ES2973761T3 - Cable hecho de composición entrecruzable sin antioxidante y con formación benéfica de metano - Google Patents
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Description
DESCRIPCIÓN
Cable hecho de composición entrecruzable sin antioxidante y con formación benéfica de metano
Campo de la invención
La invención se refiere a un cable que comprende capa(s), cuyas capa(s) es/son obtenida(s) a partir de una composición de polímero, en donde la composición de polímero comprende un polietileno y un agente de entrecruzamiento, el cable puede ser un cable de potencia, y un proceso para fabricar un cable que comprende el uso de una composición de polímero. Además, las aplicaciones de cable pueden ser aplicaciones de cable de potencia, por ejemplo, aplicaciones de cable en voltaje medio (MV) y, por ejemplo, en alto voltaje (HV) y, por ejemplo, voltaje extra alto (EHV). Además, el cable puede ser útil tanto en la aplicaciones de corriente alterna (AC) como de corriente directa (d C).
Técnica antecedente
Los polietilenos producidos en un proceso de alta presión (HP) son ampliamente usados en aplicaciones que demandan polímero en donde los polímeros tienen que satisfacer elevados requerimientos mecánicos y/o eléctricos. Por ejemplo, en aplicaciones de alambre y cable (W&C), por ejemplo aplicaciones de cable de potencia, por ejemplo, en aplicaciones de voltaje bajo (LV), MV, HV y EHV, las propiedades mecánicas y eléctricas de polietilenos, y de composiciones de polímero que comprenden polietilenos, tienen importancia significativa.
Por ejemplo, en aplicaciones de cable de potencia, particularmente en aplicaciones de cable MV y especialmente en HV y EHV, las propiedades eléctricas de la composición de polímero tienen una importancia significativa. Además, las propiedades eléctricas que son de importancia pueden diferir en distintas aplicaciones de cable, como es el caso entre aplicaciones de cable para AC y DC.
Además, también es sabido que el entrecruzamiento de polímeros, por ejemplo polietilenos, contribuye sustancialmente a unas mejoradas resistencia al calor y a la deformación, fortaleza mecánica, resistencia química y resistencia a la abrasión de un polímero.
Por ello, los polímeros entrecruzados son ampliamente usados en diferentes aplicaciones finales, tales como las aplicaciones mencionadas para W&C.
Además, en aplicaciones de cable, un conductor eléctrico es usualmente recubierto primero con una capa semiconductora interior, seguida por una capa aislante y una capa semiconductora exterior. A estas capas pueden añadirse capa(s) adicionales, tales como malla(s) y/o capa(s) de barrera auxiliar, por ejemplo una o más capa(s) de barrera auxiliar y una o más y capa(s) de chaqueta.
Debido a los beneficios mencionados en la presente memoria que pueden ser logrados con entrecruzamiento, la capa aislante y las capas semiconductoras en aplicaciones de cable son hechas típicamente usando composiciones de polímero entrecruzables. La composiciones de polímero en una aplicación de cable formada en capas son entonces entrecruzadas.
Además, tales composiciones entrecruzables de polímero que comprenden polietileno (LDPE) de baja densidad, están actualmente entre los materiales aislantes de cable predominantes, para cables de potencia.
El entrecruzamiento puede ser ejecutado con agentes de entrecruzamiento, donde los agentes de entrecruzamiento se descomponen generando radicales libres. Tales agentes de entrecruzamiento, por ejemplo peróxidos, son añadidos convencionalmente al material polimérico antes de, o durante, la extrusión del cable. Dichos agentes de entrecruzamiento deberían permanecer preferiblemente estables durante el paso de extrusión. El paso de extrusión debería ser ejecutado preferiblemente a una temperatura suficientemente baja para minimizar la descomposición temprana del agente de entrecruzamiento, pero suficientemente alta para obtener apropiadas fusión y homogenización de la composición de polímero. Si una cantidad significativa de agente de entrecruzamiento, por ejemplo peróxido, se descompone ya en el extrusor, y con ello inicia el entrecruzamiento prematuro, dará como resultado la formación del denominado "quemado", es decir falta de homogeneidad, irregularidad de la superficie y posiblemente coloración de las diferentes capas del cable resultante. Por ello, durante la extrusión debería evitarse cualquier descomposición significativa de agentes de entrecruzamiento, es decir, agentes de formación de radicales libres. En su lugar, los agentes de entrecruzamiento deberían descomponerse idealmente sólo en un paso subsiguiente de entrecruzamiento a temperatura elevada. La temperatura elevada aumentará la tasa de descomposición de los agentes de entrecruzamiento e incrementará así la velocidad de entrecruzamiento, y puede alcanzarse más rápidamente un grado deseado, es decir, objetivo de entrecruzamiento.
Además, cuando se entrecruza una composición de polímero en, por ejemplo, un cable, la descomposición de los agentes de entrecruzamiento, por ejemplo peróxidos, durante el entrecruzamiento dará como resultado adicionalmente la formación de productos de descomposición de peróxido. Algunos de los productos de descomposición de peróxido son volátiles, y el principal componente es metano si se utilizan los tipos de peróxido que se usan típicamente para el entrecruzamiento en relación con, por ejemplo, un cable. Los productos de descomposición de peróxido permanecen capturados mayormente dentro de la composición de polímero de, por ejemplo, un cable, después del entrecruzamiento. Esto causa, por ejemplo problemas desde el punto de vista del proceso de manufactura del cable, así como del punto de vista de la calidad del cable final.
Especialmente los cables de potencia para MV, HV, y EHV tienen que exhibir capas de alta calidad con objeto de ayudar a la seguridad durante la instalación y en los usos finales de dichos cables. En la instalación, por ejemplo, es importante evitar que los productos de descomposición capturados, por ejemplo metano inflamable, entren en ignición, por ejemplo cuando se retiran las tapas terminales. En el servicio, los productos volátiles de descomposición de peróxido formados en un cable durante un paso de entrecruzamiento pueden crear una presión de gas y así causar defectos en el revestimiento y en las uniones. Por ejemplo cuando un núcleo de cable está equipado con una barrera metálica, entonces los productos gaseosos pueden ejercer una presión, especialmente en las uniones y terminaciones, con lo cual puede ocurrir una falla del sistema. Así, es necesario reducir hasta un nivel suficiente el nivel de estos productos volátiles de descomposición de peróxido, antes de que puedan tener lugar pasos subsiguientes de producción del cable.
Un nivel suficientemente bajo de los productos volátiles de descomposición de peróxido da como resultado un uso de la composición de polímero que comprende LDPE, seguro para uso en instalaciones, tales como instalaciones de cable, y con accesorios, tales como accesorios de cable. Así, actualmente se requiere un denominado paso de desgasificación, que reduce el nivel de productos volátiles de descomposición de peróxido, según se requiera, en el proceso de producción de cable. En un proceso de manufactura de cable, el paso de desgasificación es una operación que consume tiempo y energía y es así costosa.
La desgasificación requiere grandes cámaras calentadas que tienen que ser bien ventiladas para evitar la formación de, por ejemplo, metano inflamable. El núcleo de cable es decir, capas y conductor, típicamente enrollado en tambores de cable, es mantenido normalmente en dicho paso de desgasificación en temperatura elevada en el intervalo de 50 80 °C, por ejemplo 60-70 °C, por períodos extendidos de tiempo. Cuando se exponen a las temperaturas requeridas, puede ocurrir expansión térmica y ablandamiento del aislamiento, y puede conducir a deformación no deseada de las capas formadas de cable, resultando directamente en fallas del cable. La desgasificación de cables para HV y EHV con elevado peso de cable requiere así frecuentemente ser llevada a cabo a temperaturas bajas, lo cual prolonga más el tiempo de desgasificación. De acuerdo con ello, existe la necesidad de encontrar nuevas soluciones para superar los problemas del estado de la técnica. Además, el entrecruzamiento de una composición de polímero, comprendida en, por ejemplo, un cable, contribuye sustancialmente a las mejoradas resistencia al calor y la deformación, fortaleza mecánica, resistencia química y resistencia a la abrasión de la composición de polímero y el cable que comprende la composición de polímero.
En este contexto, véase el documento US5539075, que se refiere a un método para la producción de un copolímero insaturado de etileno y por lo menos un monómero, en donde el monómero es un compuesto poliinsaturado y que puede formar copolímero con etileno.
Véase también el documento EP2318210B1, que se refiere a una composición de polímero que comprende un copolímero LDPE insaturado de etileno con uno o más comonómeros poliinsaturados y que es adecuado para aplicaciones de polímero entrecruzado. La composición de polímero tiene un índice de fluidez bajo carga de 2.16 kg, MFR2, de por lo menos 2.8 g/ 10 min, y contiene enlaces dobles carbono-carbono en una cantidad de por lo menos 0.40 enlaces dobles carbono-carbono/1 000 átomos de carbono. El documento WO2006089744A1 se refiere a composiciones de polímero que comprenden un LDPE insaturado que es adecuado para ser usado en un cable de potencia.
Adicionalmente, para diferentes cables, construcciones de cable y líneas pueden requerirse diferentes cables, es decir composiciones de polímero. Además, no es posible correr todos los cables o las construcciones de cable sobre todas las líneas de cable usando un material de polietileno (XLPE), denominado en la presente memoria "entrecruzado" (en este caso, significando más correctamente "entrecruzable"), de viscosidad estándar que tiene valores de índice de fluidez bajo carga de 2.16 kg, MFR2, alrededor de 2 g/10 min. Esto se debe a que estos materiales de XLPE de viscosidad estándar no tienen suficiente resistencia al combamiento. Esta insuficiencia en la resistencia al combamiento es solucionada normalmente, en el caso de un cable, usando materiales con valores MFR2 menores que 2 g/10 min. Los materiales que tienen valores MFR2 menores que 2 g/10 min, tienen elevada viscosidad y resistencia mejorada al combamiento. La resistencia mejorada al combamiento es requerida para construcciones a gran escala y para la producción de cable en líneas catenarias de cable, así como para la producción de cable en líneas de cable horizontales. Por ejemplo, en líneas continuas horizontales de vulcanización, por ejemplo una línea Mitsubishi Dainichi Continuous Vulcanization (MDCV), y en líneas catenarias continuas de vulcanización (CCV) (especialmente para construcciones más gruesas) para producir cables, típicamente se requiere usar materiales poliméricos, por ejemplo, para capas aislantes, que tienen MFR2 menor que el MFR2 de materiales poliméricos (por ejemplo materiales XLPE de viscosidad estándar) usados en las líneas verticales continuas de vulcanización (VCV) y líneas CCV (para construcciones más delgadas).
En líneas horizontales continuas de vulcanización para producir cables, el conductor puede hundirse dentro de la capa aislante, si se usan los materiales poliméricos que tienen un MFR<2>demasiado alto, el hundimiento del conductor puede resultar también en una excentricidad del núcleo del cable.
De modo similar en líneas CCV, si se usan materiales poliméricos que tienen un MFR2 demasiado alto, es decir por consiguiente que tienen una resistencia al combamiento demasiado baja, el espesor de la pared puede tornarse demasiado grande, dado que el material polimérico fundido blando de una capa aislante puede caer del conductor. Esto resultará en un desplazamiento hacia abajo de la capa aislante, dando lugar hacia una excentricidad, por ejemplo, un así llamado núcleo de cable en forma de pera.
Además, la insuficiencia en la resistencia al combamiento puede ser contrarrestada por diferentes métodos, tales como:
El uso de herramientas excéntricas en la cabeza del extrusor para compensar el efecto del hundimiento del conductor; torsión del núcleo del cable para contrarrestar el desplazamiento del conductor, mediante el uso de una técnica de rotación doble para contrarrestar la formación de pera, y, también uso de un denominado tratamiento de calor de entrada (EHT).
De acuerdo con ello, los materiales poliméricos que tienen un MFR2 comparativamente menor y mayor viscosidad, como ya se describió, son usados normalmente para contrarrestar estos comportamientos de combamiento.
Sin embargo, los materiales que tienen elevada viscosidad generarán una mayor temperatura de fusión en las condiciones de extrusión usadas comúnmente, lo cual puede conducir a mayor riesgo de entrecruzamiento prematuro y así a la formación de material entrecruzado de manera prematura, es decir, "quemado". El "quemado" puede ser, como ya se describió en la presente memoria, falta de homogeneidad, irregularidad de la superficie y/o posiblemente coloración en las diferentes capas de, por ejemplo, el cable resultante. La formación de "quemado" puede tener un impacto severo sobre las productividades de las líneas de cable, dado que limita de manera significativa la longitud de la producción antes de que se requiera la limpieza y por ello se reduce la tasa de producción. Así, cuando se produce un cable, mediante el uso de materiales poliméricos que tienen un MFR2 más bajo generando una mayor temperatura en el producto fundido, se requiere una menor velocidad de producción para reducir la temperatura del producto fundido y minimizar de ese modo el "quemado".
De acuerdo con ello, un inconveniente con la disminución del valor MFR2 de un material puede ser así que él también requiere cambios en las condiciones de procesamiento, tales como la disminución de la velocidad de producción.
Las condiciones de procesamiento son, aparte de la resistencia al combamiento, también propiedades que son importantes en relación con los materiales XLPE entrecruzables, tales como materiales XLPE entrecruzables por peróxido. Idealmente, el material tendrá baja viscosidad bajo el paso de extrusión del proceso, con objeto de tener una temperatura de fusión deseablemente baja, bajo el paso de extrusión. Por otro lado, en el paso de entrecruzamiento del proceso puede ser deseable una viscosidad comparativamente más alta del material. Si un material XLPE entrecruzable genera una baja temperatura de fusión, hay menos riesgo de formación de "quemado" durante una extrusión de, por ejemplo, una construcción de cable, en comparación con una extrusión que involucra otro material XLPE entrecruzable que genera una mayor temperatura en el producto fundido.
La resistencia al combamiento y la viscosidad bajo las condiciones de procesamiento pueden ser visualizadas mediante curvas de viscosidad obtenidas en mediciones de reología de placa-placa. Dicha resistencia al combamiento es visualizada entonces a través de la viscosidad compleja (n*) a muy bajas tasas de cizallamiento, es decir, n*o y i f o.05 a 0 rad/seg y 0.05 rad/seg, respectivamente, y dicha viscosidad bajo condiciones de procesamiento es visualizada entonces mediante la viscosidad compleja 1 *300 a 300 rad/seg.
Una propiedad todavía más importante para los XLPE es el grado de entrecruzamiento, donde el nivel de grado objetivo de entrecruzamiento será alcanzado con, idealmente, tan baja cantidad como sea posible de agente de entrecruzamiento, tal como peróxido. El grado de entrecruzamiento puede ser medido, por ejemplo, con la prueba llamada de alargamiento en caliente. De acuerdo con dicha prueba de alargamiento en caliente, cuanto menor es el valor de elongación por alargamiento en caliente, más entrecruzado está el material. Una cantidad tan baja como sea posible del agente de entrecruzamiento reduce los productos volátiles de descomposición de peróxido y también reduce el tiempo requerido para la desgasificación.
Los pasos de extrusión y entrecruzamiento de un material polimérico incluidos en, por ejemplo, la producción de cable, tienen diferentes requerimientos. El parámetro crítico para el paso de extrusión es, como ya se describió, que el material polimérico genere una baja temperatura de fusión con objeto de reducir el riesgo de "quemado". Esto es influenciado por las propiedades reológicas en la región de la tasa de cizallamiento que exhibe el material polimérico en el extrusor, por ejemplo, usando una baja viscosidad (n*) compleja a 300 rad/seg. Una baja viscosidad (n*) compleja a 300 rad/seg está conectada generalmente a un material polimérico que tiene un mayor índice de fluidez (MFR2).
Sin embargo, un incremento en el índice de fluidez tiene que ser balanceado frecuentemente dado que un material polimérico con un elevado MFR2 tiene una resistencia al combamiento demasiado baja que dará como resultado, por ejemplo, un cable no céntrico, lo cual no es aceptable. La propiedad reológica que influye en la resistencia al combamiento es la viscosidad (n*) compleja a muy bajas tasas de cizallamiento, tales como 0 rad/seg. Sin embargo, la viscosidad (n*) compleja a 0 rad/seg es un valor extrapolado, y así en este caso en su lugar se usa una viscosidad (n*) compleja medida a 0.05 rad/seg.
De acuerdo con ello, existe la necesidad de encontrar nuevas soluciones para superar los problemas del estado de la técnica.
Descripción de la invención
La presente invención se refiere a un cable que comprende capa(s), en donde las capa(s), es/son obtenida(s) a partir de una composición de polímero, en donde la composición de polímero comprende un polietileno y un agente de entrecruzamiento, en donde la composición de polímero contiene una cantidad total de grupos vinilo que es B grupos vinilo por 1000 átomos de carbono, y B1 < B, en donde B1 es 0.88, cuando es medido antes del entrecruzamiento de acuerdo con el método ASTM D6248-98; y el agente de entrecruzamiento está presente en una cantidad que es Z % en peso, antes del entrecruzamiento, sobre la base de la cantidad total (100 % en peso) de la composición de polímero, y Z < Z2, en donde Z2 es 0.60.
En una realización, los inventores han encontrado que la combinación de los rasgos mencionados anteriormente con un MFR2 relativamente bajo conduce sorprendentemente a un cable con propiedades atractivas, como se discute posteriormente
El cable de acuerdo con la presente invención con capa(s) obtenidas a partir de la composición de polímero, que contiene la cantidad total comparativamente alta de grupos vinilo, B, como se definen en la presente memoria, combina sorprendentemente en un cable:
Buena aptitud para el procesamiento, por ejemplo una buena capacidad de fluir, que está asociada generalmente sólo con materiales que tienen un MFR2 comparativamente mayor con
excelente resistencia al combamiento asociada generalmente sólo con materiales que tienen un MFR2 comparativamente menor y
exhibición de niveles de metano sorprendentemente bajos, con
preservación de un nivel técnicamente deseable de grado de entrecruzamiento.
Además, que el cable con capa(s) obtenido a partir de la composición de polímero combina excelente resistencia al combamiento con buena aptitud para el procesamiento, por ejemplo buena capacidad para fluir, es ilustrado también por el hecho de que la composición de polímero exhibe viscosidades (n*) complejas a 300 rad/seg y a 0.05 rad/seg balanceadas, en donde ambas viscosidades (n*) complejas son determinadas antes del entrecruzamiento de acuerdo con el método ISO 6721-1 sobre muestras estabilizadas del polietileno. La viscosidad (n*) compleja a 300 rad/seg es de acuerdo con ello baja, y la viscosidad (n*) compleja a 0.05 rad/seg es de acuerdo con ello alta, lo cual da como resultado una composición de polímero y así un cable, de acuerdo con la presente invención, que tiene propiedades de procesamiento mejoradas en un extrusor, y que todavía permite la generación de un cable, incluyendo construcciones grandes de cable, con buena centricidad en la producción de cable para todos los tipos de líneas de cable. Así, de acuerdo con ello pueden producirse tales cables, que comprenden capa(s), por ejemplo capa(s) aislante(s), que es/son obtenida(s) a partir de la composición de polímero.
Además, el cable con capa(s) obtenido a partir de la composición de polímero, de acuerdo con la presente invención, ha mostrado también inesperadamente exhibir niveles sorprendentemente bajos de metano, mientras al mismo tiempo, se mantiene un nivel técnicamente deseable de grado de entrecruzamiento de la composición de polímero y así del cable, usando una cantidad relativamente baja del agente de entrecruzamiento, es decir Z % en peso, como se define en la presente memoria. El nivel técnicamente deseable de grado de entrecruzamiento asegura suficientes propiedades termo-mecánicas, por ejemplo manteniendo estabilidad dimensional a temperatura elevada. Los agentes de entrecruzamiento pueden ser, por ejemplo, peróxidos que son bien conocidos en la técnica. La cantidad de productos volátiles de descomposición formados, en donde el principal componente es típicamente metano, depende directamente de la cantidad de agente de entrecruzamiento, por ejemplo, peróxido, que es añadido a la composición de polímero. Para cualquier agente de entrecruzamiento dado, por ejemplo peróxido, la cantidad de los productos de descomposición volátiles formados depende también adicionalmente de la estructura química del agente de entrecruzamiento. Además, mediante la selección de dicha cantidad relativamente baja del agente de entrecruzamiento, mientras se mantiene el nivel deseable de grado de entrecruzamiento de una composición de polímero, se habilita una composición de polímero y así un cable que exhiben bajos niveles de metano, así como la retención de un efecto de memoria cuando se ha entrecruzado.
