MXPA06004710A - Materiales para relleno de cables - Google Patents

Materiales para relleno de cables

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MXPA06004710A
MXPA06004710A MXPA/A/2006/004710A MXPA06004710A MXPA06004710A MX PA06004710 A MXPA06004710 A MX PA06004710A MX PA06004710 A MXPA06004710 A MX PA06004710A MX PA06004710 A MXPA06004710 A MX PA06004710A
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MXPA/A/2006/004710A
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v velamakanni Bhaskar
A Perez Mario
k hagen Nathan
R Hague David
D Mistele Chad
E Napierala Mark
K Young James
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3M Innovative Properties Company
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Abstract

La presente invención se refiere a un material de rellenoútil para cables de comunicación, tales como cables eléctricos y cablesópticos. En una modalidad, (a) entre el 60 y el 95 por ciento del peso de aceite mineral;(b) menos de un 10 por ciento del peso de copolímero de bloque seleccionados del grupo que consiste en estireno-etileno/butileno, estireno-etileno/propileno, estireno-butadieno-estireno, estireno-isopreno-estireno, estireno-etileno/butileno-estireno, estireno-etileno/propileno-estireno y combinaciones de estos;(c) menos de un 10 por ciento del peso de parafina;(d) menos de un 20 por ciento del peso de microesferas huecas de vidrio;y (e) menos de un 10 por ciento del peso de agente tixotrópico seleccionado del grupo que consiste en arcilla,óxidos metálicos coloidales,óxidos metálicos ahumados y combinaciones de estos.

Description

MATERIALES PARA RELLENO DE CABLES Campo de la invención La presente invención se refiere a materiales de relleno para utilizarse en cables de comunicación, tales como cables eléctricos y ópticos. En particular, el material de relleno presenta una baja constante dieléctrica, y puede procesarse a temperaturas elevadas . Antecedentes de la invención Actualmente muchos cables de comunicación son subterráneos. En tales aplicaciones, el cable de comunicación debe resistir la penetración de agua al cable, puesto que el agua puede afectar severamente el funcionamiento del cable. Por ejemplo, en un cable eléctrico, el agua destruye el balance de capacitancia del conductor eléctrico. En un cable óptico, el agua puede afectar negativamente la integridad del cable óptico. Una solución ideada por los conocedores de la técnica de minimizar la penetración de agua al cable implica presurizar el interior del cable con aire seco. Aunque un cable presurizado con aire seco puede ser útil para impedir la migración de agua al cable, su mantenimiento es demasiado costoso, y uno es una solución ampliamente aceptada para cables subterráneos . Otra solución que se practica más ampliamente implica rellenar el espacio intersticial interior de un cable Ref.: 172633 con un material de relleno insoluble en agua, como un sellador, que tapona el cable e impide la migración de agua. Cuando se utiliza un material de relleno, generalmente se toman en consideración varios factores, como por ejemplo su constante dieléctrica, densidad, estabilidad ante el envejecimiento y la temperatura, naturaleza hidrofóbica de la composición, características de procesado y manejo, contracción del material de relleno al enfriarse, toxicidad, y costo. Aunque la tecnología antes descrita puede ser útil, existe la necesidad de materiales de relleno diferentes, con menores constantes dieléctricas, y al mismo tiempo tomando en consideración los factores descritos en el párrafo anterior. Sumario de la invención En la presente invención se revelan materiales de relleno que pueden utilizarse en sistemas eléctricos u ópticos, tales como cables eléctricos u ópticos. En una modalidad ejemplar, el material de relleno comprende (a) entre el 60 y el 95 por ciento del peso de aceite mineral; (b) menos de un 10 por ciento del peso de copolímero de bloque seleccionados del grupo que consiste en estireno-etileno/butileno, estireno-etileno/propileno, estireno-butadieno-estireno, estireno-isopreno-estireno, estireno-etileno/butileno-estireno, estireno-etileno/propileno- ciento del peso de parafina; (d) menos de un 20 por ciento del peso de microesferas huecas de vidrio; y (e) menos de un 10 por ciento del peso de agente tixotrópico seleccionado del grupo que consiste en arcilla, óxidos metálicos coloidales, óxidos metálicos ahumados y combinaciones de estos. En otra modalidad ejemplar, se utiliza óxido metálico ahumado de superficie modificada, en particular sílice ahumado de superficie modificada. En el presente documento, se parte del supuesto de que el término "aproximadamente" modifica todo valor numérico. En otra modalidad ejemplar, el material de relleno comprende (a) entre aproximadamente 80. 