MXPA05003404A - Composicion aislante retardante de flamas que tiene resistencia mejorada a quemaduras. - Google Patents

Composicion aislante retardante de flamas que tiene resistencia mejorada a quemaduras.

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Abstract

Se proporcionan composiciones de aislamiento retardadoras de flama, reticulables que tienen resistencia mejorada a quemaduras. Las composiciones estan comprendidas de una resina base, rellenador inorganico hidratado, agente de acoplamiento y estabilizador y estan formuladas con una combinacion de peroxido/retardador de quemaduras, especificamente, una combinacion de benceno a,a1-bis(t-butilperoxi)diisopropilo y 2,4-difenil-4-metil-1-penteno.

Description

COMPOSICIÓN AISLANTE RETARDANTE DE FLAMAS QUE TIENE RESISTENCIA MEJORADA A QUEMADURAS Campo del Invento La presente invención se refiere a composiciones útiles para aislar alambres y cables. En forma más específica, las composiciones son composiciones retardadoras, reticulables de flama de copolímeros de etileno con carboxilatos de vinilo, acrilatos de alquilo y metacrilatos de alquilo, rellenadores inorgánicos hidratados, agentes de acoplamiento, estabilizadores y una combinación aditiva de peróxido/retardador de quemaduras que consiste esencialmente de benceno a,a'-b¡s(t-butilperoxi)diisopropilo y 2,4-difenil-4-metil-1-penteno. Las composiciones retardadoras de flama hacen posible el logro de curaciones más rápidas, en tanto que retienen una quemadura aceptable. Antecedentes del Invento Los polímeros reticulables, tales como copolímeros carboxilato de etilen-vinilo y alquil(met)acrilato, formulados con rellenadores inorgánicos hidratados, uno o más estabilizadores y uno o más agentes de reticulación son ampliamente utilizados como aislamientos retardadores de fuego para alambres y cables. También se pueden incluir en estas formulaciones otros aditivos, tales como pigmentos, aceites de procesamiento, lubricantes y agentes de acoplamiento. Las composiciones de este tipo que encuentran uso en la forma de un aislamiento y una funda de capa simple para alambres de cobre, se describen en las Patentes Norteamericanas Nos: 3,832,326 y 3,922,422 de North y asociados, y en las Patentes Norteamericanas Nos: 4,349,605 y 4,381,362 de Biggs y asociados. Se conoce una amplia variedad de peróxidos orgánicos como agentes de reticulación efectivos; sin embargo, en los últimos años haciendo énfasis en las velocidades cada vez mayores en las líneas de recubrimiento, el enfoque ha estado en el uso de peróxidos con actividad superior que proporcionan rangos de curación aceptable a altas velocidades de línea. Sin embargo, existen algunos problemas asociados con su uso. Una característica problemática en particular, es la tendencia que tienen los peróxidos con actividad superior a las quemaduras. Las quemaduras es la reticulación prematura no deseable de la formulación durante la elaboración del compuesto y extrusión, es decir, el mezclado y recubrimiento del alambre antes de curar el alambre recubíerto en el paso de vulcanización. La reticulación prematura durante el procesamiento, da como resultado la formación de partículas de gel no deseables en la fundición. La presencia de partículas de gel puede dar como resultado una apariencia áspera de la superficie del aislamiento extruído. Además de perjudicar la estética del alambre recubierto, estas regiones irregulares con frecuencia son más susceptibles a fallas eléctricas o rompimiento mecánico. Cualquier reticulación prematura durante el procesamiento también incrementa la cantidad de trabajo necesario para procesar la formulación. Por supuesto, esto da como resultado costos de energía más altos en el procesador. Posiblemente el mayor problema con el uso de peróxidos de actividad superior, es que limitan la flexibilidad del procesador durante las interrupciones en la línea de recubrimiento. Las composiciones de aislamiento formuladas con estos peróxidos, tienen una ventana de procesamiento relativamente corta. En el peor caso, si se interrumpe la