Una composición de poliolefina que comprende

(i) una poliolefina (A)

(ii) un derivado de benzofenona (B) que comprende,

preferiblemente consiste en, la unidad estructural según la siguiente fórmula (I):

en donde

uno o más de los átomos de carbono en los anillos de fenilo a los que está unido el residuo R1, R2, R3, R4, R5, R6, R7, R8, R9 o R10 también puede ser un heteroátomo, tal como N, en cuyo caso el respectivo residuo R1, R2, R3, R4, R5, R6, R7, R8, R9 o R10 no está presente;

R1, R2, R3, R4, R5, R6, R7, R8, R9 y R10 son independientemente hidrógeno o un grupo hidrocarbilo que puede contener heteroátomos;

o al menos dos de dichos R1, R2, R3, R4, R5, R6, R7, R8, R9 y R10 junto con los átomos de anillo del sistema de anillos de la fórmula (I) a los que están unidos, forman un anillo adicional aromático o no aromático fusionado al sistema de anillos de fórmula (I), y en donde el sistema de anillos de fórmula (I) con dicho al menos un anillo adicional fusionado puede tener además de uno a ocho sustituyentes, R1' a R'8, cada uno de los cuales se selecciona independientemente de los mismos dichos grupos que R1 a R10; y

n = de 1 a 10;

siempre que

al menos uno de dichos R1, R2, R3, R4, R5, R6, R7, R8, R9 o R10, o si están presentes, al menos uno de dichos R1' a R8', sea un grupo hidrocarbilo que puede contener heteroátomos y que contiene un grupo amino, en donde el grupo hidrocarbilo se selecciona de -N(R11)(R12) y -Ar-N(R11)(R12), en donde R11 y R12 son independientemente grupos hidrocarbilo que pueden contener heteroátomos y Ar es un grupo arilo que puede contener heteroátomos, en donde R11 y R12 independientemente contienen de 4 a 30 átomos de carbono.

Composición de poliolefina para cables de tensión media/alta/extra alta que comprenden un estabilizador de tensión de tipo benzofenona La presente invención se refiere a una composición de poliolefina con resistencia a la descarga eléctrica mejorada, a un alambre o cable, en particular a un cable de tensión media, alta o extra alta, que comprende tal composición, y al uso de tal composición para la producción de un alambre o cable, en particular un cable de tensión media, alta o extra alta.

Un cable de energía eléctrica de media tensión típico, habitualmente usado para tensiones de 6 a 36 kV, un cable de alta tensión típico usado para tensiones mayores de 36 kV, y un cable de extra alta tensión típico usado para tensiones mayores de 220 kV, comprende uno o más conductores en un núcleo de cable que está rodeado por varias capas de materiales poliméricos, incluyendo una capa semiconductora interna, seguida por una capa aislante, y después por una capa semiconductora externa. Estas capas normalmente están entrecruzadas. A estas capas se les pueden añadir capas adicionales, tales como una cinta metálica o una capa protectora de alambre, pantallas y, por último, capa (s) de revestimiento más externa (s) . Las capas del cable se basan en diferentes tipos de composiciones poliméricas. Como materiales aislantes, actualmente se usan predominantemente poliolefinas entrecruzadas como polietileno de baja densidad entrecruzado.

Es un fin constante de los fabricantes de cables aumentar la resistencia a la descarga eléctrica de los materiales de cables, en particular los materiales aislantes de cables, para alcanzar mayor seguridad o desarrollar nuevas construcciones de cables donde el aislamiento se somete a mayor esfuerzo. Los defectos en el aislamiento ponen un límite sobre el espesor de aislamiento mínimo y por tanto al esfuerzo de diseño eléctrico máximo aplicado al cable. Se sabe que reducir la cantidad de contaminantes en el material aislante asegura una alta fiabilidad en las construcciones de cables de alta tensión. Sin embargo, actualmente ya usan materiales superlimpios para aislamiento y las mejoras en la resistencia a la descarga eléctrica por la reducción adicional de contaminantes están asociadas con un aumente significativo en el coste.

Se sabe además que usar aditivos activos, es decir los denominados estabilizadores de tensión, aumenta la resistencia a la descarga eléctrica de los materiales aislantes del cable. Por ejemplo, en el documento US 3.482.033 se divulga el uso de una mezcla de aceite de hidrocarburo no volátil de alto contenido aromático o un hidrocarburo muy aromático de baja fusión junto con estabilizadores de tensión activos tales como polihalopolifenilos o aromáticos que contienen grupo nitro.