0 y 85.0 por ciento del peso de aceite mineral; (b) aproximadamente 2.5 por ciento del peso de copolímero de bloque de estireno-etileno/butileno-estireno; (c) aproximadamente 3.0 por ciento del peso de parafina; (d) entre aproximadamente 6.0 y 11.5 por ciento del peso de microesferas de vidrio huecas; (e) aproximadamente 3.0 por ciento del peso de sílice ahumado de superficie modificada; y (f) aproximadamente 0.2 por ciento del peso de antioxidante o estabilizador. Como ya es sabido por el conocedor de la técnica, el sílice ahumado se hace hidrolizando tetracloruro de sílice en una fase de vapor a más de 1,000°C, produciendo sílice fino, no poroso y amorfo de alta pureza. Ver, por ejemplo, Encyclopedia of Polymer Science and Engineering, Volumen 7, Ref.: 172633 Ed. John Wiley and Sons, 1987, p. 57. El término "sílice ahumado de superficie modificada" significa en general que el sílice ahumado fue alterado mediante reacciones químicas u otros mecanismos. Queda dentro del alcance de la presente invención que el sílice ahumado sea alterado in situ, así como durante la fabricación del material de relleno, como se describirá detalladamente más adelante. Una ventaja de una modalidad ejemplar de la presente invención es que, debido a que el material de relleno tiene una baja constante dieléctrica, es decir, una constante dieléctrica menor o igual a 1.85, se puede reducir el espesor del aislante del conductor de un cable eléctrico, y al mismo tiempo conservar la capacitancia mutua requerida. Si se utiliza menos aislamiento, el cable resultante es más pequeño, y tiene menor peso. Esta ventaja permite producir un cable eléctrico de menos costo, sin comprometer su funcionamiento . En la presente invención, las microesferas de vidrio huecas ayudan a reducir la constante dieléctrica del material de relleno. Sin embargo, las microesferas pueden presentar desafíos . Dado que la densidad de la microesferas de vidrio huecas es menor que la densidad de los demás componentes utilizados en el material de relleno, las microesferas de vidrio huecas pueden formar una fase separada, particularmente en condiciones de altas temperaturas. Tal y como se utiliza en la presente, la frase "altas temperaturas" significa que el material de relleno está expuesto a una temperatura de más de 90°C, típicamente alrededor de 110°C. Una ventaja de una modalidad de la presente invención es que el material de relleno no forma una fase separada debido a, entre otros factores, el uso de un agente tixotrópico como arcilla, óxido metálico coloidal, óxido metálico ahumado, y combinaciones de estos. Al utilizarse en un cable, el material de relleno debe tener una temperatura de fusión lo suficientemente elevada para impedir que fluya y se fugue del cable. Una ventaja de una modalidad de la presente invención es que presenta una alta temperatura de fusión. Un temperatura alta de fusión es aquella típicamente mayor que 90 °C, medida de conformidad con ASTM D-127. Otra ventaja de una modalidad de la presente invención es que presenta una baja viscosidad en condiciones de alta temperatura. Una viscosidad baja es aquella menor a 200 cP (0.2 Pa-s) a 110°C y una velocidad de esfuerzo cortante de 40 seg'1, medida de conformidad con ASTM D-3236. Es deseable un material de relleno de baja viscosidad, puesto que facilita su manejo y procesado. Por ejemplo, un material de relleno con baja viscosidad puede rellenar con más facilidad el espacio intersticial presente en el cable. Una baja viscosidad también permite procesar el material de relleno a altas temperaturas. El material de relleno de la presente invención puede enfriarse durante la fabricación del cable eléctrico, aunque no es necesario. Otra ventaja más de una modalidad de la presente invención es que el material de relleno tiene una baja densidad. Un densidad baja es aquella menor a 0.8 g/cm3, y en algunas aplicaciones puede ser menor a 0.5 g/cm3. La variación en la densidad depende