en peso, cantidad menor de una composición polimérica similar con la misma resistividad volumétrica, excepto que ésta comprende la misma cantidad de 2 , 2 , 4 -trimetil-1 , 2-dihidroquinolina (TMQ) polimerizada en lugar del compuesto orgánico (b) ; y (b) tiene al menos una resistividad volumétrica 10 % más baja que una composición polimérica similar, excepto que ésta comprende la misma cantidad de 2 , 2 , 4- trimetil-1 , 2 -dihidroquinolina (TMQ) polimerizada en lugar del compuesto orgánico (b) .
La composición polimérica más preferida que incluye los subgrupos preferidos y las modalidades de los mismos como se definen anteriormente o más adelante para una capa semiconductora de un cable que comprende: una poliolefiná (a) un negro de carbono que se selecciona de cualquiera de un negro de carbono de horno y negro de carbono de acetileno, y - un compuesto orgánico (b) que contiene al menos una unidad estructural con al menos 2 dobles enlaces conjugados, tiene un punto de fusión de 250 °C o menor, o un peso molecular de menos de 10 000, y es diferente de la 2 , 2 , 4-trimetil-l, 2-dihidroquinolina (TMQ) o TMQ polimerizada; y en donde la composición polimérica: comprende el compuesto orgánico (b) en una cantidad de 0.35 a 0.075 % en peso, y lo más preferentemente en cantidad de 0.35 a 0.75 % en peso, con base en la cantidad de la composición polimérica.
La composición polimérica, puede comprender naturalmente componentes adicionales, tales como uno o varios componentes poliméricos adicionales, como termoplástico (s) miscible(s), o aditivo(s), adicional (es) , cualquiera de(los) antioxidante (s) , retardador (s) de la carbonización (S ) , uno o varios aditivo retardador (es) del árbol (es) de agua, reforzadores de reticulación (es) , estabilizador (es) , como los estabilizador (es) de voltaje(s), aditivos de retardo de la flama(s), ácido, depurador (es) de iones, rellenador (es) adiciona (es) , auxiliar(es) de procesamiento, como lubricante (es) , agente (s) de formador de espuma o colorante (s) , como es conocido en el campo de los polímeros. Los aditivos dependen del tipo de la capa, por ejemplo, si la capa es semiconductora o de aislamiento, y puede ser seleccionado por una persona experta.
La cantidad total de (los) aditivo (s) adicional (es) , si está(n) presente(s), es en general de 0.01 a 10 % en peso, preferentemente de 0.05 a 7 % en peso, más preferentemente de 0.2 a 5 % en peso, con base en la cantidad total de la composición polimérica. Se entiende que la composición polimérica puede comprender más de un compuesto (b) que tiene la estructura cómo se define anteriormente o más adelante, con lo cual al menos un compuesto (b) cumple también la cantidad definida anteriormente o más adelante del mismo, y las características (a) y (b) de la composición polimérica como se define anteriormente o más adelante. Esta también dentro de la invención que dos o más compuestos (b) como se definen anteriormente o más adelante, tengan una cantidad total (con base en la composición polimérica) que cumpla la cantidad definida anteriormente o más adelante del compuesto (b) y la combinación de los compuestos (b) proporcionan las características definidas anteriores o más adelante (a) y (b) de la composición polimérica. Preferentemente, la composición polimérica comprende al menos un compuesto (b) como se define anteriormente o más adelante, el cual en la cantidad del mismo como se da anteriormente o más adelante proporciona las características (a) y (b) de la composición polimérica.
La cantidad total de (los) componente (s) de polímero (s) adicional (s) , si está presente, es típicamente de hasta 60 % en peso, preferentemente hasta 50 % en peso, preferentemente hasta 40 % en peso, más preferentemente de 0.5 % en peso a 30, preferentemente de 0.5 % en peso a 25 % en peso, más preferentemente de 1.0 % en peso a 20 % en peso, con base en la cantidad total de la composición polimérica.
La cantidad de poliolefina (a) en la composición polimérica de la invención es típicamente de al menos 35 % en peso, preferentemente de al menos 40 % en peso, preferentemente de al menos 50 % en peso, preferentemente de al menos 75 % en peso, más preferentemente de desde 80 a 100 % en peso y más preferentemente de 85 a 100 % en peso, con base en la cantidad total del o de los componentes poliméricos presentes en la composición polimérica.
La composición polimérica preferida consiste de poliolefina (a) como el o los únicos componentes poliméricos. La expresión significa que la composición polimérica no contiene componentes polímeros adicionales, sino la poliolefina (a) como el único componente de polímero único. Sin embargo, se entiende en la presente que la composición polimérica puede comprender además uno o varios componentes diferentes del componente de poliolefina (a) , tal como uno o varios aditivos que pueden ser opcionalmente agregados en una mezcla con un polímero portador en un denominado lote maestro. También, el compuesto (b) o el negro de carbono, o ambos, pueden ser agregados en la forma de un lote maestro, en donde el medio portador es un polímero. En tales casos también, el polímero portador de tal lote maestro no es calculado a la cantidad de los componentes poliméricos, sino a la cantidad total de la composición polimérica.
La composición polimérica de la invención es altamente adecuada como un material de capa para una capa semiconductora de un cable de energía.
Las siguientes modalidades preferibles, propiedades y los subgrupos del compuesto (b) , la poliolefina (a) , el negro de carbón, la composición del polímero y del cable son independientemente generalizables , de modo que éstos pueden ser utilizados en cualquier orden o combinación para definir adicionalmente las modalidades preferibles de la composición polimérica y el artículo, preferentemente el cable, de la invención. Además, a no ser que se especifique de otro modo, es evidente que las descripciones dadas de poliolefina aplican a la poliolefina antes de reticulación opcional.
Compuesto orgánico (b) Cualquier compuesto comercialmente disponible que tenga la estructura definida anteriormente o más adelante y, cuando se utilice en la cantidad dada anteriormente o más adelante, proporciona las características de la composición polimérica como se definen anteriormente o más adelante, puede ser utilizado como el compuesto (b) , o el compuesto (b) puede ser producido de acuerdo a, o análogamente a un proceso químico bien conocido que está bien documentado en la literatura de la química orgánica.
El compuesto orgánico (b) contiene al menos una unidad estructural con al menos 2 dobles enlaces conjugados. La unidad estructural significa una porción de al menos 4 átomos con 2 dobles enlaces conjugados.
Los ejemplos no limitantes de los compuestos (b) que contienen una o más (repeticiones, n puede ser por ejemplo 2 a 8 tal como 2 a 6) unidades estructurales con al menos 2 dobles enlaces conjugados: en donde Xp y Xq se seleccionan de un heteroátomo opcionalmeñte sustituido, preferentemente O, NH o S.
Preferentemente, el compuesto (b) tiene un punto de fusión de 200 °C o menor, más preferentemente de 150°C o menor. Además, preferentemente el compuesto (b) tiene un punto de fusión de al menos 50°C, más preferentemente de al menos 60°C, aun más preferentemente de al menos 70°C.
Más preferentemente el compuesto (b) tiene un peso molecular de Mw de 8000 o menos, más preferentemente de 5000 o menos, más preferentemente de 60 a 3000, aun más preferentemente de 100 a 1000.
Más preferentemente el compuesto orgánico (b) tiene un punto de fusión y un peso molecular como se definieron anteriormente. Además de la propiedad de conductividad ventajosa, anteriormente mencionada las propiedades del compuesto (b) proporcionan una buena homogeneización del compuesto (b) en la composición semiconductora.
Más preferentemente, la composición polimérica comprende : una poliolefina (a) un negro de carbono y un compuesto orgánico (b) que es un compuesto de la fórmula (I) : Ar-XR (I) , en donde Ar es un grupo hidrocarbilo aromático sustituido o no sustituido; X es - un grupo -NR1- en donde R1 es hidrógeno o un grupo hidrocarbilo saturado o parcialmente insaturado, sustituido O no sustituido; -S-; -O-, -Si-; -P-, o cualesquiera óxidos de azufre, silicio o fósforo; y X es -H2C-CH2-hidrocarbilo o un grupo divalente HC = CH que forma parte de un sistema de anillo; y R es H o un hidrocarbilo saturado o parcialmente insaturado sustituido o no sustituido; o un hidrocarbilo aromático sustituido o no sustituido que puede ser el mismo o diferente de Ar; y en donde los compuestos de la fórmula (I) cada Ar, el grupo hidrocarbilo saturado o parcialmente insaturado sustituido o no sustituido, el sistema de anillo formado por un HC = CH divalente como X o el grupo hidrocarbilo aromático sustituido o no sustituido comprende opcionalmente independientemente 1 a 6 heteroátomos ; y en el caso en que cualquiera del grupo hidrocarbilo saturado o parcialmente insaturado, el sistema de anillo formado por un HC=CH divalente como X o el grupo hidrocarbilo aromático sustituido, está sustituido, entonces cada uno de ellos poseen independientemente 1 a 4 sustituyentes ; y y en donde la composición polimérica comprende el compuesto de la fórmula (I) en una cantidad menor de 1.0 % en peso con base en la cantidad total de la composición polimérica; y en donde la composición polimérica (a) comprende el negro de carbono, con base en la cantidad total de la composición polimérica, en al menos 0.5 % en peso, preferentemente en al menos 1 % en peso, más preferentemente en al menos 5 % en peso, cantidad menor que una composición polimérica similar con la misma resistividad volumétrica, excepto que ésta comprende la misma cantidad de la 2 , 2 , 4-trimetil-l, 2-dihidroquinolina polimerizada (TMQ) en lugar del compuesto de fórmula (I) , o (b) tiene al menos 10 % menos resistividad volumétrica que una composición polimérica similar, excepto que ésta comprende la misma cantidad de la 2 , 2 , 4 -trimetil-1, 2-dihidroquinolina (TMQ) polimerizada en lugar del compuesto de fórmula (I) .
Los subgrupos preferibles del compuesto (I) como el compuesto preferido (b) se describen en seguida.
El término "opcional" en el compuesto (I) significa "puede o no estar presente", por ejemplo "opcionalmente sustituido" cubre las posibilidades de que un sustituyente está presente o no está presente. El término "no sustituido" naturalmente significa que no está presente sustituyente.
Para el compuesto de fórmula (I) como el compuesto preferido (b) : El compuesto (I) está disponible como un producto comercial o puede ser producido de acuerdo a o análogamente a los procesos documentados en la literatura química.
La expresión "parcialmente insaturado" en la definición del compuesto (I) significa que la porción puede comprender uno o más dobles o triples enlaces e incluye los radicales alquenilo que comprenden al menos un doble enlace y los radicales alquinilo que comprenden al menos un triple enlace. En el caso de "hidrocarbilo cíclico parcialmente insaturado" pueden existir uno o más dobles enlaces en los sistemas de anillo lo que significa que el anillo no es aromático para diferenciar a las porciones de anillo "parcialmente insaturadas" de los "anillos aromáticos" tales como los radicales fenilo o piridilo.
Los "hetero tomo (s) " opcionales presentes en cualquiera de los Ar, sustituido o no sustituido, saturado o parcialmente insaturado, el sistema de anillo formado por un HC=CH divalente como X el grupo hidrocarbilo aromático sustituido o no sustituido, del compuesto (I) de la invención se seleccionan de nitrógeno oxígeno, fósforo azufre o silicio, preferentemente oxígeno, fósforo azufre o nitrógeno, preferentemente oxígeno azufre o nitrógeno, más preferentemente oxígeno o nitrógeno. El nitrógeno, fósforo azufre o silicio pueden estar presentes como óxidos, tales como S02. El nitrógeno, si está presente, es preferentemente -N=, -NH- o Ri en donde NRi, en donde Ri es como se define anteriormente más adelante. El número de heteroátomos , si están presentes es preferentemente de 1 a 4 átomos de carbono, tal como 1 o 2 átomos de carbono. La posición del o de los heteroátomos no está limitada. El grupo que contiene el o los heteroátomos puede por ejemplo estar enlazado al resto del compuesto orgánico (I) vía un heteroátomo, o estar interrumpido con uno o más heteroátomos .
El término "grupo funcional" como uno o varios sustituyentes opcionales en el compuesto (I) es una expresión bien conocida que significa un grupo sobresaliente, por ejemplo, un sustituyente enlazado a un anillo fenilo. El número del o de los grupos funcionales es preferentemente 1 a 4 átomos de carbono. El o los grupos funcionales son independientemente seleccionados de cualquiera de por ejemplo -OH, -COR' , -CONR' 2, -COOR' , en donde cada R' es independientemente hidrogeno o alquilo de 1 a 12 átomos de carbono, nitro, tiol, tio (alquilo de 1 a 12 átomos de carbono), CN o halógeno, tal como-F, -Cl , -Br o -I.
En un subgrupo preferible del compuesto (I) , el Ar, el grupo hidrocarbilo aromático o el sistema de anillo hidrocarbilo cíclico saturado o parcialmente insaturado como R o el grupo hidrocarbilo aromático o el sistema de anillo de hidroxarbilo cíclico saturado o parcialmente insaturado como una porción en cualquier sustituyente opcional, es independientemente un anillo monocíclico o multicíclico . La expresión "monocíclico" incluye los sistemas de anillo monocíclicos , tales como ciclopentilo, ciclohexilo, cicloheptilo o fenilo. La expresión "multicíclico" significa en la presente los sistemas de anillo fusionados, tales como naftilo. A no ser que se defina de otra manera en la presente, el término "carbocíclico" significa un grupo hidrocarbilo cíclico sustituido o no sustituido, saturado o parcialmente insaturado o un sistema de anillo hidrocarbilo sustituido o no sustituido aromático Si está presente en un compuesto (I) , el sistema de anillo formado por un HOCH divalente como X es preferentemente el anillo monoclclico con cinco átomos en el anillo de los cuales uno es preferentemente un heteroátomo seleccionado de -NH- o -S-. En esta modalidad Ar es preferentemente también un sistema de 5 átomos en el anillo como se define más adelante, preferentemente el mismo que se formó por un HC=CH.
En otro subgrupo preferible de compuestos (I) el hidrocarbilo sustituido o no sustituido, saturado o parcialmente insaturado como R, R1 o como una porción en cualquier sustituyente opcional Ar o R del compuesto (I) es un grupo hidrocarbilo sustituido o no sustituido, saturado o parcialmente insaturado o un hidrocarbilo lineal o ramificado, sustituido o no sustituido, saturado o parcialmente insaturado, y preferentemente tiene independiente hasta 40 átomos de carbono, preferentemente hasta 30 átomos de carbono, por ejemplo, hasta 20 átomos de carbono, especialmente hasta 12 átomos de carbono, más preferentemente 1 a 8 átomos de carbono. El término hidrocarbilo no se destina a cubrir grupos aromáticos como estos son definidos separadamente en la presente.