Dichos bajos niveles de metano permiten, para tiempo más corto de desgasificación o alternativamente, para hacer completamente redundante el paso de desgasificación, que ambas alternativas sean mucho más benéficas para la producción total de cables entrecruzables y entrecruzados que comprenden capa(s), por ejemplo una capa aislante, obtenidos a partir de la composición de polímero.
Así, el cable, que puede ser un cable entrecruzable o entrecruzado, comprende capa(s), por ejemplo capa(s) aislantes, obtenidas a partir de la composición de polímero que comprende el polietileno, es de modo claro altamente ventajoso. En una realización de la presente invención se suministra un cable, en donde el cable comprende una capa que es obtenida a partir de dicha composición de polímero.
Se divulgan realizaciones del cable de la presente invención, en donde la(s) capa(s) comprende(n) capa(s) que es/son obtenida(s) a partir de dicha composición de polímero, así como otra(s) capa(s) que es/son obtenida(s) a partir de composicion(es) semiconductora(s).
Nótese que las expresiones "realización" o "realizaciones", incluso si están solas en la presente memoria, se refieren siempre a realización de la presente invención o realizaciones de la presente invención.
La composición de polímero es entrecruzable y es altamente adecuada para producir el cable, por ejemplo una o más capas entrecruzables del cable, por ejemplo una o más capas aislantes entrecruzables del cable, capas que a continuación son entrecruzadas.
"Entrecruzable" es una expresión bien conocida e indica que la composición de polímero puede ser entrecruzada, por ejemplo mediante formación de radicales, para formar puentes entre otros entre las cadenas de polímero.
La composición de polímero comprende un polietileno y un agente de entrecruzamiento.
El polietileno será descrito en detalle bajo la sección "El polietileno de la composición de polímero".
El polietileno comprendido en la composición de polímero puede ser insaturado o saturado.
Se suministra una realización adicional de la presente invención, en donde el polietileno es saturado.
En una realización adicional el polietileno es insaturado.
Que el polietileno es "insaturado" indica en la presente memoria que el polietileno comprende enlaces dobles carbonocarbono. Los enlaces dobles carbono-carbono indican en la presente memoria insaturaciones. El polietileno, como se describe en la presente memoria, comprende grupos vinilo, por ejemplo, grupos alilo. Los grupos vinilo son grupos funcionales que comprenden enlaces dobles carbono-carbono. El término "grupo vinilo", como se usa en la presente memoria toma su significado convencional, es decir la unidad estructural "-CH=CH2". Además, el polietileno puede comprender adicionalmente otros grupos funcionales que comprenden también enlaces dobles carbono-carbono. Los otros grupos funcionales, que comprenden por consiguiente enlaces dobles carbono-carbono pueden ser, por ejemplo, grupos vinilideno y/o grupos vinileno. El grupo vinileno tiene una configuración cis o trans. Para evitar dudas, los grupos vinilideno y los grupos vinileno no son grupos vinilo, como se usan los términos en la presente memoria.
Se divulga un cable de acuerdo con la presente invención, en donde la composición de polímero contiene una cantidad total de grupos vinilo que es B grupos vinilo por 1000 átomos de carbono, y B1 < B, en donde Bi es 0.88, cuando se mide antes del entrecruzamiento de acuerdo con el método ASTM D6248-98.
Dicha "cantidad total de grupos vinilo que es B grupos vinilo por 1000 átomos de carbono" indica la "totalidad de la cantidad de grupos vinilo que es B grupos vinilo por 1000 átomos de carbono" presentes en la composición de polímero cuando es medida antes del entrecruzamiento de acuerdo con la presente invención. Además, por lo menos el polietileno contiene dichos grupos vinilo que contribuyen a la cantidad total de grupos vinilo.
La composición de polímero puede comprender opcionalmente otro(s) componente(s) que contiene(n) grupos vinilo, entonces también contribuye(n) a la cantidad total de dichos grupos vinilo. Por ello, en una realización el contenido de grupo vinilo es medido así sobre la composición de polímero como un todo y no sólo en el polietileno de ella.
El método ASTM D6248-98 para la determinación de los grupos vinilo es descrito bajo "Métodos de determinación". Una realización todavía adicional de acuerdo con la presente invención, como se describe en la presente memoria, divulga un cable, en donde la composición de polímero contiene a cantidad total de grupos vinilo que es B grupos vinilo por 1000 átomos de carbono, y Bi < B, en donde Bi es 0.89, cuando es medida antes del entrecruzamiento de acuerdo con el método ASTM D6248-98.
Se divulga una realización todavía adicional, en donde B1 es 0.90.
En una realización adicional es B1 0.92.
Se divulga una realización incluso adicional, en donde Bi es 0.94.
Se divulga una realización todavía adicional, en donde B1 es 0.95.
Se divulga una realización incluso adicional, en donde B1 es 1.00.
Se divulgan realizaciones adicionales, en donde B1 es 0.95, 1.00, 1.05 o 1.10.
Todavía se divulgan realizaciones adicionales, en donde B1 es 0.95, 1.00, 1.05, 1.10, 1.15, 1.20, 1.25 o 1.30.
Incluso se divulgan realizaciones adicionales, en donde B1 es 1.15, 1.20, 1.25 o 1.30.
Se divulga una realización todavía adicional, en donde B1 es 1.30.
Se divulga una realización todavía adicional, como se describe en la presente memoria, en donde B < B2 y B2 es 3.0. Se divulgan realizaciones adicionales en donde la composición de polímero contiene una cantidad total de grupos vinilo que es B grupos vinilo por 1000 átomos de carbono, y B1 < B < B2, en donde B1 y B2 pueden ser seleccionados cada uno de cualquiera de los valores dados en la presente memoria para B1 y B2, respectivamente.
Se divulga una realización adicional, como se describe en la presente memoria, en donde B2 es 2.5.
En una realización particularmente preferida, B1 es 0.89 y B2 es 3.0, incluso más preferiblemente B1 es 0.90 y B2 es 1.5.
La composición de polímero comprende además un agente de entrecruzamiento.
El agente de entrecruzamiento, por ejemplo un peróxido, está presente en una cantidad que es Z % en peso, antes del entrecruzamiento, sobre la base de la cantidad total (100 % en peso) de la composición de polímero, y Z < Z2, en donde Z2 es 0.60.
En una realización adicional de acuerdo con la presente invención, el agente de entrecruzamiento está presente en una cantidad que es Z % en peso, antes del entrecruzamiento, sobre la base de la cantidad total (100 % en peso) de la composición de polímero, y Z1 < Z, en donde Z1 es 0.01.
En la presente memoria se define que el agente de entrecruzamiento es cualquier compuesto capaz de generar radicales que pueden iniciar una reacción de entrecruzamiento. Por ejemplo, el agente de entrecruzamiento contiene enlace -O-O-.
Se divulga una realización adicional, como se describe en la presente memoria, en donde el agente de entrecruzamiento comprende peróxido, por ejemplo un peróxido.
En una realización adicional, el agente de entrecruzamiento comprende peróxido, es decir, comprende por lo menos una unidad de peróxido por molécula de agente de entrecruzamiento.
En una realización incluso adicional, el agente de entrecruzamiento comprende un peróxido.
En una realización adicional, el agente de entrecruzamiento es un peróxido.
En realizaciones adicionales de la presente invención se divulga un cable, como se describe en la presente memoria, en donde Z1 es 0.02, 0.04, 0.06 o 0.08.
Se divulgan realizaciones incluso adicionales de la presente invención, como se describe en la presente memoria, en donde Z1 es, por ejemplo, 0.1 o 0.2 y/o Z2 es, por ejemplo, 0.58 o 0.56.
Se divulgan realizaciones adicionales, en donde Z2 es 0.58, 0.56, 0.54, 0.52, 0.50, 0.48, 0.46, 0.44, 0.42 o 0.40. Se divulgan realizaciones todavía adicionales, en donde Z2 es 0.58, 0.56, 0.54, 0.52 o 0.50.
Se divulgan realizaciones incluso adicionales, en donde Z2 es 0.48, 0.46, 0.44, 0.42 o 0.40.
En una realización adicional Z2 es 0.58 o 0.56. En una realización todavía adicional Z2 es 0.58. En una realización incluso adicional Z2 es 0.56. En una realización adicional Z2 es 0.54, 0.52 o 0.50. En una realización todavía adicional Z2 es 0.54. En una realización incluso adicional Z2 es 0.52. En una realización adicional Z2 es 0.50.
En una realización adicional Z2 es 0.48 o 0.46. En una realización todavía adicional Z2 es 0.48. En una realización incluso adicional Z2 es 0.46.
Se divulga una realización adicional de acuerdo con la presente invención, como se describe en la presente memoria, en donde la cantidad Z del agente de entrecruzamiento, por ejemplo un peróxido, Z2 es 0.45.
Se divulga una realización adicional de acuerdo con la presente invención, como se describe en la presente memoria, en donde Z2 es 0.44 o 0.42.
En una realización todavía adicional, la cantidad Z del agente de entrecruzamiento, por ejemplo un peróxido, Z2 es 0.40.
Se divulga una realización adicional de acuerdo con la presente invención, como se describe en la presente memoria, en donde Z2 es 0.38 o 0.36.
Se divulga una realización todavía adicional de acuerdo con la presente invención, como se describe en la presente memoria, en donde Z2 es 0.38.
Se divulga una realización adicional de acuerdo con la presente invención, como se describe en la presente memoria, en donde Z2 es 0.36.
En una realización incluso adicional, la cantidad Z del agente de entrecruzamiento, por ejemplo un peróxido, Z2 es 0.35.
Se divulga una realización adicional de acuerdo con la presente invención, como se describe en la presente memoria, en donde Z2 es 0.34, 0.32 o 0.30.
Se divulga una realización todavía adicional de acuerdo con la presente invención, como se describe en la presente memoria, en donde Z2 es 0.34.
Se divulga una realización adicional de acuerdo con la presente invención, como se describe en la presente memoria, en donde Z2 es 0.32.
Se divulga una realización todavía adicional de acuerdo con la presente invención, como se describe en la presente memoria, en donde Z2 es 0.30.
Los ejemplos no limitantes de los agentes de entrecruzamiento comprenden peróxidos orgánicos, tales como di-tertamilperóxido, 2,5-dimetil-2,5-di(tert-butilperoxi)hexino-3, 2,5-di(tert-butilperoxi)-2,5-dimetilhexanoe, tertbutilcumilperóxido, di(tert-butil)peróxido, dicumilperóxido, butil-4,4-bis(tert-butilperoxi)-valerato, 1,1 -bis(tertbutilperoxi)-3,3,5-trimetilciclohexano, tert-butilperoxibenzoato, dibenzoilperóxido, bis(tert butilperoxiisopropil)benceno, 2,5-dimetil-2,5-di(benzoilperoxi)hexano, 1,1-di(tert-butilperoxi)ciclohexano, 1,1 -di(tert amilperoxi)ciclohexano, o cualquier mezcla de ellos.
En realizaciones adicionales, el agente de entrecruzamiento que es un peróxido puede ser seleccionado, por ejemplo, de entre 2,5-dimetil-2,5-di(tert-butilperoxi)hexino-3, 2,5-di(tert-butilperoxi)-2,5-dimetilhexano, di(tertbutilperoxiisopropil)benceno, dicumilperóxido, tert-butilcumilperóxido, di(tert-butil)peróxido, o cualquier mezcla de ellos.
En una realización todavía adicional el agente de entrecruzamiento es un peróxido seleccionado de entre cualquiera de dicumilperóxido, 2,5-dimetil-2,5-di(tert-butilperoxi)hexino-3 y tert-butilcumilperóxido, o de cualquier mezcla de ellos. En una realización adicional, el agente de entrecruzamiento comprende un peróxido que es dicumilperóxido.
En una realización todavía adicional, el agente de entrecruzamiento comprende un peróxido que es 2,5-dimetil-2,5-di(tert-butilperoxi)hexino-3.
En una realización incluso adicional, el agente de entrecruzamiento comprende un peróxido que es tertbutilcumilperóxido.
En una realización la composición de polímero comprende el agente de entrecruzamiento.
Se divulga una realización todavía adicional de acuerdo con la presente invención, como se describe en la presente memoria, en donde B < B2 y B2 es 3.0 y Z1 < Z < Z2, en donde Z1 es 0.01.
Se divulgan realizaciones adicionales, como se describe en la presente memoria, en donde el agente de entrecruzamiento está presente en una cantidad que es Z % en peso, antes de entrecruzamiento, sobre la base de la cantidad total (100%en peso) de la composición de polímero, y Z i < Z < Z 2, en donde Z i y Z2 pueden ser seleccionados cada uno de cualquiera de los valores dados en la presente memoria para Z i y Z2, respectivamente. En una realización adicional de acuerdo con la presente invención, como se describe en la presente memoria, Z i es 0.05.
Se divulga una realización adicional de acuerdo con la presente invención, como se describe en la presente memoria, en donde Z i es 0.10.
Se divulga una realización todavía adicional de acuerdo con la presente invención, como se describe en la presente memoria, en donde Z2 es 0.i5.
Se divulga una realización adicional de acuerdo con la presente invención, como se describe en la presente memoria, en donde Z2 es 0.20.
En una realización particularmente preferida, Zi es 0.i5 y Z2 es 0.60, incluso más preferiblemente Z i es 0.25 y Z2 es 0.50.
El MFR2 es determinado, antes del entrecruzamiento, de acuerdo con ISO i i33 - i :20 i i bajo carga de 2.i6 kg y a i90 °C.
En una realización adicional de acuerdo con la presente invención, la composición de polímero, como se describe en la presente memoria, tiene antes del entrecruzamiento un índice de fluidez a una carga de 2.i6 kg (MFR2) y a i90 °C, determinada de acuerdo con el método ISO i i33 - i :20 ii, cuyo MFR2 es A g /i0 min y A < A2, en donde A2 es i0. Se divulga una realización adicional de acuerdo con la presente invención, como se describe en la presente memoria, en donde A2 es 5.0.
En una realización todavía adicional de la composición de polímero, A2 es 4.0.
Se divulga todavía una realización de acuerdo con la presente invención, como se describe en la presente memoria, en donde A2 es 3.0.
Se divulga una realización todavía adicional de acuerdo con la presente invención, como se describe en la presente memoria, en donde A2 es 2.7.
Se divulga una realización adicional de acuerdo con la presente invención, como se describe en la presente memoria, en donde A2 es 2.5.
Se divulga todavía una realización de acuerdo con la presente invención, como se describe en la presente memoria, en donde A2 es 2.0.
Se divulga una realización adicional de acuerdo con la presente invención, como se describe en la presente memoria, en donde A2 es i.7.
En una realización todavía adicional, la composición de polímero tiene un índice de fluidez, MFR2, que es A g /i0 min y A i < A; en donde A i es 0.05.
Se divulgan realizaciones adicionales que tienen un índice de fluidez, MFR2, que es A g /i0 min y A i < A < A 2; en donde A i y A2 pueden ser seleccionados de cualquiera de los valores dados en la presente memoria para A i y A2, respectivamente.
Se divulga todavía una realización de acuerdo con la presente invención, como se describe en la presente memoria, en donde A i es 0.i0.
Se divulga una realización adicional de acuerdo con la presente invención, como se describe en la presente memoria, en donde A i es 0.i5.
Se divulga una realización de acuerdo con la presente invención, como se describe en la presente memoria, en donde A i es 0.20.
Se divulga todavía una realización de acuerdo con la presente invención, como se describe en la presente memoria, es en donde A i es 0.25.
Se divulga una realización adicional de acuerdo con la presente invención, como se describe en la presente memoria, en donde Ai es 0.30.
Se divulga una realización de acuerdo con la presente invención, como se describe en la presente memoria, en donde A<1>es 0.35.
Se divulga todavía una realización de acuerdo con la presente invención, como se describe en la presente memoria, en donde A 1 es 0.40.
Se divulga una realización adicional de acuerdo con la presente invención, como se describe en la presente memoria, en donde A 1 es 0.45.
Se divulga una realización de acuerdo con la presente invención, como se describe en la presente memoria, en donde A1 es 0.50.
Se divulga una realización adicional de acuerdo con la presente invención, como se describe en la presente memoria, en donde A 1 es 0.55.
Se divulga una realización de acuerdo con la presente invención, como se describe en la presente memoria, en donde A1 es 0.60.
Se divulga todavía una realización de acuerdo con la presente invención, como se describe en la presente memoria, en donde A 1 es 0.65.
Se divulga una realización adicional de acuerdo con la presente invención, como se describe en la presente memoria, en donde A 1 es 0.70.
Se divulga una realización de acuerdo con la presente invención, como se describe en la presente memoria, en donde A1 es 0.75.
Se divulga todavía una realización de acuerdo con la presente invención, como se describe en la presente memoria, en donde A 1 es 0.80.
Se divulga una realización adicional de acuerdo con la presente invención, como se describe en la presente memoria, en donde A 1 es 0.85.
Se divulga una realización de acuerdo con la presente invención, como se describe en la presente memoria, en donde A1 es 0.90.
Se divulga una realización adicional de acuerdo con la presente invención, como se describe en la presente memoria, en donde A2 es 1.65.
Se divulga una realización todavía adicional de acuerdo con la presente invención, como se describe en la presente memoria, en donde A2 es 1.60.
Se divulga una realización de acuerdo con la presente invención, como se describe en la presente memoria, en donde A2 es 1.55.
Se divulga una realización incluso adicional de acuerdo con la presente invención, como se describe en la presente memoria, en donde A2 es 1.50.
En una realización particularmente preferida, A1 es 0.15 y A2 es 3.0, incluso más preferiblemente A1 es 0.60 y A2 es 2.5.
En una realización preferida, la composición de polímero satisface simultáneamente lo siguiente:
B1 < B< B2 en donde B1 es 0.89 y B2 es 3.0;
Z1 < Z < Z2 en donde Z1 es 0.15 y Z2 es 0.60; y
A1 < A < A2 en donde A 1 es 0.15 y A2 es 3;
preferiblemente
B1 < B < B2 en donde B1 es 0.9 y B2 es 1.5;
Z1 < Z < Z2 en donde Z1 es 0.25 y Z2 es 0.50; y
A2 < A < A2 en donde A 1 es 0.60 y A2 es 2.5.
Se divulga una realización adicional de acuerdo con la presente invención, como se describe en la presente memoria, en donde el polietileno, antes del entrecruzamiento, tiene una viscosidad (n*) compleja a 0.05 rad/seg, que es X Pas, y Xi < X < X2,
en donde Xi es 7600 y X2 es 30000, y
una viscosidad (n*) compleja a 300 rad/seg, que es Y Pas, y Yi < Y < Y 2, en donde Yi es 5 y Y2 es 380, ambas viscosidades (n*) complejas son determinadas de acuerdo con el método ISO 6721-1 sobre muestras estabilizadas del polietileno.
Se divulgan realizaciones adicionales en donde el polietileno, antes de entrecruzamiento, tiene una viscosidad (n*) compleja a 0.05 rad/seg, determinada de acuerdo con el método ISO 6721-1 sobre muestras estabilizadas del polietileno, que es X Pas, y X1 < X < X2, en donde X1 y X2 pueden ser seleccionados cada uno de cualquiera de los valores dados en la presente memoria para X1 y X2, respectivamente.