El documento US 2003/0013780 A1 divulga una composición de olefina termoplástica que incluye un componente básico de poliolefina termoplástica y al menos un fotoiniciador que puede ser un compuesto benzofenona tal como, por ejemplo, una cetona de Michler.

La patente de EE UU no. 1.787.065 se refiere a un método de tratamiento de caucho y el uso de benzofenonas para disminuir el deterioro del caucho para la fabricación de neumáticos.

El documento JP-A-60-112840 divulga composiciones de caucho en las que se incorporan aminobenzofenonas sustituidas como aditivos en la fabricación de neumáticos para disminuir la resistencia a la rodadura y para mejorar el rendimiento de frenada sobre carretera mojada.

Además, se conocen los estabilizadores de tensión del documento WO 01/08166. En este documento, se divulgan estabilizadores de tensión basados en benzofenona como molécula núcleo sustituida con grupos alquilo, arilo, alcoxi y ariloxi.

Sin embargo, todavía existe la necesidad para estabilizadores de tensión que mejoren la resistencia a la descarga eléctrica de composiciones de poliolefina usadas para aislamiento de cables de tensión media/alta/extra alta. Tales compuestos estabilizadores de tensión habitualmente deben tener un potencial de ionización bajo para disminuir la energía de electrones de alta energía y por tanto aumentar la resistencia a la descarga eléctrica de forma eficaz (véase, por ejemplo, A.C. Ashcraft, A.M. Eichhorn y S.R.G., "Laborator y Studies of Treeing in Solid Dielectrics and Voltage Stabilization of Polyethylene" presentedado como I.E.E.E. International Symposium on Electrical Insulation, Montreal, Canadá, 1976) .

Al mismo tiempo, los compuestos deben ser solubles en la poliolefina, habitualmente polietileno entrecruzado, usada como polímero matriz en la composición y, además, deben mostrar tendencia de migración baja, de modo que la pérdida del compuesto en el material aislante con el tiempo sea tan baja como sea posible.

Aún más, como las composiciones aislantes habitualmente son poliolefinas entrecruzadas, el estabilizador de tensión debe ser compatible tanto como sea posible con los agentes de entrecruzamiento comúnmente usados, tales como peróxidos orgánicos, de modo que, por una parte, el proceso de entrecruzamiento no esté afectado negativamente y, por otra parte, el estabilizador de tensión no reaccione o se descomponga lo que reduciría su eficacia o incluso, en el peor caso, lo haría inactivo. Por supuesto, el estabilizador de tensión también debe ser compatible en este sentido con respecto a todos los otros componentes de la composición de poliolefina.

Por tanto, es un objeto proporcionar un estabilizador de tensión para mejorar la resistencia a la descarga eléctrica de una composición de poliolefina, en especial para el uso como una composición aislante en un cable de tensión media/alta/extra alta, que tiene las propiedades mencionadas anteriormente, en particular proporciona una mejora significativa en la descarga eléctrica, preferiblemente tiene también una buena solubilidad en la matriz de poliolefina y una baja tendencia de migración, y más preferiblemente es compatible con respecto a otros componentes de la composición de poliolefina, en particular con agentes de entrecruzamiento.

Se ha encontrado ahora sorprendentemente que los objetos anteriores se pueden alcanzar mediante el uso de un derivado de benzofenona, que comprende uno o más sustituyentes en los grupos fenilo de la molécula de benzofenona que comprende un grupo amino, como compuesto estabilizador de tensión.

Por tanto, la presente invención proporciona una composición de poliolefina que comprende

(i) una poliolefina (A) ,

(ii) un derivado de benzofenona (B) que comprende, preferiblemente consiste en, la unidad estructural según la

en donde uno o más de los átomos de carbono en los anillos de fenilo a los que está unido el residuo R1, R2, R3, R4,

25 R5, R6, R7, R8, R9 o R10 también puede ser un heteroátomo, tal como N, en cuyo caso el respectivo residuo R1, R2, R3, R4, R5, R6, R7, R8, R9 o R10 no está presente;