En un subgrupo preferible adicional del compuesto (I), X es preferentemente -NR1- o -S-, más preferentemente -NR1-, en donde R1 es como se define anteriormente o en las reivindicaciones, preferentemente alquilo lineal o ramificado de 1 a 8 átomos de carbono o hidrógeno, más preferentemente hidrógeno .
En un subgrupo preferible adicional del compuesto (I) , el hidrocarbilo saturado o parcialmente insaturado como R o como una porción de cualquier sustituyente opcional de Ar o R es más preferentemente seleccionado de un sistema de anillo hidrocarbilo cíclico saturado o parcialmente insaturado, un grupo hidrocarbilo lineal o ramificado, saturado o parcialmente insaturado, un grupo hidrocarbilo lineal o ramificado saturado o parcialmente insaturado que posee un grupo hidrocarbilo cíclico saturado o parcialmente insaturado, o un grupo hidrocarbilo cíclico saturado o parcialmente insaturado que posee un grupo hidrocarbilo lineal o ramificado saturado o parcialmente insaturado. EL grupo hidrocarbilo preferido es un grupo hidrocarbilo lineal o ramificado saturado o parcialmente insaturado, preferentemente un grupo alquilo lineal o ramificado de 1 a 40 átomos de carbono, un grupo alquenilo lineal o ramificado de 2 a 40 átomos de carbono, o un grupo alquinilo lineal o ramificado de 2 a 40 átomos de carbono, más preferentemente un grupo alquilo lineal o ramificado de 1 a 30 átomos de carbono, un .grupo alquenilo lineal o ramificado de 2 a 30 átomos de carbono, o un grupo alquinilo lineal o ramificado de 2 a 30 átomos de carbono, más preferentemente un grupo alquilo lineal o ramificado de 1 a 20 átomos de carbono, un grupo alquenilo lineal o ramificado de 2 a 20 átomos de carbono o un grupo alquinilo lineal o ramificado de 2 a 20 átomos de carbono; o -NH-hidrocarbilo lineal o ramificado, el cual es preferentemente un grupo -NH- (alquilo de 1 a 20 átomos de carbono) lineal o ramificado, un grupo -NH- (alquenilo de 2 a 20 átomos de carbono) lineal o ramificado o un grupo -NH- (alquinilo de 2 a 20 átomos de carbono) lineal o ramificado. El grupo hidrocarbilo más preferido es el grupo alquilo lineal o ramificado de 1 a 12 átomos de carbono, preferentemente el grupo alquilo lineal o ramificado de 1 a 10 átomos de carbono, más preferentemente el grupo alquilo lineal o ramificado de 1 a 8 átomos de carbono; o un grupo -NH- (alquilo de 1 a 12 átomos de carbono) lineal o ramificado, preferentemente un grupo -NH- (alquilo de 1 a 10 átomos de carbono) , más preferentemente un grupo -NH- (alquilo de 1 a 8 lineal o ramificado) . Además preferentemente en este subgrupo del compuesto (I) , si el hidrocarbilo saturado o parcialmente insaturado como R es sustituido, entonces el número del o de los sustituyente es preferentemente 1 a 4, más preferentemente de 1 o 2, y los sustituyentes son seleccionados de un grupo funcional como se definió anteriormente, un grupo hidrocarbilo aromático como se definió anteriormente o más adelante; un grupo hidrocarbilo aromático que posee un grupo hidrocarbilo saturado o parcialmente insaturado como se define anteriormente más adelante, en donde cada uno del grupo hidrocarbilo o un grupo hidrocarbilo aromático como tales o como una porción de un grupo, está opcional independientemente sustituido con 1 a 4, tales como 1 o 2 sustituyentes como se definen anteriormente para R.
En un subgrupo preferible adicional del compuesto (I) , el grupo Ar, los grupos hidrocarbilo aromáticos como R, si están presentes, o el grupo hidrocarbilo aromático como una porción de cualquier sustituyente opcional, tiene preferentemente hasta 40 átomos en el anillo, preferentemente hasta 30 átomos en el anillo, por ejemplo, hasta 20 átomos en el anillo, más . preferentemente hasta 12 átomos en el anillo, y lo más preferentemente 5 a 12 átomos en el anillo, lo más preferentemente 6 a 12 átomos en el anillo. Cuando el grupo Ar tiene 5 átomos en el anillo, entonces éste opcionalmente , y preferentemente, contiene un heteroátomo seleccionado de O-, -H- y -S- . Más preferentemente el grupo Ar tiene 6 a 12 átomos en el anillo que son preferentemente los átomos de carbono .
En un subgrupo preferible adicional del compuesto (I) , si el grupo Ar o el grupo hidrocarbilo aromático como R, si está presente, está sustituido, entonces el número del o de los sustituyentes es al menos de uno, preferentemente de 1 a 4 , más preferentemente 1 o 2, lo más preferentemente uno, y el o los sustituyente (s) ) se seleccionan independientemente de un grupo funcional, un grupo hidrocarbilo saturado o parcialmente insaturado; -NH- (grupo hidrocarbilo saturado o parcialmente insaturado opcionalmente sustituido) ; un grupo hidrocarbilo saturado o parcialmente insaturado, que posee un grupo hidrocarbilo aromático opcionalmente sustituido; grupo hidrocarbilo aromático opcionalmente sustituido; -NH- (hidrocarbilo aromático opcionalmente sustituido) ; o -NH-S02- (hidrocarbilo aromático opcionalmente sustituido) ; en donde el número de los sustituyentes opcionales presentes en los sustituyentes opcionales del grupo Ar, o el grupo hidrocarbilo aromático como R, si está presente, es preferentemente uno o dos, más preferentemente uno, y se seleccionan del grupo se han dado anteriormente para los sustituyentes para Ar e hidrocarbilo aromático como R.
En un subgrupo preferible adicional del compuesto (I) , R es un grupo hidrocarbilo aromático sustituido o no sustituido.
En un subgrupo además preferible del compuesto (I) , Ar se selecciona de un furano sustituido o no sustituido, un tiofeno sustituido o no sustituido, un pirrol sustituido o no sustituido, un grupo fenilo no sustituido o sustituido o un grupo naftilo no sustituido o sustituido, más preferentemente de un grupo fenilo no sustituido o sustituido o un grupo naftilo no sustituido o sustituido.
En un , subgrupo siendo preferible adicional del compuesto (I) , Ar es un grupo fenilo sustituido o no sustituido o un grupo naftilo sustituido y R es un grupo fenilo sustituido o no sustituido o un, grupo naftilo no sustituido o sustituido. En este subgrupo el Ar y el hidrocarbilo aromático como R pueden ser idénticos o diferentes .
Los ejemplos no limitantes de los compuestos (I) adecuados como el compuesto (b) : son: 4,4' -bis (1, 1' -dimetilbencil) difenilamina, CAS:10081-l-67 N-isopropil-N' -fenil-p-fenilendiamina, CAS: 101-72- p- (p-tolueno-sulfonilamido) -difenilamina, CAS: 100- 93-6 N, N' -difenil-p-fenilen-diamina, CAS: 74-31-7 ?,?' -dinaftil-p- fenilen-diamina, CAS: 93-46-9 p,p'dioctildifenilamina, CAS: 101-67-7 El compuesto preferido de compuesto (b) es el compuesto (I) como se define anteriormente, incluyendo los subgrupos preferibles del mismo.
Además, el subgrupo más preferido de compuesto (I) como el compuesto preferido (b) es un compuesto (la) , en donde X es preferentemente NH, Ar es un grupo hidrocarbilo aromático sustituido o no sustituido, preferentemente seleccionado de un fenilo sustituido o no sustituido o un naftilo sustituido o no sustituido, y R es un grupo hidrocarbilo aromático sustituido o no sustituido, · preferentemente seleccionado de un grupo fenilo sustituido o no sustituido, o un grupo naftilo sustituido o no sustituido, en donde al menos uno de Ar o R es un grupo hidrocarbilo aromático sustituido. Preferentemente, cualquier grupo hidrocarbilo, lineal o ramificado, saturado o parcialmente insaturado, si está presente en el subgrupo (la) del compuesto (I) como un sustituyente opcional como tal o una porción en cualquier sustituyente opcional de Ar o R, es preferentemente un grupo alquilo lineal o ramificado de 1 a 20 átomos de carbono, un alquenilo lineal o ramificado de 2 a 20 átomos de carbono, o un grupo alquinilo lineal o ramificado de 2 a 20 átomos de carbono, más preferentemente el grupo hidrocarbilo es un grupo alquilo lineal o ramificado de 1 a 12 átomos de carbono, o más preferentemente el grupo alquilo lineal o ramificado de 1 a 10 átomos de carbono, aún más preferentemente en grupo alquilo lineal o ramificado de 1 a 8 átomos de carbono. Más preferentemente, en este subgrupo (la) , tanto Ar y son independientemente un grupo fenilo sustituido o no sustituido o un grupo naftilo sustituido o no sustituido, en donde al menos uno de los Ar o R es un grupo fenilo sustituido o un grupo naftilo sustituido, en donde el número de sustituyentes es 1 a 4, preferentemente 1 o 2 átomos de carbono, más preferentemente uno, y el o los sustituyente se seleccionan de un grupo hidrocarbilo lineal o ramificado, saturado o parcialmente insaturado, preferentemente el grupo alquilo lineal o ramificado de 1 a 12 átomos de carbono, más preferentemente el grupo alquilo lineal o ramificado de 1 a 10 átomos de carbono, aun más preferentemente el grupo alquilo lineal o ramificado de 1 a 8 átomos de carbono; un grupo hidrocarbilo lineal o ramificado saturado o parcialmente insaturado, preferentemente el grupo alquilo lineal o ramificado de 1 a 12 átomos de carbono, más preferentemente el grupo alquilo lineal o ramificado de 1 a 10 átomos de carbono, aun más preferentemente el grupo alquilo lineal o ramificado de 1 a 8 átomos de carbono que posee un fenilo; -NH-NR2 o - -NH-SO2-R2, en donde R2 es un grupo hidrocarbilo lineal o ramificado saturado o parcialmente insaturado, preferentemente el grupo alquilo lineal o ramificado de 1 a 12 átomos de carbono, más preferentemente el grupo alquilo lineal o ramificado de 1 a 10 átomos de carbono, aun más preferentemente el grupo alquilo lineal o ramificado de 1 a 8 átomos de carbono; o un grupo hidrocarbilo aromático, el cual es preferentemente un grupo fenilo o un grupo naftilo, que posee opcionalmente un sustituyente que es preferentemente un grupo hidrocarbilo saturado o parcialmente insaturado, preferentemente un grupo alquilo lineal o ramificado de 1 a 12 átomos de carbono, más preferentemente un grupo alquilo lineal o ramificado de 1 a 10 átomos de carbono, aun más preferentemente un grupo alquilo lineal o ramificado de 1 a 8 átomos de carbono. Si ambos de AR y R están sustituidos, entonces ambos son independientemente un grupo fenilo sustituido o un grupo naftilo sustituido en donde el número de los sustituyentes opcionales es de 1 a 4 átomos de carbono, preferentemente 1 o 2 átomos de carbono, más preferentemente uno, y el o los sustituyente opcionales se seleccionan independientemente de los sustituyentes que incluyen los subgrupos preferidos de los mismos como se definieron anteriormente para el Ar o el R sustituidos de los compuestos (la) .
El compuesto (b) más preferido un compuesto de subgrupo (la) del compuesto (I), lo más preferentemente 4,4'-bis- (1, 1-dimetilbencil) difenilamina, CAS: 10081-67-1 Tal compuesto es comercialmente disponible, por ejemplo bajo el nombre comercial Naugard 445 (suministrado por Chemtura) o Sanox 445 (suministrado por Safic-Alcan) .
Poliolefina (a) Donde se hace referencia en la presente a una poliolefina esto significa un homo- y copolímero, por ejemplo, un homopolímero y copolímero de una olefina, tal como un homopolímero y copolímero de etileno. El copolímero de poliolefina puede contener uno o más comonómeros.
Como es bien conocido "comonómero" se refiere a las unidades de comonómeros copolimerizables .
Una poliolefina adecuada (a) para la poliolefina puede ser cualquier poliolefina, tal como cualquier poliolefina convencional, la cual puede ser utilizada para producir una capa semiconductora de un cable, de la presente invención. Por ejemplo tales poliolefinas convencionales adecuadas como son bien conocidas y pueden ser por ejemplo comercialmente disponibles o pueden ser preparadas de acuerdo a, o análogamente a los procesos de polimerización conocidos descritos en la literatura química.
La poliolefina (a) para la composición polimérica es preferentemente seleccionada de un polipropileno (PP) o polietileno (PE) , preferentemente de un polietileno. Para el polietileno, el etileno formará el contenido de monómero mayor presente en cualquier polímero de polietileno.
Preferentemente la poliolefina (a) es un polietileno producido en presencia de un catalizador de polimerización de olefina o un polietileno producido en un proceso de alta presión.
En el caso en que una poliolefina (a) sea un copolímero de etileno con al menos un comonómero, entonces tal comonómero (s) se selecciona del o de los comonómeros no polares o comonómeros polares, o cualesquiera mezclas de los mismos. Los comonómeros no polares opcionales, preferibles y los comonómeros polares se describen más adelante en relación al polietileno producido en un proceso de alta presión. Estos comonómeros pueden ser utilizados en cualquier poliolefina (a) de la invención.
"Catalizador de polimerización de olefina" significa en la presente preferentemente un. catalizador de coordinación convencional. Este se selecciona preferentemente de un catalizador de Ziegler-Natta, un catalizador de sitio único cuyo término comprende un metaloceno y un catalizador no de metaloceno o un catalizador de cromo, o cualquier mezcla de los mismos. Los términos tienen un significado bien conocido .
El Polietileno polimerizado en presencia de un catalizador de polimerización de olefinas es también a menudo llamado como "polietileno de baja presión" para distinguirlo claramente del polietileno producido en una alta presión. Ambas expresiones son bien conocidas en el campo de las poliolefinas . El polietileno de baja presión puede ser producido en el proceso de polimerización que opera por ejemplo a granel, en suspensión, en solución, o en condiciones de fase gaseosa o en cualesquiera combinaciones de los mismos. El catalizado de polimerización de olefina es típicamente un catalizador de coordinación como se definió anteriormente .
Más preferentemente, la poliolefina (a) se selecciona de un homopolímero o un copolímero de etileno producido en presencia de un catalizador de coordinación o producido en un proceso de polimerización de alta presión.