Se divulgan realizaciones todavía adicionales en donde el polietileno, antes del entrecruzamiento, tiene una viscosidad (n*) compleja a 300 rad/seg determinada de acuerdo con el método ISO 6721-1 sobre muestras estabilizadas del polietileno, que es Y Pas, y Y1 < Y < Y2, en donde Y1 y Y2 pueden ser seleccionados cada uno de cualquiera de los valores dados en la presente memoria para Y1 y Y2, respectivamente.
Se divulga una realización de la presente invención, como se describe en la presente memoria, en donde X1 es 7614.
Se divulga una realización adicional de acuerdo con la presente invención, como se describe en la presente memoria, en donde X 1 es 8000.
Se divulga una realización todavía adicional de acuerdo con la presente invención, como se describe en la presente memoria, en donde X1 es 9000.
Se divulga una realización de acuerdo con la presente invención, como se describe en la presente memoria, en donde X2 es 10000.
Se divulga una realización de acuerdo con la presente invención, como se describe en la presente memoria, en donde X1 es 11000.
Se divulga una realización adicional de acuerdo con la presente invención, como se describe en la presente memoria, en donde X 1 es 12000.
Se divulga una realización todavía adicional de acuerdo con la presente invención, como se describe en la presente memoria, en donde X1 es 13000.
Se divulga una realización de acuerdo con la presente invención, como se describe en la presente memoria, en donde X1 es 14000.
Se divulga una realización adicional de acuerdo con la presente invención, como se describe en la presente memoria, en donde X2 es 29000.
Se divulga una realización incluso adicional de acuerdo con la presente invención, como se describe en la presente memoria, en donde X2 es 28000.
Se divulga una realización de acuerdo con la presente invención, como se describe en la presente memoria, en donde X2 es 27000.
Se divulga una realización adicional de acuerdo con la presente invención, como se describe en la presente memoria, en donde X2 es 26000.
Se divulga una realización todavía adicional de acuerdo con la presente invención, como se describe en la presente memoria, en donde X2 es 25000.
Se divulga una realización de acuerdo con la presente invención, como se describe en la presente memoria, en donde X2 es 24000.
Se divulga una realización adicional de acuerdo con la presente invención, como se describe en la presente memoria, en donde X 1 es 15000.
Se divulga una realización incluso adicional de acuerdo con la presente invención, como se describe en la presente memoria, en donde X<1>es 16000.
Se divulga una realización adicional de acuerdo con la presente invención, como se describe en la presente memoria, en donde X<1>es 17000.
Se divulga una realización incluso adicional de acuerdo con la presente invención, como se describe en la presente memoria, en donde X1 es 18000.
Se divulga una realización adicional de acuerdo con la presente invención, como se describe en la presente memoria, en donde X 1 es 18100.
Se divulga Una realización todavía adicional de acuerdo con la presente invención, como se describe en la presente memoria, en donde X1 es 18200.
Se divulga una realización de acuerdo con la presente invención, como se describe en la presente memoria, en donde X1 es 18300.
Se divulga una realización adicional de acuerdo con la presente invención, como se describe en la presente memoria, en donde X 1 es 18400.
Se divulga una realización incluso adicional de acuerdo con la presente invención, como se describe en la presente memoria, en donde X1 es 18500.
Se divulga una realización adicional de acuerdo con la presente invención, como se describe en la presente memoria, en donde X 1 es 18600.
Se divulga una realización incluso adicional de acuerdo con la presente invención, como se describe en la presente memoria, en donde X1 es 18700.
Se divulga una realización adicional de acuerdo con la presente invención, como se describe en la presente memoria, en donde X2 es 23500.
Se divulga una realización incluso adicional de acuerdo con la presente invención, como se describe en la presente memoria, donde X2 es 23000.
Se divulga una realización adicional de acuerdo con la presente invención, como se describe en la presente memoria en donde X2 es 22900.
Se divulga una realización todavía adicional de acuerdo con la presente invención, como se describe en la presente memoria, en donde X2 es 22800.
Se divulga una realización adicional de acuerdo con la presente invención, como se describe en la presente memoria, en donde X2 es 22700.
Se divulga una realización de acuerdo con la presente invención, como se describe en la presente memoria, en donde X2 es 22600.
Se divulga una realización adicional de acuerdo con la presente invención, como se describe en la presente memoria, en donde X2 es 22500.
Se divulga una realización adicional de acuerdo con la presente invención, como se describe en la presente memoria, en donde X2 es 22400.
Se divulga una realización incluso adicional de acuerdo con la presente invención, como se describe en la presente memoria, en donde X2 es 22300.
Se divulga una realización adicional de acuerdo con la presente invención, como se describe en la presente memoria, en donde Y1 es 10.
Se divulga una realización incluso adicional de acuerdo con la presente invención, como se describe en la presente memoria, en donde Y1 es 20.
Se divulga una realización adicional de acuerdo con la presente invención, como se describe en la presente memoria, en donde Y1 es 30.
Se divulga una realización todavía adicional de acuerdo con la presente invención, como se describe en la presente memoria, en donde Y<1>es 40.
Se divulga una realización de acuerdo con la presente invención, como se describe en la presente memoria, en donde Y<1>es 50.
Se divulga una realización adicional de acuerdo con la presente invención, como se describe en la presente memoria, en donde Y1 es 60.
Se divulga una realización incluso adicional de acuerdo con la presente invención, como se describe en la presente memoria, en donde Y1 es 70.
Se divulga una realización adicional de acuerdo con la presente invención, como se describe en la presente memoria, en donde Y1 es 80.
Se divulga una realización incluso adicional de acuerdo con la presente invención, como se describe en la presente memoria, en donde Y1 es 90.
Se divulga una realización adicional de acuerdo con la presente invención, como se describe en la presente memoria, en donde Y1 es 100.
Se divulga una realización incluso adicional de acuerdo con la presente invención, como se describe en la presente memoria, en donde Y1 es 110.
Se divulga una realización de acuerdo con la presente invención, como se describe en la presente memoria, en donde Y1 es 120.
Se divulga una realización adicional de acuerdo con la presente invención, como se describe en la presente memoria, en donde Y1 es 130.
Se divulga una realización todavía adicional de acuerdo con la presente invención, como se describe en la presente memoria, en donde Y1 es 140.
Se divulga una realización de acuerdo con la presente invención, como se describe en la presente memoria, en donde Y1 es 150.
Se divulga una realización adicional de acuerdo con la presente invención, como se describe en la presente memoria, en donde Y1 es 160.
Se divulga una realización incluso adicional de acuerdo con la presente invención, como se describe en la presente memoria, en donde Y1 es 170.
Se divulga una realización adicional de acuerdo con la presente invención, como se describe en la presente memoria, en donde Y1 es 180.
Se divulga una realización incluso adicional de acuerdo con la presente invención, como se describe en la presente memoria, en donde Y1 es 190.
Se divulga una realización de acuerdo con la presente invención, como se describe en la presente memoria, en donde Y1 es 200.
Se divulga una realización adicional de acuerdo con la presente invención, como se describe en la presente memoria, en donde Y1 es 210.
Se divulga una realización todavía adicional de acuerdo con la presente invención, como se describe en la presente memoria, en donde Y1 es 220.
Se divulga una realización de acuerdo con la presente invención, como se describe en la presente memoria, en donde Y1 es 230.
Se divulga una realización adicional de acuerdo con la presente invención, como se describe en la presente memoria, en donde Y1 es 240.
Se divulga una realización incluso adicional de acuerdo con la presente invención, como se describe en la presente memoria, en donde Y1 es 250.
Se divulga una realización de acuerdo con la presente invención, como se describe en la presente memoria, en donde Y<2>es 378.
Se divulga una realización incluso adicional de acuerdo con la presente invención, como se describe en la presente memoria, en donde Y<2>es 375.
Se divulga una realización adicional de acuerdo con la presente invención, como se describe en la presente memoria, en donde Y2 es 360.
Se divulga una realización todavía adicional de acuerdo con la presente invención, como se describe en la presente memoria, en donde Y2 es 355.
Se divulga una realización de acuerdo con la presente invención, como se describe en la presente memoria, en donde Y2 es 350.
Se divulga una realización incluso adicional de acuerdo con la presente invención, como se describe en la presente memoria, en donde Y2 es 345.
Se divulga una realización adicional de acuerdo con la presente invención, como se describe en la presente memoria, en donde Y2 es 340.
Se divulga una realización todavía adicional de acuerdo con la presente invención, como se describe en la presente memoria, en donde Y2 es 335.
Se divulga una realización de acuerdo con la presente invención, como se describe en la presente memoria, en donde Y2 es 330.
Se divulga una realización todavía adicional de acuerdo con la presente invención, como se describe en la presente memoria, en donde X1 es 8000 y X2 es 28000, y en donde Y1 es 250 y Y2 es 360.
Se divulga una realización adicional de acuerdo con la presente invención, como se describe en la presente memoria, en donde X 1 es 12000 y X2 es 28000, y en donde Y1 es 250 y Y2 es 330.
Se divulga una realización todavía adicional de acuerdo con la presente invención, como se describe en la presente memoria, en donde X1 es 13000 y X2 es 27000, y en donde Y1 es 240 y Y2 es 340.
Se divulga una realización incluso adicional de acuerdo con la presente invención, como se describe en la presente memoria, en donde X1 es 13000 y X2 es 27000, y en donde Y1 es 250 y Y2 es 330.
En realizaciones adicionales, la composición de polímero puede comprender también otro(s) aditivo(s). Tales otro(s) aditivo(s) comprende(n):
Compuesto(s) insaturado(s) de bajo peso molecular, por ejemplo:
- Refuerzo(s) de entrecruzamiento mencionados en la presente memoria, incluyendo cualquier compuesto específico dado que pueda contribuir al grado de entrecruzamiento y/o a la cantidad de grupos vinilo en la composición de polímero.
- Uno o más agentes de retardo de quemado (SR) que son definidos en la presente memoria, o compuestos que reducen la formación de quemado durante la extrusión de una composición de polímero, a las temperaturas de extrusión que se usan típicamente, si se comparan con la misma composición de polímero extrudida sin dicho compuesto. Los agentes de retardo de quemado pueden contribuir a la cantidad total de grupos vinilo en la composición de polímero.
Cualquier contribución de el/los compuesto(s) insaturado(s) de bajo peso molecular, por ejemplo, el/los refuerzo(s) de entrecruzamiento y/o el "uno o más" agentes de retardo de quemado (SR) a la cantidad de grupos vinilo en la composición de polímero, es medida también de acuerdo con el método ASTM D6248-98.
El refuerzo de entrecruzamiento puede ser un compuesto que contiene por lo menos 2 grupos insaturados, tales como un compuesto alifático o aromático, un éster, una amina, o una cetona, que contiene por lo menos 2 grupos insaturados, tales como un cianurato, un isocianurato, un fosfato, un orto formiato, un éter alifático o aromático, o un alil éster de ácido benceno tricarboxílico. Los ejemplos de ésteres, éteres, aminas y cetonas son compuestos seleccionados de los grupos generales de diacrilatos, triacrilatos, tetraacrilatos, trialilcianurato, trialilisocianurato, 3,9-divinil-2,4,8,10-tetra-oxaspiro[5,5]-undecano (DVS), trialil trimelitato (TATM) o N,N,N',N',N",N"-hexaalil-1,3,5-triazin-2,4,6-triamina (HATATA), o cualquier mezcla de ellos. El refuerzo de entrecruzamiento puede ser añadido en una cantidad de tal entrecruzamiento menor que 2.0 % en peso, por ejemplo, menor que 1.5 % en peso, por ejemplo menor que 1.0 % en peso, por ejemplo, menor que 0.75 % en peso, por ejemplo menor que 0.5 % en peso, y el límite inferior de la misma es, por ejemplo, por lo menos 0.05 % en peso, por ejemplo, por lo menos 0.1 % en peso, sobre la base del peso de la composición de polímero.
Los agentes de retardo de quemado (SR) pueden ser, por ejemplo, dímeros insaturados de monómeros alfa-metil alquenil aromáticos, tales como 2,4-di-fenil-4-metil-1-penteno, difeniletileno sustituido o no sustituido, derivados de quinona, derivados de hidroquinona, ésteres y éteres que contienen vinilo monofuncional, hidrocarburos monocíclicos que tienen por lo menos dos o más enlaces dobles, o mezclas de ellos. Por ejemplo, el agente de retardo de quemado puede ser seleccionado de 2,4-difenil-4-metil-1-penteno, difeniletileno sustituido o no sustituido, o mezclas de ellos.
La cantidad de agente de retardo de quemado puede ser, por ejemplo, igual a o mayor que 0.005 % en peso, sobre la base del peso de la composición de polímero. Además, la cantidad de agente de retardo de quemado puede ser, por ejemplo, igual a o mayor que 0.01 % en peso, igual a o mayor que 0.03 % en peso, o igual a o mayor que 0.04 % en peso, sobre la base del peso de la composición de polímero.
Además, la cantidad de agente de retardo de quemado puede ser, por ejemplo, igual a o menor que 2.0 % en peso, por ejemplo, igual a o menor que 1.5 % en peso, sobre la base del peso de la composición de polímero. Además, la cantidad de agente de retardo de quemado puede ser, por ejemplo, igual a o menor que 0.8 % en peso, igual a o menor que 0.75 % en peso, igual a o menor que 0.70 % en peso, o igual a o menor que 0.60 % en peso, sobre la base del peso de la composición de polímero. Además, la cantidad de agente de retardo de quemado puede ser, por ejemplo, igual a o menor que 0.55 % en peso, igual a o menor que 0.50 % en peso, igual a o menor que 0.45 % en peso, o igual a o menor que 0.40 % en peso, sobre la base del peso de la composición de polímero.
Todavía adicionalmente, la cantidad de agente de retardo de quemado puede ser, por ejemplo, igual a o menor que 0.35 % en peso, por ejemplo, igual a o menor que 0.30 % en peso, sobre la base del peso de la composición de polímero. Adicionalmente, la cantidad de agente de retardo de quemado puede ser, por ejemplo, igual a o menor que 0.25 % en peso, igual a o menor que 0.20 % en peso, igual a o menor que 0.15 % en peso, o igual a o menor que 0.10 % en peso, sobre la base del peso de la composición de polímero. Además, la cantidad de agente de retardo de quemado puede ser, por ejemplo, igual a o menor que 0.15 % en peso, o igual a o menor que 0.10 % en peso, sobre la base del peso de la composición de polímero.
Además, la cantidad de agente de retardo de quemado puede estar, por ejemplo, dentro del intervalo de 0.005 a 2.0 % en peso, por ejemplo, dentro del intervalo de 0.005 a 1.5 % en peso, sobre la base del peso de la composición de polímero. Otros intervalos ejemplificados son por ejemplo de 0.01 a 0.8 % en peso, 0.03 a 0.75 % en peso, 0.03 a 0.70 % en peso, o 0.04 a 0.60 % en peso, sobre la base del peso de la composición de polímero. Además, son intervalos ejemplificados por ejemplo de 0.01 a 0.60, a 0.55, a 0.50, a 0.45 o alternativamente, a 0.40 % en peso, 0.03 a 0. 0.55 o alternativamente, a 0.50 % en peso, 0.03 a 0.45 o alternativamente, 0.40 % en peso, o 0.04 a 0.45 o alternativamente, 0.40 % en peso, sobre la base del peso de la composición de polímero.
Además, los agentes de retardo de quemado (SR) pueden ser seleccionados, por ejemplo, de radicales libres orgánicos estables que pueden formar injertos, como se describen en el documento EP1699882, que incluyen radicales libres orgánicos estables derivados de amina impedida: por ejemplo, derivados hidroxilados de 2,2,6,6,-tetrametil piperidinil oxi (TEMPO), por ejemplo 4-hidroxi-TEMPO o a bis-TEMPO (por ejemplo, bis(1-oxil-2,2,6,6-tetrametilpiperidin-4-il)sebacato), y, por ejemplo, moléculas multifuncionales que tienen por lo menos dos grupos nitroxilo derivados de oxo-TEMPO, 4-hidroxi-TEMPO, un éster de 4-hidroxi-TEMPO, TEMPO enlazado a polímero, PROXIL, DOXIL, butil N oxilo diterciario, dimetil difenilpirrolidina-1-oxilo, o 4 fosfonoxi TEMPO.
Los radicales libres orgánicos estables que pueden formar injertos pueden estar presentes, como se describe en el documento EP1699882, en una cantidad igual a o mayor que aproximadamente 0.005 por ciento en peso, por ejemplo, igual a o mayor que aproximadamente 0.01 por ciento en peso y igual a o mayor que aproximadamente 0.03 por ciento en peso, sobre la base del peso de la composición de polímero.
Además, los radicales libres orgánicos estables que pueden formar injertos pueden estar presentes, como se describe en el documento EP1699882, en una cantidad igual a o menor que aproximadamente 20.0 por ciento en peso, por ejemplo, igual a o menor que aproximadamente 10.0 por ciento en peso, por ejemplo, igual a o menor que aproximadamente 5.0 por ciento en peso, sobre la base del peso de la composición de polímero.
Además, los radicales libres orgánicos estables que pueden formar injertos pueden estar presentes, como se describe en el documento EP1699882, en una cantidad entre aproximadamente 0.005 por ciento en peso y aproximadamente 20.0 por ciento en peso, por ejemplo, entre 15 aproximadamente 0.01 por ciento en peso y aproximadamente 10.0 por ciento en peso, por ejemplo, entre aproximadamente 0.03 por ciento en peso y aproximadamente 5.0 por ciento en peso, sobre la base del peso de la composición de polímero.
Además, tal(es) otro(s) aditivo(s) comprende(n) aditivo(s), tales como antioxidante(s), estabilizantes(s), y/o ayuda(s) de proceso. Como un antioxidante, puede(n) mencionarse fenol(es) estéricamente impedido(s) o semiimpedido(s), amina(s) aromática(s), amina(s) alifática(s) impedida(s) estéricamente, fosfato(s) orgánico(s), compuesto(s) tio, y mezclas de ellos. Como aditivo(s) adicional(es) puede(n) mencionarse aditivo(s) de retardo de llama, aditivo(s) de retardo de agua libre, captore(s) de ácido, agente(s) de relleno pigmento(s), y estabilizante(s) de voltaje.
Los ejemplos de agentes de relleno y/o pigmentos adecuados incluyen TÍO2, CaCO3, negro de humo (por ejemplo negro de humo conductor o "negro UV", por ejemplo, un negro de humo que absorbe la radiación ultravioleta), huntita, mica, caolín, hidróxido de aluminio (ATH), dihidróxido de magnesio (MDH), y SO 2.
En una realización todavía adicional la composición de polímero comprende adicionalmente agentes de relleno y/o pigmentos.
Además, dichos agentes de relleno y/o pigmentos pueden estar comprendidos en la composición de polímero en cantidades de, por ejemplo, 0.01 a 5 % en peso, por ejemplo, 0.01 a 3 % en peso o, por ejemplo, 0.01 a 2 % en peso. La composición de polímero puede comprender adicionalmente otro(s) componente(s) de polímero que incluyen polímero(s) insaturado(s) y/o polímero(s) que no son insaturados, en donde lo(s) componente(s) adicional(es) de polímero son diferente(s) de dicho polietileno.
La composición de polímero puede ser suministrada en la forma de un polvo o pellas de cualquier forma y tamaño, incluyendo gránulos. Las pellas pueden ser producidas, por ejemplo después de la polimerización de dicho polietileno, de una manera bien conocida usando el equipo convencional de formación de pellas, tal como un extrusor de información de pellas. La composición de polímero puede ser suministrada, por ejemplo, en la forma de pellas. Como ya se describió en la presente memoria, se divulga(n) realizacion(es) del cable de la presente invención, en donde la(s) capa(s) comprende(n) tanto capa(s), que es/son obtenida(s) a partir de dicha composición de polímero, como también otra(s) capa(s) que es/son obtenida(s) a partir de composicion(es) semiconductora(s).