producción durante un periodo más allá de la vida útil de un lote que está siendo procesado, se debe de eliminar todo el lote del mezclador y arrancarse. Un método para expandir la ventana de procesamiento y prolongar los tiempos de quemadura, ha sido el uso de los denominados retardadores de quemaduras. Los compuestos de vinilo monoméricos tales como estireno a-metilo y metacrilato de laurilo o estearilo, los cuales se describen en la Patente Norteamericana No. 3,954,907 como retardadoras de quemaduras útiles para composiciones de polímero de etileno. El 2,4-Difenil-4-metil-2-penteno, un dímero producido mediante la dimerización de un a-metilestireno, también se describe en la Patente Norteamericana No. 5,298,564. Sin embargo, ninguna referencia trata con composiciones retardadoras de flama, y más particularmente, con composiciones que se vuelven retardadoras de flama como resultado de la incorporación de altos niveles de rellenadores inorgánicos hidratados en las mismas. La capacidad de prolongar el tiempo de quemaduras es particularmente conveniente con composiciones de aislamiento, las cuales son retardadoras de flama como resultado de la inclusión de altos niveles de rellenadores inorgánicos hidratados, ya que se requiere de un procesamiento riguroso para incorporar y dispersar de manera uniforme el rellenador dentro de la matriz del polímero. Podría ser altamente recomendable tener composiciones aislantes retardadoras de flama que tengan rangos de curación rápidos y tiempos de quemaduras significativamente mejorados. Estos objetivos se logran con las composiciones de la presente invención, las cuales se describirán con mayor detalle más adelante. Sumario del Invento Es un objeto de la presente invención, proporcionar composiciones poliméricas retardadoras de flama, reticulables mejoradas útiles para aislar alambres y cables, que tengan buenas características de procesamiento y una resistencia a quemaduras mejorada. Los objetos anteriores se logran utilizando resinas con base de copolímero de etileno formuladas con rellenadores inorgánicos hidratados, agentes de acoplamiento de alcoxisilano, estabilizadores y paquetes de reticulación que consisten en la combinación de benceno a,a'-bis(t-butilperoxi)diisopropilo y 2,4-difenil-4-metil-1 -penteno. Opcionalmente, se puede incluir un co-agente de reticulación multif uncional en el paquete de reticulación. Al utilizar esta combinación de reticulación específica, es posible incrementar de manera significativa la eficiencia de curación de las composiciones de aislamiento. En forma más específica, las composiciones comprenden (1) del 20 al 60% en peso de una resina base seleccionada del grupo que consiste de copolímero de etileno-carboxilato de vinilo, copolímero de etileno-acrilato de alquilo y copolímero de etileno-metacrilato de alquilo, y que tienen un índice de fusión de 0.1 a 10 g/10 min.; (2) del 35 al 75% en peso de rellenador inorgánico hidratado; (3) de 0.1 a 2.5% en peso de agente de acoplamiento de alcoxisilano que tiene 2 o 3 substituyentes C1 3 alcoxi; (4) de 0.2 a 4.0% en peso de estabilizador; y (5) de 0.4 a 8.0% en peso de un componente de reticulación comprendido de benceno de a,a'-bis(t-butilperoxi)diisopropilo y 2, 4-difenil-4-metil-1 -penteno que se encuentran en una proporción de peso de 10:1 a 1:1. Se obtienen composiciones altamente útiles cuando la resina base es un copolímero de etileno-éster de vinilo de un ácido carboxílico C2-6 alifático. Los copolímeros de etileno y acetato de vinilo son especialmente útiles, particularmente cuando se formulan con trihidrato de aluminio, viniltrimetoxisilano o viniltrietoxisilano, un estabilizador de fenol obstaculizado y el componente de reticulación. Descripción Detallada del Invento La presente invención se refiere a composiciones de aislamiento de alambres y cables, las cuales son reticulables y retardadoras de flamas en virtud de que tienen cargas superiores de rellenadores inorgánicos hidratados y tienen rápidos rangos de curación con tiempos de quemadura significativamente