R1, R2, R3, R4, R5, R6, R7, R8, R9 y R10 son independientemente hidrógeno o un grupo hidrocarbilo que puede contener heteroátomos;

o al menos dos de dichos R1, R2, R3, R4, R5, R6, R7, R8, R9 y R10 junto con los átomos de anillo del sistema de anillos de la fórmula (I) a los que están unidos, forman un anillo adicional aromático o no aromático fusionado al sistema de anillos de fórmula (I) , y en donde el sistema de anillos de fórmula (I) con dicho al menos un anillo adicional fusionado puede tener además de uno a ocho sustituyentes, R1' a R'8, cada uno de los cuales se selecciona independientemente de dichos mismos grupos que R1 a R10; y n = de 1 a 10;

siempre que 40

(i) al menos uno de dichos R1, R2, R3, R4, R5, R6, R7, R8, R9 o R10, o si están presentes, al menos uno de dichos R1' a R8', sea un grupo hidrocarbilo que puede contener heteroátomos y que contiene un grupo amino, en donde el grupo hidrocarbilo se define como en la reivindicación 1.

45 El término “grupo hidrocarbilo” indica cualquier sustituyente que está compuesto de átomos de carbono e hidrógeno independientemente del grado de saturación, por ejemplo, grupos alquilo, grupos alquenilo, grupos alquinilo y grupos aromáticos compuestos de C y H. Donde se indica que el grupo hidrocarbilo puede contener heteroátomos estos son átomos diferentes de C y H, tales como Si, N, P, O o S, típicamente N u O.

50 Se ha determinado que el uso de los compuestos anteriores como estabilizadores de tensión da composiciones de poliolefina aislantes con resistencia a la descarga eléctrica significativamente... [Seguir leyendo]

en donde uno o más de los átomos de carbono en los anillos de fenilo a los que está unido el residuo R1, R2,

15 R3, R4, R5, R6, R7, R8, R9 o R10 también puede ser un heteroátomo, tal como N, en cuyo caso el respectivo residuo R1, R2, R3, R4, R5, R6, R7, R8, R9 o R10 no está presente;

R1, R2, R3, R4, R5, R6, R7, R8, R9 y R10 son independientemente hidrógeno o un grupo hidrocarbilo que puede contener heteroátomos;

o al menos dos de dichos R1, R2, R3, R4, R5, R6, R7, R8, R9 y R10 junto con los átomos de anillo del sistema de anillos de la fórmula (I) a los que están unidos, forman un anillo adicional aromático

o no aromático fusionado al sistema de anillos de fórmula (I) , y en donde el sistema de anillos de fórmula (I) con dicho al menos un anillo adicional fusionado puede tener además de uno a ocho

sustituyentes, R1' a R'8, cada uno de los cuales se selecciona independientemente de los mismos dichos grupos que R1 a R10; y n = de 1 a 10;

siempre que al menos uno de dichos R1, R2, R3, R4, R5, R6, R7, R8, R9 o R10, o si están presentes, al menos uno de dichos R1' a R8', sea un grupo hidrocarbilo que puede contener heteroátomos y que contiene un grupo amino, en donde el grupo hidrocarbilo se selecciona de –N (R11) (R12) y –Ar

N (R11) (R12) , en donde R11 y R12 son independientemente grupos hidrocarbilo que pueden contener heteroátomos y Ar es un grupo arilo que puede contener heteroátomos, en donde R11 y R12 independientemente contienen de 4 a 30 átomos de carbono.

2. Composición de poliolefina según la reivindicación 1 en donde R11 y R12, son independientemente un grupo 40 arilo o alquilo.

3. Composición de poliolefina según la reivindicación 2 en donde R11 y R12 son independientemente un grupo alquilo lineal, que puede o no contener un grupo funcional en el extremo.

45 4. Composición de poliolefina según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, en donde R11 y R12 independientemente contienen de 5 a 20 átomos de carbono.

5. Composición de poliolefina según cualquiera de las reivindicaciones precedentes en donde n en la fórmula (I)

es 1 o 2. 50

6. Composición de poliolefina según la reivindicación 5 en donde n en la fórmula (I) es 1.

7. Una mezcla maestra que comprende

55 (i) un polímero matriz en una cantidad del 50% en peso o más, y (ii) un derivado de benzofenona (B) que comprende, preferiblemente consiste en, la unidad estructural según la siguiente fórmula (I) :

en donde uno o más de los átomos de carbono en los anillos de fenilo a los que está unido el residuo R1, R2, R3, R4, R5, R6, R7, R8, R9 o R10 también puede ser un heteroátomo, tal como N, en cuyo caso el respectivo residuo R1, R2, R3, R4, R5, R6, R7, R8, R9 o R10 no está presente;

