CABLE QUE PRESENTA UNA CANTIDAD REDUCIDA DE COMPONENTES VOLÁTILES.
Cable que comprende uno o varios conductores aislados que están incorporados en una composición de almohadillado que comprende a) una resina polimérica (A),
y b) una carga inorgánica (B), en la que la resina polimérica (A) comprende una olefina homo- y/o copolímera (A.1) que tiene un promedio de peso de los pesos moleculares Mw de 10.000 g/mol o superior, y una distribución de pesos moleculares MWD de 5 o inferior
Tipo: Patente Europea. Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: E07017915.
Solicitante: BOREALIS TECHNOLOGY OY.
Nacionalidad solicitante: Finlandia.
Dirección: P.O. BOX 330 06101 PORVOO FINLANDIA.
Inventor/es: SULTAN, BERNT-AKE, ROBINSON,JAMES ELLIOTT, Loyens,Wendy, Lieber,Susanna, Baur,Herbert.
Fecha de Publicación: .
Fecha Solicitud PCT: 12 de Septiembre de 2007.
Clasificación Internacional de Patentes:
- H01B3/44B
Clasificación PCT:
- H01B3/44 ELECTRICIDAD. › H01 ELEMENTOS ELECTRICOS BASICOS. › H01B CABLES; CONDUCTORES; AISLADORES; ,o EMPLEO DE MATERIALES ESPECIFICOS POR SUS PROPIEDADES CONDUCTORAS, AISLANTES O DIELECTRICAS (empleo por las propiedades magnéticas H01F 1/00; guías de ondas H01P). › H01B 3/00 Aisladores o cuerpos aislantes caracterizados por el material aislante; Empleo de materiales por sus propiedades aislantes o dieléctricas. › resinas vinílicas; resinas acrílicas (siliconas H01B 3/46).
Países PCT: Austria, Bélgica, Suiza, Alemania, Dinamarca, España, Francia, Reino Unido, Grecia, Italia, Liechtensein, Luxemburgo, Países Bajos, Suecia, Mónaco, Portugal, Irlanda, Eslovenia, Finlandia, Rumania, Chipre, Lituania, Letonia, Ex República Yugoslava de Macedonia, Albania.
PDF original: ES-2359438_T3.pdf
Fragmento de la descripción:
La presente invención se refiere a un cable que comprende uno o varios conductores aislados que están incorporados en una composición de un almohadillado que comprende un polímero y una carga inorgánica con propiedades ignífugas mejoradas.
Un cable eléctrico típico comprende generalmente uno o varios conductores en el interior del núcleo de un cable que está rodeado opcionalmente por varias capas de materiales poliméricos. En particular, la fabricación de cables eléctricos de potencia para tensiones bajas, es decir, tensiones por debajo de 6 kV, o cables de control, de ordenador y de telecomunicaciones, comprende habitualmente un conductor que está rodeado por una capa de aislante de material polimérico. De forma opcional, uno o varios de dichos conductores aislados están rodeados por una protección exterior común, la envolvente o funda.
En especial, en cables que comprenden más de un conductor aislado, habitualmente está presente una denominada almohadilla entre los conductores aislados y la capa de protección exterior común. El objeto de dicha almohadilla es múltiple. Por ejemplo, llena los intersticios entre los conductores aislados y la protección exterior, de modo que permite una sección transversal redonda del cable, es utilizada, por ejemplo, para la incorporación de pantallas, cintas, etc., protege el cable contra daños mecánicos y cierra de forma estanca el cable contra la penetración del agua.
En general, en el caso de cables y conductores utilizados en construcciones tales como edificios, industrias, vehículos, buques, túneles, etc. se requiere una buena resistencia anti-incendio. Sin embargo, los polímeros, en especial las poliolefinas que se utilizan en los cables y conductores son, de forma intrínseca, materiales combustibles.
La patente USA No 6.270.856 B1 da a conocer un cable de potencia que tiene, por lo menos, una capa de polímero como capa conductora, protectora o aislante, que está fabricada de un copolímero de etileno en el que el etileno está polimerizado, por lo menos, con un comonómero escogido tanto entre alfa-olefinas C3 a C20, como polienos C3 a C20, o ambos, cuyo polímero tiene una distribución de pesos moleculares comprendida dentro de una gama aproximadamente de 1,5 a 30, mientras que la distribución del peso molecular es extremadamente limitada (Mw/Mn aproximadamente de 2).