prolongados. Las composiciones de la presente invención están comprendidas de un polímero a base de etileno-carboxilato de vinilo, etileno-acrilato de alquilo o etileno-metacrilato de alquilo, un rellenador inorgánico hidratado, un agente de acoplamiento, un estabilizador de fenol obstaculizado o paquete de estabilizador y una combinación de reticulación química que consiste esencialmente de benceno a,a'-bis(t-butilperoxi)diisopropilo (a,a'-BTDB), 2,4-difenil-4-metil-1 -penteno (DMP), y, opcionalmente, un co-agente de reticulación multifuncional. Los polímeros que se utilizan para obtener las composiciones de aislamiento mejoradas de la presente invención, referidas en la presente invención como la resina base, son copolímeros de etileno y co-monómeros funcionalizados que pueden ser ésteres vinílicos o acrilatos de alquilo, siendo el último utilizado en el sentido genérico para abarcar ésteres de alquilo tanto de ácido acrílico como metacrílico. Los carboxilatos de vinilo pueden ser ésteres vinílicos de ácidos carboxílicos C2-C6 alifáticos, tales como acetato de vinilo, propionato de vinilo, butirato de vinilo, pentanoato de vinilo y hexanoato de vinilo. Los acrilatos pueden ser cualesquiera de los ésteres Ci-C6 alquilo de ácido acrílico o metacrílico, que incluyen, por ejemplo, acrilato o metacrilato de metilo, etilo, propilo, butilo, pentilo o hexilo. Los copolímeros preferidos para las composiciones de la presente invención, son copolímeros de etileno-acetato de vinilo (EVA) que contienen de aproximadamente 5% hasta aproximadamente 45%, y más preferentemente, de 9% hasta aproximadamente 30% de acetato de vinilo, siendo el porcentaje restante etileno. También se pueden emplear terpolímeros de etileno, acetato de vinilo y otros monómeros olefínicos polimerizables en los mismos. Si se encuentra un tercer monómero, constituirá no más de aproximadamente 15% de la composición de polímero. Los copolímeros de etileno y acrilato de butilo, son otra resina altamente útil que puede ser utilizada para formular las composiciones mejoradas de la presente invención. Los copolímeros de etileno-acrilato de butilo (EBA) útiles contienen de aproximadamente 10% hasta aproximadamente 45%, y más preferentemente de 20% hasta aproximadamente 40% de acrilato de butilo, siendo el resto del porcentaje etileno. Un comonómero preferido es acrilato de n-butilo. También pueden ser utilizadas combinaciones de EVA y EBA, particularmente en donde EVA comprende el mayor componente de la combinación. El EVA constituirá generalmente más del 75% de dichas combinaciones. La resina base, si está comprendida de un copolímero sólo o una mezcla de copolímeros, generalmente tendrá un índice de fusión (MI) dentro del rango de 0.1 al 10 g/10 min, y más preferentemente de 0.3 a 5 g/10 min. Las figuras del índice de fusión, son valores equivalentes correlacionados procedentes de rangos de flujo de fusión determinados de acuerdo con el ASTM D 1238. También se pueden incluir en las composiciones de la presente invención, cantidades menores de ácidos polímeros y copolímeros reticulables; sin embargo, los copolímeros de etileno antes descritos deben comprender al menos el 50% del componente de resina base total. Los componentes poliméricos representativos que se pueden utilizar incluyen polietileno, polipropileno, copolímeros y terpolímeros de etileno-propi leño y similares. El polietileno de baja densidad (LDPE) y el polietileno de baja densidad lineal (LLDPE) que tiene índices de fusión de 0.5 a 5, proporcionan combinaciones particularmente recomendables cuando se utilizan en cantidades del 30% o menos, con base en los polímeros totales que comprenden la resina base. Se incluyen uno o más rellenadores inorgánicos hidratados en las formulaciones de la presente invención. Estos rellenadores funcionan como retardadores de flama mediante la liberación en forma endotérmica de agua hldratación enlatados al rellenador al momento de la combustión o encendido de la resina base. Los rellenadores inorgánicos hidratados útiles de la presente invención, incluyen