Además, cuando se entrecruza(n) capa(s) que comprende(n) dicha(s) capa(s) y dicha(s) capa(s) adicional(es) del cable de la presente invención, la descomposición del agente de entrecruzamiento durante el entrecruzamiento resulta en un contenido menor que 200 ppm de metano, cuando es medido de acuerdo con el método de análisis por GC, mientras al mismo tiempo se mantiene un nivel técnicamente deseable de grado de entrecruzamiento de dichas capa(s), cuando es medio de acuerdo con el método para la determinación de alargamiento en caliente. El método de análisis por GC y el método de determinación alargamiento en caliente son descritos en detalle en la presente memoria en la parte experimental, bajo "Métodos de determinación".
En una realización de acuerdo con la presente invención, se divulga un cable como se describe en la presente memoria, que comprende capa(s) en donde dicha(s) capa(s) es/son entrecruzada(s), y la descomposición del agente de entrecruzamiento durante el entrecruzamiento da como resultado un contenido menor que 200 ppm de metano, cuando se mide de acuerdo con el método de análisis por GC.
En una realización adicional de acuerdo con la presente invención, se divulga un cable como se describe en la presente memoria, en donde la descomposición del agente de entrecruzamiento da como resultado el contenido menor que 190 o 180 ppm de metano.
Se divulga una realización de acuerdo con la presente invención, como se describe en la presente memoria, en donde la descomposición del agente de entrecruzamiento da como resultado el contenido menor que 170 o 160 ppm de metano.
Se divulga una realización adicional de acuerdo con la presente invención, como se describe en la presente memoria, en donde la descomposición del agente de entrecruzamiento da como resultado el contenido menor que 150 ppm de metano.
Se divulga una realización de acuerdo con la presente invención, como se describe en la presente memoria, en donde la descomposición del agente de entrecruzamiento da como resultado el contenido menor que 140, 130, 120, 110 o 100 ppm de metano.
Se divulga todavía una realización de acuerdo con la presente invención, como se describe en la presente memoria, en donde la descomposición del agente de entrecruzamiento da como resultado el contenido menor que 115, 110, 105 o 100 ppm de metano.
Además, la(s) dicha(s) capa(s) entrecruzada(s) tienen una elongación por alargamiento en caliente, con una carga de 20 N/cm2, que es menor que 175 % a 200 °C, cuando es medida de acuerdo con el método para la determinación de alargamiento en caliente. Este método es descrito adicionalmente en la presente memoria en la parte relacionada con entrecruzamiento y también la parte experimental bajo "Métodos de determinación".
Se divulga una realización de un cable de acuerdo con la presente invención, como se describe en la presente memoria, en donde dicha(s) capa(s) es/son entrecruzada(s) y tiene(n) una elongación por alargamiento en caliente, con una carga de 20 N/cm2, que es menor que 175 %, cuando es medida de acuerdo con el método para la determinación del alargamiento en caliente.
En una realización adicional de acuerdo con la presente invención, dicha(s) capa(s), como se describe en la presente memoria, tiene(n) una elongación por alargamiento en caliente, con una carga de 20 N/cm2, que es menor que 170 %, o alternativamente, es menor que 160 %.
Se divulga todavía una realización de acuerdo con la presente invención, como se describe en la presente memoria, en donde dicha elongación por alargamiento en caliente, con una carga de 20 N/cm2, es menor que 150 %.
Se divulga una realización adicional de acuerdo con la presente invención, como se describe en la presente memoria, en donde dicha elongación por alargamiento en caliente, con una carga de 20 N/cm2, es menor que 140 %.
Se divulga una realización todavía adicional de acuerdo con la presente invención, como se describe en la presente memoria, en donde dicha elongación por alargamiento en caliente, con una carga de 20 N/cm2, es menor que 130 %. Se divulga una realización incluso adicional de acuerdo con la presente invención, como se describe en la presente memoria, en donde dicha elongación por alargamiento en caliente, con una carga de 20 N/cm2, es menor que 120 %, o alternativamente, es menor que 110 %.
Se divulga una realización adicional de acuerdo con la presente invención, como se describe en la presente memoria, en donde la(s) dicha(s) capa(s) entrecruzada(s) tiene(n) una elongación por alargamiento en caliente, con una carga de 20 N/cm2, que es menor que 100 %.
Se divulga una realización de acuerdo con la presente invención, como se describe en la presente memoria, en donde la(s) dicha(s) capa(s) entrecruzada(s) tienen una elongación por alargamiento en caliente, con una carga de 20 N/cm2, que es menor que 95 %, o alternativamente, es menor que 90 %.
Se divulga una realización de acuerdo con la presente invención, como se describe en la presente memoria, en donde la descomposición del agente de entrecruzamiento da como resultado el contenido menor que 150 ppm de metano y la(s) dicha(s) capa(s) entrecruzada(s) tienen una elongación por alargamiento en caliente, con una carga de 20 N/cm2, que es menor que 100 %.
Se divulga una realización adicional de acuerdo con la presente invención, como se describe en la presente memoria, en donde la descomposición del agente de entrecruzamiento da como resultado el contenido menor que 150 ppm de metano y la(s) dicha(s) capa(s) entrecruzada(s) tienen una elongación por alargamiento en caliente, con una carga de 20 N/cm2, que es menor que 90 %.
El polietileno de la composición de polímero
En realizaciones de la presente invención, el polietileno comprendido en la composición de polímero contiene dicha cantidad total de grupos vinilo, que es P grupos vinilo por 1000 átomos de carbono, como se describe en la presente memoria. Como se describe en la presente memoria P1 < P o P1 < P < P2.
En una realización, el polietileno contiene dicha cantidad total de grupos vinilo que es P grupos vinilo por 1000 átomos de carbono.
En una realización adicional, el polietileno contiene la cantidad total de grupos vinilo que son P, en donde P1 es 0.88. En una realización particularmente preferida, P1 es 0.89 y P2 es 3.0, incluso más preferiblemente P1 es 0.90 y P2 es 1.5.
En una realización preferida, la composición de polímero satisface simultáneamente lo siguiente:
P1 < P< P2 en donde P1 es 0.89 y P2 es 3.0;
Z1 < Z < Z2 en donde Z1 es 0.15 y Z2 es 0.60; y
A1 < A < A2 en donde A 1 es 0.15 y A2 es 3;
preferiblemente
P1 < P < P2 en donde P1 es 0.9 y P2 es 1.5;
Z1 < Z < Z2 en donde Z1 es 0.25 y Z2 es 0.50; y
A1 < A < A2 en donde A 1 es 0.60 y A2 es 2.5.
La "cantidad de grupos vinilo" indica en esta realización la "cantidad total de grupos vinilo presentes en el polietileno". El polietileno indica en la presente memoria tanto homopolímero, que ha sido suministrado con insaturación por un agente de transferencia de cadena, como un copolímero, en donde la insaturación es suministrada mediante polimerización de un monómero junto con por lo menos un comonómero poliinsaturado, opcionalmente en presencia de un agente de transferencia de cadena y, también opcionalmente, en combinación con otros comonómeros.
En una realización, el polietileno es un copolímero insaturado que, como ya se mencionó en la presente memoria, comprende uno o más comonómero(s) poliinsaturado(s). Además, dichos grupos vinilo (P) presentes en el copolímero insaturado pueden originarse en dicho comonómero poliinsaturado, un proceso de producción del polietileno y, opcionalmente, en cualquier agente de transferencia de cadena usado.
Cuando el polietileno de la composición de polímero, es un copolímero insaturado que comprende por lo menos un comonómero poliinsaturado, entonces el comonómero poliinsaturado tiene cadena de carbono recta con por lo menos 8 átomos de carbono, y por lo menos 4 átomos de carbono entre los enlaces dobles no conjugados, de los cuales por lo menos uno es terminal.
En cuanto se refiere a materiales adecuados de polímero para la composición de polímero, dicho polietileno puede ser cualquier polímero que tenga rasgos relevantes, como se define en la presente memoria, para el polietileno de la composición de polímero ejemplificada. El polietileno puede ser seleccionado de homopolímeros de polietileno así como de copolímeros de polietileno con uno o más comonómero(s). El polietileno puede ser unimodal o multimodal, respecto a la distribución de peso molecular y/o a la distribución de comonómero, cuyas expresiones tienen un significado bien conocido.
En una realización, el polietileno es un homopolímero de etileno.
En una realización, la composición de polímero obtenida mediante un proceso que comprende homopolimerización de etileno.
En una realización ejemplificada, el polietileno es un copolímero insaturado de polietileno con por lo menos un comonómero poliinsaturado y opcionalmente con uno o más otros comonómero(s).
Dicho copolímero insaturado de polietileno es un copolímero insaturado de etileno.
En una realización de la presente invención, el polietileno es un copolímero de un monómero con por lo menos un comonómero poliinsaturado y con cero, uno o más, por ejemplo, cero, uno, dos o tres otro(s) comonómero(s), y en donde dicha cantidad total de grupos vinilo (B) presentes en la composición de polímero incluye grupos vinilo que se originan en dicho por lo menos un comonómero poliinsaturado, por ejemplo dieno.
En una realización ejemplificada, la composición de polímero es obtenida mediante un proceso que comprende la mezcla de un copolímero insaturado de etileno con el agente de entrecruzamiento.
Dicho copolímero de etileno puede ser un copolímero de LDPE fabricado en un proceso continuo de polimerización a alta presión, en donde el etileno es copolimerizado con por lo menos un comonómero poliinsaturado y opcionalmente con uno o más otro(s) comonómero(s), opcionalmente en presencia de un agente de transferencia de cadena.
El/los otro(s) comonómero(s) opcional(es) presente(s) en el polietileno, por ejemplo, copolímero de etileno, es/son diferente(s) del monómero “esqueleto” y puede(n) ser seleccionado(s) de entre un etileno y alfa-olefina(s) superior(es), por ejemplo alfa-olefina(s) C3-C20, por ejemplo, una alfa-olefina cíclica de 5 a 12 carbono(s) o una alfa-olefina de cadena recta o ramificada de 3 a 12 átomos de carbono, tal como propileno, 1-buteno, 1-hexeno, 1-noneno o 1-octeno, así como de comonómero(s) polar(es).
En una realización, la alfa-olefina de cadena recta o ramificada es una alfa-olefina de cadena recta o ramificada de 3 a 6 átomos de carbono.
En una realización adicional la alfa-olefina de cadena recta es propileno.
Es bien conocido que, por ejemplo, puede usarse propileno como un comonómero o como un agente de transferencia de cadena (CTA), o ambos, en donde puede contribuir a la cantidad total de los grupos vinilo en el polietileno P. En la presente memoria, cuando se usa CTA que puede formar copolímeros, tal como propileno, el CTA polimerizado no es calculado para el contenido de comonómero.
En una realización ejemplificada, el polietileno es un polímero LDPE insaturado, por ejemplo, un copolímero LDPE insaturado que comprende por lo menos un comonómero que es un comonómero poliinsaturado (denominado en la presente memoria como copolímero LDPE).
Además, dicho comonómero poliinsaturado puede ser un dieno, por ejemplo, (1) un dieno que comprende por lo menos 8 átomos de carbono, en donde el primer enlace doble carbono-carbono es terminal y el segundo enlace doble carbono-carbono no está conjugado con el primero (dienos del grupo 1). Los dienos (1) ejemplificados pueden ser seleccionados de entre dienos Ce a C14 no conjugados o mezclas de ellos, por ejemplo, seleccionados de 1,7-octadieno, 1,9-decadieno, 1,11-dodecadieno, 1,13-tetradecadieno, 7-metil-1,6-octadieno, 9-metil-1,8-decadieno, o mezclas de ellos. En una realización adicional, el dieno (1) es seleccionado de 1,7-octadieno, 1,9-decadieno, 1,11-dodecadieno, 1,13-tetradecadieno, o cualquier mezcla de ellos.
Se divulga una realización adicional de acuerdo con la presente invención, como se describe en la presente memoria, en donde el polietileno es un copolímero de un monómero con por lo menos un comonómero poliinsaturado, en donde el comonómero poliinsaturado es una cadena de carbono recta con por lo menos 8 átomos de carbono y por lo menos 4 átomos de carbono entre los enlaces dobles no conjugados, de los cuales por lo menos uno es terminal, por ejemplo, dieno Cea C14 no conjugado, seleccionado por ejemplo de entre 1,7-octadieno, 1,9-decadieno, 1,11-dodecadieno, 1,13-tetradecadieno, o mezclas de ellos.
En una realización preferida, el polietileno es un copolímero de etileno y 1,7-octadieno.
Se divulga una realización todavía adicional de acuerdo con la presente invención, como se describe en la presente memoria, en donde el polietileno es un homopolímero o copolímero LDPE insaturado fabricado en un proceso continuo de polimerización a alta presión, por ejemplo un copolímero LDPE de etileno con uno o más comonómero(s) poliinsaturado(s) y con cero, uno o más otros comonómero(s).
Adicionalmente o como una alternativa a los dienos (1) listados en la presente memoria, el dieno puede ser seleccionado también de entre otros tipos de dienos (2) poliinsaturados, tales como de uno o más compuestos de siloxano que tiene la siguiente fórmula (dienos de grupo (2)):
CH<2>=CH-[SiR<1>R<2>-O]n-SiR<1>R<2>-CH=CH<2>,
en donde n = 1 a 200 , y
R1 y R2, que puede ser el mismo o diferente, son seleccionados de grupos alquilo C1 a C4 y/o grupos alcoxi C1 a C4.
Además, R1 y/o R2 pueden ser, por ejemplo, metilo, metoxi o etoxi. Además, n puede ser, por ejemplo, 1 a 100, por ejemplo, 1 a 50. Como un ejemplo pueden mencionarse divinilsiloxanos, por ejemplo, a,u>-divinilsiloxano.
Los comonómeros poliinsaturados ejemplificados por el polietileno son los dienos del grupo (1) como se define en la presente memoria. El polietileno puede ser, por ejemplo, un copolímero de etileno con por lo menos un dieno seleccionado de 1,7-octadieno, 1,9-decadieno, 1,11-dodecadieno, 1,13-tetradecadieno, o cualquier mezcla de ellos, y opcionalmente con uno o más otro(s) comonómero(s). También se ejemplifica que dicho polietileno es el copolímero LDPE insaturado mencionado en la presente memoria. Puede comprender otros comonómeros, por ejemplo comonómero(s) polar(es), comonómero(s) de alfa-olefina, comonómero(s) no polar(es) o cualquier mezcla de ellos.
Como un comonómero puede(n) usarse compuesto(s) que contienen grupo(s) hidroxilo, grupo(s) alcoxi, grupo(s) carbonilo, grupo(s) carboxilo, grupo(s) éter o grupo(s) éster, o una mezcla de ellos.
Además, un comonómero no polar es/son compuesto(s) que no contiene(n) grupo(s) hidroxilo, grupo(s) alcoxi, grupo(s) carbonilo, grupo(s) carboxilo, grupo(s) éter ni grupo(s) éster.
En una realización adicional, se usan compuestos que contienen grupos carboxilo y/o éster y, por ejemplo, el compuesto es seleccionado de los grupos de acrilato(s), metacrilato(s) o acetato(s), o cualquier mezcla de ellos.
Si está presente en dicho copolímero LDPE insaturado, el comonómero polar puede ser seleccionado, por ejemplo, del grupo de los alquil acrilatos, alquil metacrilatos o vinil acetato, o una mezcla de ellos. Además, dichos comonómeros polares pueden ser seleccionados, por ejemplo, de alquil C1 a C6 acrilatos, alquilo C1 a C6 metacrilatos o vinil acetato. Todavía más, dicho copolímero polar comprende un copolímero de etileno con alquilo C1 a C4 acrilato, tal como metil, etil, propil o butil acrilato, o vinil acetato, o cualquier mezcla de ellos.
El polietileno de la composición de polímero descrita en la presente memoria, puede ser preparado usando entre otros cualquier proceso y equipo convencionales de polimerización, los medios convencionales como se describen en la presente memoria para suministrar insaturación y cualquier medio convencional para el ajuste del MFR2, con objeto de controlar y ajustar las condiciones de proceso para lograr un balance deseado MFR2 y cantidad de grupos vinilo del polímero polimerizado. El polímero LDPE insaturado, como se define en la presente memoria, por ejemplo el copolímero LDPE insaturado de la composición de polímero es producido en un reactor continuo de alta presión, mediante polimerización iniciada por radicales (denominada como polimerización por radicales a alta presión). La polimerización a alta presión (HP) utilizable y el ajuste de condiciones de proceso son bien conocidos y descritos en la literatura, y pueden ser usados fácilmente por una persona experta para suministrar el balance de la invención descrito en la presente memoria. La polimerización continua a alta presión puede ser ejecutada en un reactor tubular o un reactor autoclave, por ejemplo en un reactor tubular. En la presente memoria se describe una realización de proceso HP continuo para polimerizar etileno opcionalmente junto con uno o más comonómero(s), por ejemplo, por lo menos con uno o más comonómero(s) poliinsaturado(s), en un reactor tubular para obtener un homopolímero o copolímero LDPE, como se define en la presente memoria. El proceso puede ser adaptado igualmente a otros polímeros.
Además, el polietileno de la composición de polímero descrita en la presente memoria puede ser fabricado en un reactor de alta presión mediante polimerización por radicales libres (denominada como polimerización por radicales a alta presión). La polimerización iniciada por radicales libres es muy rápida y así muy bien adecuada para un proceso continuo donde puede obtenerse cuidadoso control de los parámetros de proceso, mediante seguimiento y ajustes continuos. Para el proceso de polimerización por radicales a alta presión existe una alimentación continua de etileno e iniciador. El proceso de polimerización por radicales a alta presión es preferiblemente un proceso en autoclave o tubular, más preferiblemente un reactor tubular. Un proceso tubular a alta presión produce típicamente un polietileno con una distribución de peso molecular más estrecha y con un menor grado de ramificaciones de cadena larga y con otra estructura de ramificación, en comparación con un polietileno fabricado en un proceso de autoclave, si se usan condiciones de proceso similares, tales como perfil de temperatura similar, similar presión y alimentación de iniciador similar. Típicamente, un reactor tubular también tiene una economía de producción más favorable porque tiene mayores tasas de conversión de etileno.
En una realización adicional, el polietileno de la composición de polímero de la(s) capa(s) que están comprendidas en el cable de la presente invención, es fabricado en un reactor tubular continuo de alta presión.
Compresión:
El etileno es alimentado a un compresor principalmente para habilitar la manipulación de grandes cantidades de etileno, a temperatura y presión controladas. Los compresores son usualmente compresores de pistón o compresores de diafragma. El compresor es usualmente una serie de compresores que pueden trabajar en serie o en paralelo. Lo más común es compresión en 2-5 pasos. Pueden añadirse etileno y comonómeros reciclados en puntos factibles, dependiendo de la presión. La temperatura es típicamente baja, usualmente en el intervalo de menos de 200 °C o menos de 100 °C. Dicha temperatura puede ser, por ejemplo, menor que 200 °C.
Reactor tubular:
La mezcla es alimentada al reactor tubular. La primera parte del tubo es para ajustar la temperatura del etileno alimentado; la temperatura usual es 150-170 °C. A continuación se añade el iniciador por radicales. Como iniciador por radicales puede usarse cualquier compuesto o una mezcla de ellos que se descompone hasta radicales a una temperatura elevada. Los iniciadores por radicales utilizables están disponibles comercialmente. La reacción de polimerización es exotérmica. Puede haber varios puntos de inyección de iniciador por radicales, por ejemplo 1-5 puntos, usualmente equipados con bombas separadas de inyección. También pueden añadirse etileno y comonómero(s) opcional(es) en cualquier momento durante el proceso, en cualquier zona del reactor tubulary/o desde uno o más puntos de inyección, como bien se sabe. El reactor es enfriado continuamente, por ejemplo, por agua o vapor. La temperatura más alta es llamada la temperatura pico y la temperatura más baja es llamada temperatura de iniciador por radicales. La "temperatura más baja" indica en la presente memoria la temperatura de inicio de la reacción que es llamada temperatura de inicio que es "más baja", como es evidente para una persona experta.