R1, R2, R3, R4, R5, R6, R7, R8, R9 y R10 son independientemente hidrógeno o un grupo hidrocarbilo que puede contener heteroátomos;

o al menos dos de dichos R1, R2, R3, R4, R5, R6, R7, R8, R9 y R10 junto con los átomos de anillo del sistema de anillos de la fórmula (I) a los que están unidos, forman un anillo adicional aromático

o no aromático fusionado al sistema de anillos de fórmula (I) , y en donde el sistema de anillos de fórmula (I) con dicho al menos un anillo adicional fusionado puede tener además de uno a ocho sustituyentes, R1' a R'8, cada uno de los cuales se selecciona independientemente de los mismos dichos grupos que R1 a R10; y

n = de 1 a 10;

siempre que al menos uno de dichos R1, R2, R3, R4, R5, R6, R7, R8, R9 o R10, o si están presentes, al menos uno de dichos R1' a R8', sea un grupo hidrocarbilo que puede contener heteroátomos y que contiene un grupo amino, en donde el grupo hidrocarbilo se selecciona de –N (R11) (R12) y –ArN (R11) (R12) , en donde R11 y R12 son independientemente grupos hidrocarbilo que pueden contener heteroátomos y Ar es un grupo arilo que puede contener heteroátomos, en donde R11 y R12 independientemente contienen de 4 a 30 átomos de carbono.

8. Un cable que comprende una capa hecha de una composición de poliolefina según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6.

9. Cable según la reivindicación 8 en donde el cable es un cable de media, alta o extra alta tensión que comprende una capa semiconductora interna, una capa aislante y una capa semiconductora externa.

10. Cable según la reivindicación 9 en donde al menos la capa aislante está hecha de una composición de poliolefina según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6.

11. Cable según cualquiera de las reivindicaciones 8 a 10 que un cable de media, alta o extra alta tensión.

12. Uso de una composición de poliolefina según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6 para la producción de una capa de un cable.

13. Uso de una mezcla maestra según la reivindicación 7 para la producción de una capa de un cable.

14. Una composición de poliolefina que comprende un compuesto estabilizador de tensión según la fórmula (I) como se define en la reivindicación 1 y que tiene una estabilidad de campo molar de al menos 7500 kV kg/ (mm mol) medida en el método de ensayo de arborescencia eléctrica.

15. Uso, como un estabilizador de tensión en una composición de poliolefina, de un derivado de benzofenona (B) que comprende, preferiblemente consiste en, la unidad estructural según la siguiente fórmula (I) :

en donde uno o más de los átomos de carbono en los anillos de fenilo a los que está unido el residuo R1, R2, R3, R4, R5, R6, R7, R8, R9 o R10 también puede ser un heteroátomo, tal como N, en cuyo caso el respectivo residuo R1, R2, R3, R4, R5, R6, R7, R8, R9 o R10 no está presente;

R1, R2, R3, R4, R5, R6, R7, R8, R9 y R10 son independientemente hidrógeno o un grupo hidrocarbilo que puede contener heteroátomos;

o al menos dos de dichos R1, R2, R3, R4, R5, R6, R7, R8, R9 y R10 junto con los átomos de anillo del sistema de anillos de la fórmula (I) a los que están unidos, forman un anillo adicional aromático o no aromático fusionado al sistema de anillos de fórmula (I) , y en donde el sistema de anillos de fórmula (I) con dicho al menos un anillo adicional fusionado puede tener además de uno a ocho sustituyentes, R1' a R'8, cada uno de los cuales se selecciona independientemente de los mismos dichos grupos que R1 a R10; y n = de 1 a 10;

siempre que al menos uno de dichos R1, R2, R3, R4, R5, R6, R7, R8, R9 o R10, o si están presentes, al menos uno de dichos R1' a R8', sea un grupo hidrocarbilo que puede contener heteroátomos y que contiene un grupo amino, en donde el grupo hidrocarbilo se selecciona de –N (R11) (R12) y –Ar-N (R11) (R12) , en donde R11 y R12 son independientemente grupos hidrocarbilo que pueden contener heteroátomos y Ar es un grupo arilo que puede contener heteroátomos, en donde R11 y R12 independientemente contienen de 4 a 30 átomos de carbono.