óxidos de aluminio hidratados (Al2033H20 o AI(OH)3, magnesio hidratado, silicato de calcio hidratado, carbonato de magnesio hidratado y similares. Se prefiere el trihidrato de aluminio (ATH). También se pueden encontrar cantidades menores de otros materiales rellenadores. El tamaño del rellenador estará de acuerdo con los tamaños utilizados en la técnica anterior. Se incluyen en forma opcional aún otros materiales retardadores de flama. Estos incluyen trióxido de antimonio (Sb203) y compuestos orgánicos halogenados, preferentemente compuestos brominados que tienen átomos de bromo adheridos a los anillos monocíclicos, bicíclicos o multicíclicos. Los compuestos halogenados representativos de este tipo incluyen éter decabromodifenilo, hexabromobenceno, pentabromoetilbenceno, octabromodifenilo, éter pentabromodifenilo, A tetrabromodisfenol, hexabromociclododecano, y similares. También se incluye un agente de acoplamiento para facilitar la incorporación del rellenador inorgánico hidratado en la resina base. En una modalidad altamente útil, el agente de acoplamiento es un compuesto de alcoxisilano. El alcoxisilano convencional conocido en la técnica, se puede utilizar siempre que no haga combustión o se degrade durante el procesamiento del polímero o interfiera con la reticulación. Son particularmente convenientes alcoxisilanos que tienen 2 ó 3 substituyentes Ci-3 alcoxi, por ejemplo, metoxi, etoxi, propoxi o combinaciones de los mismos. Los silanos ilustrativos incluyen trietoxisilano de metilo, metiltris (2-metoxietoxi) silano, dimetildietoxisilano, etiltrimetoxisilano, viniltris (2-metoxietoxi)silano, feniltris(2-metoxietoxisi)silano viniltrimetoxisilano (VTMOS) y viniltrietoxisilano (VTEOS) y metacriloxipropiltrimetoxisilano gamma. Se prefiere utilizar vinilacoxisilanos y son especialmente preferidos los VTMOS y VTEOS. Las composiciones también contienen uno o más estabilizadores, al menos uno de los cuales es un estabilizador de fenol obstaculizado, para impartir la estabilidad térmica y oxidativa de requisito. Los estabilizadores opcionales útiles incluyen tioésteres, sales de zinc de mercaptobencimidazoles, aminas secundarias aromáticas, sulfuros de bis alquilo, quinolina de 1,2-dihidro-2,2,4-trimetilo polimerizada , tris(3,5-di-t-butil-4-hidroxibencil)isocianurato, y similares. Los estabilizadores de fenol obstaculizados contendrán uno o más grupos fenilo substituidos de la fórmula: R En donde R es un grupo C1-4 alquilo, y más preferentemente, un grupo butilo terciario. En donde se encuentra más de un grupo 3,5-dialquil-4-hidroxifenilo, estarán unidos a través de un grupo de enlace y los compuestos resultantes corresponderán a la fórmula En donde n es entero de 2 a 4 y L representa el grupo de reticulación.
Los grupos de enlace representativos pueden incluir: — CH2— O O II II CH2CH2— CNHNHC— C¾ Es especialmente conveniente cuando las porciones enlace antes identificadas están substituidas con grupos 3, di-t-butil-4-hidroxifenilo. Los compuestos de fenol obstaculizados altamente útiles de los tipos anteriores incluyen: 4,4'-metilenobis(2,6-di-t-butilfenol)¡ tetrakis[metileno (3,5-di-t-butil-4-h i d r o x i h i d r o c i n n a m a t o ) m e t a n o ; 1 ,3,5-trimetil-2,4,6-tris(3,5-di-t-butil-4-hidroxibencil)-benceno; 1,3,5-tris(3,5-di-t-butil-4-hidroxibencil)-s-triazina 2,4,6(1 H,3H,5H)triona; N,N'-bis[3-(3,5-di-t-butil-4-hidroxifenil)propanil]-hidrazina; octadecil 3,5-di-t-butil-4-hidroxihidrocinnamato; y bis(3,5-di-tert-butil-4-hidroxihidrocinnamato) de tiodietileno. Para obtener las composiciones aislantes de la presente invención con rangos de curación superiores y tendencia a quemado reducida, se emplea una combinación específica de peróxido orgánico y retardadora de quemaduras. Esta combinación es referida en la presente invención como el componente de reticulación o el paquete de reticulación. El peróxido orgánico es, a,a'-BTDB. a,a'-BTDB es un producto comercialmente disponible que consiste en una mezcla de para y meta isómeros. a,a'-BTDB es un agente de reticulación conocido para