del contenido de las microesferas de vidrio huecas . Es deseable un material de relleno de baja densidad, puesto que, al utilizarse en un cable, el material de relleno no aporta tanto peso al cable, con lo que se obtiene un cable más ligero. El material de relleno de la presente invención puede ser utilizado en diversas aplicaciones eléctricas, óptico-eléctricas (es decir, una combinación de componentes ópticos y electrónicos), y ópticas. Los ejemplos ilustrativos de estas aplicaciones incluyen cables, conectores y cierres. Los conectores ilustrativos incluyen, sin limitación, conectores discretos, conectores modulares, cajas conectoras y cajas engrasadas. Los cierres ilustrativos incluyen, sin limitación, cierres para acoplamientos, cierres con relleno, cierres subterráneos y bloques de terminales . La intención del anterior sumario de la presente invención no es describir cada modalidad relevada, ni toda aplicación de la presente invención. Las Figuras y Descripción detallada siguientes ejemplifican de modo más particular las modalidades ilustrativas. Breve descripción de las Figuras La presente invención puede describirse mejor haciendo referencia a las siguientes figuras, en las que: La Figura 1 es una vista esquemática transversal de un cable eléctrico ejemplar de la presente invención. La Figura 2 es una gráfica que muestra la interacción entre la viscosidad de la solución y la velocidad de esfuerzo cortante para un material tixotrópico genérico. Las Figuras no están dibujadas a escala, y su propósito es meramente como ilustración. descripción detallada de la invención La Figura 1 muestra un cable eléctrico ejemplar, que utiliza el material de relleno de la presente invención. El Cable eléctrico 10 comprende dos conductores eléctricos 12, como alambres de cobre, típicamente trenzados entre sí para formar un par. Alrededor de cada conductor eléctrico hay un aislante polimérico 14, como polietileno. La estructura exterior del cable 18 circunda el par trenzado de conductores eléctricos y el material de relleno 16. Aunque la Figura 1 muestra un par de conductores eléctricos, el conocedor de la técnica comprenderá que se puede utilizar cualquier número de conductores eléctricos . El enfoque de la presente invención es hacia el material de relleno, que comprende o consiste esencialmente en (i) aceite mineral, (ii) un copolímero de bloque seleccionado del grupo que consiste en copolímeros dibloque, copolímeros tribloque y combinaciones de estos, (iii) parafina, (iv) microesferas de vidrio huecas, y (v) agente tixotrópico. Opcionalmente, se pueden añadir antioxidantes, estabilizadores o polímeros funcionalizados al material de relleno. El material de relleno puede describirse como poseedor de una fase continua y una fase discontinua. La fase continua está presente hasta en un 50 por ciento del volumen total, e incluye aceite mineral, copolímero de bloque, parafina, y agente tixotrópico. La fase discontinua está presente en hasta un 50 por ciento del volumen total, e incluye la microesferas de vidrio huecas. Cada uno de los componentes anteriormente descritos será discutido con detalle posteriormente. En la siguiente descripción, todos los porcentajes del peso se basan en el peso total del material de relleno. El aceite mineral es el mayor constituyente, y está presente en un mínimo de 60% del peso. El aceite mineral está presente a un máximo de 95% del peso. El aceite mineral puede ser un aceite mineral parafínico o nafténico. El aceite mineral tiene menos de un 15% de contenido de aromáticos. Un mineral nafténico es aquél que contiene un grupo de nafteno (cuyo nombre más apropiado es cicloparafina) , y es nafténico en más de un 35% y parafínico en menos de un 65%, de conformidad con ASTM D-2501. Un aceite mineral adecuado y comercialmente disponible que puede utilizarse en la presente invención es aceite mineral blanco KAYDOL®, de Crompton Corp., Middleburg, Connecticut, EE.UU. Según la página de Internet de Crompton, www. cromptoncorp . com, el aceite mineral blanco KAYDOL® es un aceite altamente refinado que consiste en hidrocarburos saturados alifáticos y alicíclicos no polares; es hidrofóbico, incoloro, insaboro, inodoro y químicamente inerte . Otro aceite mineral útil y comercialmente disponible es aceite mineral blanco SEMTOL® 40, también de Crompton Corporation. El material de relleno