El documento EP-A-1 731 565 da a conocer una composición de un polímero que comprende una resina de base poliolefina que comprende, por lo menos, una primera fracción de una olefina homo- o copolímera y una segunda fracción de una olefina homo- o copolímera, en la que el promedio de peso de los pesos moleculares de la primera fracción es menor que el promedio de peso de los pesos moleculares de la segunda fracción, y puede incorporar, por lo menos, un aditivo escogido entre un copolímero polar, un polietileno de densidad baja, un éter y/o un grupo éster que contenga un aditivo. La poliolefina puede tener una distribución de pesos moleculares comprendida dentro de una gama de 4 a 15. Como aditivo, puede añadirse una carga inorgánica. La composición anterior del polímero puede estar encerrada en una capa de aislamiento de un cable sin variaciones en el grosor.
Por consiguiente, es un objetivo de la presente invención la mejora de las propiedades ignífugas de un cable que comprende un conductor aislado y una almohadilla que rodea el conductor o conductores. Habitualmente el cable tiene un revestimiento exterior, denominado asimismo funda, para la protección mecánica. Al mismo tiempo, el cable debería tener unos costes de fabricación reducidos y una buena capacidad para ser procesado, así como propiedades mecánicas.
En el pasado, se ha prestado comparativamente poca atención al almohadillado en lo que se refiere a sus efectos en las propiedades ignífugas de un cable. Se ha descubierto actualmente que las propiedades ignífugas de un cable que comprende uno o varios conductores aislados y una almohadilla, pueden mejorar si se reduce la presencia de productos volátiles combustibles y/o de peso molecular bajo en la almohadilla.
Por consiguiente, según un primer aspecto, la presente invención da a conocer un cable que comprende uno o varios conductores aislados que están incorporados en la composición de una almohadilla, que comprende
a) una resina de polímero (A) y
b) una carga inorgánica (B),
en la que la resina de polímero (A) comprende una olefina homo- o copolímera (A.1) que tiene un promedio de peso de los pesos moleculares Mw de 10.000 g/mol o superior, y una distribución del peso molecular MWD de 5 o inferior.
Según un segundo aspecto, la presente invención da a conocer un cable tal como el definido anteriormente, en el que la velocidad de liberación de calor HRR de la composición de la almohadilla, en cualquier momento dentro de un periodo de 0 segundos a 200 segundos después de la ignición, no sobrepasa un máximo de 80 kW medida con calorimetría de conos según ISO 5660-1.
En una realización preferente del cable según el segundo aspecto de la invención, la resina de polímero (A) comprende una olefina homo- y/o copolímera (A.1) que tiene un promedio de peso de los pesos moleculares Mw de 10.000 g/mol o superior y una distribución del peso molecular MWD de 5 o inferior.
A continuación, se describirán características y realizaciones preferentes del cable de acuerdo tanto con el primero como con el segundo aspecto de la invención.
La expresión “resina de polímero” se pretende que indique todos los componentes poliméricos orgánicos de la composición de la almohadilla. Los componentes poliméricos orgánicos adecuados para formar la resina
(A) incluyen poliolefinas, poliésteres, poliéteres, poliuretanos y polímeros elastoméricos tales como, por ejemplo, caucho de etileno/propileno (EPR), caucho monómero de etileno-propileno-dieno (EPDN), elastómero termoplástico (TPE), caucho de butilo (BR) y caucho de acrilonitrilo (NBR).
Asimismo pueden utilizarse polímeros reticulables de silano, es decir, polímeros preparados utilizando monómeros insaturados de silano que tengan grupos hidrolizables que pueden reticularse mediante hidrólisis y condensación para formar grupos silanol en presencia de agua y, de forma opcional, un catalizador de condensación del silanol.
Además, a la composición mencionada anteriormente, pueden añadirse componentes de bajo peso molecular (“low molecular”) tales como ceras, aceites de parafina, estearatos, etc. con el objeto de mejorar la capacidad de procesamiento. No obstante, preferentemente, no se utilizan dichos materiales ya que tienen un impacto negativo en las propiedades ignífugas.
En una realización preferente, la resina (A) de polímero comprende olefinas homo- y/o copolímeras. Pueden citarse, por ejemplo, homo- y/o copolímeros de etileno, de propileno, de alfa-olefinas y polímeros de butadieno o de isopreno.
La olefina homo- y/o copolímera (A.1) tiene preferentemente un promedio de peso de los pesos moleculares Mw de 15.000 g/mol o superior, más preferentemente tiene un promedio de peso de los pesos moleculares Mw de 25.000 g/mol o superior, e incluso más preferentemente un promedio de peso de los pesos moleculares Mw de
35.000 g/mol o superior.