Las temperaturas adecuadas varían de 80 a 350 °C y la presión de 100 a 400 MPa. La presión puede ser medida por lo menos en el paso de compresión y después del tubo. La temperatura puede ser medida en varios puntos durante todos los pasos. La elevada temperatura y elevada presión incrementan generalmente el rendimiento. El uso de diferentes perfiles de temperatura seleccionados por una persona experta en la técnica, permitirá el control de la estructura de la cadena de polímero, es decir, Ramificación de Cadena Larga y/o Ramificación de Cadena Corta, densidad, MFR, viscosidad, distribución de peso molecular, etc.
Convencionalmente, el reactor termina con una válvula. La válvula regula la presión del reactor y baja la presión de la mezcla de reacción, desde la presión de reacción hasta la presión de separación.
Separación:
Se reduce la presión típicamente a aproximadamente 10 a 45 MPa, por ejemplo a aproximadamente 30 a 45 MPa. El polímero es separado de los productos que no reaccionaron, por ejemplo productos gaseosos, tales como monómero o los comonómero(s) opcional(es), y se recupera la mayoría de los productos que no reaccionaron. Normalmente los compuestos de bajo peso molecular, es decir, cera, son retirados del gas. La presión puede ser disminuida adicionalmente para recuperar y reciclar los productos gaseosos no usados, tales como etileno. Usualmente, el gas es enfriado y limpiado antes del reciclaje.
A continuación el polímero fundido obtenido es normalmente mezclado y convertido en pellas. Opcionalmente, o en algunas realizaciones, pueden añadirse aditivos en el mezclador. En la Encyclopedia of Polymer Science and Engineering, vol. 6 (1986), pp 383-410 pueden encontrarse detalles adicionales de la producción de (co)polímeros de etileno mediante polimerización por radicales a alta presión.
El MFR<2>del polietileno, por ejemplo copolímero LDPE, puede ser ajustado mediante el uso de, por ejemplo, agente de transferencia de cadena durante la polimerización, y/o mediante ajuste de la temperatura o presión de reacción.
Cuando se prepara el copolímero de LDPE de la invención entonces, como se sabe, puede ajustarse la cantidad de grupos vinilo mediante polimerización del etileno, por ejemplo en presencia de uno o más comonómero(s) poliinsaturado(s), agente(s) de transferencia de cadena, o ambos, utilizando la relación deseada de alimentación entre C2 y comonómero poliinsaturado y/o agente de transferencia de cadena, dependiendo de la naturaleza y cantidad de enlaces dobles carbono-carbono deseados para el copolímero LDPE. Entre otros, el documento WO 9308222 describe una polimerización por radicales a alta presión de etileno con monómeros poliinsaturados, tales como un a,u>-alcadieno, para incrementar la insaturación de un copolímero de etileno. Los enlaces dobles que no reaccionaron suministran así grupos vinilo pendientes a la cadena formada de polímero, en el sitio donde se incorporó el comonómero poliinsaturado por polimerización. Como resultado, puede distribuirse uniformemente la insaturación a lo largo de la cadena de polímero en forma de una copolimerización aleatoria. También, por ejemplo el documento WO 9635732 describe la polimerización por radicales a alta presión de etileno y un cierto tipo de a,u>-divinilsiloxanos poliinsaturados. Además, como se sabe, puede usarse por ejemplo propileno como un agente de transferencia de cadena para suministrar enlaces dobles, con lo cual también puede ser copolimerizado parcialmente con etileno.
El homopolímero LDPE insaturado alternativo puede ser producido de manera análoga a las condiciones de proceso descritas en la presente memoria como el copolímero LDPE insaturado, excepto que el etileno es polimerizado en presencia solamente de un agente de transferencia de cadena.
Un polietileno ejemplificado, por ejemplo del copolímero LDPE de la presente invención puede tener una densidad, cuando es medida sobre el polietileno de acuerdo con la norma ISO 1183-1 método A:2012, por ejemplo mayor que 0.860 g/cm3, mayor que 0.870, mayor que 0.880, mayor que 0.885, mayor que 0.890, mayor que 0.895, mayor que 0.900, mayor que 0.905, mayor que 0.910, o mayor que 0.915 g/cm3.
Otro polietileno ejemplificado, por ejemplo del copolímero LDPE de la presente invención puede tener una densidad, cuando es medida sobre el polietileno de acuerdo con ISO 1183-1 método A:2012, de hasta 0.960 g/cm3, menor que 0.955, menor que 0.950, menor que 0.945, menor que 0.940, menor que 0.935, o de menor que 0.930 g/cm3.
En una realización adicional el intervalo de densidad, cuando es medido sobre el polietileno de acuerdo con ISO 1183 1 el método A:2012, es de 0.915 a 0.930 g/cm3.
Además, dicho copolímero insaturado, por ejemplo el copolímero LDPE de la composición de polímero comprende comonómero(s) en una cantidad total de hasta 45 % en peso, por ejemplo desde 0.05 a 25 % en peso, o por ejemplo desde 0.1 a 15 % en peso, sobre la base de la cantidad del polietileno.
Un polietileno ejemplificado de la composición de polímero es entrecruzable.
En una realización ejemplificada, la composición de polímero consiste en el por lo menos un polietileno. La composición de polímero puede comprender componentes adicionales tales como los aditivos descritos en la presente memoria, que pueden ser añadidos en una mezcla con un polímero vehículo, es decir, en la denominada mezcla maestra.
En una realización adicional, la composición de polímero puede comprender el polietileno, como se describe en la presente memoria, junto con el agente de entrecruzamiento y junto con 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6 o más aditivo(s), y en donde la composición de polímero está en la forma de pellas.
Una realización adicional de la presente invención divulga un proceso para la producción de un cable como se describe en la presente memoria.
Una realización de la presente invención suministra un cable, que es un cable de potencia.
Además, la invención es altamente adecuada para aplicaciones en W&C, con lo cual un cable que es entrecruzable o entrecruzado comprende una o más capas, en donde por lo menos una capa es obtenida a partir de la composición de polímero como se describe en la presente memoria.
Además, se suministra una realización todavía adicional de la presente invención, en donde la expresión "es obtenida a partir de la composición de polímero" también comprende el rasgo "comprende la composición de polímero".
Una realización adicional de la presente invención suministra un cable de potencia que comprende capa(s), por ejemplo capa(s) aislante(s) que es/son obtenida(s) a partir de composición de polímero como se describe en la presente memoria.
Se suministra una realización todavía adicional de la presente invención, en donde dicho cable es un cable de potencia AC.
Se suministra una realización adicional de la presente invención, en donde dicho cable es un cable de potencia DC.
Se suministra una realización todavía adicional de la presente invención, en donde por lo menos una capa obtenida a partir de la composición de polímero puede ser, por ejemplo, una capa aislante.
Se suministra una realización adicional de la presente invención, en donde por lo menos una capa del cable que comprende la composición de polímero puede ser, por ejemplo, una capa aislante.
Además, el cable de la presente invención puede ser, por ejemplo, un cable de potencia que comprende por lo menos una capa interior semiconductora, una capa aislante y una capa semiconductora exterior en el orden dado, en donde por lo menos la capa aislante es obtenida a partir de la composición de polímero, como se describe en la presente memoria.
En una realización adicional, la capa aislante comprende la composición de polímero, como se describe en la presente memoria.
El cable de potencia significa en la presente memoria un cable que transfiere energía operando a cualquier voltaje. El voltaje aplicado al cable de potencia puede ser AC, DC o transitorio (impulso). En una realización, el cable de potencia opera a voltajes mayores que 6 kV.
Una realización adicional de la presente invención divulga un proceso para producir un cable, como se describe en la presente memoria, el cual comprende el uso de una composición de polímero, como se describe en la presente memoria.
Además, la invención suministra un proceso para la producción del cable descrito en la presente memoria, que comprende los pasos de a) formación de un artículo, en donde el proceso comprende la composición de polímero como se describe en la presente memoria. Dicho proceso puede comprender, por ejemplo, por lo menos los pasos de aü) mezcla en estado fundido de una composición de polímero como se describe en la presente memoria, opcionalmente junto con otro(s) componente(s), y
a) formación de un cable obtenido a partir de la composición de polímero, como se describe en la presente memoria. Una realización adicional divulga la formación de un cable que comprende la composición de polímero, como se describe en la presente memoria.
"Mezcla en estado fundido" es un método de mezcla bien conocido, en donde el/los componente(s) del polímero es/son mezclado(s) a una temperatura elevada, que típicamente está por encima, por ejemplo por lo menos 20-25 °C, del punto de fusión o punto de ablandamiento de el/los componente(s) de polímero.
En una realización se produce un cable, que comprende un conductor rodeado por una o más capas, en donde el proceso comprende un paso de a) aplicación sobre un conductor de la composición de polímero, como se describe en la presente memoria, para formar por lo menos una de dichas capas que rodean el conductor.
Así, en el paso (a) la por lo menos una capa de dicha una o más capas es aplicada y obtenida mediante el uso de la composición de polímero, como se describe en la presente memoria.
También el proceso de producción de cable ejemplificado en la presente memoria puede comprender, por ejemplo, por lo menos dos pasos de
ao) mezcla en estado fundido de dicha composición de polímero, como se describe en la presente memoria, opcionalmente junto con otro(s) componente(s), y a continuación
a) aplicación de la mezcla fundida obtenida del paso aü) sobre un conductor para formar por lo menos una capa. La composición de polímero, como se describe en la presente memoria, puede ser introducida al paso ao) del proceso, por ejemplo en forma de pellas y se lleva a cabo la mezcla, es decir mezcla en estado fundido, a una temperatura elevada que funde (o ablanda) el material de polímero, para habilitar su procesamiento.
Además, pueden a) aplicarse capas del cable, por ejemplo, mediante (co)extrusión. El término "(co)extrusión" indica en la presente memoria que en el caso de dos o más capas, dichas capas pueden ser extrudidas en pasos separados, o por lo menos dos de todas dichas capas pueden ser coextrudidas en un mismo paso de extrusión, como es bien conocido en la técnica.
En una realización ejemplificada, la composición entrecruzable de polímero puede comprender un agente de entrecruzamiento, antes del uso de la composición de polímero para la producción de cable, con lo cual el polietileno y el agente de entrecruzamiento pueden ser mezclados mediante cualquier proceso de mezcla convencional, por ejemplo por adición del agente de entrecruzamiento a una composición fundida de polímero, por ejemplo en un extrusor, así como mediante adsorción de peróxido líquido, peróxido en forma líquida o peróxido disuelto en un solvente sobre una composición sólida de polímero, por ejemplo pellas del mismo. De manera alternativa a esta realización, el polietileno y el agente de entrecruzamiento pueden ser mezclados por cualquier procedimiento convencional de mezcla. Los procedimientos de mezcla ejemplares incluyen mezcla en estado fundido, por ejemplo en un extrusor, así como adsorción de peróxido líquido, peróxido en forma líquida o un peróxido disuelto en un solvente de una composición del polímero o sobre pellas del mismo. La composición de polímero de componentes obtenida, por ejemplo, entre otros el polietileno y el agente de entrecruzamiento, es a continuación usada para un proceso de fabricación de un artículo, por ejemplo un cable.
En otra realización, el agente de entrecruzamiento puede ser añadido por ejemplo en el paso aü) durante la fabricación del artículo entrecruzable, y también forma la composición de polímero. Cuando el agente de entrecruzamiento es añadido durante el proceso de fabricación del artículo, entonces por ejemplo, el agente de entrecruzamiento, como se describe en la presente memoria, es añadido en una forma líquida a temperatura ambiente, o es precalentado por encima del punto de fusión del mismo o disuelto en un medio vehículo, como es bien conocido en la técnica.
La composición de polímero puede comprender también otro(s) aditivos, o pueden mezclarse otro(s) aditivo(s) con la composición de polímero durante un proceso de fabricación de un artículo que comprende la composición de polímero.
De acuerdo con ello, el proceso de la invención puede comprender, por ejemplo, los pasos de - aoo) suministro a dicho paso aü) de dicha composición de polímero como se describe en la presente memoria, el cual comprende
por lo menos un polietileno, y
un agente de entrecruzamiento,
- ao) mezcla en estado fundido de la composición de polímero opcionalmente junto con otros componentes, y
a) aplicación de la mezcla fundida obtenida del paso ao) sobre un conductor para formar por lo menos una de dicha una o más capas de cable.
Alternativamente, el proceso de la invención comprende los pasos de
aoo) suministro a dicho paso ao) de dicha composición de polímero como se describe en la presente memoria, que comprende
por lo menos un polietileno,
aoo) adición a dicha composición de polímero de por lo menos un agente de entrecruzamiento,
ao) mezcla en estado fundido de la composición de polímero y el agente de entrecruzamiento, opcionalmente junto con otros componentes, y
a) aplicación de la mezcla en estado fundido obtenido en el paso ao) sobre un conductor para formar por lo menos una de dicha una o más capas de cable.
En el proceso ejemplificado, la mezcla en estado fundido ao) de la composición de polímero sola es ejecutada en un mezclador o un extrusor, o en cualquier combinación de ellos, a temperatura elevada y, si está presente agente de entrecruzamiento, entonces también por debajo de la temperatura de entrecruzamiento usada a continuación. Después de la mezcla en estado fundido ao), por ejemplo en dicho extrusor, el material de capa de mezcla fundida resultante es a continuación, por ejemplo, a) (co)extrudido sobre un conductor de una manera bien conocida en el campo. Para el proceso de la invención son adecuados mezcladores y extrusores, tales como extrusores de tornillo individual o gemelo, que son usados convencionalmente para la fabricación de cables.
La realización ejemplificada del proceso suministra la fabricación de un cable entrecruzable, por ejemplo un cable entrecruzable de potencia, en donde el proceso comprende un paso adicional de b) entrecruzamiento de la por lo menos una capa de cable obtenida del paso a), que comprende un polietileno entrecruzable de la composición de polímero, en donde el entrecruzamiento es ejecutado en presencia de un agente de entrecruzamiento, por ejemplo un peróxido.
Se entiende y es bien conocido que también las otras capas de cable y materiales de ellas, si están presentes, pueden ser entrecruzados al mismo tiempo, si se desea.
El entrecruzamiento puede ser ejecutado en condiciones de entrecruzamiento, típicamente por tratamiento a temperatura elevada, por ejemplo a una temperatura por encima de 14o °C, por ejemplo por encima de 15o °C, tal como dentro del intervalo de 16o a 35o °C, dependiendo del agente de entrecruzamiento usado, como es bien conocido en el campo. Típicamente, la temperatura de entrecruzamiento es por lo menos 2o °C mayor que la temperatura usada en el paso ao) de mezcla en estado fundido y puede ser estimada por una persona experta.
Como resultado, se obtiene un cable entrecruzado que comprende por lo menos una capa entrecruzada de la composición de polímero.
En una realización adicional, se divulga una composición de polímero, en donde dicha cantidad total de grupos vinilo, B, se origina de (aparte de grupos vinilo que se originan en la polimerización iniciada por radicales libres):
i) comonómero(s) poliinsaturado(s),
ii) agente(s) de transferencia de cadena,
iii) compuesto(s) insaturado(s) de bajo peso molecular, por ejemplo refuerzo(s) de entrecruzamiento y/o agente(s) de retardo de quemado, o
iv) cualquier mezcla de (i) a (iii).
En general, "grupo vinilo" indica en la presente memoria la unidad estructural CH2=CH- que puede estar presente en cualquiera de i) a iv).
Los i) comonómeros poliinsaturados y ii) agentes de transferencia de cadena son descritos en la presente memoria en relación con el polietileno de la composición de polímero.
El/los compuestos iii) de bajo peso molecular, si está(n) presente(s), puede(n) ser añadido(s) a la composición de polímero.
Además, el/los compuestos iii) de bajo peso molecular puede(n) ser, por ejemplo, refuerzo(s) de entrecruzamiento que puede(n) contribuir también a dicha cantidad total de grupos vinilo, B, de la composición de polímero. Los refuerzos de entrecruzamiento pueden ser por ejemplo compuestos que contienen por lo menos 2, grupos insaturados, tales como un compuesto alifático o aromático, un éster, un éter, o una cetona que contiene por lo menos 2 grupos insaturados, tales como un cianurato, un isocianurato, un fosfato, un orto formiato, un éter alifático o aromático, o un alil éster de ácido benceno tricarboxílico. Los ejemplos de ésteres, éteres, aminas y cetonas son compuestos seleccionados de los grupos generales de diacrilatos, triacrilatos, tetraacrilatos, trialilcianurato, trialilisocianurato, 3,9-divinil-2,4,8,10-tetra-oxaspiro[5,5]-undecano (DVS), trialil trimelitato (TATM) o N,N,N',N',N",N"-hexaalil-1,3,5-triazina-2,4,6-triamina (HATATA), o cualquier mezcla de ellos. El refuerzo de entrecruzamiento puede ser añadido en una cantidad menor que 2.0 % en peso, por ejemplo, menor que 1.5 % en peso, por ejemplo menor que 1.0 % en peso, por ejemplo, menor que 0.75 % en peso, por ejemplo menor que 0.5 % en peso, y su límite inferior es, por ejemplo, por lo menos 0.05 % en peso, por ejemplo, por lo menos 0.1 % en peso, sobre la base del peso de la composición de polímero.
Además, el/los compuesto(s) iii) de bajo peso molecular puede(n) ser, por ejemplo, agente(s) de retardo de quemado (SR) que pueden contribuir también a dicha cantidad total de grupos vinilo, B, de la composición de polímero.
Los agentes de retardo de quemado (SR) pueden ser, por ejemplo, como ya se describió en la presente memoria, dímeros insaturados de monómeros alquenil alfa-metil aromáticos, tales como 2,4-di-fenil-4-metil-1-penteno, difeniletileno sustituido o no sustituido, derivados de quinona, derivados de hidroquinona, ésteres y éteres monofuncionales que contienen vinilo, hidrocarburos monocíclicos que tienen por lo menos dos o más enlaces dobles, o sus mezclas. Por ejemplo, el agente de retardo de quemado puede ser seleccionado de 2,4-difenil-4-metil-1-penteno, difeniletileno sustituido o no sustituido, o sus mezclas.
La cantidad de agente de retardo de quemado puede ser, por ejemplo, igual a o mayor que 0.005 % en peso, sobre la base del peso de la composición de polímero. Además, la cantidad de agente de retardo de quemado puede ser, por ejemplo, igual a o mayor que 0.01 % en peso, igual a o mayor que 0.03 % en peso, o igual a o mayor que 0.04 % en peso, sobre la base del peso de la composición de polímero.
Todavía adicionalmente, la cantidad de agente de retardo de quemado puede ser, por ejemplo, igual a o menor que 0.35 % en peso, por ejemplo, igual a o menor que 0.30 % en peso, sobre la base del peso de la composición de polímero. Adicionalmente, la cantidad de agente de retardo de quemado puede ser, por ejemplo, igual a o menor que 0.25 % en peso, igual a o menor que 0.20 % en peso, igual a o menor que 0.15 % en peso, o igual a o menor que 0.10 % en peso, sobre la base del peso de la composición de polímero. Además, la cantidad de agente de retardo de quemado puede ser, por ejemplo, igual a o menor que 0.15 % en peso, o igual a o menor que 0.10 % en peso, sobre la base del peso de la composición de polímero.