contiene copolímero de bloque seleccionado del grupo que consiste en copolímero dibloque, copolímero tribloque, y combinaciones de estos. El copolímero de bloque está presente a un máximo del 10% del peso. Los copolímeros dibloque incluyen, sin limitación, estireno-etileno/butileno y estireno-etileno/propileno. Los copolímeros tribloques incluyen, sin limitación, estireno-butadiene-estireno (SBS) , estireno-isopreno-estireno (SIS) , estireno-etileno/butileno-estireno (SEBS) , y estireno-etileno/propileno-estireno (SEPS) . Los copolímeros de bloque SEBS adecuados y comercialmente disponibles que pueden utilizarse en la presente invención incluyen copolímero de bloque KRATON™ G-1650 y copolímero de bloque KRATON™ G-1652, ambos disponibles de Kraton Polymers, Houston, Texas, EE.UU. Según la página de Internet www.kraton. com, ambos polímeros son copolímeros de bloque SEBS lineales con un contenido de estireno de bloque de 30% medido con espectroscopia de masa. La página de Internet reporta una viscosidad solución de 8 Pa-s a un 25% de masa en tolueno a 25°C, y una velocidad de flujo de fusión de menos de 1 g/10 minutos para el copolímero de bloque KRATON™ G-1650. La página de Internet reporta una viscosidad de solución de 1.35 Pa-s a un 25% de masa en tolueno a 25°C, y una velocidad de flujo de fusión de menos de 5 g/10 minutos para el copolímero de bloque KRATON™ G-1652. Otro copolímero de bloque útil comercialmente disponible es el Copolímero KRATON™ G-1726. El material de relleno contiene parafina, presente a un máximo de 10% del peso. Una función de la parafina es mejorar, es decir, aumentar la temperatura de fusión del material de relleno. El punto de fusión de la parafina es de más de 90°C. Una parafina adecuada es una cera de polietileno con un punto de fusión de más de 90°C. Las parafinas adecuadas y comercialmente disponibles que pueden utilizarse en la presente invención incluyen PARAFLINT® C105, de la que se reporta un punto de fusión de 97.8°C, y PARAFLINT® Hl, de la que se reporta un punto de fusión de 107.8 °C. Las dos parafinas PARAFLINT® anteriormente descritas se consideran ceras sintéticas hechas mediante el proceso Fischer-Tropsch, y están disponibles en Moore & Munger, Inc., en Shelton, Connecticut, EE.UU.
El material de relleno contiene microesferas de vidrio huecas presentes a un máximo de 20% del peso. Las microesferas de vidrio huecas útiles tienen un tamaño de partículas (por volumen y a un tamaño máximo efectivo (95%)) de entre 10 y 140 micrómetros, y una densidad real de entre 0.1 g/cm3 y 0.4 g/cm3. Las microesferas de vidrio huecas adecuadas y comercialmente disponibles que pueden utilizarse en la presente invención incluyen las burbujas de vidrio series S, K y A de 3M™ SCOTCHLITE™ de 3M Company, St. Paul, Minnesota, EE.UU. Por ejemplo, se pueden utilizar las microesferas de vidrio huecas de tipo S22, Kl, K15, K20 y A16, y la siguiente Tabla 1 describe sus densidades reales y tamaños de partículas. El término "densidad real" es una concentración de materia, medida como masa (peso) por unidad de volumen. Queda dentro del alcance de la presente invención utilizar microesferas de vidrio huecas funcionalizadas . Tabla 1 Dado que las microesferas de vidrio huecas utilizadas en la presente invención contienen una gran fracción de volumen de aire (es decir, en el orden de entre 90% a 95% de aire) con una constante dieléctrica de 1.0, funcionan para reducir la constante dieléctrica general del material de relleno. Dado que las microesferas de vidrio huecas tienen baja densidad, comparado con el resto de los constituyentes del material de relleno, las microesferas tienden a formar una fase separada cuando se funde el material de relleno a temperaturas de procesado. Como reconocerá fácilmente el conocedor de la técnica, la separación de la fase de microesferas de vidrio huecas del resto del material de relleno, cuando éste está en un estado fundido, presenta desafíos de procesado, y resulta en un material de relleno que no funciona con uniformidad. Se ha aprendido que el uso de un agente tixotrópico puede ayudar a reducir al mínimo, si no es que elimina, el problema de la separación de la fase de las microesferas de vidrio huecas . La sedimentación o flotación de partículas (es decir, la separación de fases) , como microesferas huecas, puede describirse mediante la siguiente ecuación, conocida