Donde la poliolefina (a) es un polietileno de baja presión (PE) , entonces tal PE de baja presión es preferentemente seleccionado de un copolímero de etileno de muy baja densidad (VLDPE, por sus siglas en inglés) , un copolímero de etileno de baja densidad lineal (LLDPE, por sus siglas en inglés) , un copolímero de etileno de densidad media (MDPE, por sus siglas en inglés) o un homopolímero o copolímero de etileno de alta densidad (HDPE, por sus siglas en inglés) . Estos tipos bien conocidos son nombrados de acuerdo a su área de densidad. El término VLDPE incluye en la presente los polietilenos que son también conocidos como plastómeros y elastómeros y cubre el intervalo de densidad desde 850 hasta 909 kg/m3. El LLDPE tiene una densidad de 909 hasta 930 kg/m3, preferentemente desde 910 hasta 929 kg/m3, más preferentemente de 915 a 929 kg/m3. El MDPE tiene una densidad de 930 a 945 kg/m3, preferentemente 931 a 945 kg/m3. El HDPE tiene una densidad de más de 945 kg/m3, preferentemente mayor de 946 kg/ m3, preferentemente 946 a 977 kg/m3, más preferentemente de 946 a 965 kg/m3.
Más preferentemente, tal copolímero de baja presión de etileno para la poliolefina (a) es copolimerizado con al menos un comonómero seleccionado de la alfa olefina de 3 a 20 átomos de carbono, más preferentemente de la alfa olefina de 4 a 12 átomos de carbono, más preferentemente de la alfa-olefina de 4 a 8 átomos de carbono, por ejemplo con 1-buteno, 1-hexeno o 1-octeno, o una mezcla de los mismos. La cantidad del o de los comonómeros presentes en un copolímero de PE es del 0.1 a 15 en mol %, típicamente de 0.25 a 10 mol %.
Además, donde la poliolefina (a) es un polímero de PE de baja presión, entonces tal PE puede ser unimodal o multimodal con respecto a la distribución del peso molecular (MWD=Mw/Mn) . En general, un polímero que comprende al menos dos fracciones poliméricas, que han sido producidas bajo diferentes condiciones de polimerización (incluyendo por ejemplo cualquiera de los parámetros del proceso, alimentaciones de materiales iniciales, alimentaciones de agentes de control de proceso y alimentaciones de sistemas catalizadores) que dan como resultado diferentes pesos moleculares (peso promedio) y diferentes distribuciones de peso molecular para las fracciones, es denominado como "multimodal" . El prefijo "multi" se refiere al número de diferentes fracciones poliméricas presentes en el polímero. De este modo, por ejemplo, polímero multimodal incluye el denominado polímero "bimodal" que consiste en dos fracciones. La forma de la curva de distribución de peso molecular, es decir, la apariencia de la gráfica de la fracción en peso del polímero como función de su peso molecular, de un polímero multimodal mostrará dos o más máximos o es típicamente ensanchado en comparación con las curvas para las fracciones individuales.
El PE de baja presión unimodal puede ser producido, por ejemplo mediante una polimerización de una sola etapa en un reactor simple de una manera bien conocida y documentada. El PE de baja presión multimodal (por ejemplo bimodal) puede ser producido, por ejemplo, mediante el mezclado mecánicamente entre sí de dos o más componentes poliméricos separados o, preferentemente, mediante el mezclado in situ durante el proceso de polimerización de los componentes. El mezclado mecánico in situ son bien conocidas en el campo. Mezclado in situ significa la polimerización del componente polimérico bajo diferentes condiciones de polimerización, por ejemplo en un proceso de polimerización en etapas múltiples, es decir, dos o más etapas o mediante el uso de dos o más diferentes catalizadores de polimerización, en un proceso de polimerización en una sola etapa, o mediante el uso de una combinación de proceso de polimerización en múltiples etapas y dos o más diferentes catalizadores de polimerización. Las zonas de polimerización pueden operar a granel, en suspensión, solución, o condiciones de fase gaseosa o en cualquier combinación de los mismos, como es conocido en el campo .
De acuerdo a una segunda modalidad la poliolefina (a) es polietileno producido en un proceso de polimerización de alta presión, preferentemente mediante polimerización por radicales en presencia de uno o varios iniciadores. Más preferentemente, la poliolefina (a) es un polietileno de baja densidad (LDPE, por sus siglas en inglés) . Se debe notar que el polietileno producido en una alta presión (HP, por sus siglas en inglés) es denominado en la presente en general como LDPE y cuyo término tiene un significado bien conocido en el campo de los polímeros . Aunque el término LDPE es una abreviatura para polietileno de baja densidad, se entiende que el término no se limita al intervalo de densidad, sino que cubre los polietilenos de HP como LDPE, con densidades baja, media y más altas. El término LDPE describe y distingue únicamente la naturaleza del polietilneo de HP con características típicas, tales como el alto grado de ramificación, en comparación al PE producido en presencia de un catalizador de polimerización de olefinas.
La poliolefina preferida (a) es de acuerdo a la segunda modalidad y es un polímero de LDPE, que puede ser un homopolímero de baja densidad de etileno (denominado en la presente como homopolímero de LDPE) o un copolímero de baja densidad de etileno con uno o más comonómeros (denominado en la presente como copolímero de LDPE) . Uno o más comonómeros, si están presentes, del copolímero de LDPE son preferentemente seleccionados del o de los comonómero polares, comonómero (s) no polares o de una mezcla de (los) comonómero polar (s) y del o de los comonómeros no polares, como se define más adelante. Además, el homopolímero de LDPE o el copolímero de LDPE como la poliolefina pueden estar opcionalmente insaturados.
Como un comonómero polar opcional para el copolímero de LDPE (copolímero de LDPE polar) como la poliolefina (a) , el o los comonómeros que contienen el o los grupos hidroxilo, el o los grupo alcoxi, el o los grupos carbonilo, el o los grupos carboxilo, el o los grupos éter o el o los grupos éster, o una mezcla de los mismos, pueden ser utilizados. Más preferentemente, el o los comonómero (s) que contienen el o los grupos carboxilo y/o éster se utilizan como el comonómero polar, si está presente. Todavía más preferentemente, el o los comonómeros polares opcionales del copolímero de LDPE se seleccionan de los grupos de acrilato(s), metacrilato (s) o acetato(s), o cualquiera de sus mezclas de los mismos. Si está presente en el copolímero de LDPE, el o los comonómeros polares se seleccionan preferentemente del grupo de acrilatos de alquilo, metacrilatos de alquilo o acetato de vinilo, o una mezcla de los mismos. Además preferentemente, el o los comonómeros polares se seleccionan de los acrilatos de alquilo, de 1 a 6 átomos de carbono, metacrilatos de alquilo de 1 a 6 átomos de carbono o acetato de vinilo. Todavía más preferentemente, el copolímero de LDPE polar . es un copolímero de etileno con acrilato de alquilo de 1 a 4 átomos de carbono, tal como acrilato de metilo, de etilo, de propilo o de butilo, o cualquier mezcla de los mismos, más preferentemente un copolímero de etileno con acrilato de metilo, de etilo o de butilo, o cualquier mezcla de los mismos.
Como el o los comonómeros no polares opcionales para el copolímero de LDPE como la poliolefina preferida (a) , el o los comonómeros diferentes de los comonómeros polares anteriormente definidos, pueden ser utilizados. Preferentemente, los comonómeros no polares diferentes de los comonómeros que contienen grupo (s) hidroxilo, grupo (s) alcoxi, grupo (s) carbonilo, grupo (s) carboxilo, grupo (s) éter o grupo (s) éster. Un grupo de comonómero (s) no polares preferibles comprenden, consisten preferentemente de, el o los comonómeros monoinsaturados (= igual un doble enlace) , preferentemente olefinas, preferentemente alfa olefinas, más preferentemente alfa olefinas de 3 a 10 átomos de carbono, tales como propileno, 1-buteno, 1-hexeno, 4-metil-l-penteno, estireno, 1-octeno, 1-noneno; uno o varios comonómeros poliinsaturados (= más de un doble enlace) ; un grupo silano que contiene uno o varios comonómeros; o cualesquiera mezclas de los mismos.
En consecuencia, la poliolefina (a) , más preferentemente el polímero de polietileno, más preferentemente el polímero de LDPE, puede opcionalmente estar insaturado, es decir la poliolefina, preferentemente el polímero de LDPE puede comprender dobles enlace carbono-carbono (-C=C). Si un homopolímero de LDPE está insaturado, entonces la insaturación puede ser proporcionada por ejemplo por un agente de transferencia de cadena (CTA, por sus siglas en inglés) , tal como propileno, y/o por condiciones de polimerización. Si un copolímero de LDPE es insaturado, entonces la insaturación puede ser proporcionada por uno o más de los siguientes medios: por un agente de transferencia de cadena (CTA) , por uno o más comonomeros poliinsaturados o por las condiciones de polimerización. Los comonomeros poliinsaturados, adecuados para la poliolefina insaturada opcional (a) , consiste preferentemente de una cadena de carbono recta con al menos 8 átomos de carbono y al menos 4 carbonos entre los dobles enlaces no conjugados, de los cuales al menos alguno es terminal, más preferentemente, el comonómero poliinsaturado es un dieno, preferentemente un dieno que comprende al menos ocho átomos de carbono, el primer doble enlace carbono-carbono es terminal y el segundo enlace carbono-carbono es no conjugado al primero. Los dienos preferidos son seleccionados de los dienos no conjugados de 8 a 14 átomos de carbono o mezclas de los mismos, más preferentemente seleccionados de 1 , 7-octadieno, 1,9-decadieno, 1 , 11-dodecadieno, 1 , 13-tetradecadieno, 7-metil-1, 6-octadieno, 9-metil-l , 8-decadieno, o mezclas de los mismos. Aun más preferentemente, el dieno se selecciona de 1 , 7-octadieno, 1 , 9-decadieno, 1 , 11-dodecadieno, 1,13-tetradecadieno, o cualquier mezcla de los mismos.
Si el polímero de LDPE como la poliolefina preferida (a) es un copolímero, éste comprende preferentemente hasta 70 % en peso, preferentemente hasta 60 % en peso, preferentemente 0.001 a 50 % en peso, más preferentemente de 0.05 a 40 % en peso, todavía más preferentemente menos de 35 % en peso, todavía más preferentemente menos de 30 % en peso, más preferentemente menos de 25 % en peso, de uno o más comonómeros .
Típicamente, y preferentemente en aplicaciones de alambres y cables (W&C) , la densidad de la poliolefina (a) , preferentemente del polímero de LDPE preferido, es mayor de 860 kg/m3. Preferentemente, la densidad de la poliolefina, preferentemente del homopolímero de LDPE preferido o del copolímero es no mayor de 960 kg/m3, y preferentemente es de 890 a 945 kg/m3.
La MFR2 (2.16 kg, 190°C) de la poliolefina (a), preferentemente del polímero de LDPE preferido depende de la aplicación de uso final deseada como es bien conocido para una persona experta en la técnica. Preferentemente, la MFR2 (2.16 kg, 190°C) de la poliolefina (a), preferentemente del LDPE preferido, es preferentemente de hasta 1200 gramos/10 minuto, tal como de hasta 1000 g/10 minuto, preferentemente de hasta 500 g/10 minuto, preferentemente de hasta 400 g/10 minutos, preferentemente de hasta 300 g/10 minutos, preferentemente de hasta 200 g/10 minuto, preferentemente de hasta 150 g/10 minuto, preferentemente de hasta 0.01 a 100, preferentemente de 0.05 a 75 g/10 min, preferentemente de 0.1 a 60 g/10 minutos, preferentemente de 0.5 a 55 g/10 minutos, preferentemente de 1 a 30 g/10 minutos.
La temperatura de fusión de la poliolefina (a) está por arriba de 50 °C, más preferentemente por arriba de 60°C y lo más preferentemente es de 80 °C o mayor. La temperatura de fusión de la poliolefina (a) es preferentemente inferior a 125 °C, más preferentemente inferior a 120°C, más preferentemente inferior a 115°C.
En la modalidad más preferida de la composición polimérica, la poliolefina (a) de la invención es un polímero de LDPE, lo más preferentemente un copollmero LDPE polar de etileno con al menos uno o varios monómeros polares, como se definieron anteriormente o en las reivindicaciones .
En consecuencia, la poliolefina preferida (a) de la invención es un polímero de LDPE, más preferentemente un copolímero de LDPE polar, como se definió anteriormente o en las reivindicaciones, y es preferentemente producido a alta presión mediante polimerización iniciada por radicales libres (denominada como polimerización por radicales a alta presión (HP) ) . El reactor de HP puede ser, por ejemplo, un reactor tubular o de autoclave bien conocido, o una combinación de los mismos, preferentemente un reactor tubular. La polimerización a alta presión (HP) y el ajuste de las condiciones de proceso para diseñar a la medida adicionalmente las otras propiedades de la poliolefina dependiendo de la aplicación final deseada, son bien conocidas y descritas en la literatura, y pueden ser fácilmente utilizadas por una persona experta en la técnica. Las temperaturas de polimerización adecuadas están en el intervalo de 400°C, preferentemente de 80 a 350°C y una presión desde 70 MPa, preferentemente de 100 a 400 MPa, más preferentemente de 100 a 350 MPa. La presión puede ser medida al menos después de la etapa de compresión y/o después del reactor tubular. La temperatura puede ser medida en varios puntos durante todos los pasos .
Después de la separación el LDPE obtenido está típicamente en una forma de un fundido polimérico que es normalmente mezclado y convertido en pelotillas en una sección de peletización, tal como el extrusor de peletización, acomodado en conexión al sistema reactor de HP. Opcionalmente, el o los aditivos, tales como el o los antioxidantes, pueden ser agregados en este mezclador de una manera conocida.
Los detalles adicionales de la producción de (los) copolímero (s) de etileno mediante polimerización por radicales a alta presión pueden ser encontrados por ejemplo en la Encyclopedia of Polymer Science and Engineering, vol . 6 (1986), pp 383-410 y Encyclopedia of Materials: Science and Technology, 2001 Elsevier Science Ltd.: "Polietileno : High-pressure, R.Klimesch, D.Littmann and F.-O. Máhling pp 7181-7184.
Negro de Carbono Cualquier negro de carbono puede ser utilizado, el cual sea eléctricamente conductor y proporcione la propiedad semiconductora necesaria para la capa semiconductora.