Además, la cantidad de agente de retardo de quemado puede ser, por ejemplo, igual a o menor que 2.0 % en peso, por ejemplo, igual a o menor que 1.5 % en peso, sobre la base del peso de la composición de polímero. Además, la cantidad de agente de retardo de quemado puede ser, por ejemplo, igual a o menor que 0.8 % en peso, igual a o menor que 0.75 % en peso, igual a o menor que 0.70 % en peso, o igual a o menor que 0.60 % en peso, sobre la base del peso de la composición de polímero. Además, la cantidad de agente de retardo de quemado puede ser, por ejemplo, igual a o menor que 0.55 % en peso, igual a o menor que 0.50 % en peso, igual a o menor que 0.45 % en peso, o igual a o menor que 0.40 % en peso, sobre la base del peso de la composición de polímero.
Adicionalmente, la cantidad de agente de retardo de quemado puede estar, por ejemplo, dentro del intervalo de 0.005 a 2.0 % en peso, por ejemplo, dentro del intervalo de 0.005 a 1.5 % en peso, sobre la base del peso de la composición de polímero. Los intervalos adicionales ejemplificados son por ejemplo de 0.01 a 0.8 % en peso, 0.03 a 0.75 % en peso, 0.03 a 0.70%en peso, o 0.04 a 0.60%en peso, sobre la base del peso de la composición de polímero. Además, son intervalos ejemplificados por ejemplo de 0.01 a 0.60, a 0.55, a 0.50, a 0.45 o alternativamente, a 0.40 % en peso, 0.03 a 0. 0.55 o alternativamente, a 0.50 % en peso, 0.03 a 0.45 o alternativamente, 0.40 % en peso, o 0.04 a 0.45 o alternativamente, 0.40 % en peso, sobre la base del peso de la composición de polímero.
Además, los agentes de retardo de quemado (SR) pueden ser seleccionados, por ejemplo, también de entre radicales libres orgánicos estables que pueden formar injertos, como se describe en el documento EP1699882 y como también ya se describió en la presente memoria.
El polietileno de la composición de polímero puede ser, por ejemplo, un copolímero de unidades de monómero con unidades de por lo menos un comonómero insaturado y cero, uno, dos o tres otros comonómero(s), y comprende por lo menos grupos vinilo que se originan en el comonómero poliinsaturado.
Además, el polietileno de la composición de polímero puede comprender aproximadamente 0.05 a aproximadamente 0.10 grupos vinilo por 1000 átomos de carbono (átomos de C) que se originan en la polimerización iniciada por radicales libres.
En realizaciones de la presente invención el cable comprende también otra(s) capa(s), la(s) cual(es) es/son obtenida(s) de composicion(es) semiconductora(s).
La(s) composicion(es) semiconductora(s) comprende(n) una parte de polímero, una parte conductora y un agente de entrecruzamiento,
La parte de polímero puede comprender, por ejemplo, un polietileno polar, por ejemplo un copolímero de polietileno de baja densidad (LDPE) que tiene por lo menos un comonómero polar.
El polietileno polar contribuye a una mejor dispersión de la parte conductora, por ejemplo negro de humo, incrementando la adhesión y mejorando la aptitud para el procesamiento. Además, el polietileno polar tiene también un efecto menor para mejorar el desempeño de carga de espacio en un cable.
La cantidad de dicha parte de polímero de dicha(s) composicion(es) semiconductora(s) es por ejemplo 40 a 75 % en peso, por ejemplo 50 a 70 % en peso.
La parte de polímero puede tener opcionalmente una insaturación que puede ser suministrada preferiblemente por copolimerización de etileno con por lo menos un comonómero poliinsaturado, como se define en la presente memoria y/o mediante el uso de un agente de transferencia de cadena, tal como propileno. Tales polímeros son bien conocidos y descritos por ejemplo en los documentos WO 93/08222, EP 1695996 o WO2006/131266. Típicamente dichas poliolefinas insaturadas tienen un contenido de enlace doble mayor que 0.1 enlaces dobles/1000 átomos de C.
De acuerdo con una realización, la parte de polímero de dicha(s) composicion(es) semiconductora(s) comprende un polietileno polar que es dicho copolímero LDPE, en donde el comonómero es seleccionado de entre uno o más de comonómero(s) polar(es) y opcionalmente puede comprender una insaturación que es suministrada preferiblemente por copolimerización de etileno con por lo menos un comonómero poliinsaturado y/o mediante el uso de un agente de transferencia de cadena, tal como propileno.
Una realización todavía adicional divulga una composición semiconductora, en donde dicha parte de polímero es un copolímero de polietileno polar, donde un comonómero es seleccionado de entre uno o más comonómero(s) polar(es), y el copolímero de polietileno polar puede comprender opcionalmente insaturación suministrada por, por ejemplo, copolimerización de etileno con por lo menos un comonómero poliinsaturado y/o mediante el uso, por ejemplo, de un agente de transferencia de cadena, por ejemplo propileno.
Además, dicho comonómero poliinsaturado puede ser un dieno, por ejemplo, un dieno que comprende por lo menos 8 átomos de carbono, en donde el primer enlace doble carbono-carbono es terminal y el segundo enlace doble carbono-carbono es no conjugado con el primero (1 dienos del grupo 1). Los dienos ejemplificados pueden ser seleccionados de dienos Ce a C14 no conjugados o sus mezclas, por ejemplo, seleccionados de entre 1,7-octadieno, 1,9-decadieno, 1,11-dodecadieno, 1,13-tetradecadieno, 7-metil-1,6-octadieno, 9-metil-1,8-decadieno, o sus mezclas. En una realización adicional, el dieno es seleccionado de 1,7-octadieno, 1,9-decadieno, 1,11-dodecadieno, 1,13-tetradecadieno, o cualquier mezcla de ellos.
Además, dicho(s) comonómero(s) polar(es) en dicho copolímero LDPE de etileno con por lo menos comonómero(s) polar(es) del polietileno polar es/son seleccionado(s) de: ésteres de vinil carboxilato, tales como vinil acetato y vinil pivalato, (met)acrilatos, tales como metil(met)acrilato, etil(met)acrilato, butil(met)acrilato y hidroxietil(met)acrilato, ácidos carboxílicos olefinicamente insaturados, tales como ácido (met)acrílico, ácido maleico y ácido fumárico, derivados de ácido (met)acrílico, tales como (met)acrilonitrilo y amida de ácido (met)acrílico, y vinil éteres, tales como vinil metil éter y vinil fenil éter.
Se pretende que el término "ácido (met)acrílico" y "(met)acrilato" abarque tanto ácido acrílico como ácido metacrílico y, respectivamente "metacrilato" y "acrilato".
Una realización adicional divulga una composición semiconductora, en donde dicha parte de polímero es un copolímero de polietileno polar, donde un comonómero es seleccionado de uno o más comonómero(s) polar(es) y es/son seleccionado(s) de:
Ésteres de vinil carboxilato, tales como vinil acetato y vinil pivalato, (met)acrilatos, tales como metil(met)acrilato, etil(met)acrilato, butil(met)acrilato e hidroxietil(met)acrilato, ácidos carboxílicos olefinicamente insaturados, tales como ácido (met)acrílico, ácido maleico y ácido fumárico, derivados de ácido (met)acrílico, tales como (met)acrilonitrilo y amida de ácido (met)acrílico, vinil éteres, tales como vinil metil éter y vinil fenil éter.
Además, dicho copolímero LDPE de etileno con por lo menos comonómero(s) polar(es) es un copolímero LDPE de etileno con uno o más vinil o ésteres de ácidos monocarboxílicos que tienen de 1 a 4 átomos de carbono, tales como vinil acetato, o de (met)acrilatos de alcoholes que tienen 1 a 4 átomos de carbono, o de una mezcla de ellos, por ejemplo de metil (met)acrilato, etil (met)acrilato o butil (met)acrilato. Un subgrupo ejemplificado de dicho copolímero LDPE de etileno con por lo menos comonómero(s) polar(es) es un copolímero LDPE de etileno con por lo menos vinil acetato, copolímero LDPE de etileno con por lo menos metil acrilato, un copolímero LDPE de etileno con por lo menos etil acrilato o a copolímero LDPE de etileno con por lo menos butil acrilato, o cualquier mezcla de ellos.
El contenido de comonómero polar en dicho copolímero LDPE de etileno con por lo menos comonómero(s) polar(es) como se definen en la presente memoria, como dicha parte de polímero puede ser, por ejemplo, no limitado y puede ser, por ejemplo, de hasta 70 % en peso, por ejemplo de 0.5 a 35 % en peso, por ejemplo, de 1.0 a 35 % en peso, de la cantidad total de dicho copolímero LDPE.
Una realización incluso adicional divulga una composición semiconductora, en donde dicha parte de polímero es un copolímero de polietileno polar que es un copolímero de etileno con uno o más de vinil ésteres de ácidos monocarboxílicos que tienen de 1 a 4 átomos de carbono, por ejemplo vinil acetato, o de (met)acrilatos de alcoholes que tienen de 1 a 4 átomos de carbono, o de una mezcla de ellos, por ejemplo, de metil (met)acrilato, etil (met)acrilato o butil (met)acrilato, en donde un subgrupo ejemplificado de dicho copolímero de etileno de polietileno polar con por lo menos comonómero(s) polar(es) es un copolímero de etileno de polietileno polar con por lo menos vinil acetato, copolímero de etileno de polietileno polar con por lo menos metil acrilato, un copolímero de etileno de polietileno polar con por lo menos etil acrilato o un copolímero de etileno de polietileno polar con por lo menos butil acrilato, o cualquier mezcla de ellos.
La cantidad de grupo polar que contiene unidades de comonómero en el polietileno polar es de 5 a 40 % en peso, de manera adecuada de 10 a 30 % en peso, y de manera todavía más adecuada de 10 a 25 % en peso.
En una realización adecuada, la cantidad total de comonómeros polares en el polietileno polar es de 1 % en peso a 20 % en peso, de manera adecuada 5 % en peso a 20 % en peso.
Una realización adicional divulga una composición semiconductora, en donde el contenido de comonómero polar en dicho copolímero de etileno de polietileno polar con por lo menos comonómero(s) polar(es), por ejemplo como dicha parte de polímero, no está limitado y puede ser de hasta 70 % en peso, por ejemplo, 0.5 a 35 % en peso, por ejemplo 1.0 a 35 % en peso, de la cantidad total de dicho copolímero de polietileno polar.
Además, el contenido de comonómero polar en dicho copolímero de etileno de polietileno polar con por lo menos comonómero(s) polar(es) puede ser en realizaciones adicionales, de hasta 60 % en peso, hasta 55 % en peso, hasta 50 % en peso, hasta 45 % en peso, o hasta 40 % en peso.
Realizaciones todavía adicionales divulgan una composición semiconductora, en donde el contenido de comonómero polar en dicho copolímero de etileno de polietileno polar con por lo menos comonómero(s) polar(es) puede ser, por ejemplo, 0.5 a 40 % en peso, por ejemplo 1.0 a 40 % en peso, por ejemplo, 2 a 40 % en peso, por ejemplo 3 a 40 % en peso, por ejemplo, 4 a 40 % en peso, por ejemplo 5 a 40 % en peso, por ejemplo, 2 a 35 % en peso, por ejemplo 3 a 35 % en peso, por ejemplo, 4 a 35 % en peso, por ejemplo 5 a 35 % en peso, por ejemplo, 0.5 a 30 % en peso, por ejemplo 1.0 a 30 % en peso, por ejemplo, 2 a 30 % en peso, por ejemplo 3 a 30 % en peso, o por ejemplo, 4 a 30 % en peso, por ejemplo 5 a 30 % en peso, de la cantidad total de dicho copolímero de polietileno polar.
El copolímero LDPE adecuado de etileno con por lo menos comonómero(s) polar(es) es copolímero de etileno y:
vinil ésteres de ácidos mono carboxílicos que tienen 1 a 4 átomos de carbono, tales como vinil acetato (EVA), (met)acrilatos de alcoholes que tienen 1 a 4 átomos de carbono, tales como metil (met)acrilato (EMA & EMMA), butil acrilato (EBA),
etil acrilato (EEA) y
metil acrilato (EmA).
Además, son comonómeros especialmente adecuados butil acrilato, etil acrilato y metil acrilato.
En una realización incluso adicional, dicha parte de polímero de dicha composición semiconductora puede ser un polímero de una alfa-olefina que incluye un homopolímero de etileno o copolímero de etileno con uno o más comonómeros, que es seleccionado de un homo- o copolímero ramificado de polietileno fabricado a elevada presión, mediante polimerización iniciada por radicales libres (denominada como polimerización por radicales a alta presión) y bien conocido como copolímero de polietileno de baja densidad (LDPE), que es denominado en la presente memoria como copolímero LDPE, o un homo- o copolímero lineal de polietileno fabricado mediante polimerización a baja presión usando un catalizador de coordinación, tales como el bien conocido polietileno lineal de muy baja densidad (VLDPE), polietileno lineal de baja densidad (LLDPE), polietileno de densidad media (MDPE) o polietileno de alta densidad (HDPE), que es denominado en la presente memoria como "homo- o copolímero lineal de PE", o una mezcla de tales polímeros.
La parte de polímero de dicha composición semiconductora puede comprender dicho copolímero lineal de PE, que es, por ejemplo, polímero VLDPE, LLDPE, MDPE o HDPE. Ellos pueden ser fabricados de manera conocida en un proceso de una o varias etapas, por ejemplo como polimerización en pasta líquida, una polimerización en solución, una polimerización en fase gaseosa, y en el caso del proceso de varias etapas, en cualesquier combinaciones de ellos, en cualquier orden usando uno o más de por ejemplo catalizadores Ziegler-Natta, catalizadores de sitio individual, incluyendo metalocenos y no metalocenos, y catalizadores de Cr. La fabricación de polímero lineal de etileno es y los catalizadores usados son, muy conocidos en el campo, y solamente como un ejemplo, se hace referencia entre otros a un proceso de varias etapas descrito en el documento EP517868.
La polimerización continua a alta presión para la producción de dicho homo o copolímero LDPE y los subgrupos como se definen en la presente memoria, es una tecnología bien conocida en el campo de los polímeros y puede ser efectuada en un reactor tubular o en un reactor de autoclave, por ejemplo, en un reactor tubular. La polimerización continua a alta presión es llevada a cabo de manera adecuada de una forma conocida, por ejemplo en el intervalo de temperatura de 80 a 350 °C y presión desde 100 a 400 MPa, típicamente en presencia de un iniciador de la reacción de radicales libres/polimerización. Otros detalles sobre la polimerización por radicales a alta presión son dados en el documento WO 93/08222. La polimerización del proceso a alta presión es ejecutada generalmente a presiones desde 1200 a 3500 bar y temperaturas desde 150 a 350 °C.
Los MFR21 de dicha composicion(es) semiconductora(s) puede ser típicamente de por lo menos 1.0 g/10 min, de manera adecuada por lo menos 3.0 g/10 min, por ejemplo, por lo menos 5.0 g/10 min, por ejemplo por lo menos 6.0 g/10 min, por ejemplo, por lo menos 8.0 g/10 min, cuando es medido de acuerdo con ISO1133, carga de 21.6 kg, 1900C. El MFR21 es medido sobre dichas composicion(es) semiconductora(s) en ausencia de agente de entrecruzamiento. El límite superior de MFR21 de dicha(s) composicion(es) semiconductora(s) no está limitado y puede ser por ejemplo hasta 100 g/10 min, tal como hasta 80 g/10 min, por ejemplo, hasta 60 g/10 min, por ejemplo hasta 50 g/10 min, cuando es determinado como se definió en la presente memoria.
De acuerdo con una realización, dicha(s) composicion(es) semiconductora(s) están en la forma de pellas. El término pellas incluye en la presente memoria gránulos y pellas de cualquier forma y tipo, y son muy bien conocidas y pueden ser fabricadas de la manera conocida usando el equipo convencional de fabricación de pellas.
Dicha(s) composicion(es) semiconductora(s) puede(n) comprender otros componentes, típicamente aditivos, tales como antioxidantes, refuerzos de entrecruzamiento, agentes de retardo de quemado, ayudas de proceso, agentes de relleno, agentes de acoplamiento, sustancias que absorben ultravioleta, estabilizantes, agentes antiestáticos, agentes de formación de núcleo, agentes deslizantes, plastificantes, lubricantes, agentes de control de viscosidad, promotores de adhesividad, agentes antibloqueo, tensioactivos, aceites extensores, captores de ácido y/o metal desactivadores de metal.
Son ejemplos de tales antioxidantes como sigue, pero no están limitados a: fenoles impedidos tales como tetrakis[metilen(3,5-di-tert- butil-4-hidroxihidro-cinamato)] metano; bis[(beta- (3,5-ditert-butil-4-hidroxibencil)-metilcarboxietil)]sulfuro, 4,4'-tiobis(2-metil-6- tert-butilfenol), 4,4'-tiobis(2-tert-butil-5-metilfenol), 2,2'-tiobis(4-metil-6-tert- butilfenol), y tiodietileno bis(3,5-di-tert-butil-4-hidroxi)hidrocinamato; fosfitos y fosfonitos tales como tris(2,4-di-tertbutilfenil)fosfito y di-tert-butilfenil-fosfonito; compuestos tio tales como dilauriltiodipropionato, dimiristiltiodipropionato, y diesteariltiodipropionato; diferentes siloxanos; 2,2,4-trimetil-1,2- dihidroquinolina polimerizada, n,n'-bis(1 ,4-dimetilpentil-p-fenilenodiamina), difenilaminas alquiladas, 4,4'-bis(alfa,alfa-demthilbencil)difenilamina, difenil-pfenilenodiamina, di-aril-p-fenilendiaminas mixtas, 2,2'-oxamido bis-(etil-3-(3,5-di-tert.butil-4-hidroxifenil)propionato), y otras aminas impedidas, antidegradantes o estabilizantes. Pueden usarse antioxidantes en cantidades de aproximadamente 0.1 a aproximadamente 5 por ciento en peso, sobre la base del peso de la composición.
La(s) composicion(es) semiconductora(s) puede(n) comprende(n) además componentes, por ejemplo aditivos y/u otras partes de polímero. Los ejemplos de otros materiales de relleno como aditivos son como sigue: arcilla, sílice y silicatos precipitados, sílice pirógena, carbonato de calcio, materiales minerales y además negros de humo. Los materiales de relleno pueden ser usados en cantidades que varían de menos de aproximadamente 0.01 más de aproximadamente 50 por ciento en peso sobre la base del peso de la composición.
En realizaciones adicionales, la(s) composicion(es) semiconductora(s), puede(n) comprender de 35 a 90%en peso de la parte de polímero, por ejemplo, el polietileno polar, 10 a 60 % en peso de una parte conductora que comprende negro de humo y 0 a 8 % en peso de aditivos, en donde todos los % en peso se basan en el total de cada composición semiconductora.
Las propiedades semiconductoras de la(s) composicion(es) semiconductora(s) resultan de la parte conductora comprendida en cada composición semiconductora. La parte conductora está comprendida en cada composición semiconductora en, por lo menos, una cantidad que convierte cada composición semiconductora en semiconductora. Además, de manera adecuada la parte conductora es un negro de humo.
Dependiendo del uso deseado, de la conductividad del negro de humo y de la conductividad de la composición, puede variar la cantidad de negro de humo. La(s) composicion(es) semiconductora(s) comprende(n), por ejemplo, 10 a 60 % en peso, por ejemplo 10 a 50 % en peso, de negro de humo, sobre la base del peso de cada composición semiconductora. En otras realizaciones, el límite inferior de la cantidad de negro de humo es 10 % en peso, por ejemplo 20 % en peso o, por ejemplo 25 % en peso, sobre la base del peso de cada composición semiconductora. El límite superior de la cantidad de negro de humo es, por ejemplo 50 % en peso, por ejemplo 45 % en peso o, por ejemplo 41 % en peso, sobre la base del peso de cada composición semiconductora.