como Ley de Stokes : V0 = [d2(pb - p ] -^ (18? Donde "V0" es la velocidad terminal de flotación de una sola esfera hueca con diámetro "d" y densidad "p_," en un campo gravitacional g, a través de un medio fluido de viscosidad "r m" y densidad "pm" . Aunque la Ley de Stokes se utiliza para predecir la estabilidad contra la sedimentación o flotación de esferas huecas en dispersiones diluidas, este concepto se puede extender al material de relleno de la presente invención. Utilizando la Ley de Stokes, se puede estimar la mínima viscosidad de fluido necesaria para impedir que se separe la fase de esferas huecas, para una esfera hueca de diámetro y densidad dados. La viscosidad fluida del material de relleno puede controlarse mediante el uso de un agente tixotrópico. El relleno contiene agente tixotrópico presente a un máximo de 10% del peso. Los agentes tixotrópicos útiles para la presente invención pueden seleccionarse del grupo que consiste en arcilla, óxidos metálicos coloidales, óxidos metálicos ahumados y combinaciones de estos. Los óxidos metálicos útiles, ya sean coloidales o ahumados, incluyen, sin limitación, los de sílice, aluminio, zirconio y titanio. Un agente tixotrópico adecuado debe producir un material de relleno con una respuesta de viscosidad de esfuerzo cortante contra velocidad de esfuerzo cortante similar a la que se muestra en la Figura 2. Es decir, para una temperatura dada, la viscosidad del material de relleno a una baja velocidad de esfuerzo cortante es más alta que la viscosidad a una alta velocidad de esfuerzo cortante. Este tipo de interacción es deseable, puesto que a bajas velocidades de esfuerzo cortante, la viscosidad debe ser lo suficientemente elevada para atrapar las microesferas de vidrio huecas en solución, de manera que no formen una fase separada, y a altas velocidades de esfuerzo cortante, la viscosidad es lo suficientemente reducida para que la solución de material de relleno pueda fluir para propósitos de procesado, es decir, que el material de relleno pueda ser bombeado. Como lo reconocerá el conocedor de la técnica, se puede utilizar un reómetro de esfuerzo constante (como el Reómetro Avanzado 2000 de TA Instruments, New Castle, Delaware, EE.UU.) para medir continuamente la viscosidad como función de la velocidad de esfuerzo cortante de un material de relleno a una temperatura dada, y con lo que se genera la gráfica que se muestra en la Figura 2. La viscosidad de esfuerzo cortante (V) contra la respuesta de velocidad de esfuerzo cortante que se muestran en la Figura 2 están relacionadas por la siguiente ecuación, conocida como Fluido de la Ley de Potencia : V = kS"'11"1' Donde "k" es una constante, y un indicador de la viscosidad a 1 seg"1, y "n" es conocido como el índice de la Ley de Potencia (ILP) , y es un indicador del efecto del esfuerzo cortante sobre la viscosidad. A partir de la gráfica de la Figura 2, se puede determinar el efecto que produce un agente tixotrópico particular sobre la reología, es decir, las propiedades de flujo del material de relleno. Si la viscosidad de esfuerzo cortante (V) de un material de relleno es insensible a la velocidad de esfuerzo cortante (S) como, por ejemplo, un fluido newtoniano, el ILP es 1. Un material de relleno cuya viscosidad disminuye con el esfuerzo cortante es no newtoniano, y se conoce como "tixotrópico" . El ILP de los materiales tixotrópicos está dentro del rango 0 < n < 1. En la presente invención, en el material de relleno, conforme se incrementa la cantidad de agente tixotrópico, el valor "k" del material de relleno aumenta, y el valor "n" disminuye. La viscosidad mínima del material de relleno de la presente invención, definida por los parámetros del Fluido de la Ley de Potencia, ocurre a un valor "n" de 0.8, y un valor "k" de 0.25 Pa-s. La viscosidad máxima del material de relleno de la presente invención, definida por los parámetros del Fluido de la Ley de Potencia, ocurre a un valor "n" de 0.2, y un valor "k" de 7.0 Pa-s. Cabe hacerse notar que factores como tamaños de partícula, liofilicidad y liofobicidad de superficie, y concentración de rellenos tixotrópicos en partículas influyen sobre la viscosidad (valor "k") y el grado de dilución de esfuerzo cortante (valor "n") del material de relleno. En una modalidad, el agente tixotrópico es un óxido metálico ahumado, como sílice ahumado .