aislamiento. Empleado con el a,a'-BTDB se encuentra un aditivo retardador de quemaduras específico, es decir, DMP. Mientras que otros retardadores de flama son efectivos con a,a'-BTDB para reducir quemaduras, también tienen un efecto adverso significativo en la eficiencia de curación. La capacidad de obtener curaciones rápidas en tanto que se reducen las quemaduras de las composiciones, se expresa en un solo parámetro derivado de la oscilación de los datos del reómetro de disco y es referido como, "eficiencia de curación". La eficiencia de curación y su derivación se describe en los Ejemplos. Se emplearon, a,a'-BTDB y DMP en proporciones de peso de 10:1 a 1:1, y más preferentemente de 5:1 a 2:1. En una modalidad particularmente útil, se utiliza un coagente de reticulación multifuncional con el a,a'-BTDB y DMP. Dichos co-agentes incluyen cianurato de trialilo, isocianurato de trialilo, ftalato de dialilo, trimetacrilato de trimetilolpropano, dimaleimida de N,N'-m-fenileno y similares. De estos, se ha encontrado como particularmente conveniente el cianurato de trialilo (TAC) en combinación con un a,a'-BTDB y DMP. La proporción de peso del a,a'-BTDB al coagente de reticulación, será de 10:1 a 1:1, y más preferentemente, de 3:1 a 1:1. Las composiciones de aislamiento reticulables, retardadoras de flama mejoradas de la presente invención, contendrán del 20 al 60% en peso (%p) de resina base, del 35 al 75% en peso de rellenador inorgánico hidratado; del 0.1 al 2.5% en peso de agente de acoplamiento; del 0.2 al 4.0% en peso de estabilizador y del 0.4 al 8.0% en peso del paquete de reticulación que comprende, a,a'-BTDB y DMP. Los porcentajes en peso se basan en el peso total de la composición. Las composiciones especialmente útiles contienen del 40 al 50% en peso de resina base; y del 50 al 60% en peso del rellenador; del 0.4 al 1.0% en peso de agente de acoplamiento; del 0.75 al 1,5% en peso de estabilizador; y del 1.0 al 4.0% en peso del paquete de reticulación. Otros aditivos convencionales, tales como negro de carbono, pigmentos, auxiliares de procesamiento y similares, se pueden incluir en las formulaciones siempre que estos aditivos no interfieran con la reticulación, reduzcan substancialmente el tiempo de quemadura o perjudiquen de otra manera las propiedades físicas del aislamiento. Los auxiliares del procesamiento que pueden emplearse de manera conveniente incluyen ácidos grasos, o derivados de ácido graso, resinas de procesamiento polimérico y aceites de hidrocarbono, o combinaciones de los mismos. Los derivados de ácido graso pueden incluir jabones de metal, ésteres, jabones-éster, amldos y similares. La cantidad total de cualesquiera ingredientes adicionales generalmente no excederá el 10% en peso, y más normalmente, constituirá menos de 5% en peso de la composición total. Los ingredientes pueden ser combinados con la resina base por separado o agregados en la forma de una mezcla o lote maestro. Es particularmente conveniente que el agente de acoplamiento se agregue a la resina base y se combine antes de la adición del rellenado hidratado y otros aditivos. La resina base y otros ingredientes se combinan en un mezclador o similar. Los mezcladores con la capacidad de impartir propiedades de corte superior, tales como mezcladores Banbury, mezcladores continuos Farrel, mezcladores Boiling Mixtrumat™ o mezcladores Werner & Pfleiderer son los más comúnmente utilizados. Los ejemplos que se encuentran a continuación ilustran la presente invención; sin embargo, los expertos en la técnica reconocerán numerosas variaciones que están dentro del espíritu de la presente invención y el alcance de las reivindicaciones adjuntas. Se determinaron los rangos de curación, tiempos de quemadura y curación máxima utilizando un reómetro de disco de oscilación (ODR) Monsanto. Las muestras se prepararon fundiendo de 8 a 10 gramos de la composición que será evaluada para formar un pequeño disco de aproximadamente (1 pulgada) 2.54cm de diámetro. La cámara de muestra se calentó previamente a la temperatura de curación antes