Además, la olefina homo- y/o copolímera (A.1) tiene preferentemente una distribución de los pesos moleculares MWD de 4,5 o inferior, más preferentemente de 4,0 o inferior, aún más preferentemente de 3,5 o inferior y muy preferente de 3 o inferior.
Preferentemente, la olefina homo- y/o copolímera (A.1) se fabrica en un proceso que utiliza un catalizador de polimerización metalocena.
La proporción en peso de la olefina homo-y/o copolímera (A.1) con respecto a todos los demás constituyentes de la resina de polímero (A) es, preferentemente, de 5:1 a 1:5, más preferentemente de 3:1 a 1:3.
Los homo- y los copolímeros de etileno adecuados incluyen polietileno de densidad baja, polietileno lineal de densidad baja, media y alta, y polietileno de muy baja densidad.
En una realización adicional preferente de la invención, la resina (A) de polímero comprende y, más preferentemente, se compone de un copolímero polar (A.2), que tiene grupos polares escogidos entre ácido acrílico, ácido metacrílico, acrilatos, metacrilatos, acrilonitrilo, acetatos o acetatos de vinilo y similares.
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Reivindicaciones:
1. Cable que comprende uno o varios conductores aislados que están incorporados en una
composición de almohadillado que comprende a) una resina polimérica (A), y b) una carga inorgánica (B),
en la que la resina polimérica (A) comprende una olefina homo- y/o copolímera (A.1) que tiene un promedio de peso de los pesos moleculares Mw de 10.000 g/mol o superior, y una distribución de pesos moleculares MWD de 5 o inferior.
2. Cable, según la reivindicación 1, en el que la velocidad de liberación de calor HRR de la composición de la almohadilla en cualquier momento dentro del periodo de 0 a 200 segundos después de la ignición no sobrepasa un máximo de 80 kW, medida con calorimetría de conos, según ISO 5660-1.
3. Cable, según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que la olefina homo- y/o copolímera (A.1) tiene un promedio de peso de los pesos moleculares Mw de 25.000 g/mol o superior.
4. Cable, según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que la olefina homo- y/o copolímera (A.1) tiene una distribución de pesos moleculares MWD de 4,5 o inferior.
5. Cable, según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que la cantidad de resina de polímero (A) es del 5 al 60% en peso.
6. Cable, según la reivindicación 5, en el que la cantidad de resina de polímero (A) es del 5 al 30% en peso.
7. Cable, según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que la proporción de olefina homoy/o copolímera (A.1) con respecto a todos los demás constituyentes de la resina de polímero (A) es de 5:1 a 1:5.
8. Cable, según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que la proporción de la carga inorgánica (B) es del 40 al 95% en peso, en base a la composición total de la almohadilla.
9. Cable, según la reivindicación 8, en el que la proporción de la carga inorgánica (B) es del 50 al 95% en peso, en base a la composición total de la almohadilla.
10. Cable, según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que la carga inorgánica (B) comprende un hidróxido y/o un compuesto hidratado (B.1).
11. Cable, según la reivindicación 10, en el que la carga inorgánica (B) comprende además un compuesto no hidróxido y/o no hidratado (B.2).
12. Cable, según la reivindicación 11, en el que la proporción en peso del hidróxido y/o del compuesto
o compuestos hidratados (B.1) con respecto a los compuestos no hidróxidos y/o no hidratados (B.2) en la carga inorgánica (B) es de (85:15) a (15:85).
13. Cable, según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que el cable comprende además una capa de protección ignífuga.
14. Cable, según la reivindicación 13, en el que la capa de protección ignífuga comprende una composición de polímero que comprende i) una resina polimérica de base (I) ii) un compuesto (II) que contiene un grupo silicona, y iii) un componente inorgánico (III). 15. Cable, según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que el cable es un cable de baja tensión. 16. Utilización de una composición que comprende a) una resina de polímero (A), y b) una carga inorgánica (B).
en la que la resina de polímero (A) comprende una olefina homo-y/o copolímera (A.1) que tiene un promedio de peso de los pesos moleculares Mw de 10.000 g/mol o superior y una distribución MWD de pesos moleculares de 4,5 o inferior, como almohadilla para uno o varios conductores aislados de un cable.
17. Utilización, según la reivindicación 16, en la que la velocidad de liberación de calor HRR de la composición en cualquier momento dentro del periodo de tiempo desde 0 a 200 s después de la ignición no sobrepasa un máximo de 80 kW, medida con calorimetría de conos según ISO 5660-1.
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