Preferentemente, el negro de carbono puede tener un área superficial de nitrógeno (BET) de 5 a 400 m2/g, preferentemente de 10 a 300 m2/g, más preferentemente de 30 a 200 m2/g, cuando se determina de acuerdo a AST D3037-93. Además, preferentemente el negro de carbono tiene una o más de las siguientes propiedades: i) un tamaño de partícula primario de al menos 5 nanómetro, que es definido como el diámetro de partícula, promedio en número de acuerdo a ASTM D3849-95a procedimiento D, ii) el número de absorción de yodo (IAN, por sus siglas en inglés) de al menos 10 mg/g, más preferentemente de 10 a 300 mg/g, más preferentemente de 30 a 200 mg/g, cuando se determina de acuerdo a ASTM D-1510-07; y/o iii) el número de absorción de DBP (ftalato de dibutilo) de 60 a 300 cm3/100 g, preferentemente de 70 a 250 cm3/l00 g, más preferentemente de 80 a 200, preferentemente de 90 a 180 cm3/100 g, cuando se mide de acuerdo a ASTM D 2414 -06a. Más preferentemente, el negro de carbono tiene un área superficial de nitrógeno (BET) y las propiedades (i), (ii) y (iii) como se definieron anteriormente.
Los negros de carbono más preferibles para el uso de la invención son los negros de carbono de horno y los negros de acetileno. Además, el negro de carbono de la composición polimérica independiente de la invención se selecciona de cualquiera de los negros de carbono de horno y los negros de acetileno.
La cantidad del negro de carbono es al menos tal que es obtenida una composición semiconductora. Dependiendo del uso deseado, la conductividad del negro de carbono y la conductividad de la composición, la cantidad del negro de carbono puede variar.
El compuesto (b) , preferentemente el compuesto (I) , como se define anteriormente, reduce el valor de resistividad volumétrica (es decir, incrementa la conductividad) de la composición polimérica y hace posible utilizar el negro de carbono en al menos 0.5 % en peso, preferentemente al menos 1 % en peso, más preferentemente en al menos 5 % en peso, cantidad menor que una composición polimérica similar con la misma resistividad volumétrica, excepto que ésta comprende 1 % en peso o menos de la 2 , 2 , 4-trimetil-l, 2-dihidroquinolina (TMQ) polimerizada como se define anteriormente en lugar del compuesto (b) , preferentemente el compuesto de fórmula (I) .
El negro de carbono de horno es en general el término conocido para el negro de carbono bien conocido que es producido en un reactor tipo horno. Como ejemplos de negros de carbono, el proceso de preparación de los mismos y los reactores, se puede hacer referencia por ejemplo a la Patente Europea EP629222 de Cabot, las Patentes de los Estados Unidos Nos. 4,391,789, 3,922,335 y 3,401,020. El negro de carbono de horno es distinguido en la presente del negro de carbono de acetileno el cual es producido por reacción del acetileno y los hidrocarburos insaturados, por ejemplo, como se describe en la Patente de los Estados Unidos NO. 4,340,577.
El negro de acetileno es un término en general reconocido y es muy bien conocido, y es por ejemplo suministrado por Denka. Estos son producidos en un proceso de negro de acetileno.
Preferentemente, la composición polimérica tiene una resistividad volumétrica, medida a 90 °C de acuerdo a ISO 3915 (1981), de menos de 500,000 Ohm cm, más preferentemente menor de 100,000 Ohm cm, aun más preferentemente menor de 50,000 Ohm cm. La resistividad volumétrica es una relación recíproca a la conductividad eléctrica, es decir, entre menor sea la resistividad, mayor es la conductividad.
La composición polimérica de la presente invención comprende, dependiendo del negro de carbono utilizado, preferentemente 9.5 a 49.5 % en peso, más preferentemente de 9 a 49 % en peso, más preferentemente 5 a 45 % en peso de negro de carbono, con base en el peso de la composición polimérica. Sin embargo, la cantidad del negro de carbón utilizada es siempre menor en comparación a la cantidad necesaria cuando la TMQ polimerizada como se ha definido anteriormente es utilizada en lugar del compuesto (b) , preferentemente el compuesto (I) .
Composición polimérica de la invención La composición polimérica puede ser no reticulable, es decir, ésta no es reticulada con ningún agente de reticulación agregado, o reticulable, y preferentemente es reticulable. Se prefiere que la poliolefina (a) sea reticulable, más preferentemente un homopolímero o copolímero de LDPE reticulable, aun más preferentemente un copolímero de LDPE polar reticulable, como se definió anteriormente o en las reivindicaciones, y es reticulado antes del uso final.
La reticulación puede ser efectuada mediante cualquier medio factible, por ejemplo, mediante reacción por radicales libres utilizando irradiación o preferentemente utilizando un agente de reticulación que es un agente generador de radicales libres; o por la incorporación de cualesquiera tipos de grupos reticulables en el o los componentes poliméricos, tales como los grupos silano hidrolizables , en el o los componentes poliméricos de la composición polimérica, como es conocido en la técnica.
En el caso de que la composición polimérica sea reticulable vía los grupos silano hidrolizables, entonces los grupos silano hidrolizables pueden ser introducidos dentro de la poliolefina (a) mediante copolimerización de la olefina, preferentemente etileno, uno o varios monómeros con el grupo silano que contienen comonómeros o mediante injerto de la poliolefina (a) con los grupos silano que contienen compuestos, es decir por modificación química de la poliolefina (a) por adición de grupos silano principalmente en una reacción por radicales. Tales grupos silano que contienen comonómeros y compuestos son bien conocidos en el campo y, por ejemplo comercialmente disponibles. Los grupos silano hidrolizables son típicamente posteriormente reticulados mediante hidrólisis y condensación subsiguiente en presencia de un catalizador de condensación de silanol y agua de una manera conocida en la técnica. También, la técnica de reticulación de silano es bien conocida en la materia. Si los grupos de reticulación de silano son utilizados, entonces éstos son típicamente utilizados en una composición semiconductora.
En una modalidad preferida, la composición polimérica, más preferentemente la poliolefina (a) , más preferentemente el polímero de LDPE, lo más preferentemente el copolímero de LDPE polar, como se definieron anteriormente o en las reivindicaciones, es reticulable o es reticulada vía la reacción por radicales libres mediante el uso de, preferentemente, un peróxido.
El agente de reticulación preferido es peróxido. Los ejemplos no limitantes son peróxidos orgánicos, tales como di-ter-amilperóxido, 2 , 5 -di (ter-butilperoxi) -2 , 5-dimetil-3 -hexino, 2, 5-di- (ter-butilperoxi) -2, 5-dimetilhexano, ter-butilcumilperóxido, di (ter-butil) peróxido, peróxido de dicumilo, butil-4 , 4 -di (ter-butilperoxi) -valerato, 1,1-di (ter-butilperoxi) -3,3, 5-trimetilciclohexano, ter-butilperoxibenzoato, dibenzoilperóxido, di(ter-butilperoxiisopropil) benceno, 2 , 5-dimetil-2 , 5-di (benzoilperoxi) hexano, 1, 1-di (ter-butilperoxi) ciclohexano, 1, 1-di (ter-amilperoxi) ciclohexano, o cualesquiera mezclas de los mismos. Preferentemente, el peróxido se selecciona de 2 , 5-di (ter-butilperoxi) -2, 5-dimetilhexano, di (ter-butilperoxiisopropil) benceno, peróxido de dicumilo, ter-butilcumilo, peróxido de di (ter-butilo) , o mezclas de los mismos .
La composición polimérica de la invención puede ser producida antes de o después, preferentemente antes del, uso en línea de producción de cables.
Uso final de la composición polimérica La invención también proporciona un cable que se selecciona de un cable (A) que comprende un conductor rodeado por al menos una capa semiconductora, que comprende, preferentemente que consiste de, la composición polimérica de la invención que comprende: una poliolefina (a) un negro de carbono y un compuesto orgánico (b) que contiene al menos una unidad estructural con al menos 2 dobles enlaces conjugados, tiene un punto de füsión de 250°C o menor o un peso molecular menor de 10 000, y que es diferente de la 2, 2, 4-trimetil-l, 2-dihidroquinolina (TMQ) o una TMQ polimerizada; más preferentemente, un compuesto de la fórmula (I) : Ar-XR (I) , en donde Ar es un grupo hidrocarbilo aromático sustituido o no sustituido; X es un grupo -NR1-, en donde R1 es hidrógeno o un grupo hidrocarbilo saturado o parcialmente insaturado sustituido o no sustituido; -S-; -0-; -Si-; -P-; o cualesquiera óxidos de azufre, silicio o fósforo; o X es -H2C=CH2-hidrocarbilo o un radical HC=CH divalente que es parte de un sistema de anillo; y R es hidrógeno o un hidrocarbilo saturado o parcialmente insaturado sustituido o no sustituido; un hidrocarbilo saturado o parcialmente insaturado que puede ser el mismo que o diferente del Ar; y en donde, en los compuestos de la fórmula (I) cada uno de Ar, el grupo hidrocarbilo saturado o parcialmente insaturado sustituido o no sustituido, el sistema de anillo formado por un radical HC=CH divalente como X o el grupo hidrocarbilo saturado o parcialmente insaturado comprende opcionalmente independientemente 1 a 6 heteroátomos ; y en caso en que cualquiera del grupo hidrocarbilo saturado o parcialmente insaturado, el sistema de anillo formado por un radical HC=CH divalente como X o el grupo hidrocarbilo aromático sustituido, está sustituido, entonces cada uno posee independientemente 1 a 4 sustituyentes ; y en donde la composición polimérica comprende el compuesto (b) , preferentemente el compuesto de la fórmula (I), en una cantidad menor de 1.0 % en peso, con base en la cantidad total de la composición polimérica; y en donde la composición polimérica; (a) comprende negro de carbono, basado en la cantidad total de la composición polimérica, en al menos 0.5 % en peso, preferentemente en al menos 1 % en peso, más preferentemente en al menos 5 % en peso, una cantidad menor que una misma composición polimérica con la misma resistividad volumétrica, excepto que ésta comprende la misma cantidad de la 2 , 2 , -trimetil-1 , 2 -dihidroquinolina (TMQ) polimerizada, en lugar del compuesto (b) , más preferentemente del compuesto de la fórmula (I) , o (b) tiene al menos 10 % menor resistividad volumétrica que una composición polimérica similar, excepto que ésta comprende la misma cantidad de la 2, 2 , 4-trimetil-1, 2-dihidroquinolina (TMQ) polimerizada en lugar del compuesto (b) , más preferentemente del compuesto de la fórmula (I) ; como se definió anteriormente, o más adelante en las reivindicaciones, incluyendo las modalidades preferidas de la misma, o un cable (B) que comprende un conductor rodeado por una capa semiconductora interna, una capa aislante y una capa semiconductora externa, en donde al menos una de la capa semiconductora interna o la capa semiconductora externa, más preferentemente al menos la capa semiconductora interna comprende, consiste preferentemente de, la composición polimérica de la invención que comprende: una poliolefina (a) un negro de carbono y - un compuesto orgánico (b) que contiene al menos una unidad estructural con al menos 2 dobles enlaces conjugados, tiene un punto de fusión de 250°C o menor o un peso molecular menor de 10 000, y que es diferente de la 2, 2, 4-trimetil-1, 2-dihidroquinolina (TMQ) o una TMQ polimerizada; más preferentemente un compuesto de la fórmula (I) : Ar-XR (I) , en donde Ar es un grupo hidrocarbilo aromático sustituido o no sustituido; X es el grupo -NR1- en donde R1 es hidrógeno o un grupo hidrocarbilo -S-; -0-; -Si-; -P- sustituido o no sustituido; o cualesquiera óxidos de azufre silicio o fósforo; o X s -H2C=CH2-hidrocarbilo o un radical HC=CH divalente el cual es parte de un sistema de anillo; y R es hidrógeno o un hidrocarbilo saturado o parcialmente insaturado sustituido o no sustituido; hidrocarbilo sustituido o no sustituido aromático que puede ser el mismo o diferente de Ar; y en donde en los compuestos de la fórmula (I) cada uno de Ar, el grupo hidrocarbilo saturado o parcialmente insaturado sustituido o no sustituido, el sistema de anillo formado por un radical HC=CH divalente como X o el grupo hidrocarbilo aromático sustituido o no sustituido, comprende opcionalmente independientemente 1 a 6 heteroátomos; y en el caso en que cualquiera del grupo- hidrocarbilo saturado o parcialmente insaturado, el sistema de anillo formado por un HC=CH divalente como X o el grupo hidrocarbilo aromático sustituido, está sustituido, entonces cada uno lleva independientemente 1 a 4 sustituyentes ; y y en donde la composición polimérica comprende el compuesto (b) , preferentemente el compuesto de la fórmula (I), en cantidad menor de 1.0 % en peso con base en la cantidad total de la composición polimérica; y en donde la composición polimérica (a) comprende negro de carbono, basado en la cantidad total de la composición polimérica, en al menos 0.5 % en peso, preferentemente en al menos 1 % en peso, más preferentemente en al menos 5 % en peso, menor cantidad que una misma composición polimérica con la misma resistividad volumétrica, excepto que comprende la misma cantidad de la 2, 2, 4-trimetil-l, 2-dihidroquinolina (TMQ) en lugar del compuesto (b) , más preferentemente del compuesto de la fórmula (I) ; (b) tiene al menos 10 % menos resistividad volumétrica que una composición polimérica similar, excepto que ésta comprende la misma cantidad de la 2 , 2 , 4-trimetil-1, 2-dihidroquinolina (TMQ) polimerizada en lugar del compuesto (b) , más preferentemente del compuesto de la fórmula (I) ; como se definió anteriormente más adelante, o en las reivindicaciones, incluyendo las modalidades preferidas de la misma.
El término "conductor" significa en la presente anteriormente y más adelante que el conductor comprende uno o más alambres. Además, el cable puede comprender uno o más de tales conductores . Preferentemente el conductor es un conductor eléctrico que comprende uno o más alambres metálicos.
"Capa semiconductora" significa en la presente que la capa es formada a partir de una composición polimérica que comprende negro de carbono y la composición polimérica tiene una resistividad volumétrica menor de 500 000 O cm, cuando se mide a 90°C de acuerdo a ISO 3915 (1981) , más preferentemente menor de 100 000 O cm, aun más preferentemente menor de 50 000 O cm.
El cable de la invención es preferentemente un cable de energía seleccionado de un cable de LV, V, HV o EHV. El cable (A) es preferentemente un cable de LV o un cable de MV. El cable (B) es preferentemente un cable de MV, un cable de HV o un cable de EHV.
La capa semiconductora externa del cable (B) puede ser unida o desprendible, por ejemplo, pelable, cuyos términos tienen un significado bien conocido.
El cable preferido comprende una capa de una composición polimérica reticulable.
Las capas aislantes para los cables de energía de voltaje medio o alto tienen en general un . espesor de al menos 2 mm, típicamente al menos 2.3 mm, y el espesor se incrementa conforme se incrementa el voltaje con el que está diseñado el cable.