de la inserción de la muestra. Se determinaron los rangos de curación y torsión máxima a una temperatura de 187.77°C (370°F). El tiempo para alcanzar el 70% de la torsión máxima (t70) se reporta en minutos e indica el rango de curación. La torsión máxima (Tmax) desarrollada, indica la curación máxima de la composición y se reporta en gramos/centímetros (libras/pulgadas). Se obtienen los datos de quemadura operando a una temperatura de 165.55°C (330°F). El tiempo (en minutos) para alcanzar una torsión de 11521.28 gf/cm (10 lbs/in) ( 11 o ) a una temperatura de 165.55°C (330°F) se reporta como el tiempo de quemadura. Se calcula la eficiencia de curación utilizando las tres medidas, t70, Tmax y tío de acuerdo con la fórmula. Eficiencia de curación = Es x 0.25 Tmax en donde Es es la eficiencia de retardo de quemadura total. El factor de 0.25 Tmax toma en cuenta el aparente incremento de viscosidad debido al rellenador hidratado. La eficiencia de retardo de quemadura total (Es) se define como 0.75 t-io + 0.25 (tio-t7o), en donde el primer término (75% ponderado) cuenta para la resistencia de quemadura principal y el segundo término cuenta para el retardo de curación. La lógica es que si t70 es grande, contribuirá en forma negativa a Es. Si lo inverso es cierto, entonces Es será mayor. Ejemplo 1 Se preparó mediante combinación con fundición una composición reticulabie y retardadora de flama de la presente invención, que tiene los siguientes porcentajes en peso de ingredientes y que es adecuada para el aislamiento de alambre. 44.3% de copolímero de etileno-acetato de vinilo (18 %VA; MFR 2.2 g/10 mi n ) 53.2% ATH. 0.65% de estabilizador de fenol obstaculizado (IRGANOX 1010) 0.33% de estabilizador de tioéster (SEENOX 4125) 0.11% de ácido láurico. 0.33% de etileno-bis-steremida. 0.53% de VTMOS. 0.56% de a,a'-BTDB. 0.2% de DMP. La composición anterior, cuando se evalúa para curación utilizando el ODR, tiene un rango de curación (t7o) de 4.64 minutos y un tiempo de quemadura (tío) de 4.28 minutos. La Tmax fue de 80 lbs/in. La eficiencia de curación se calculó como 62. Ejemplo Comparativo A Para demostrar la mejoría significativa obtenida con las composiciones aislantes de la presente invención, se repitió el Ejemplo 1 excepto que se omitió el DMP. Aunque se obtuvo una curación ligeramente más rápida (t70 = 4.02) y una curación ligeramente superior (Tmax = 84), el tiempo de quemadura fue significativamente menor que el que se logró con la composición del Ejemplo 1 de la presente invención. El tiempo de quemadura (tío) para la formulación comparativa, fue únicamente de 2.76 minutos - una reducción de 35% de la que se obtiene utilizando la combinación de a,a'-BTDB/DMP. La eficiencia de curación fue únicamente de 37. Al incrementar la cantidad de a,a'-BTDB a 0.76% en peso en la formulación comparativa A, se incrementó el rango de curación (t70) a 2.57 minutos; sin embargo, el tiempo de quemadura (tío) se disminuyó de manera correspondiente casi en un 50%. En este caso t10 fue únicamente de 2.18 minutos y la eficiencia de curación todavía fue únicamente de 43. Además, el uso de niveles mayores de peróxido, tiene un efecto antagónico en los estabilizadores de fenol obstaculizados y reducen su eficiencia. Ejemplo comparativo B Aunque es posible obtener un rango de curación incrementado de las composiciones retardadoras de flama utilizando otros peróxidos orgánicos, tal como peróxido de dicumilo, normalmente tienen tiempos de quemadura más cortos de lo deseado. Por ejemplo, cuando se substituye el peróxido de dicumilo con a,a'-BTDB de la formulación comparativa A, se reduce aún más la eficiencia de curación. Aunque se incremente el rango de curación (t70) a 2.10 minutos, el tiempo de quemadura ( 11 o ) se reduce únicamente 1.34 minutos. Esto da como resultado una eficiencia de curación únicamente de 17. Además de producir formulaciones "con marcas de quemaduras", el peróxido de dicumilo libera olores de manera objetable durante el procesamiento. Ejemplo comparativo C El Ejemplo 1 también se repitió reemplazando el