Una realización todavía adicional divulga una composición semiconductora, en donde la cantidad del negro de humo es 10 a 60 % en peso, por ejemplo 10 a 50 % en peso, por ejemplo, 20 a 45, por ejemplo 30 a 40 % en peso, por ejemplo, 35 a 40 % en peso.
Puede usarse cualquier negro de humo que es conductor de la electricidad. Además, el negro de humo puede tener un área superficial de nitrógeno (BET) de 5 a 400 m2/g, por ejemplo de 10 a 300 m2/g, por ejemplo de 30 a 200 m2/g, cuando es determinada de acuerdo con ASTM D3037-93. Además, el negro de humo puede tener una o más de las siguientes propiedades: i) un tamaño de partícula primaria de por lo menos 5 nm que es definido como el promedio aritmético de diámetro de partícula de acuerdo con ASTM D3849-95a procedimiento D, ii) número de adsorción de yodo (IAN) de por lo menos 10mg/g, por ejemplo 10 a 300 mg/g, por ejemplo 30 a 200 mg/g, cuando es determinado de acuerdo con ASTM D-1510-07; y/o iii) número de absorción (= número de aceite) de DBP (dibutil ftalato) de por lo menos 30 cm3/100g, por ejemplo 60 a 300 cm3/100g, por ejemplo 70 a 250 cm3/100g, por ejemplo 80 a 200 cm3/100g, por ejemplo 90 a 180 cm3/100g, cuando es medido de acuerdo con ASTM D 2414-06a.
Además, el negro de humo puede tener una o más de las siguientes propiedades: a) el tamaño de partícula primaria de por lo menos 5 nm que es definido como el promedio aritmético de diámetro de partícula de acuerdo con ASTM D3849-95a, b) número de yodo de por lo menos 30 mg/g de acuerdo con ASTM D1510, c) número de absorción de aceite de por lo menos 30 ml/100g que es medido de acuerdo con ASTM D2414. Los ejemplos no limitantes de negros de humo adecuados son negros de horno y negros de acetileno. Un grupo de negros de horno adecuados puede tener un tamaño de partícula primaria de 28 nm o menos. La media de tamaño de partícula primaria es definida como el promedio aritmético de diámetro de partícula medido de acuerdo con ASTM D3849-95a. Los negros de horno particularmente adecuados de esta categoría pueden tener un número de yodo entre 60 y 300 mg/g de acuerdo con ASTM D1510. Además, es adecuado que el número de absorción de aceite (de esta categoría) esté entre 50 y 225 ml/100g, por ejemplo entre 50 y 200 ml/100g y esto es medido de acuerdo con ASTM D2414.
Otro grupo de negros de horno igualmente adecuados tiene un tamaño de partícula primaria mayor que 28 nm. El promedio de tamaño de partícula primaria es definido como el promedio aritmético de diámetro de partícula de acuerdo con ASTM D3849-95a. Los negros de horno adecuados de esta categoría tienen un número de yodo entre 30 y 200 mg/g de acuerdo con ASTM D1510. Además, el número de absorción de aceite (de esta categoría) está, por ejemplo, entre 80 y 300 ml/100 g medido de acuerdo con ASTM D2414.
Otros negros de humo adecuados pueden ser producidos mediante cualquier otro proceso o pueden ser tratados adicionalmente.
Los negros de humo adecuados para capas semiconductoras de cable se caracterizan de manera adecuada por su limpieza. Por ello los negros de humo adecuados tienen un contenido de cenizas menor que 0.2 % en peso medido de acuerdo con ASTM D1506, o un residuo de cribado por malla 325 menor que 30 ppm de acuerdo con ASTM D1514 y tienen menos de 1 % en peso de azufre total de acuerdo con ASTM D1619.
Negro de humo de horno es el término reconocido generalmente para el tipo bien conocido de negro de humo que es producido en un reactor de tipo horno. Como ejemplos de negros de humo, su proceso de fabricación y los reactores, puede hacerse referencia entre otros a los documentos EP629222 de Cabot, US 4,391,789, US 3,922,335 y US 3,401,020. Como un ejemplo de grados comerciales de negros de humo de horno, pueden mencionarse los descritos en ASTM D 1765-98b, entre otros, N351, N293 y N550. Los negros de humo de horno son distinguidos convencionalmente de los negros de humo de acetileno, que son otro tipo de negro de humo adecuado para la(s) composicion(es) semiconductora(s), los negros de humo de acetileno son fabricados en un proceso de negro de acetileno mediante reacción de acetileno e hidrocarburos insaturados, como se describen por ejemplo en el documento US 4,340,577.
Particularmente, los negros de acetileno pueden tener un tamaño de partícula mayor que 20 nm, por ejemplo 20 a 80 nm. El promedio de tamaño de partícula primaria es definido como el promedio aritmético de diámetro de partícula de acuerdo con la norma ASTM D3849-95a. Los negros de acetileno adecuados de esta categoría tienen un número de yodo entre 30 a 300 mg/g, por ejemplo 30 a 150 mg/g de acuerdo con ASTM D1510. Además, el número de absorción de aceite (de esta categoría) está, por ejemplo entre 80 a 300 ml/100 g, por ejemplo 100 a 280 ml/100 g y éste es medido de acuerdo con ASTM D2414. El negro de acetileno es un término reconocido generalmente y son muy bien conocidos y suministrados por ejemplo por Denka.
Una realización adicional divulga una composición semiconductora, en donde la parte conductora comprende, o es seleccionada de, un negro de humo conductor, por ejemplo un negro de humo con una o más, por ejemplo, todas las siguientes propiedades: un tamaño de partícula primaria de por lo menos 5 nm que es definido como el promedio aritmético de tamaño de partícula de acuerdo con ASTM D3849-95a procedimiento D; un número de adsorción de yodo (IAN) de por lo menos 10 mg/g, por ejemplo, 10 a 300 mg/g, cuando es determinado de acuerdo con ASTM D-1510-07; o un número de absorción (número de aceite) de DBP (dibutil ftalato) de por lo menos 30 cm<3>/100g, por ejemplo 60 a 300 cm<3>/100g, cuando es medio de acuerdo con ASTM D 2414-06a.
El agente de entrecruzamiento comprendido en dicha(s) composicion(es) semiconductora(s) puede ser, separada e independientemente para cada composición semiconductora individual, como se define para cualquiera de los agentes de entrecruzamiento comprendidos en la composición de polímero, como se describe en la presente memoria.
De acuerdo con la presente invención, cada rasgo de cualquiera de las realizaciones divulgadas en la presente memoria, en cualquier categoría de la presente invención, puede ser combinado libremente con cualquier rasgo de cualquiera de las otras realizaciones divulgadas en la presente memoria.
Métodos de determinación
A menos que se declare de otro modo en la descripción o parte experimental, se usaron los siguientes métodos para las determinaciones de propiedades.
Índice de fluidez
El índice de fluidez (MFR) es determinado de acuerdo con el método ISO 1133-1:2011 y es indicado en g/10 min. El MFR es un indicativo de la capacidad para fluir, y por ello de la aptitud para el procesamiento del polímero, en este caso del polietileno, o de la composición de polímero. Cuanto mayor es el índice de fluidez, menor es la viscosidad del polímero o de la composición de polímero. El MFR es determinado a 190 °C para polietilenos y puede ser determinado con diferentes cargas, tales como 2.16 kg (MFR2) o 21.6 kg (MFR21).
Densidad
La densidad es medida sobre el polímero, es decir sobre el polietileno, de acuerdo con ISO 1183-1 método A:2012. La preparación de la muestra es realizada mediante moldeo por compresión de acuerdo con ISO 17855-2:2016.
Métodos ASTM D3124-98, y ASTM D6248-98, para determinar la cantidad de enlaces dobles en la composición de polímero o en el polímero, es decir, el polietileno
El método ASTM D6248-98 aplica para la determinación de enlaces dobles, tanto en la composición de polímero como en el polietileno. La determinación de enlaces dobles de la composición de polímero es realizada sobre el polietileno (para determinar el parámetro P) o alternativamente, sobre la composición de polímero (para determinar el parámetro B). La composición de polímero y el polietileno son denominados, en este caso en esta descripción del método, como "la composición" y "el polímero", respectivamente.
Los métodos ASTM D3124-98 y ASTM D6248-98 incluyen por un lado un procedimiento para la determinación de la cantidad de enlaces dobles/1000 átomos de C, que se basa en el método ASTM D3124-98. En el método ASTM D3124-98 se da una descripción detallada para la determinación de grupos vinilideno/1000 átomos de C, sobre la base de 2,3-dimetil-1,3-butadieno. En el método ASTM D6248-98 se dan descripciones detalladas para la determinación de grupos vinilo y trans-vinileno/1000 átomos de C, sobre la base de 1-octeno y trans-3-hexeno, respectivamente. El procedimiento descrito allí de preparación de muestra ha sido aplicado aquí para la determinación de grupos vinilo/1000 átomos de C y grupos trans-vinileno/1000 átomos de C en la presente invención. El método ASTM D6248-98 sugiere la posible inclusión del procedimiento de bromación del método ASTM D3124-98, pero las muestras no fueron bromadas respecto a la presente invención. Se ha demostrado que la determinación de grupos vinilo/1000 átomos de C y grupos trans-vinileno/1000 átomos de C puede ser realizada sin ninguna interferencia significativa, incluso sin sustracción del espectro de las muestras bromadas. Para la determinación del coeficiente de extinción para estos dos tipos de enlaces dobles, se han usado los siguientes dos compuestos: 1-deceno para vinilo y trans-4-deceno para trans-vinileno, y se siguió el procedimiento descrito en ASTM-D6248-98, con la excepción mencionada anteriormente.
Se analizó la cantidad total de enlaces vinilo, enlaces vinilideno y enlaces dobles trans-vinileno de "el polímero" mediante espectrometría IR y se dieron como la cantidad de enlaces vinilo, enlaces vinilideno y enlaces trans-vinileno por 1000 átomos de carbono.
Además, la cantidad total de enlaces dobles vinilo y trans-vinileno de "la composición", con una posible contribución de enlaces dobles de cualquier compuesto (iii) insaturado de bajo peso molecular utilizado, puede ser analizada también mediante espectrometría IR y dada como la cantidad de enlaces vinilo, enlaces vinilideno y enlaces transvinileno por 1000 átomos de carbono.
La composición o polímero que iban a ser analizados fueron comprimidos hasta dar películas delgadas con espesor de 0.5-1.0 mm. Se midió el espesor real. Se ejecutó análisis de FT-IR en un Perkin Elmer Spectrum One. Se registraron dos barridos con una resolución de 4 cm-1.
Se dibujó una línea base desde 980 cm-1 está aproximadamente 840 cm-1. Se determinaron las facturas de pico en aproximadamente 910 cm-1 para vinilo y alrededor de 965 cm-1 para trans-vinileno. Se calculó la cantidad de enlaces dobles/1000 átomos de carbono, usando las siguientes fórmulas:
<Vinilo/1000 átomos>de<C =>(14<X>Abs)/( 13.13<X>L<X>D)
trans-vinileno/1000 átomos de C = (14<x A b s ) / ( 1 5 . 1 4 x>L<x>D)
en donde
Abs: absorbancia (altura del pico)
L: espesor de película en mm
D: densidad del material (g/cm3)
La absortividad molar, £, es decir 13.13 y, 15.14, respectivamente, fue determinada en los cálculos anteriores como l•mol"1•mm"1 mediante:
£ = Abs / (C x L)
en donde Abs es la absorbancia máxima definida como altura del pico, C es la concentración (moM"1) y L es el espesor de la celda (mm).
Los métodos ASTM D3124-98, y ASTM D6248-98, incluyen por otro lado también un procedimiento para determinar el coeficiente de extinción molar. Se usaron por lo menos tres soluciones 0.18 moM-1 en disulfuro de carbono (CS2) y se usó el valor medio del coeficiente de extinción molar.
La cantidad de grupos vinilo originarios del comonómero poliinsaturado por 1000 átomos de carbono fue determinada y calculada como sigue:
El polímero que va a ser analizado y un polímero de referencia han sido producidos en el mismo reactor, usando básicamente las mismas condiciones, es decir, similares temperaturas de pico, presión y tasa de producción, pero con la única diferencia de que el comonómero poliinsaturado es añadido al polímero que va a ser analizado y no es añadido al polímero de referencia. Se determinó la cantidad total de grupos vinilo de cada polímero mediante mediciones por FT-IR, como se describe en la presente memoria. A continuación, se asume que el nivel base de grupos vinilo, es decir, los formados por el proceso y del agente de transferencia de cadenas que resultan en grupos vinilo (si está presente), es el mismo para el polímero de referencia y el polímero que va a ser analizado, con la única excepción de que en el polímero que va a ser analizado se añade al reactor también un comonómero poliinsaturado. Este nivel base es a continuación sustraído de la cantidad medida de grupos vinilo en el polímero que va a ser analizado, con lo cual se tiene como resultado la cantidad de grupos vinilo/1000 átomos de C, que resultan del comonómero poliinsaturado.
Los métodos ASTM D3124-98 y ASTM D6248-98 incluyen un procedimiento de calibración para la medición del contenido de enlaces dobles de un compuesto (iii) insaturado de bajo peso molecular, si está presente (denominado como el Compuesto)
La absortividad molar para el Compuesto (por ejemplo un refuerzo de entrecruzamiento o un compuesto de agente de retardo de quemado, como se ejemplifica en la descripción) puede ser determinada con dichos métodos de acuerdo con ASTM D6248-98. Se preparan por lo menos tres soluciones del Compuesto en CS2 (disulfuro de carbono). Las concentraciones usadas de las soluciones son cercanas a 0.18 mol/l. Las soluciones son analizadas con FTIR y barridas con resolución de 4 cm-1 en una celda líquida con longitud de camino de 0.1 mm. Se mide la intensidad máxima del pico de absorbancia que se refiere a la unidad estructural insaturada de el/los Compuesto(s) (cada tipo de enlace doble carbono-carbono presente).
La absortividad molar, E, en hmol'^mm'1 para cada solución y tipo de enlace doble es calculada usando la siguiente ecuación:
E = ( 1 / C L ) x Abs
C = concentración de cada tipo de enlace doble carbono-carbono que va a ser medido, mol/l L = espesor de celda, mm
Abs = absorbancia máxima (altura de pico) del pico de cada tipo de enlace doble carbono-carbono que va a ser medido, mol/l.
Se calcula el promedio de la absortividad molar, E, para cada tipo de enlace doble. Además, el promedio de absortividad molar, E, de cada tipo de enlace doble carbono-carbono puede ser usado a continuación para el cálculo de la concentración de enlaces dobles en el polímero de referencia y las muestras de polímero que van a analizarse.
Método ISO 6721-1 (de viscosidad) dinámica, reología:
Las propiedades reológicas dinámicas del polímero, en este caso el polietileno, o de la composición de polímero (también medidas sobre el polietileno) pueden ser determinadas usando un reómetro de tensión controlada, usando una geometría de plato paralelo (diámetro de 25 mm) y una brecha de 1.8 mm entre los platos superior y de fondo. Previamente a la prueba, se requiere estabilizar las muestras mediante mezcla en seco de las pellas junto con 0.25-0.3% de Irganox B225. Irganox B 225 es una mezcla de 50 % de Irganox 1010, pentaeritritol tetrakis(3-(3,5-di-tertbutil-4-hidroxifenil)propionato), número CAS 6683-19-8 y 50 % de lrgafos 168, tris(2,4-di-tert-butilfenil) fosfito, número CAS 31570-04-4. Nótese que añadir un antioxidante, en este caso Irganox B225, no es normalmente el procedimiento estándar del método ISO 6721-1.
Se ejecutó la prueba de barrido de frecuencia, es decir el "método (de viscosidad) dinámica, reología", de acuerdo con el método estándar ISO, ISO 6721-1 con un intervalo de frecuencia angular de 500 a 0.02 rad/s. Todos los experimentos fueron conducidos bajo atmósfera de nitrógeno a temperatura constante de 190 °C y tensión dentro de la región viscoelástica lineal. Durante el análisis se registraron el módulo (G') de almacenamiento, el módulo (G") de pérdida, módulo (G*) complejo y viscosidad (n*) compleja y se graficaron respecto a la frecuencia (w). Los valores medidos de viscosidad (r|*) compleja a frecuencia angular de 0.05, 100 y 300 rad/s son tomados de la prueba. Las abreviaturas de estos parámetros son ó^.os -’JÍoo, yvloo¡respectivamente.
El valor n*0 de viscosidad cero es calculado usando el modelo de Carreau-Yasuda. Para casos donde el uso de este modelo para la estimación de la viscosidad de cizallamiento Cero no es recomendable, se ejecuta una prueba de cizallamiento rotacional a baja tasa de cizallamiento. Esta prueba está limitada a un intervalo de tasa de cizallamiento de 0.001 a 1 s_1 y a temperatura de 190 °C.
Fabricación del cable, es decir núcleo del cable, es decir, cable de la presente invención y cable comparativo
Se usaron pellas de polímero de las composiciones de polímero de prueba, es decir, composición de polímero comprendida en el cable de acuerdo con la presente invención y composición de polímero comprendida en el cable comparativo, para fabricar cables de 10 kV, es decir núcleos de cable, es decir, cable de la presente invención y cable comparativo, sobre una línea de cable piloto de Maillefer de tipo de vulcanización continua de catenaria (CCV). Las pellas de polímero comprenden polietileno y un agente de entrecruzamiento, en este caso peróxido. Los cables producidos tienen un espesor de aislamiento nominal de 3.4 mm obtenido de la composición de polímero o de composición de polímero comparativo, y una capa semiconductora interior, que tiene 1.0 mm de espesor, y una capa semiconductora exterior que tiene 1.0 mm de espesor. Los conductores de los núcleos de cable tienen una sección transversal de 50 mm2 de aluminio trenzado. Los cables, es decir núcleos de cable, fueron fabricados mediante extrusión a través de una cabeza triple. El tubo de curado está compuesto de 4 zonas (Z1, Z2, Z3 y Z4) y la temperatura usada en cada zona para la extrusión del cable fue como sigue: Z1=490 °C, Z2=415 °C, Z3=396 °C y Z4=376 °C. El material semiconductor usado como el material semiconductor interior y exterior fue LE0592 (un material comercialmente semiconductor suministrado por Borealis). Los núcleos de cable fueron fabricados con una velocidad de línea de 5.76 m/min cuando las pellas de polímero de la capa aislante contenían tert-butilcumil-peróxido (TBCP) como peróxido y con una velocidad de línea de 5.2 m/min cuando las pellas de polímero de la aislante contenían 2,5-dimetil-2,5-di(tert-butilperoxi)hexino-3, es decir Trigonox® 145-E85, (T145E85) como peróxido.
Protocolo de análisis por cromatografía de gases (GC), es decir, método para el análisis por GC
Protocolo de análisis por GC de cable, (es decir núcleo de cable, es decir, cable de la presente invención y cable comparativo), es decir, el método de análisis por GC
Un contenido de productos volátiles de descomposición de peróxido, en la presente memoria metano (CH4), es dado en ppm (en peso) y es determinado mediante cromatografía de gases (GC) sobre una muestra tomada de un núcleo de cable que comprende capa(s) entrecruzada(s), es decir del cable de acuerdo con la presente invención y del cable comparativo. La muestra es tomada de un material de capa de una muestra de cable de un cable entrecruzado y enfriado a la salida de una zona de entrecruzamiento/enfriamiento. La salida de la zona de entrecruzamiento/enfriamiento puede ser, por ejemplo, en una salida de un tubo de vulcanización, es decir después de un paso de enfriamiento presurizado ejecutado de una manera que es conocida por una persona experta.