Como es bien conocido, el cable puede comprende opcionalmente capas adicionales, por ejemplo, capas que rodean la capa de aislamiento o, si están presentes, las capas semiconductoras externas, tales como una o varias mallas, una o varias capas de forro, otra capa o capas protectoras o cualesquiera combinaciones de las mismas .
Como ya se mencionó, el cable de la invención es reticulable. En consecuencia, preferentemente además el cable es un cable reticulado (A) , en donde al menos una capa semiconductora comprende la composición polimérica reticulable de la invención que es reticulada antes del uso final subsecuente; o, y preferentemente, un cable reticulado (B) , en donde al menos una de la capa semiconductora interna o externa, lo más preferentemente al menos la capa semiconductora interna comprende la composición polimérica reticulable de la invención que es reticulada antes del uso final subsecuente.
El cable más preferido es el cable (B) , el cual es un cable de energía y preferentemente reticulable. En tal cable (B) , al menos la capa semiconductora interna comprende la composición polimérica de la invención, como se definió anteriormente o más adelante, o en las reivindicaciones, incluyendo las modalidades preferidas de las mismas. En esta modalidad preferida del cable, la capa semiconductora externa puede comprender opcionalmente la composición polimérica de la invención que puede ser idéntico o diferente de la composición polimérica de la capa semiconductora interna. Además, al menos la composición polimérica de la invención de la capa semiconductora interna es reticulable, preferentemente reticulable con peróxido, y es retaculada antes del uso final subsecuente. Preferentemente, también la capa de aislamiento es reticulable y es reticulada antes del uso final subsecuente. La capa semiconductora externa puede ser opcionalmente reticulable y de este modo no reticulada o reticulada, dependiendo de la aplicación final deseada.
La invención proporciona además un proceso para producir (i) un cable (A) como se definió anteriormente, en donde el proceso comprende los pasos de (al) proporcionar y mezclar, preferentemente mezclar en forma fundida en un extrusor, una composición polimérica, que comprende, preferentemente consiste de, una poliolefina (a) un negro de carbono y un compuesto orgánico (b) que contiene al menos una unidad estructural con al menos 2 dobles enlaces conjugados, tiene un punto de fusión de 250°C o menor o un peso molecular menor de 10 000, y que es diferente de la 2, 2, 4-trimetil-l, 2 -dihidroquinolina (TMQ) o una T Q polimerizada; más preferentemente un compuesto de la fórmula (I) : Ar-XR (I) , en donde Ar es un grupo hidrocarbilo aromático sustituido o no sustituido; X es el grupo -NR1-, en donde R1 es hidrógeno o un grupo hidrocarbilo saturado o parcialmente insaturado sustituido o no sustituido; -S-; -O- ; -Si-; -P-; o cualesquiera óxidos de azufre, silicio o fósforo; o X es -H2C=CH2-hidrocarbilo o un radical HC=CH divalente que es parte de un sistema de anillo; y R es hidrógeno o un hidrocarbilo saturado o parcialmente insaturado; o un hidrocarbilo aromático sustituido o no sustituido que puede ser el mismo o diferente de Ar; y en donde en los compuestos de la fórmula (I) cada uno de Ar, el grupo hidrocarbilo es composición polimérica sustituido o no sustituido, el sistema de anillo formado por un HC=CH divalente como X o el grupo hidrocarburo aromático sustituido o no sustituido comprende opcionalmente independientemente uno a seis heteroátomos ; y en caso en que cualquiera del grupo hidrocarbilo saturado o parcialmente insaturado, el sistema de anillo formado por un HC=CH divalente como X o el grupo hidrocarbilo aromático sustituido, está sustituido, entonces cada uno posee independientemente 1 a 4 sustituyentes ; y y en donde la composición polimérica comprende el compuesto (b) , preferentemente el compuesto de la fórmula (I) , en cantidad menor de 1.0 % en peso basado en la cantidad total de la composición polimérica; y en donde la composición polimérica (a) comprende negro de carbono, basado en la cantidad total de la composición polimérica, en al menos 0.5 % en peso, preferentemente en al menos 1 % en peso, más preferentemente en al menos 5 % en peso, menor cantidad que una misma composición polimérica con la misma resistividad volumétrica, excepto que comprende la misma cantidad de la 2 , 2 , 4-trimetil-l, 2 -dihidroquinolina (T Q) polimerizada, en lugar del compuesto (b) , más preferentemente del compuesto de la fórmula (I) ; o (b) tiene al menos 10 % menor resistividad volumétrica que una misma composición polimérica, excepto que ésta comprende la misma cantidad de la 2 , 2 , 4-trimetil-l , 2-dihidroquinolina (TMQ) polimerizada en lugar del compuesto (b) , más preferentemente del compuesto de la fórmula (I) ; como se definió anteriormente más adelante, o en las reivindicaciones, incluyendo las modalidades preferidas de la misma. (bl) aplicar una mezcla fundida de la composición polimérica obtenida en el paso (al) , preferentemente por co (extrusión, sobre un conductor para formar al menos una capa semiconductora; y (el) opcional y preferentemente, reticular al menos una capa semiconductora obtenida en presencia del agente de reticulación; o (ii) un cable (B) como se definió anteriormente y que comprende un conductor rodeado por una capa semiconductora interna, una capa de aislamiento y una capa semiconductora externa, en ese orden, en donde el proceso comprende los pasos de (al) proporcionar y mezclar, preferentemente mezclar en forma fundida en un extrusor, una primera composición semiconductora que comprende un polímero, un negro de carbono y opcionalmente uno o varios componentes adicionales para la capa semiconductora interna, proporcionar y mezclar, preferentemente mezclando en forma fundida en un extrusor, una composición polimérica para la capa de aislamiento, proporcionar y mezclar, preferentemente mezclar en forma fundida en un extrusor, una segunda composición semiconductora que comprende un polímero, un negro de carbono y opcionalmente uno o varios componentes adicionales para la capa externa semiconductora; (bl) aplicar sobre un conductor, preferentemente mediante coextrusión, una mezcla fundida de la primera composición semiconductora obtenida del paso (al) para formar la capa semiconductora interna, una mezcla fundida de la composición polimérica obtenida del paso (al) para formar la capa de aislamiento, y una mezcla fundida de la segunda composición semiconductora obtenida del paso (al) para formar la capa semiconductora externa, en donde al menos una de la primera composición semiconductora de la capa semiconductora interna obtenida y la segunda composición semiconductora de la capa semiconductora externa obtenida, preferentemente al menos la primera composición semiconductora de la capa semiconductora interna obtenida, comprende, preferentemente consiste de, una composición polimérica de la invención que comprende una poliolefina (a) un negro de carbono y un compuesto orgánico (b) que contiene al menos una unidad estructural con al menos 2 dobles enlaces conjugados, tiene un punto de fusión de 250°C o menor o un peso molecular menor de 10 000, y que es diferente de la 2, 2 , 4-trimetil-l, 2-dihidroquinolina (T Q) o una TMQ polimerizada; más preferentemente, un compuesto de la fórmula (i) : Ar-XR (I) , en donde Ar es un grupo hidrocarbilo aromático sustituido o no sustituido; X es un grupo -NR1-, en donde R1 es hidrógeno o un grupo hidrocarbilo saturado o parcialmente insaturado sustituido o no sustituido; -S-; -O- ; -Si- -P-; o cualesquiera óxidos de azufre, silicio o fósforo; o X es -H2C=CH2-hidrocarbilo o un radical HC=CH divalente que es parte de un sistema de anillo,- y R es hidrógeno o un hidrocarbilo saturado o parcialmente insaturado sustituido o no sustituido; un hidrocarbilo saturado o parcialmente insaturado que puede ser el mismo que o diferente del Ar; y en donde, en los compuestos de la fórmula (I) cada uno de Ar, el grupo hidrocarbilo saturado o parcialmente insaturado sustituido o no sustituido, el sistema de anillo formado por un radical HC=CH divalente como X o el grupo hidrocarbilo saturado o parcialmente insaturado comprende opcionalmente independientemente 1 a 6 heteroátomos; y en caso en que cualquiera del grupo hidrocarbilo saturado o parcialmente insaturado, el sistema de anillo formado por un radical HC=CH divalente como X o el grupo hidrocarbilo aromático sustituido, está sustituido, entonces cada uno posee independientemente 1 a 4 sustituyentes ; y en donde la composición polimérica comprende el compuesto (b) , preferentemente el compuesto de la fórmula (I), en una cantidad menor de 1.0 % en peso, con base en la cantidad total de la composición polimérica; y en donde la composición polimérica; (a) comprende negro de carbono, basado en la cantidad total de la composición polimérica, en al menos 0.5 % en peso, preferentemente en al menos 1 % en peso, más preferentemente en al menos 5 % en peso, una cantidad menor que una misma composición polimérica con la misma resistividad volumétrica, excepto que ésta comprende la misma cantidad de la 2 , 2 , 4 -trimetil -1 , 2 -dihidroquinolina (TMQ) polimerizada, en lugar del compuesto (b) , más preferentemente del compuesto de la fórmula (I) , o (b) tiene al menos 10 % menor resistividad volumétrica que una composición polimérica similar, excepto que ésta comprende la misma cantidad de la 2, 2 , 4-trimetil-1 , 2 -dihidroquinolina (TMQ) polimerizada en lugar del compuesto (b) , más préferentemente del compuesto de la fórmula (I) ; como se definió anteriormente, o más adelante en las reivindicaciones, incluyendo las modalidades preferidas de la misma; y (el) opcionalmente, y preferentemente, la reticulación obtenida de al menos una de la capa semiexterna o externa, preferentemente al menos la capa semi- interna, que comprende la composición polimérica de la invención en presencia de un agente de reticulación.
El término " (co) extrusión" significa en la presente que en el caso de dos o más capas, las capas pueden ser .extruidas en pasos separados, o al menos dos o todas las capas pueden ser coextruidas en un mismo paso de extrusión, como es bien conocido en la técnica. El término "coextrusión" significa en la presente también que toda o partes de las capas son formadas simultáneamente utilizando una o más cabezas de extrusión.
Como es bien conocido, una mezcla fundida de la composición polimérica o el o los componentes de la misma, es aplicada para formar una capa. El mezclado por fusión significa mezclar por arriba del punto de fusión de al menos el o los componentes poliméricos mayores de la mezcla obtenida, y llevado a cabo por ejemplo, sin limitarse a, en una temperatura de al menos 10 a 15 °C por arriba del punto de fusión o de ablandamiento de los componentes poliméricos. El paso de mezclado (al) puede ser llevado a cabo en el extrusor de cables. El paso de mezclado por fusión puede comprender un paso de mezclado separado en un mezclador separado, por ejemplo, un amasador, acomodado en conexión y precedente al extrusor de cable de la línea de producción de cables. El mezclado del mezclador separado precedente puede ser llevado a cabo mediante mezclado con o sin calentamiento externo (calentamiento con una fuente externa) del o de los componentes .
La composición polimérica puede ser producida antes o durante el proceso de producción de cable. Además, la o las composiciones poliméricas de la o las capas cada una pueden comprender independientemente parte o todos de los componentes de la composición final, antes de proporcionarse al paso (al) del mezclado por fusión del proceso de producción de cables. Posteriormente, el o los componentes restantes son proporcionados antes de o durante la formación del cable .
En consecuencia, el negro de carbono y el compuesto orgánico (b) puede ser mezclado con la poliolefina (a) , por ejemplo, mediante mezclado por fusión, y la mezcla fundida obtenida es peletizada hasta formar pelotillas para el uso en la producción de cables. Las pelotillas significan en la presente en general cualquier producto polimérico que sea formado a partir del polímero hecho en el reactor (obtenido directamente del reactor) mediante modificación post-reactor a partículas poliméricas sólidas. Las pelotillas pueden ser de cualquier tamaño y forma. Las pelotillas obtenidas son luego utilizadas para la producción de cables.
Alternativamente, toda o parte de la poliolefina (a) , el negro de carbono y el compuesto (b) de la invención pueden ser proporcionados separadamente a la línea de producción de cables. Por ejemplo, el negro de carbono y/o el compuesto (b) de la invención puede ser proporcionado en un lote maestro bien conocido, al paso de mezclado (al) del proceso de producción de cables, y combinado con el componente polimérico durante el proceso de producción.
Todos o parte de los otros componentes opcionales, tales como el o los componentes poliméricos adicionales o el o los aditivos, pueden estar presentes en la composición polimérica antes de proporcionarse al paso de mezclado (al) del proceso de preparación de cables, o pueden ser agregados, por el productor de cables, durante el paso de mezclado (al) del proceso de producción de cables.
Si y preferentemente, la composición polimérica es reticulada después de la formación del cable, entonces el agente de reticulación es preferentemente un peróxido, y el cual puede ser mezclado con los componentes de la composición polimérica antes o durante el paso de mezclado (al) . Preferentemente, el agente de reticulación, preferentemente peróxido, es impregnado a las pelotillas poliméricas sólidas de la composición polimérica. Las pelotillas obtenidas son luego proporcionadas al paso de producción de cable.
Lo más preferentemente, la composición polimérica de la invención es proporcionada al paso de mezclado (al) del proceso de producción de cable en una forma de producto adecuado, tal como un producto en pelotillas.
En el caso en que la composición polimérica sea reticulable con silano, entonces el agente de reticulación está típicamente no presente en la composición polimérica antes de la formación del cable, pero el agente de reticulación es usualmente agregado a la composición de la capa de aislamiento y después de que el cable es formado el agente de reticulación migra durante el paso de reticulación hacia la capa semiconductora que comprende la composición polimérica de la invención.
En el proceso de producción de cable preferido, el cable obtenido (A) o el cable (B) es reticulado en el paso (el) .
Como se mencionó, la composición polimérica es preferentemente reticulable y preferentemente las pelotillas de la composición polimérica comprenden también el peróxido antes de proporcionarse a la línea de producción de cables.
Como se mencionó anteriormente, la modalidad del proceso de producción de cables, preferida de la invención es para producir un cable de energía (B) .
Lo más preferentemente, el cable, preferentemente el cable de energía (B) de la invención es reticulado después de la formación de las capas de cable. En esta modalidad preferida del proceso de producción de cables, es producido un cable de energía (B) , en donde al menos la capa semiconductora interna del cable (B) comprende la composición polimérica como se definió anteriormente o en las reivindicaciones, y en donde la capa semiconductora interna, opcional y preferentemente, la capa de aislamiento y opcionalmente la capa semiexterna del cable (B) , es reticulada en el paso de reticulación vía la reacción por radicales, preferentemente en presencia de un agente de reticulación que es preferentemente un peróxido.