DMP con 0.2 % en peso de metacrilato de laurilo (LM), un aditivo retardador de quemaduras conocido. El tiempo de quemadura (t-??) del producto del Ejemplo Comparativo C, fue de 3.02 comparado con 4.28 minutos de la composición del Ejemplo 1 de la presente invención formulada con DMP. En otras palabras, se obtiene una mejoría de 45% en el tiempo de quemadura con la composición retardadora flama de la presente invención, comparada con formulaciones preparadas en forma idéntica utilizando LM como un retardador de quemaduras con a,a'-BTDB. La eficiencia de curación de la formulación preparada utilizando LM con a,a'-BTDB fue únicamente de 41. Aunque se puede sugerir que se podría esperar un incremento en la eficiencia de curación utilizando DMP con a,a'-BTDB, este no es el caso ya que como se demostró en el Ejemplo Comparativo C, la combinación de otros retardadoras de quemadura conocidos como a,a'-BTDB proporcionan muy poca o ninguna mejoría en la eficiencia de curación. Ejemplo 2 Se repitió el Ejemplo 1 excepto que se incluyó en la composición un co-agente de reticulación multifuncional. Se incorporaron 0.2% en peso de cianurato de trialilo (TAC) en la formulación del Ejemplo 1. La composición tuvo un rango de curación (t70) de 3.36 minutos y un tiempo de quemadura (t 0) de 3.50 minutos. La eficiencia de curación fue de 67. Ejemplo 3 Se repitió el Ejemplo 2 excepto que se incrementó la cantidad de TAC a 0.5% en peso. Se incrementó el rango de curación (t70) a 2.53 minutos; sin embargo, el tiempo de quemadura aún fue muy manejable de 3.29 minutos. La eficiencia de curación se incrementó a 84. Ejemplo 4 Para demostrar la importancia de la mejoría obtenida con las composiciones retardadoras de flama de la presente invención, la composición del Ejemplo 1 de la presente invención que contiene tanto, a,a'-BTDB y D P se evaluó en una línea de recubrimiento de alambre comercial para determinar la velocidad máxima de la línea. Se produjeron dos tipos de alambre - TXL y GXL. El alambre TXL (alambre aislado reticulado de pared delgada) tuvo un espesor de pared de 16 mil y el alambre GXL (alambre aislado reticulado para propósitos generales) tuvo un espesor de pared de 23 mil. La línea de alambre consistió de un solo extrusor (L/D 20:1; velocidad de tornillo 14 rpm; zonas de calentamiento 107.22°C a 112.77°C (225 a 235°F); temperatura de troquel 115.55°C (240°F)) y un tubo de vulcanización que se mantuvo a 240 psi. Ambos tipos de alambre se recubrieron a diferentes velocidades de línea sin cambiar los demás parámetros del proceso para determinar ia velocidad máxima en la cual se podría aplicar sin problemas de procesamiento u otros problemas de operación una capa lisa de aislamiento uniforme al alambre. Utilizando la composición del Ejemplo 1, fue posible operar a una velocidad de línea máxima de 54864 cm/min (1800 fpm) para la producción de alambre tanto TXL como GXL. Cuando se evaluó una composición comparable que contiene a,a'-BTDB pero no DMP bajo las mismas condiciones de producción, las velocidades de línea máxima para los alambres TXL y GXL fueron de 30480 cm/min (1000 fpm) y 33528 cm/min (1100 fpm), respectivamente.

Claims (14)

  1. R E I V I N D I C A C I O N E S 1. Una composición de aislamiento retardadora de flama, reticulable que tiene resistencia a quemaduras mejorada, la cual comprende: (1) del 20 al 60% en peso de una resina base seleccionada del grupo que consiste en un copoiímero de etileno-carboxilato de vinilo, copoiímero de etileno-acrílato de alquilo y copoiímero de etileno- metacrilato de alquilo, y que tiene un índice de fusión de 0.1 a 10 g/10 min.; (2) del 35 al 75% en peso de rellenador inorgánico hidratable; (3) del 0.1 al 2.5% en peso de agente de acoplamiento de alcoxisilano que tiene dos o tres substituyentes Ci_ 3 alcoxi; (4) del 0.2 a 4.0% en peso de estabilizador; y (5) del 0.4 a 8.0% en peso de un componente de reticulación comprendido de benceno a,a'-bis(t- butilperoxi)diisopropilo y 2, 4-difenil-4-metil-1 -penteno que se encuentra en una proporción de peso de 10:1 a 1 :1.