Se corta un espécimen de muestra en forma de torta con un peso de 5 g de la muestra de núcleo de cable, dentro del intervalo de 15 minutos después de que el cable salió de la zona de entrecruzamiento/enfriamiento. La muestra de núcleo de cable comprende aislamiento entrecruzado y capa semiconductoras. Se coloca la muestra obtenida en una botella con espacio de cabeza de 620 ml, con una copa rizada de aluminio con sello de teflón y se la trata con calor a 120 °C durante 3 horas para equilibrar todos los volátiles gaseosos presentes en dicha muestra. A continuación se inyectan en la cromatografía de gases 0.2 ml del gas capturado en la botella de nuestra, en donde se analiza la presencia y contenido de los compuestos volátiles, por ejemplo metano, que se desea medir. Se analizan muestras dobles y el valor reportado del contenido de metano es un promedio de ambos análisis. El instrumento usado en la presente memoria fue un Agilent GC 7890A con una columna de Al2O3/Na2SO4 con las dimensiones de 0.53 mm x 50 m y un espesor de película de 10 pm, suministrada por Plot Ultimetal. Como gas vehículo se utilizó helio y se usó detección por FID.
Método para la determinación de alargamiento en caliente
Método de alargamiento en caliente para muestra de cable, es decir núcleo de cable, es decir, cable de la presente invención y cable comparativo
La elongación por alargamiento en caliente así como la deformación permanente fueron determinadas sobre muestras tomadas del centro de la capa aislante del núcleo de cable, es decir capa(s) del cable entrecruzado de acuerdo con la presente invención y también de un cable entrecruzado comparativo, fabricado como se describe en la presente memoria bajo "fabricación del núcleo de cable". Éstas propiedades fueron determinadas de acuerdo con IEC 60811-507:2012. En la prueba de alargamiento en caliente, se equipa una mancuerna, es decir un espécimen de muestra, del material probado con un peso correspondiente a 20 N/cm<2>. En primer lugar, todos los especímenes de muestra son marcados con líneas de referencia. Desde el centro de cada espécimen de muestra, se trazan dos líneas de referencia (una cada lado). La distancia entre las dos líneas, L0 es 20 mm. Se coloca el espécimen de muestra dentro de un horno a 200 °C con el peso correspondiente a 20 N/cm<2>y después de 15 minutos, se mide la elongación por alargamiento en caliente, como sigue. La distancia entre las líneas de referencia después de 15 min a 200 °C es llamada L1, y es medida. A continuación se calcula la elongación después de 15 min, como sigue: elongación por alargamiento en caliente (%) = ((Ll*100)/L0)-100. A continuación, se retira el peso y se permite que el espécimen de muestra descanse durante 5 minutos a 200 °C. La continuación, se retira del horno el espécimen de muestra y se le enfría hasta temperatura ambiente. Después del enfriamiento se mide la distancia L2 entre las 2 líneas de referencia y se calcula la deformación permanente, como sigue: deformación permanente (%) = (L2*100)/L0)-100. Las mancuernas es decir, los especímenes de muestra, son preparados del centro de la capa aislante del núcleo de cable, de acuerdo con IEC 60811-501:2012 y tienen un espesor de 1 mm.
Parte experimental
Ejemplos
El polietileno
Los polietilenos son todos polietilenos de baja densidad polimerizados en un reactor tubular continuo de alta presión.
Ejemplo 1 de la invención (Ej. inv): (Polímero 1 de la invención (Pol. inv): Polímero de poli(etileno-co-1,7-octadieno) con 0.89 grupos vinilo/1000 átomos de carbono (C), densidad = 923.7 kg/m<3>, MFR2 = 0.92 g/10min), es decir polietileno de la composición de polímero, de cuya composición de polímero se obtiene(n) la(s) capa(s) que están comprendidas en el cable de la presente invención.
Se comprimió etileno con CTA reciclado en un precompresor de 5 pasos y un hipercompresor de 2 pasos, con enfriamiento intermedio para alcanzar la presión inicial de reacción de aproximadamente 2800 bar. El rendimiento total del compresor fue de aproximadamente 30 tons/hora. En el área de compresor se añadieron aproximadamente 3.8 kg/hora de propionaldehído (PA, número CAS: 123-38-6) como agente de transferencia de cadena para mantener un MFR2 de 0.92 g/10 min. Aquí también se añadió 1,7-octadieno al reactor en una cantidad de 89 kg/h. Se calentó a 162 °C la mezcla comprimida, en una sección de precalentamiento de un reactor tubular de alimentación frontal de tres zonas, con un diámetro interior de aproximadamente 40 mm y una longitud total de 1200 metros. Se inyectó una mezcla de iniciadores de peróxido por radicales disponibles comercialmente disuelta en isododecano, justo después del precalentador, en una cantidad suficiente para que la reacción exotérmica de polimerización alcanzara temperaturas pico de aproximadamente 286 °C, después de lo cual se enfrió a aproximadamente 231 °C. Las subsiguientes temperaturas de reacción del segundo y tercer picos fueron 274 °C y 248 °C respectivamente con un enfriamiento intermedio hasta 222 °C. Se redujo la presión de la mezcla de reacción mediante una válvula de golpe, se enfrió y se separó el polímero "Pol. 1 inv." resultante, del gas que no reaccionó.
Ej. 2 inv: (Pol. 2 inv.): Polímero de poli (etileno-co-1,7-octadieno) con 1.33 grupos vinilo/1000 C, densidad = 924.3 kg/m3, MFR2 = 0.94 g/10min), es decir polietileno de la composición de polímero, de cuya composición de polímero, se obtiene(n) la(s) capa(s) que están comprendidas en el cable de la presente invención.
Se comprimió etileno con CTA reciclado en un precompresor de 5 pasos y un hipercompresor de 2 pasos, con enfriamiento intermedio para alcanzar la presión inicial de reacción de aproximadamente 2800 bar. El rendimiento total del compresor fue de aproximadamente 30 tons/hora. En el área de compresor se añadieron aproximadamente 2.3 kg/hora de propionaldehído (PA, número CAS: 123-38-6) como agente de transferencia de cadena para mantener un MFR2 de 0.94 g/10 min. Aquí también se añadió 1,7-octadieno al reactor en una cantidad de 144 kg/h. Se calentó a 160 °C la mezcla comprimida, en una sección de precalentamiento de un reactor tubular de alimentación frontal de tres zonas, con un diámetro interior de aproximadamente 40 mm y una longitud total de 1200 metros. Se inyectó una mezcla de iniciadores de peróxido por radicales disponibles comercialmente disuelta en isododecano, justo después del precalentador, en una cantidad suficiente para que la reacción exotérmica de polimerización alcanzara temperaturas pico de aproximadamente 274 °C, después de lo cual se enfrió a aproximadamente 207 °C. Las subsiguientes temperaturas de reacción del segundo y tercer picos fueron 257 °C y 227 °C respectivamente con un enfriamiento intermedio hasta 211 °C. Se redujo la presión de la mezcla de reacción mediante una válvula de golpe, se enfrió y se separó el polímero "Pol. 2 inv.", del gas que no reaccionó.
Ejemplo 1 comparativo (Ej. comp.): (Polímero 1 comparativo (Pol. comp): polímero de poli (etileno-co-1,7-octadieno) con 0.71 grupos vinilo/1000 C, densidad = 922.3 kg/m3, MFR2 = 0.68 g/10min), es decir, polietileno de composición comparativa de polímero de la cual se obtiene(n) capa(s), comprendidas en un cable.
Se comprimió etileno con CTA reciclado en un precompresor de 5 pasos y un hipercompresor de 2 pasos, con enfriamiento intermedio para alcanzar la presión inicial de reacción de aproximadamente 2900 bar. El rendimiento total del compresor fue de aproximadamente 30 tons/hora. En el área de compresor se añadieron aproximadamente 1.2 kg/hora de propionaldehído (PA, número CAS: 123-38-6) junto con aproximadamente 87 kg propileno/hora, como agentes de transferencia de cadena para mantener un MFR2 de 0.68 g/10 min. Aquí también se añadió 1,7-octadieno al reactor en una cantidad de 56 kg/h. Se calentó a 164 °C la mezcla comprimida, en una sección de precalentamiento de un reactor tubular de alimentación frontal de tres zonas, con un diámetro interior de aproximadamente 40 mm y una longitud total de 1200 metros. Se inyectó una mezcla de iniciadores de peróxido por radicales disponibles comercialmente disuelta en isododecano, justo después del precalentador, en una cantidad suficiente para que la reacción exotérmica de polimerización alcanzara temperaturas pico de aproximadamente 277 °C, después de lo cual se enfrió a aproximadamente 206 °C. Las subsiguientes temperaturas de reacción del segundo y tercer picos fueron 270 °C y 249 °C respectivamente con un enfriamiento intermedio hasta 217 °C. Se redujo la presión de la mezcla de reacción mediante una válvula de golpe, se enfrió y se separó el polímero "Pol. 1 comp.", del gas que no reaccionó.
La composición de polímero y el cable
Se han preparado a escala del laboratorio y se compararon, véase la tabla 1, formulaciones, es decir la composición de polímero a partir de la cual se obtiene(n) capa(s) comprendidas en el cable de acuerdo con la presente invención, usando el polietileno como se describe en la presente memoria y agente de entrecruzamiento, y ejemplos comparativos. El agente de entrecruzamiento fue añadido al polietileno mediante distribución del agente de entrecruzamiento (el agente de entrecruzamiento está en la forma de un líquido) a 70 °C sobre las pellas de polietileno. Las pellas húmedas fueron mantenidas a 80 °C hasta que las pellas secaron. Se seleccionó la cantidad de agente de entrecruzamiento, por ejemplo peróxido para cada polímero, es decir "Pol. inv" 1-2, y "Pol. 1 comp.", de modo que se alcanzó aproximadamente el mismo grado de entrecruzamiento medido por el método para la determinación de alargamiento en caliente (con una carga de 20 N/cm2).
Se usaron pellas de polímero, es decir dicha composición de polímero, usando el polietileno como se describe en la presente memoria, y agente de entrecruzamiento para producir cables para 10 kV, es decir núcleos de cable, sobre una línea de cable piloto de Maillefer del tipo CCV. Los cables tienen un espesor nominal de aislamiento de 3.4 mm (la capa semiconductora interior tiene un espesor de 1.0 mm y la capa semiconductora exterior tiene un espesor de 1.0 mm). La sección transversal del conductor era aluminio trenzado de 50 mm2. El cable fue fabricado mediante extrusión a través de una cabeza triple. El material semiconductor usado como material semiconductor interior y exterior fue LE0592 (un material comercialmente semiconductor suministrado por Borealis). Los núcleos de cable, es decir el cable que comprende capa(s) y cable comparativo que comprende capa(s), fueron fabricados con una velocidad de línea de 5.76 m/min cuando el peróxido usado en la capa aislante fue TBCP y con una velocidad de línea de 5.2 m/min cuando el peróxido usado en la capa aislante fue Trigonox® 145-E85 (T145E85).
El contenido de productos volátiles de descomposición de peróxido, en este caso metano, es medido de acuerdo con el método de análisis por GC, y es determinado mediante G<c>sobre un espécimen de muestra con forma de torta, con un peso de 5 g. El espécimen de muestra en forma de torta es cortado de un cable que comprende capa(s) entrecruzada(s) es decir, del cable de acuerdo con la presente invención y de un cable comparativo. Es decir, el espécimen de muestra es cortado de capa(s) entrecruzada(s) de un cable entrecruzado y enfriado. El espécimen de muestra comprende capas semiconductoras y aislantes.
Para la determinación de elongación por alargamiento en caliente, es decir, el método para la determinación de alargamiento en caliente, se toman muestras del centro de la capa aislante del núcleo de cable, es decir, del cable entrecruzado de acuerdo con la presente invención y también de un cable comparativo entrecruzado. Es decir, se equipa una mancuerna de un material de prueba, es decir, de las muestras para determinación de elongación por alargamiento en caliente, con un peso correspondiente a 20 N/cm2
Tabla 1
Los ejemplos muestran sorprendentemente que las capa(s) del cable de acuerdo con la presente invención, en donde la(s) capa(s) es/son obtenida(s) de la composición de polímero, alcanza(n) excelentes niveles de entrecruzamiento (<175 % de elongación por alargamiento en caliente) mientras forman < 200 ppm de metano. Los ejemplos comparativos forman todos más de 200 ppm de metano cuando son entrecruzados hasta un nivel técnicamente equivalente. Así, las composiciones de polímero de la presente invención, en donde la composición de polímero contiene una cantidad total de grupos vinilo que es B grupos vinilo por 1000 átomos de carbono y comprende un agente de entrecruzamiento en una cantidad que es Z % en peso, son especialmente adecuadas para aplicaciones finales donde existe una necesidad de un sistema que combine un sistema altamente entrecruzado, con la formación simultánea de pocos productos volátiles de descomposición, típicamente metano. De acuerdo con ello, sorprendentemente se alcanza un sistema altamente entrecruzado, incluso cuando se usa una cantidad comparativamente pequeña de agente de entrecruzamiento, por ejemplo, peróxido, por ejemplo, TBCP o T145E85, de acuerdo con la presente invención, en la composición de polímero que contiene una cantidad total de grupos vinilo que es B grupos vinilo por 1000 átomos de carbono. Así, usando una cantidad comparativamente baja de TBCP o T145E85, es decir el agente de entrecruzamiento, en una cantidad de Z < Z2, en donde Z2 es 0.60, se logran niveles sorprendentemente buenos de entrecruzamiento, medidos por el alargamiento en caliente (<100% elongación por alargamiento en caliente), mediante las composiciones de polímero de la presente invención. En contraste, las composiciones comparativas de polímero, que contienen una menor cantidad total de grupos vinilo, requieren por lo menos 0.6 % en peso del agente de entrecruzamiento, en este caso TBCP o T145E85, para lograr suficientes niveles de entrecruzamiento que conducen a la formación de más productos volátiles de descomposición, típicamente metano.
Además, inesperadamente se ha mostrado que el cable de acuerdo con la presente invención, con capa obtenida de dicha composición de polímero exhibe niveles sorprendentemente bajos de metano durante el entrecruzamiento, mientras al mismo tiempo se mantiene un nivel técnicamente deseable de grado de entrecruzamiento del cable, usando dicha cantidad relativamente baja del agente de entrecruzamiento, es decir, Z % en peso, como se define en la presente memoria. Los agentes de entrecruzamiento pueden ser, por ejemplo, peróxidos, que son bien conocidos en la técnica
Además, el cable de acuerdo con la presente invención, con capa obtenida de la composición de polímero, en donde la composición de polímero contiene la cantidad total comparablemente mayor de grupos vinilo, B, combina sorprendentemente en una composición de polímero, buena aptitud para el procesamiento, por ejemplo capacidad para fluir asociada con un mayor MFR2, con excelente resistencia al combamiento asociada generalmente solo con materiales que tienen un MFR2 comparable mente menor.
Claims (22)
1. Un cable que comprende capa(s), en donde la(s) capa(s) es/son obtenida(s) de una composición de polímero, en donde la composición de polímero comprende un polietileno y un agente de entrecruzamiento, caracterizado porque la composición de polímero contiene una cantidad total de grupos vinilo que es B grupos vinilo por 1000 átomos de carbono, y B1 < B, en donde Bi es 0.88, cuando es medido antes del entrecruzamiento de acuerdo con el método ASTM D6248-98; y porque el agente de entrecruzamiento está presente en una cantidad que es Z % en peso, antes del entrecruzamiento, sobre la base de la cantidad total (100 % en peso) de la composición de polímero, y Z < Z2, en donde Z2 es 0.60.
2. Un cable de acuerdo con de acuerdo con la reivindicación 1, en donde el polietileno es insaturado.
3. Un cable de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en donde B1 es 0.90.
4. Un cable de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en donde Z2 es 0.58, 0.56, 0.54, 0.52, 0.50, 0.48, 0.46, 0.44, 0.42 o 0.40.
5. Un cable de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, que comprende capa(s) en donde dicha(s) capa(s) es/son entrecruzada(s), y la descomposición del agente de entrecruzamiento durante el entrecruzamiento da como resultado un contenido menor que 200 ppm de metano, cuando es medido de acuerdo con el método de análisis por GC.
6. Un cable de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en donde dicha(s) capa(s) es/son entrecruzada(s) y tiene(n) una elongación por alargamiento en caliente, con una carga de 20 N/cm2, que es menor que 175 %, cuando es medida de acuerdo con el método para la determinación del alargamiento en caliente.
7. Un cable de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en donde dicha(s) capa(s) es/son entrecruzada(s) y tiene(n) una elongación por alargamiento en caliente, con una carga de 20 N/cm2, que es menor que 130 %, cuando es medida de acuerdo con el método para la determinación del alargamiento en caliente.
8. Un cable de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en donde el polietileno es un polímero LDPE insaturado.
9. Un cable de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en donde el polietileno es un copolímero de un monómero con por lo menos un comonómero poliinsaturado y con cero, uno o más otros comonómero(s) y en donde dicha cantidad total de grupos vinilo (B) presentes en la composición de polímero incluye grupos vinilo que se originan en dicho por lo menos un comonómero poliinsaturado, por ejemplo dieno.
10. Un cable de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en donde el polietileno es un copolímero de un monómero con por lo menos un comonómero poliinsaturado, en donde el comonómero poliinsaturado es una cadena recta de carbono con por lo menos 8 átomos de carbono y por lo menos 4 átomos de carbono entre los enlaces dobles no conjugados, de los cuales por lo menos uno es terminal, por ejemplo, dieno Ce a C14 no conjugado, seleccionado por ejemplo de 1,7-octadieno, 1,9-decadieno, 1,11-dodecadieno, 1,13-tetradecadieno, o sus mezclas.
11. Un cable de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en donde el polietileno es un copolímero de etileno y 1,7-octadieno.
12. Un cable de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en donde el polietileno es un homopolímero o copolímero de polietileno de baja densidad (LDPE), por ejemplo un copolímero LDPE de etileno con uno o más comonómero(s) poliinsaturado(s) y con cero, uno o más otros comonómero(s).
13. Un cable de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en donde
B < B2 y B2 es 3.0 y Z1 < Z < Z2, en donde Z1 es 0.01.
14. Un cable de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en donde B1 es 0.95, 1.00, 1.05, 1.10, 1.15, 1.20, 1.25 o 1.30.
15. Un cable de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en donde el polietileno contiene una cantidad total de grupos vinilo que es P grupos vinilo por 1000 átomos de carbono, en donde P1 < P < P2 y, P1 es 0.89 y P2 es 3.0, preferiblemente en donde P1 es 0.90 y P2 es 1.5
16. Un cable de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en donde la composición de polímero satisface simultáneamente lo siguiente:
P1 < P< P2 en donde P1 es 0.89 y P2 es 3.0;
Z1 < Z < Z2 en donde Z1 es 0.15 y Z2 es 0.60; y
Ai < A < A2 en donde A 1 es 0.15 y A2 es 3.0.
17. Un cable de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en donde la composición de polímero satisface simultáneamente lo siguiente:
Pi < P < P2 en donde Pi es 0.9 y P2 es 1.5;
Zi < Z < Z2 en donde Zi es 0.25 y Z2 es 0.50; y
Ai < A < A2 en donde Ai es 0.60 y A2 es 2.5.
18. Un cable de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en donde el agente de entrecruzamiento comprende peróxido.
19. Un cable de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en donde el cable es un cable de potencia.
20. Un proceso para fabricar un cable de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, proceso que comprende el uso de una composición de polímero como se define en cualquier reivindicación precedente.
21. Un proceso de acuerdo con la reivindicación 20, en donde dicho cable es un cable de potencia y en donde dicho proceso comprende los pasos de:
aü) mezcla en estado fundido de una composición de polímero como se define en cualquiera de las reivindicaciones i a i7 , opcionalmente junto con otros componentes;
a) aplicación de la mezcla fundida obtenida en el paso a0) sobre un conductor para formar por lo menos una capa.
22. El proceso de acuerdo con la reivindicación 2 i, en donde dicho cable es un cable de potencia entrecruzado y en donde dicho proceso comprende además el paso de:
b) entrecruzamiento de la por lo menos una capa de cable obtenida del paso a)
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