Si la capa semiexterna es reticulada, entonces la capa comprende, preferentemente consiste de, la composición polimérica como se definió anteriormente o en las reivindicaciones. En tal modalidad, la composición polimérica de la capa semiconductora interna y externa puede ser idéntica o diferente.
En el paso de procesos de reticulación anterior (el) de la invención, las condiciones de reticulación pueden variar dependiendo por ejemplo del método de reticulación empleado, y del tamaño del cable. La reticulación de la invención es efectuada, por ejemplo, de una manera conocida preferentemente a una temperatura elevada. Una persona experta en la técnica puede elegir las condiciones de reticulación adecuadas, por ejemplo, para la reticulación vía la reacción por radicales o vía los grupos silano hidrolizables . Como un ejemplo no limitante de un intervalo de temperatura de reticulación adecuado, por ejemplo al menos 150°C y típicamente no mayor de 360°C.
Métodos de determinación A no ser que se indique de otro modo, los métodos de determinación siguientes fueron utilizados para determinar las propiedades definidas en general en la parte de descripción y en las reivindicaciones y en la parte experimental .
% P significa el peso % Velocidad de Flujo del Fundido: La velocidad de flujo del fundido (MFR, por sus siglas en inglés) es determinada de acuerdo a ISO 1133 y es indicada en gramo/10 minutos. La MFR es una indicación de la velocidad de flujo y por lo tanto de la procesabilidad, del polímero. Entre más alta sea la velocidad de flujo del fundido, menor es la viscosidad del polímero. La MFR es determinada a 190 °C para el polietileno y a 230°C para el polipropileno. La MFR puede ser determinada a diferentes cargas tales como 2.16 kg (MFR2) o 21.6 kg (MFR2i) .
Densidad: Polietileno de baja densidad (LDPE) : La densidad fue medida de acuerdo a ISO 1183-2. La preparación de la muestra fue ejecutada de acuerdo a ISO 1872-2 Tabla 3Q (moldeo por compresión) .
Polietileno de proceso a baja presión: La densidad del polímero fue medida de acuerdo a ISO 1183 / 1872-2B.
Contenidos del comonómero (a) El contenido del comonómero en el copolímero aleatorio de polipropileno: Se utilizó la espectroscopia de infrarrojo por transformación Cuantitativa de Fourier (FTIR) para cuantificar la cantidad del comonómero. La calibración fue lograda mediante la correlación a los contenidos del comonómero, determinados por espectroscopia de resonancia magnética nuclear cuantitativa (RMN) . El procesamiento de calibración basado en los resultados obtenidos de la espectroscopia de 13C-NMR cuantitativa, fue emprendido de la manera convencional, bien documentada en la literatura. La cantidad del comonómero (N) fue determinada como porcentaje en peso (% p) vía: N = kl (A / R) + k2 en donde A es la absorbancia máxima definida de la banda del comonómero, R es la absorbancia máxima definida como la altura pico del pico de referencia y con kl y k2 que son las constantes lineales obtenidas por calibración. La banda utilizada para la cuantificación del contenido de etileno es seleccionada dependiendo de si el contenido de etileno es aleatorio (730 cm"1) o en forma de bloque (como en el copolímero de PP heterof sico) (720 cm"1) . La absorbancia a 4323 cm"1 fue utilizada como una banda de referencia. b) Cuantificación del contenido de alfa-olefina en los polietilenos lineales de baja densidad y los polietilenos de baja densidad mediante espectroscopia de RMN: El contenido de comonómero fue determinado mediante espectroscopia de resonancia magnética nuclear de 13C cuantitativa (RMN) después de la asignación básica (J. Randall JMS - Rev. Macromol Chem. Phys . , C29 (2&3), 201-317 (1989) ) . Los parámetros experimentales fueron ajustados para asegurar la medición de los espectros cuantitativos para esta tarea específica.
Específicamente, la espectroscopia de RMN en estado de solución fue empleada utilizando un espectrómetro Bruker AvancelII 400. Fueron preparadas muestras homogéneas mediante la disolución de aproximadamente 0.200 g del polímero en 2.5 mi de tetracloroeteno deuterado en tubos de muestra de 10 mi utilizando un bloque térmico y un horno de tubo giratorio a 140°C. Los espectros de RMN de pulso simple de 13C, desacoplado, de protones con NOE (entrada de energía) fueron registrados utilizando los siguientes parámetros de adquisición: ángulo de salto de 90 grados, 4 exploraciones de prueba, 4096 transitorios y tiempo de adquisición de 1.6 segundos, una anchura espectral de 20 kHz como una temperatura de 125°C, un esquema de desacoplamiento de protones WALTZ de dos niveles y un retraso de relajación de 3.0 s. El filtro resultante fue procesado utilizando los siguientes parámetros de procesamiento: relleno cero puntos de datos de 32k y apodización utilizando una función de ventana gaussiana; corrección de fase automática de cero-ésimo y primer orden y corrección automática de valor inicial utilizando un polinomial de quinto orden restringido a la región de interés .
Las cantidades fueron calculadas utilizando las proporciones corregidas simples de las integrales de las señales de los sitios representativos, con base en los métodos bien conocidos en la materia. c) Contenido comonómero de los comonómeros polares en el polietileno de baja densidad. (1) polímeros que contienen más de 6 % en peso de unidades comonoméricas polares.
El contenido de comonómero (% en peso) fue determinado de una manera conocida con base en la determinación de espectroscopia de infrarrojo por transformación de Fourier (FTIR) calibrada con espectroscopia de resonancia magnética nuclear cuantitativa (RMN) . Enseguida se ejemplifica la determinación del contenido de comonómero polar del etilacrilato de etileno, butilacrilato de etileno, y metilacrilato de etileno. Las muestras de película de los polímeros fueron preparadas para la medición de FTIR: 0.5-0.7 mm de espesor se utilizaron para el butilacrilato de etileno y el etilacrilato de etileno, y 0.10 mm de espesor de película para el metilacrilato de etileno en una cantidad mayor de 6 % en peso. Las películas fueron prensadas utilizando una prensa de película Specac a 150°C, aproximadamente a 50 tons, 1-2 minutos, y luego enfriadas con agua fría de una manera no controlada. El espesor preciso de las muestras de película obtenida fue medido.
Después del análisis con FTIR, las líneas básales en el modo de absorbancia fueron dibujadas para los picos que van a ser analizados. El pico de absorbancia para el comonómero fue normalizado con el pico de absorbancia del polietileno (por ejemplo, la altura máxima para el acrilato de butilo o el acrilato de etilo a 3450 cm"1 fue dividido con la altura máxima del polietileno a 2020 cm"1) . El procedimiento de calibración de espectroscopia de RMN fue emprendido de la manera convencional la cual está bien documentada en la literatura, explicada más adelante.
Para la determinación del contenido de acrilato de metilo, se preparó una muestra de película de 0.10 mm de espesor. Después del análisis la absorbancia máxima para el pico para el acrilato de metilo a 3455 cnf1 fue sustraída con el valor de absorbancia para la línea base a 2475 cm"1 ( acriiato de metilo - A247s) · Luego el pico de absorbancia máxima para el pico del polietileno a 2660 cm"1 fue sustraído con el valor de absorbancia para la línea base a 2475 cm"1 (A266o-A2475) · La proporción entre (Araetiiacriiato-A2475) y ( 2660-A2475) fue luego calculada de la manera convencional la cual está bien documentada en la literatura.
El % en peso puede ser convertido a % mol por cálculo. Esto está bien documentado en la literatura.
La cuantificación del contenido de copolímero en los polímeros mediante espectroscopia de RMN El contenido de comonómero fue determinado mediante espectroscopia de resonancia magnética nuclear cuantitativa (RMN) después de la asignación básica (por ejemplo, "Espectros de RMN de los Polímeros y Aditivos Poliméricos" , A.J. Brandolini y D.D. Hills, 2000, Marcel Dekker, Inc. Nueva York) .
Los parámetros experimentales fueron ajustados para asegurar la medición de los espectros cuantitativos para esta tarea específica (por ejemplo "200 y More NMR Experiments: A Practical Course" , S. Berger and S. Braun 2004, Wiley-VCH, einheim) . Las cantidades fueron calculadas utilizando proporciones corregidas simples de las integrales de las señales de los sitios representativos de una manera conocida en la técnica. (2) Polímeros que contienen 6 % en peso o menos de unidades comonoméricas polares.
El contenido de comonómero (% en peso) fue determinado de una manera conocida con base en la determinación de la espectroscopia de infrarrojo por transformación de Fourier (FTIR) calibrada con espectroscopia de resonancia magnética nuclear cuantitativa (MRN) . Enseguida se ejemplifica la determinación de contenido de comonómero polar del butilacrilato de etileno y del metilacrilato de etileno. Para la medición de FT-IR se prepararon muestras de película de 0.05 a 0.12 mm de espesor como se describe anteriormente bajo el método 1. El espesor exacto de las muestras de película obtenidas fue medido.
Después del análisis con FT-IR, las líneas base en el modo de absorbancia fueron dibujados para los picos para ser analizadas. La absorbancia máxima para el pico para el comonómero (por ejemplo para el metilacrilato a 1164 cm"1 y el butilacrilato a 1165 cm"1) fue sustraída con el valor de absorbancia para la línea base a 1850 cm"1 (Acomon6mero poiar -Ai85o) · Luego el pico de absorbancia máxima para el pico de polietileno a 2660 cm"1 fue sustraído con el valor de absorbancia para la línea base a 1850 cm"1 (A266o -Aieso) · La proporción entre (Acomonómero-Ai850) y ( 266o- i85o) fue calculada posteriormente. El procedimiento de calibración de espectroscopia de RMN fue emprendido de la manera convencional el cual está bien documentado en la literatura, como se describe anteriormente bajo el método 1) .
El % en peso puede ser convertido a ¾ en mol mediante cálculo. Esto está bien documentado en la literatura .
Temperatura de fusión; IS011357-3: 1999; Plásticos - Calorimetría de barrido diferencial (DSC) - Parte 3: Determinación de temperatura y entalpia de fusión y cristalización .
Resistividad volumétrica (VR) sobre las cuerdas: Se midió sobre cuerdas que fueron extruidas a partir de la matriz durante la composición como se describe en "Método de Composición 2" con la excepción de que el material no fue convertido en pelotillas. El procedimiento fue como sigue: Las cuerdas tuvieron un diámetro D entre 1 y 10, preferentemente alrededor de 3 mm, y una longitud de L de 10 a 1000 mm, preferentemente alrededor de 100 mm. El diámetro fue medido utilizando calibradores y la longitud con una regla, ambas registradas en centímetros. La resistencia R fue medida en ohmios utilizando un ohmiómetro. El área A fue calculada como ?=p*(?/2)?2. La resistividad volumétrica VR fue calculada como VR=R*A/L.
La resistividad volumétrica (VR) sobre cintas: fue medida sobre cintas extruidas preparadas como se describe más adelante bajo en encabezado "Serie 1 de Ejemplos" El siguiente procedimiento fue utilizado para la medición de VR. La cinta tuvo un espesor h entre 0.1 y 3 mm, preferentemente alrededor de 1 mm, una anchura w entre 5 y 25 mm, preferentemente alrededor de 12 mm y una longitud de L de 10 a 1000 mm, preferentemente alrededor de 100 mm. El espesor y la anchura se midieron utilizando calibradores y la longitud con una regla, ambos registrados en centímetros. La resistencia R fue medida en ohmios utilizando un ohmiómetro. El área A fue calculada como A=h*w. La resistividad volumétrica VR fue calculada como VR=R*A/L.
La resistividad volumétrica (VR) sobre cables: La resistividad volumétrica del material semiconductora se midió en cables de polietileno reticulados de acuerdo a ISO 3915 (1981) . Los especímenes de cable que tenían una longitud de 13.5 cm son acondicionados a 1 atm y a 60 +/-2°C por 5 +/-0.5 horas antes de la medición. Para medir la resistencia de la capa semi-interna, es necesario cortar el cable en dos mitades, retirando el conductor metálico. La resistencia entre la pasta de plata conductora aplicada sobre los extremos del espécimen, es luego utilizada para determinar la resistividad volumétrica de la capa semi-interna. Las mediciones fueron llevadas a cabo a temperatura ambiente y a 90°C.
Parte experimental : Los siguientes componentes fueron utilizados en los ejemplos de la invención de la composición polimérica de la invención dada enseguida: Copolimero polar (EMAIL) : Un copolímero convencional de etileno con polímero de acrilato de metilo producido en un reactor tubular de un proceso de polimerización a alta presión, MFR (190°C, 2.16 kg) de 4 g/10 minuto. El contenido de Acrilato de Metilo (MA) de 8 % en peso y temperatura de fusión TM de 105°C.
Copolímero polar (EBA1) ; Un copolímero convencional de etileno con polímero de acrilato de butilo producido con un reactor tubular de un proceso de polimerización a alta presión, MFR (190°C, 2.16 kg) de 18 g/10 minuto. El contenido de Acrilato de Butilo (BA) de 14 % en peso y temperatura de fusión TM de 96°C.
Copolímero Polar (EBA2) : Un copolímero convencional de etileno con polímero de acrilato de butilo producido con un reactor tubular en un proceso de polimerización a alta presión, MFR (190°C, 2.16 kg) de 8 g/10 minuto. El contenido de Acrilato de Butilo (BA) de 17 % en peso y temperatura de fusión TM de 96°C.
Negro de carbono semiconductor sólido (CB1) ; Un negro de carbono de horno, comercialmente disponible con los siguientes parámetros: número de yodo: 160 [mg/g] (ASTM D1510-07) Número de Absorción de DBP: 110 [ml/100 g] (ASTM D2414-06a) Tamaño de partícula < 20 nm (ASTM D3849-95a, procedimiento D) Negro de carbono conductor sólido (CB3) ; Negro de carbono de horno comercialmente disponible del tipo N550 con las siguientes propiedades: número de yodo: 93 [mg/g] (ASTM D1510-07) Número de Absorción de DBP: 200 [ml/100 g] (ASTM D2414-06a) Tamaño de partícula ~ 56 nm (ASTM D3849-95a, procedimiento D) Negro de carbono conductor sólido (CB3); Un negro de carbono de acetileno granulado, comercialmente disponible con las siguientes propiedades: número de yodo: 93 [mg/g] (ASTM D1510-07) Número de Absorción de DBP: 200 [ml/100 g] (ASTM D2414-06a) Tamaño de partícula -35 nm (ASTM D3849-95a, procedimiento D) Antioxidantes (Compuesto (b) , Compuesto (b) ) : 4 , 4 ' -bis ( 1 , 1 ' -dimetilbencil) difenilamina, CAS : 10081-67-1 (Compuesto de referencia, Ref.comp). TMQ : 2,2,4-trimetil-1, 2 -dihidroquinolina polimerizada, punto de fusión 80-135°C, CAS.26789-96-1.