  2. 2. La composición de conformidad con la Reivindicación 1, caracterizada porque el componente de reticulación contiene en forma adicional un co-agente de reticulación multifuncional, la proporción de peso del benceno a,a'-bis(t- butilperox¡)düsopropil al agente de reticulación multifuncional fluctúa de 10:1 a 1:1.
  3. 3. La composición de conformidad con la Reivindicación 2, caracterizada porque el agente de reticulación multifuncional es seleccionado del grupo que consiste en cianurato de trialilo, isocianurato de trialilo, ftalato de d i a I i I o , trimetacrilato de trimetilolpropano y dimaleimida de N,N'-m-fenileno y la proporción de peso del benceno a,a-bis(t-butilperoxi)diísopropílo al agente de reticulación multifuncional es de 3:1 a 1:1.
  4. 4. La composición de conformidad con la reivindicación 1, caracterizada porque el rellenador inorgánico hidratado es trihidrato de aluminio.
  5. 5. La composición de conformidad con la Reivindicación 1, caracterizada porque el agente de acoplamiento de alcoxisilano es viniltrimetoxisilano o viniltrietoxisilano.
  6. 6. La composición de conformidad con la Reivindicación 1, caracterizada porque el estabilizador comprende al menos un estabilizador de fenol obstaculizado.
  7. 7. La composición de conformidad con la Reivindicación 6, caracterizada porque el estabilizador de fenol obstaculizado se selecciona del grupo que consiste en 4,4'-metilenobis(2,6-di-t-butilfenol); tetrakis[metileno (3,5-di-t-butil-4-hidroxihidrocinnamato)metano; ,3,5-trimetil-2,4,6-tris(3,5-di-t-butil-4-hidroxibencil)-benceno; 1,3,5-tris(3,5-di-t- butil-4-h¡droxibencil)-s-triaz¡na 2,4,6(1 H,3H,5H)triona; ?,?'-bis[3-(3,5-di-t-butil-4-hidroxifen¡l)propan¡l]-hidrazina; 3,5-di-t-butil-4-hidroxihidroc¡nnamato de octadecilo; y bis(3, 5-di-tert-butil-4-hidroxihidrocinnamato) de tiodietileno.
  8. 8. La composición de conformidad con la Reivindicación 7, caracterizada porque uno o más estabilizadores seleccionados del grupo que consiste de tioésteres, sales de zinc de mercaptobencimidasoles, aminas secundarias aromáticas, sulfuros bis alquilo, quinolina 1 ,2-dihidro-2,2,4-trimetilo polimerizada y tris(3,5-di-t-butil-4-hidroxibencil)isocianurato, se encuentran con el fenol obstaculizado.
  9. 9. La composición de conformidad con la Reivindicación 1, caracterizada porque (1) está presente del 40 al 50% en peso, (2) está presente del 50 al 60% en peso, (3) está presente del 0.4 al 1.0% en peso, (4) está presente del 0.75 al 1.5% en peso, y (5) está presente del 1.0 al 4.0% en peso.
  10. 10. La composición de conformidad con la Reivindicación 1, caracterizada porque la resina base es un copolímero de etileno-éster de vinilo de un ácido carboxílico C2-C6 alifático.
  11. 11. La composición de conformidad con la Reivindicación 10, caracterizada porque la resina base tiene un índice de fusión de 0.3 a 5.0 g/10 min.
  12. 12. La composición de conformidad con la Reivindicación 10, caracterizada porque la resina base es un copolímero de etileno y del 5 al 45% en peso de acetato de vinilo.
  13. 13. La composición en conformidad con la Reivindicación 1, caracterizada porque la resina base es un copolímero de etileno y del 10 al 45% en peso de acrilato n-butilo.
  14. 14. La composición de conformidad con la Reivindicación 13, caracterizada porque la resina base tiene un índice de fusión de 0.3 al 5.0 g/10 min. R E S U M E Se proporcionan composiciones de aislamiento retardadoras de flama, reticulables que tienen resistencia mejorada a quemaduras. Las composiciones están comprendidas de una resina base, rellenador inorgánico hidratado, agente de acoplamiento y estabilizador y están formuladas con una combinación de peróxido/retardador de quemaduras, específicamente, una combinación de benceno a,a'-bis(t-butilperoxi)diisopropilo y 2,4-difenil-4-metil-1 -penteno.
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