Aunque diferentes tipos de sílice ahumado reducen al mínimo la separación de fase de las microesferas de vidrio huecas en diferentes grados, se supo que el sílice ahumado de superficie tratada puede ser particularmente útil en la presente invención. Entre otras razones, el sílice ahumado de superficie tratada es higroscópico, y causa una caída de viscosidad más rápida con el esfuerzo cortante, en comparación al sílice ahumado no tratado. Los sílices ahumados adecuados y comercialmente disponibles que pueden utilizarse en la presente invención incluyen sílice ahumado tratado CAB-O-SIL® TS-530 (un sílice ahumado hidrofóbico tratado con hexametildisilazano) , sílice ahumado tratado CABO-SIL® TS-610 (un sílice ahumado hidrofóbico tratado con dimetildiclorosilano) , y sílice ahumado tratado CAB-O-SIL® TS-720 (un sílice ahumado hidrofóbico tratado con fluido de dimetil silicona) , de Cabot Corporation, en Tuscola, Illinois, EE.UU. Otros sílices ahumados de superficie tratada adecuados y comercialmente disponibles incluyen sílice ahumado AEROSIL® R-104 y R-106 (un sílice ahumado hidrofóbico tratado con octametilciclotetrasiloxano) , y sílice ahumado AEROSIL® R-972 y R-974 (un sílice ahumado hidrofóbico tratado con dimetildiclorosilano) , de Degussa Corporation, en Allendale, Nueva Jersey, EE.UU. Los sílices ahumados anteriormente descritos son sumamente hidrofóbicos después del tratamiento de superficie.
El material de relleno puede contener opcionalmente antioxidantes o estabilizadores a menos de 1% del peso, para mejorar el procesado, o como protección contra el envejecimiento ambiental causado por el calor. Los antioxidantes o estabilizadores adecuados incluyen fenoles, fosfitos, fosforitos, tiosinérgicos, aminas, benzoatos y combinaciones de estos. Los antioxidantes de base fenólica útiles y comercialmente disponibles incluyen los antioxidantes y estabilizadores térmicos IRGANOX®1035, IRGANOX®1010 e IRGANOX®1076 para aplicaciones de cables y alambres, de Ciba Specialty Chemicals Corp., en Tarrytown, Nueva York, EE.UU. En una modalidad, el material de relleno presenta las siguientes propiedades funcionales. A 1 megahertz, tiene una constante dieléctrica de menos de 2.0, y un factor de disipación de menos de 0.001, ambos medidos de conformidad con ASTM D-150. En otra modalidad, el material de relleno tiene una constante dieléctrica de menos de 1.85 a 1 megahertz. En otra modalidad más, el material de relleno tiene una constante dieléctrica de menos de 1.65 a 1 megahertz. Tiene una resistividad de volumen a 500 voltios de más de 1013 ohm-cm, medida de conformidad con ASTM D-257. Tiene un punto de fusión de más de 90°C, medido de conformidad con ASTM D-127. El material de relleno tiene una viscosidad máxima de solución de 200 cP (0.2 Pa-s) a 110°C, y una velocidad de esfuerzo cortante de 40 seg"1. En otra modalidad, el relleno tiene una viscosidad de solución de 75 cP (0.075 Pa-s) a 110°C, y una velocidad de esfuerzo cortante de 40 seg"1. La viscosidad de solución puede medirse de conformidad con ASTM D-3236 utilizando un viscosímetro Brookfield RVT Thermocel con un eje SC 4-27 y velocidad rotacional de 100 RPM. Se puede fabricar el material de relleno utilizando el siguiente proceso ejemplar. Se mezclan aceite mineral, copolímero de bloque, y parafina en un recipiente calentado a cuando menos 110 °C, hasta que los componentes quedan esencialmente dispersados. Manteniendo la solución a una temperatura de 110°C, se añade el agente