Peróxido (POX) : di (ter-butilperoxiisopropil) benceno, CAS: 25155-25-3 Composición y Extrusión Método de Composición 1. Los componentes de los ejemplos fueron mezclados mediante composición sobre un mezclador Bolling con rotores contragiratorios (proveedor Kobelco) . Las zonas de temperatura típicas del aparato de composición durante este paso de composición estuvieron en el intervalo de 200°C a 225°C, y una temperatura de extrusión de alrededor de 190 °C. El producto de mezcla fundido fue convertido en pelotillas y las pelotillas de cada muestra ejemplar fueron utilizadas para los siguientes métodos de determinación.
Método de composición 2. Los componentes de los ejemplos fueron mezclados mediante la composición sobre un amasador Buss MDK 46 (proveedor Buss, co-amasador de movimiento alternante con diseño de husillo especial) . Las zonas de temperatura típicas del aparato de composición durante este paso de composición estuvieron en el intervalo de 140°C a 200°C, y una temperatura de extrusión de alrededor de 160 °C. El producto en mezcla fundido obtenido fue convertido en pelotillas y las pelotillas de cada muestra ejemplar fueron utilizadas para los siguientes métodos de determinación .
Esquema de Extrusión de Cable de Energía. Los cables con tres capas han sido elaborados utilizando la composición semiconductora como capa interna y externa. La capa de aislamiento intermedia es formada de polietileno de baja densidad LDPE (MFR=2 g/10 min) que contiene 2 % en peso de peróxido de dicumilo como peróxido. La construcción de los cables es de conductor de aluminio en hebra de 50 mm2 y 'aislamiento de 5.5 mm de espesor. Las capas semiconductoras interna y externa tienen un espesor de 1 mm y 1 mm, respectivamente. La línea de cable es un sistema catenario Nokia Maillefer 1+2, de este modo una cabeza de extrusión para la capa conductora interna y otra más para el aislamiento + la capa semiconductora externa. Las capas semiconductoras han sido extruidas por un extrusor de 45 mm de diámetro y de una proporción de longitud : diámetro de 24 (L/D) . La capa de aislamiento ha sido extruida por un extrusor de 60 mm de diámetro y de 24 L/D. El cable es reticulado en el tubo de vulcanización bajo atmósfera de nitrógeno y después de esto enfriado en agua. Los cables fueron producidos a diferentes velocidades lineales, que van desde por debajo de 2 hasta 3.3 m/min.
Serie 1 de Ejemplos La Tabla 1 muestra la composición del Ejemplo 1 de la Invención y el Ejemplo de Referencia A, con base en EMA y negro de horno. La composición de los materiales fue de acuerdo al Método de Composición 1 descrito anteriormente. Los materiales fueron enfriados hasta la temperatura ambiente y subsecuentemente las cintas fueron extruidas utilizando un extrusor de tornillo simple de 20/25D mm con una configuración de husillo con baja compresión de 1:1:5. La dimensión de la matriz es de 30 x 0.8 mm. Los ajustes de temperatura son de 120 °C a 125°C.
Tabla 1. Composición y resistividad volumétrica (medida sobre cintas extruidas a 25°C) para el Ejemplo 1 de la Invención (InvEj 1) y Ejemplo de Referencia 1 (RefEj 1) .
Tabla 1 La Tabla 1 muestra que la resistividad volumétrica es más de 25 % menor para la composición InvEj 1 no reticulada que contiene el compuesto (b) de la invención que la composición de referencia comparativa no reticulada con el compuesto TMQ, RefEj 1. Ambas composiciones contienen 35 % en peso de negro de carbono CBl descrito anteriormente. Serie 2 de Ejemplos La tabla 2 muestra la composición de los cables producidos con el Ejemplo Inventivo 2 y el Ejemplo de Referencia 2. Los materiales fueron producidos de acuerdo al Método de Composición 1 descrito anteriormente. El peróxido fue agregado a las composiciones semiconductoras después del paso de composición. La concentración del peróxido se refiere a la cantidad de la composición semiconductora intermedia. Los cables de energía con dimensiones de acuerdo a la proporción de 20 kV fueron producidos de acuerdo al Esquema de Extrusión de Cable de Energía descrito anteriormente.
Tabla 2. Composición y resistividad volumétrica de la capa semi-interna de cable de 20 kV para el Ejemplo Inventivo 1 (InvEj2) y Ejemplo de Referencia 1 (RefEj 2) .
La Tabla 2 muestra la VR del cable semiconductor interno a 25°C y a 90°C de los cables reticulados de 20 kV extruidos de acuerdo al Esquema de Extrusión de Cable de Energía anteriormente descrito a velocidades lineales en el intervalo de 2 m/minuto hasta 3.3 m/min.
La VR es consistentemente mucho más. baja para la composición semiconductora de la invención, InvEj2 con el compuesto (b) , InvEj 2, comparada a la composición semiconductora de referencia con TMQ, RefEj 2, para todas las velocidades lineales probadas y ambas temperaturas. La VR de InvEj 2 es típicamente menos de 40 % de aquella de RefEj 2.
Serie 3 de Ejemplos La Tabla 3 muestra la composición de los cables producidos con el Ejemplo Inventivo 3 y el Ejemplo de Referencia 3 correspondiente. Los materiales fueron producidos de acuerdo al Método de Composición 2 anteriormente descrito. El peróxido fue agregado a las composiciones semiconductoras después del paso de conducción. La concentración del peróxido se refiere a la cantidad de la composición semiconductora intermediaria. Los cables de energía con dimensiones de acuerdo a la clasificación de 20 kV fueron producidos de acuerdo al Esquema de Extrusión de Cable de Energía descrito anteriormente .
Tabla 3. Composiciones Inventiva y de Referencia y la VR medida para la capa semiconductora interna sobre los cables extruidos de 20 kV.
La Tabla 3 muestra que la composición semiconductora inventiva Inv.Ej3 con el Compuesto (b) , la resistividad volumétrica es menor que la composición de referencia correspondiente con TMQ, RefEj 3. La VR para el Ejemplo inventivo 3 es típicamente menos de la mitad de aquella del Ejemplo de Referencia 3 correspondiente, y en todos los casos menor de 80 %.
Series 4 de Ejemplos La Tabla 4 muestra la composición de los cables producidos con el Ejemplo Inventivo 4 y el Ejemplo de Referencia 4 correspondiente. Los materiales fueron producidos de acuerdo al Método de Composición 2 anteriormente descrito. El peróxido fue agregado a las composiciones semiconductoras después del paso de composición. La concentración del peróxido se refiere a la cantidad de la composición semiconductora intermediaria. Los cables de energía con una dimensión de acuerdo a la clasificación de 20 kV fueron producidos de acuerdo al Esquema de Extrusión de Cable de Energía descrito anteriormente.
Tabla 4. Composiciones inventiva y de referencia y la VR medida para la capa semiconductora interna sobre cables extruidos de 20 kV.
Como se muestra en la Tabla 3, InvEj4 con el compuesto (b) da una menor resistividad volumétrica que la composición de referencia correspondiente RefEj 4 con TMQ.
Series 5 de Ejemplo La Tabla 5 muestra la medición de VR a partir de muestras de cuerda del Ejemplo Inventivo 5 y el Ejemplo de Referencia 5, correspondiente. Los Materiales fueron producidos de acuerdo al Método de Composición 2 anteriormente descrito. Las muestras de cuerda fueron producidas de acuerdo a la "Resistividad volumétrica (VR) sobre cuerdas" como se describe anteriormente bajo "Métodos de determinación" .
Tabla 5. Composiciones Inventiva y de referencia y la VR medida sobre cuerdas .
La Tabla 5 muestra que la composición volumétrica inventiva con el compuesto (b) tiene menor resistividad volumétrica incluso con diversos tipos de negros de carbono. La composición semiconductora con el compuesto (b) y el negro de acetileno (como el negro de carbono conductor sólido) , es decir lnvEj5, tienen menor resistividad volumétrica que las composiciones de referencia comparativas RefEj5 con TMQ.
En general, el efecto de mejoramiento sobre la conductividad por el compuesto (b) depende de la composición. Se cree que el efecto es en general más pronunciado para las composiciones con carga cercana al umbral de percolación, es decir, un sistema solo con una o muy pocas vías conductoras a través del sistema. Nótese que el umbral¦ de percolación depende de varios factores, incluyendo las propiedades de la resina base y el negro de carbono, sino también de las condiciones de la composición.
Se hace constar que con relación a esta fecha el mejor método conocido por la solicitante para llevar a la práctica la citada invención, es el que resulta claro de la presente descripción de la invención.

Claims (20)

REIVINDICACIONES Habiéndose descrito la invención como antecede, se reclama como propiedad lo contenido en las siguientes reivindicaciones:
1. Una composición polimérica para una capa semiconductora de un cable, caracterizada porque comprende: una poliolefina (a) , un negro de carbono que se selecciona de cualquiera de un negro de carbono de horno y un negro de carbono de acetileno, y un compuesto orgánico (b) que contiene al menos una unidad estructural con al menos 2 dobles enlaces conjugados, tiene punto de fusión de 250°C o menor, o un peso molecular de menos de 10 000, y es diferente de la 2,2,4-trimetil-l, 2 -dihidroquinolina (TMQ) o una TMQ polimerizada, y en donde la composición polimérica: comprende el compuesto orgánico (b) en cantidad de 0.03 a 0.9 % en peso, con base en el peso total de la composición polimérica.
2. La composición polimérica de conformidad con la reivindicación 1, caracterizada porque la cantidad del compuesto (b) es preferentemente de 0.06 a 0.8 % en peso, preferentemente de 0.1 a 0.75 % en peso, más preferentemente de 0.2 a 0.75 % en peso, aun más preferentemente de 0.3 a 0.75 % en peso, y lo más preferentemente de 0.35 a 0.75 % en peso, con base en la cantidad de la composición polimérica.
3. La composición polimérica de conformidad con la reivindicación 1 o 2, caracterizada porque el compuesto orgánico (b) tiene un punto de fusión de 200°C o menos, más preferentemente de 150 °C o menos, aun más preferentemente el compuesto (b) tiene un punto de fusión de menos de 50°C, más preferentemente de menos de 60 °C, aun más preferentemente de al menos 70 °C.
4. La composición polimérica de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque el compuesto orgánico (b) tiene un peso molecular de Mw de 8000 o menos, más preferentemente de 5000 o menos, más preferentemente de 60 a 3000, aun más preferentemente de 100 a 1000.
5. La composición polimérica de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque comprende : una poliolefina (a) un negro de carbono y - un compuesto orgánico (b) que es un compuesto de la fórmula (I) : Ar-XR (I) , en donde Ar es un grupo hidrocarbilo aromático sustituido o no sustituido; X es - un grupo -NR1- en donde R1 es hidrógeno o un grupo hidrocarbilo saturado o parcialmente insaturado, sustituido o no sustituido; -S-; -O-, -Si-; -P-, o cualesquiera óxidos de azufre, silicio o fósforo; y X es -H2C-CH2-hidrocarbilo o un grupo divalente HC = CH que forma parte de un sistema de anillo; y R es H o un hidrocarbilo saturado o parcialmente insaturado sustituido o no sustituido; o un hidrocarbilo aromático sustituido o no sustituido que puede ser el mismo o diferente de Ar; y en donde los compuestos de la fórmula (I) cada Ar, el grupo hidrocarbilo saturado o parcialmente insaturado sustituido o no sustituido, el sistema de anillo formado por un HC = CH divalente como X o el grupo hidrocarbilo aromático sustituido o no sustituido comprende opcionalmente independientemente 1 a 6 heteroátomos ,- y en el caso en que cualquiera del grupo hidrocarbilo saturado o parcialmente insaturado, el sistema de anillo formado por un HC=CH divalente como X o el grupo hidrocarbilo aromático sustituido, está sustituido, entonces cada uno de ellos poseen independientemente 1 a 4 sustituyentes ; y y en donde la composición polimérica - comprende el compuesto de la fórmula (I) en una cantidad menor de 1.0 % en peso con base en la cantidad total de la composición polimérica; y en donde la composición polimérica (a) comprende el negro de carbono, con base en la cantidad total de la composición polimérica, en al menos 0.5 % en peso, cantidad menor que una composición polimérica similar con la misma resistividad volumétrica, excepto que ésta comprende la misma cantidad de la 2, 2, -trimetil-l, 2- dihidroquinolina polimerizada (T Q) en lugar del compuesto de fórmula (I) , o (b) tiene al menos 10 % menos resistividad -volumétrica que una composición polimérica similar, excepto que ésta comprende la misma cantidad de la 2 , 2 , 4-trimetil- 1, 2-dihidroquinolina (TMQ) polimerizada en lugar del compuesto de fórmula (I) .
6. La composición polimérica de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque en el compuesto de la fórmula (I) X es preferentemente -NR1- ó -S-, más preferentemente -NR1-, en donde R1 es como se define anteriormente o en las reivindicaciones, preferentemente alquilo lineal o ramificado de 1 a 8 o hidrógeno, más preferentemente hidrógeno.
7. La composición polimérica de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque en el compuesto de la fórmula (I) , el grupo Ar, el grupo hidrocarbilo aromático o el sistema dé anillo hidrocarbilo cíclico saturado o parcialmente insaturado como R o el grupo hidrocarbilo aromático o el sistema de anillo hidrocarbilo cíclico saturado o parcialmente insaturado como una porción en cualquier sustituyente opcional, es independientemente un sistema de anillo monocíclico o multicíclico preferentemente el grupo Ar, los grupos hidrocarbilo aromáticos como R, si están presentes, o el grupo hidrocarbilo aromático como una porción en cualquier sustituyente opcional, tiene independientemente hasta 40 átomos en el anillo; más preferentemente el grupo Ar, los grupos hidrocarbilo aromáticos como R, si están presentes, o el grupo hidrocarbilo aromático como una porción en cualquier sustituyente opcional, tiene independientemente de 6 a 12 átomos en el anillo, los cuales son preferentemente átomos de carbono y son preferentemente seleccionados independientemente del grupo fenilo sustituido o no sustituido o un grupo naftilo sustituido o no sustituido; y preferentemente el número del (los) sustituyente (s) opcionales (s) , si están presentes, en el grupo AR o el grupo hidrocarbilo aromático como R, si están presentes, es 1 a 4, más preferentemente 1 ó 2, lo más preferentemente uno, y el o los sustituyentes opcionales se seleccionan independientemente de un grupo funcional; un grupo hidrocarbilo composición saturado o parcialmente saturado; - H- (grupo hidrocarbilo opcionalmente sustituido, saturado o parcialmente insaturado) un grupo hidrocarbilo saturado o parcialmente insaturado que posee un grupo hidrocarbilo aromático opcionalmente sustituido; un grupo hidrocarbilo 5 aromático opcionalmente sustituido; -NH- (hidrocarbilo aromático opcionalmente sustituido) ; o -NH-S02- (hidrocarbilo aromático opcionalmente sustituido) ; con lo cual el número de los sustituyentes opcionales presentes en los sustituyentes opcionales del grupo Ar o el grupo hidrocarbilo aromático 0 como R, si está presente, es preferentemente uno o dos, más preferentemente uno, y se seleccionan del grupo como se da anteriormente para los sustituyentes para Ar y el hidrocarbilo aromático como R.
8. La composición polimérica de conformidad con 5 cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque en el compuesto de la fórmula (I) , el hidrocarbilo saturado o parcialmente insaturado sustituido o no sustituido como R, R1 o como una porción en cualquier sustituyente opcional de Ar o R del compuesto (I) , es un hidrocarbilo 0 cíclico saturado o parcialmente insaturado, sustituido o no sustituido, o un hidrocarbilo lineal o ramificado saturado o parcialmente insaturado, sustituido o no sustituido y preferentemente tiene hasta 40 átomos de carbono; más preferentemente el hidrocarbilo saturado o parcialmente -5 .insaturado. como R. Q como una., porción de ..cualquier sustituyente opcional de Ar o R se seleccionad de un sistema de anillo hidrocarbilo cíclico saturado o parcialmente insaturado, un grupo hidrocarbilo lineal o ramificado, saturado o parcialmente insaturado, un grupo hidrocarbilo lineal o ramificado saturado o parcialmente insaturado que posee un grupo hidrocarbilo cíclico saturado o parcialmente insaturado, o un grupo hidrocarbilo cíclico saturado o parcialmente insaturado que posee un grupo hidrocarbilo lineal o ramificado saturado o parcialmente insaturado; más preferentemente de un grupo hidrocarbilo lineal o ramificado saturado o parcialmente insaturado, preferentemente un grupo alquilo lineal o ramificado de 1 a 40 átomos de carbono, un grupo alquenilo lineal o ramificado de 2 a 40 átomos de carbono, o un grupo alquinilo lineal o ramificado de 2 a 40 átomos de carbono, más preferentemente un grupo alquilo lineal o ramificado de 1 a 30 átomos de carbono, un grupo alquenilo lineal o ramificado de 2 a 30 átomos de carbono, o un grupo alquinilo lineal o ramificado de 2 a 30 átomos de carbono, más preferentemente un grupo alquilo lineal o ramificado de 1 a 20 átomos de carbono, un grupo alquenilo lineal o ramificado de 2 a 20 átomos de carbono o un grupo alquinilo lineal o ramificado de 2 a 20 átomos de carbono; o -NH-hidrocarbilo lineal o ramificado, el cual es preferentemente un grupo -NH- (alquilo de 1 a 20 átomos de carbono) lineal o ramificado, un grupo -NH- (alquenilo de 2 a 20 átomos de carbono) lineal o ramificado o un grupo -NH- (alquinilo de 2 a 20 átomos de carbono) lineal o ramificado o incluso más preferentemente de un grupo alquilo lineal o ramificado de 1 a 12 átomos de carbono, preferentemente un grupo alquilo lineal o ramificado de 1 a 10 átomos de carbono, más preferentemente un grupo alquilo lineal o ramificado de 1 a 8 átomos de carbono; o un grupo -NH-alquilo de 1 a 12 átomos de carbono lineal o ramificado, preferentemente un grupo -NH-alquilo de 1 a 10 átomos de carbono lineal o ramificado, más preferentemente un grupo -NH-alquilo de 1 a 8 átomos de carbono.
9. La composición polimérica de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque en el compuesto de la fórmula (I) , R es un grupo hidrocarbilo aromático sustituido o no sustituido.
10. La composición polimérica de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque el compuesto (b) es un subgrupo (la) del compuesto de la fórmula (I) , X es preferentemente NH, Ar es un grupo hidrocarbilo aromático sustituido o no sustituido, preferentemente seleccionado de un fenilo sustituido o no sustituido o un naftilo sustituido o no sustituido, y R es un grupo hidrocarbilo aromático sustituido o no sustituido, preferentemente seleccionado de un grupo fenilo sustituido o no sustituido, o un grupo naftilo sustituido o no sustituido, en donde al menos uno de Ar o R es un grupo hidrocarbilo aromático sustituido más preferentemente un subgrupo (la) en donde cualquier grupo hidrocarbilo, lineal o ramificado, saturado o parcialmente insaturado, si está presente en el subgrupo (la) del compuesto (I) como un sustituyente opcional como tal o una porción en cualquier sustituyente opcional de Ar o R, es preferentemente un grupo alquilo lineal o ramificado de 1 a 20 átomos de carbono, un alquenilo lineal o ramificado de 2 a 20 átomos de carbono, o un grupo alquinilo lineal o ramificado de 2 a 20 átomos de carbono, más preferentemente el grupo hidrocarbilo es un grupo alquilo lineal o ramificado de 1 a 12 átomos de carbono, o más preferentemente el grupo alquilo lineal o ramificado de 1 a 10 átomos de carbono, aún más preferentemente en grupo alquilo lineal o ramificado de 1 a 8 átomos de carbono; más preferentemente, en este subgrupo (la) , tanto Ar y R son independientemente un grupo fenilo sustituido o no sustituido o un grupo naftilo sustituido o no sustituido, en donde al menos uno de los Ar ó R es un grupo fenilo sustituido o un grupo naftilo sustituido, en donde el número de sustituyentes es 1 a 4, preferentemente 1 o 2 átomos de carbono, más preferentemente uno, y el o los sustituyente se seleccionan de un grupo hidrocarbilo lineal o ramificado, saturado o parcialmente insaturado, preferentemente el grupo alquilo lineal o ramificado de 1 a 12 átomos de carbono, más preferentemente el grupo alquilo lineal o ramificado de l a 10 átomos de carbono, aun más preferentemente el grupo alquilo lineal o ramificado de 1 a 8 átomos de carbono; un grupo hidrocarbilo lineal o ramificado saturado o parcialmente insaturado, preferentemente el grupo alquilo lineal o ramificado de 1 a 12 átomos de carbono, más preferentemente el grupo alquilo lineal o ramificado de 1 a 10 átomos de carbono, aun más preferentemente el grupo alquilo lineal o ramificado de 1 a 8 átomos de carbono que posee un fenilo; -NH-NR2 o - -NH-SO2-R2/ en donde R2 es un grupo hidrocarbilo lineal o ramificado saturado o parcialmente insaturado, preferentemente el grupo alquilo lineal o ramificado de 1 a 12 átomos de carbono, más preferentemente el grupo alquilo lineal o ramificado de 1 a 10 átomos de carbono, aun más preferentemente el grupo alquilo lineal o ramificado de 1 a 8 átomos de carbono; o un grupo hidrocarbilo aromático, el cual es preferentemente un grupo fenilo o un grupo naftilo, que posee opcionalmente un sustituyente que es preferentemente un grupo hidrocarbilo saturado o parcialmente insaturado, preferentemente un grupo alquilo lineal o ramificado de 1 a 12 átomos de carbono, más preferentemente un grupo alquilo lineal o ramificado de 1 a 10 átomos de carbono, aun más preferentemente un grupo alquilo lineal o ramificado de 1 a 8 átomos de carbono; y aun más preferentemente un subgrupo (la) del compuesto de la fórmula (I) , si arabos de AR y R están sustituidos, entonces ambos son independientemente un grupo fenilo sustituido o un grupo naftilo sustituido en donde el número de los sustituyentes opcionales es de 1 a 4 átomos de carbono, preferentemente 1 o 2 átomos de carbono, más preferentemente uno, y el o los sustituyente opcionales se seleccionan independientemente de los sustituyentes que incluyen los subgrupos preferidos de los mismos como se definieron anteriormente para el Ar o el R sustituidos de los compuestos (la) y a lo más el compuesto (b) más preferido es un compuesto (la) el cual es 4 , 4' -bis- (1, 1-dimetilbencil) difenilamina, CAS : 10081-67-1
11. La composición polimérica de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque la poliolefina (a) es un polietileno, preferentemente un polietileno producido en un proceso de alta presión.
12. La composición polimérica de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque el negro de carbono tiene un área superficial de nitrógeno (BET) de 5a 400 m2/g, determinada de acuerdo a ASTM D3037-93, y preferentemente tiene uno o más de las siguientes propiedades: i) un tamaño de partícula primaria de al menos 5 nm que es definido como el diámetro de partícula promedio en número de acuerdo a ASTM D38 9-95a procedimiento D, ii) un número de absorción de yodo (IAN) de al menos 10 mg/g, preferentemente de 10 a 300 mg/g, cuando se determina de acuerdo a ASTM D-1510-07; o iii) número de absorción de DBP (ftalato de dibutilo) de 60 a 300 cm3/100 g, cuando se mide de acuerdo a ASTM D 2414-06a; más preferentemente tiene un área superficial de nitrógeno (BET) y las propiedades (i) , (ii) y (iii) como se definieron anteriormente.
13. Un cable, preferentemente un cable de energía, caracterizado porque se selecciona de - un cable (A) que comprende un conductor rodeado por al menos un capa semiconductora que comprende la composición polimérica de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones precedentes 1 a la 12; o un cable (B) que comprende un conductor rodeado por una capa semiconductora interna, una capa aislante y una capa semiconductora externa, en ese orden, en donde al menos una de la capa semiconductora interna o la capa semiconductora externa, más preferentemente al menos la capa semiconductora externa, comprende la composición polimérica como se define de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones precedentes 1 a la 12.
14. Un proceso para producir: (i) un cable (A) de conformidad con la reivindicación 13, caracterizado porque comprende los pasos de (al) proporcionar y mezclar, preferentemente mezclar en forma fundida en un extrusor, una composición polimérica, como se define de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 a la 12; (bl) aplicar una mezcla fundida de la composición polimérica obtenida en el paso (al) , preferentemente por co (extrusión, sobre un conductor para formar al menos una capa semiconductora; y (el) opcional y preferentemente, reticular al menos una capa semiconductora obtenida en presencia del agente de reticulación; o (ii) un cable (B) de conformidad con la reivindicación 13, que comprende un conductor rodeado por una capa semiconductora interna, una capa de aislamiento y una capa semiconductora externa, en ese orden, en donde el proceso comprende los pasos de (al) proporcionar y mezclar, preferentemente mezclar en forma fundida en un extrusor, una primera composición semiconductora que comprende un polímero, un negro de carbono y opcionalmente uno o varios componentes adicionales para la capa semiconductora interna, proporcionar y mezclar, preferentemente mezclando en forma fundida en un extrusor, una composición polimérica para la capa de aislamiento, proporcionar y mezclar, preferentemente mezclar en forma fundida en un extrusor, una segunda composición semiconductora que comprende un polímero, un negro de carbono y opcionalmente uno o varios componentes adicionales para la capa externa semiconductora; (bl) aplicar sobre un conductor, preferentemente mediante coextrusión, una mezcla fundida de la primera composición semiconductora obtenida del paso (al) para formar la capa semiconductora interna, una mezcla fundida de la composición polimérica obtenida del paso (al) para formar la capa de aislamiento, y - una mezcla fundida de la segunda composición semiconductora obtenida del paso (al) para formar la capa semiconductora externa, en donde al menos una de la primera composición semiconductora de la capa semiconductora interna obtenida y la segunda composición semiconductora de la capa semiconductora externa obtenida, preferentemente al menos la primera composición semiconductora de la capa semiconductora interna obtenida, comprende, preferentemente consiste de, una composición polimérica como se define de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones precedentes 1 a 12; y (el) opcionalmente, la reticulación obtenida de al menos una de la capa semiexterna o externa, preferentemente al menos la capa semi-interna, que comprende la composición polimérica como se define de cualquiera de las reivindicaciones precedentes 1 a 12, en presencia de un agente de reticulación.
15. El proceso de conformidad con la reivindicación 14, para producir un cable de energía (B) de conformidad con la reivindicación 13, caracterizado porque en el paso (bl) al menos una capa semiconductora interna del cable (B) es formada a partir de la composición polimérica como se define de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 a la 12, y al menos la capa semiconductora interna obtenida, opcionalmente, y preferentemente, la capa de aislamiento y opcionalmente la capa semiconductora externa del cable (B) es reticulada en el paso de reticulación (el) vía la reacción por radicales, preferentemente en presencia de un peróxido como el agente de reticulación.
16. El uso de un compuesto orgánico (b) que contiene al menos una unidad estructural con al menos 2 dobles enlaces conjugados, tiene un punto de fusión de 250°C o menor o un peso molecular menor de 10 000, y · es diferente de la 2 , 2 , 4-trimetil-l, 2-dihidroquinolina (TMQ) o una TMQ polimerizada, para disminuir la resistividad volumétrica de una composición polimérica semiconductora.
17. El uso de conformidad con la reivindicación 16, para disminuir la resistividad volumétrica de una composición polimérica de una capa semiconductora de un cable, en donde la composición polimérica comprende: - una poliolefina (a) un negro de carbono, y un compuesto orgánico (b) que contiene al menos una unidad estructural con al menos 2 dobles enlaces conjugados, tiene un punto de fusión de 250 °C o menor o un peso molecular menor de 10 000, y que es diferente de la 2, 2,4-trimetil-l, 2 -dihidroquinolina (TMQ) o una TMQ polimerizad ; y en donde la composición polimérica comprende el compuesto orgánico (b) en una cantidad de 0.03 a 0.9 % en peso con base en la cantidad total de la composición polimérica.
18. El uso de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones precedentes 16 ó 17, en donde la cantidad del compuesto orgánico (b) es de 0.03 a 0.9 % en peso, preferentemente de 0.06 a 0.8 % en peso, más preferentemente de 0.1 a 0.8 % en peso, más preferentemente de 0.2 a 0.8 % en peso, más preferentemente de 0.2 a 0.75 % en peso, aun más preferentemente de 0.3 a 0.75 % en peso, y lo más preferentemente de 0.3 a 0.75 % en peso, con base en la cantidad de la composición polimérica.
19. El uso de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones precedentes 16 a 18, en donde el negro de carbono (CB) es seleccionado de cualquiera de negro de carbono de horno y negro de carbono de acetileno.
20. El uso de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones precedentes 16 a 19, en donde la composición polimérica semiconductora es la composición polimérica de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones precedentes 1 a 12.
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