tixotrópico y se homogeniza hasta que queda esencialmente dispersado en la solución. Para eliminar las burbujas de aire que pudieran haber quedado atrapadas durante la homogenización, se pone la solución en un horno de vacío, calentado a entre 110 y 120°C. Se utiliza un vacío de 102 kPa. Posteriormente, se añaden microesferas de vidrio huecas a la solución, conservando su temperatura a 110°C. Se descubrió que el material de relleno de la presente invención puede mantenerse en forma de solución a una temperatura de cuando menos 110°C, durante cuando menos 1 hora, sin que haya separación de fase de las microesferas de vidrio huecas. En una modalidad ejemplar, se puede mantener el material de relleno en solución a una temperatura de cuando menos 110°C durante 24 horas sin que haya separación de fases . Se puede determinar la separación de fase de las microesferas de vidrio huecas utilizando diversos métodos. Un método ejemplar implica colectar el material de relleno en forma de solución y almacenarlo en un contenedor, como un matraz, a 110°C. Tras un lapso específico, es decir, luego de 1 hora, 4 horas, 8 horas, 12 horas, etc., se saca el matraz del horno, y se enfría su contenido a temperatura ambiente. Luego se corta a la mitad el material de relleno solidificado, y se compara la densidad de la mitad superior con la densidad de la mitad inferior. Una diferencia de densidades de menos de 0.01 unidades de densidad entre las mitades superior e inferior indica que no hay separación. En una aplicación, se utiliza el material de relleno de la presente invención en un cable eléctrico. Un cable eléctrico ejemplar contiene 25 pares de alambres de metal trenzados (como cobre) . En un proceso ejemplar de fabricación de cable, se alimentan los pares individuales de alambres trenzados a una tolva que contiene el material de relleno de la presente invención. Conforme los pares de alambre trenzado viajan a través de la tolva, el material de relleno llena el espacio intersticial entre los alambres. En el extremo de salida de la tolva, se disponen los pares de alambre trenzado muy cerca uno de otro, y se usa una capa de polímero para agrupar unos con otros de los pares de alambres trenzados. En este punto, el material de relleno no solo ocupa el espacio intersticial entre los alambres, sino también el espacio intersticial entre los pares de alambre. 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 (23)

  1. REIVINDICACIONES Habiendo descrito la invención que antecede, se reclama como propiedad lo contenido en las siguientes reivindicaciones : 1. Un material de relleno caracterizado porque comprende: (a) entre el 60 y el 95 por ciento del peso de aceite mineral; (b) menos de un 10 por ciento del peso de copolímero de bloque seleccionados del grupo que consiste en estireno-etileno/butileno, estireno-etileno/propileno, estireno-butadieno-estireno, estireno-isopreno-estireno, estireno-etileno/butileno-estireno, estireno-etileno/propileno-estireno, y combinaciones de estos; (c) menos de un 10 por ciento del peso de parafina; (d) menos de un 20 por ciento del peso de microesferas huecas de vidrio; y (e) menos de un 10 por ciento del peso de agente tixotrópico seleccionado del grupo que consiste en arcilla, óxidos metálicos coloidales, óxidos metálicos ahumados y combinaciones de estos
  2. 2. El material de relleno de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el aceite mineral es un aceite mineral parafínico o aceite mineral nafténico.
  3. 3. El material de relleno de conformidad con la reivindicación 2, caracterizado porque el aceite mineral parafínico o aceite mineral nafténico tiene un contenido de aromáticos de menos de aproximadamente 15%.
  4. 4. El material de relleno de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque la parafina tiene un punto de fusión de más de aproximadamente 90 °C.
  5. 5. El material de relleno de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque la parafina es una cera de polietileno con un punto de fusión de más de aproximadamente 90 °C.
  6. 6. El material de relleno de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque la parafina es una cera sintética con un punto de fusión de más de aproximadamente 90 °C .
  7. 7. El material de relleno de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque las microesferas de vidrio huecas tienen un tamaño de partículas de entre 10 y aproximadamente 140 micrómetros.
  8. 8. El material de relleno de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque las microesferas de vidrio huecas tienen una densidad real de entre 0.1 y aproximadamente 0.4 g/cm3.
  9. 9. El material de relleno de conformidad con la reivindicación 1 caracterizado porque el óxido metálico ahumado es sílice ahumado de superficie modificada.
  10. 10. El material de relleno de conformidad con la reivindicación 9, caracterizado porque el sílice ahumado de superficie modificada tiene una superficie esencialmente hidrofóbica.
  11. 11. El material de relleno de la reivindicación 1, caracterizado porque posee una viscosidad de menos de aproximadamente 0.2 Pa-s a 110°C y una velocidad de esfuerzo cortante de 40 seg"1 medida de conformidad con ASTM D-3236.
  12. 12. El material de relleno de la reivindicación 1, caracterizado porque posee una constante dieléctrica menor o igual a 2.0 a 1 megahertz, medida de conformidad con ASTM D-150.
  13. 13. El material de relleno de la reivindicación 1, caracterizado porque posee una temperatura de fusión de más de 90°C, medida de conformidad con ASTM D-127.
  14. 14. El material de relleno de la reivindicación 1, caracterizado porque posee un factor de disipación a 1 megahertz de menos de 0.001, medido de conformidad con ASTM D-150.
  15. 15. El material de relleno de la reivindicación 1, caracterizado porque posee una resistividad de volumen a 500 voltios de más de 1013 ohm-cm, medida de conformidad con ASTM D-257.
  16. 16. El material de relleno de la reivindicación 1, caracterizado porque posee una viscosidad mínima, descrita por los parámetros del Fluido de la Ley de Potencia, donde el valor "n" es 0.8, y el valor "k" es 0.25 Pa-s.
  17. 17. El material de relleno de la reivindicación 1, caracterizado porque posee una viscosidad máxima, descrita por los parámetros del Fluido de la Ley de Potencia, donde el valor "n" es 0.2, y el valor "k" es 7.0 Pa-s.
  18. 18. Un cable eléctrico caracterizado porque comprende el material de relleno de la reivindicación 1.
  19. 19. Un material de relleno caracterizado porque comprende: (a) entre aproximadamente 80. 0 y 85.0 por ciento del peso de aceite mineral; (b) aproximadamente 2.5 por ciento del peso de copolímero de bloque de estireno-etileno/butileno-estireno (c) aproximadamente 3.0 por ciento del peso de parafina; (d) entre aproximadamente 6.0 y 11.5 por ciento del peso de microesferas de vidrio huecas; (e) aproximadamente 3.0 por ciento del peso de sílice ahumado de superficie modificada; y (f) aproximadamente 0.2 por ciento del peso de antioxidante o estabilizador
  20. 20. El material de relleno de la reivindicación 19, caracterizado porque las microesferas de vidrio huecas tienen una densidad real de entre 0.125 y aproximadamente 0.220 g/cm3.
  21. 21. El material de relleno de la reivindicación 19, caracterizado porque las microesferas de vidrio huecas tienen un tamaño de partículas de entre 65 y 120 micrómetros.
  22. 22. El material de relleno de la reivindicación 19, caracterizado porque el antioxidante o estabilizador está seleccionado del grupo que consiste en fenoles, fosfitos, fosforitos, tiosinérgicos, aminas, benzoatos, y combinaciones de estos.
  23. 23. Un cable eléctrico caracterizado porque comprende el material de relleno de la reivindicación 19.
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