MXPA05004598A - Composicion de resina para cubierta protectora de cable electrico, y cable electrico que la usa. - Google Patents

Abstract

En una composicion de resina para uso en cubiertas protectoras para cable electrico, en la cual se mezcla una resina de poliolefina y una composicion de resina de poliolefina con fibras de nylon ultrafinas dispersas, una proporcion de mezcla de una poliolefina (PO) y fibras de nylon ultrafinas (Ny) en la composicion de resina de poliolefina con fibras de nylon ultrafinas dispersas preferiblemente esta dentro de una escala desde 5:5 hasta 9:1 (PO:Ny). Es preferible ademas que la proporcion de la mezcla sea de 8:2. la composicion de resina puede estar constituida por al menos una de particulas de silice y particulas de hidroxido de magnesio.

Description

COMPOSICION DE RESINA PARA CUBIERTA PROTECTORA DE CABLE ELÉCTRICO. Y CABLE ELÉCTRICO QUE LA USA CAMPO TÉCNICO Esta invención se refiere a una composición de resina para cubiertas protectoras de cable eléctrico y a un cable eléctrico que las usa.

ANTECEDENTES DE LA INVENCION El uso de cables eléctricos ha estado aumentando recientemente con el rendimiento y sofisticación avanzados de los componentes eléctricos para vehículos de motor. Un conductor eléctrico, como el de cobre, que tiene su periferia recubierta con una resina de cloruro de polivinilo, hasta ahora se ha usado ampliamente como cable eléctrico aislado. El cable eléctrico que usa una resina de cloruro de polivinilo tiene la ventaja de tener un bajo costo de producción, mientras que su resistencia al desgaste, flexibilidad, soporte de voltaje y resistencia de aislamiento son relativamente altas. Más aún, la composición de resina de cloruro de polivinilo es por sí sola excelente en retardación de llama. Sin embargo, dado que las resinas de cloruro de polivinilo producen gas halógeno dañino cuando se queman, y por lo tanto contaminan el medio ambiente global, se ha estado realizando una búsqueda para hallar su sustituto o materiales sin halógeno. Así, recientemente se han hecho intentos para usar una composición de resina de poliolefina, tal como polietileno, como un aislante que no contiene ningún haluro, y como un aislante para cables eléctricos en un lugar que genere una alta temperatura, tal como un arnés de cables en un vehículo de motor (ver, por ejemplo, la publicación de patente japonesa No. T-95566?, página 2). Los cables eléctricos usados para un arnés de cables en un vehículo de motor, etc., se identifican coloreándolos en colores específicos (rojo, blanco, negro, azul, verde, etc.) para facilitar el cableado y la conexión. El coloreado de cables eléctricos hasta ahora se ha realizado por medio de uno de los siguientes métodos (1) a (3): (1) No sólo la superficie de la capa de la cubierta protectora, sino también el interior de la misma, se colorea uniformemente amasando colorante o pigmento con la resina aislante cuando se realiza el moldeo por extrusión de la resina aislante; (2) Una película de resina coloreada se lamina sobre el conductor, y se cubre con una resina aislante translúcida mediante el moldeo por extrusión; y (3) El conductor se cubre con una resina aislante mediante el moldeo por extrusión, y se aplica una tinta orgánica familia de solvente orgánico sobre la superficie de la capa de la cubierta protectora. Sin embargo, en el método (1) la productividad es baja porque la línea de manufactura debe ser parada frecuentemente cuando se cambia el color. Los cables eléctricos que son coloreados con colores raros deben estar en existencia. En el método (2), es difícil distinguir con seguridad los colores a través de la cubierta de resina aislante translúcida, de forma tal que la manejabilidad para el cableado o conexión es deficiente. En el método (3), se necesita una inversión de capital para proporcionar un buen ambiente de trabajo debido al uso de la tinta familia de solvente orgánico, aumentando por consiguiente el costo de fabricación. En vista de estas circunstancias, se propone que la capa aislante del cable eléctrico se coloree por medio de tinta soluble en agua que contenga una poliamina, alcohol, y pigmento con proporciones determinadas previamente (ver la publicación de patente japonesa No. 10-251563A, página 2). Sin embargo, la tinta soluble en agua no puede proporcionar una buena colorabilidad cuando la superficie está compuesta de un componente de resina de poliolefina.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN En consecuencia, es un objeto de la invención proporcionar un componente de resina para ser usado por cubiertas protectoras de cable eléctrico que sean excelentes en flexibilidad, elasticidad, colorabilidad con tinte, propiedades mecánicas y resistencia al uso, y proporcionar un cable eléctrico que use este tipo de componente de resina. Con el fin de lograr el objeto anterior, de acuerdo con la invención, se proporciona una composición de resina para su uso en cubiertas protectoras de cable eléctrico, en donde se mezcla una resina de poliolefina y una composición de resina de poliolefina con fibras de nylon ultrafinas dispersas. Preferiblemente, una proporción de mezcla de una poliolefina (PO) y fibras de nylon ultrafinas (Ny) en la composición de resina de poliolefina con fibras de nylon ultrafinas dispersas está dentro de la escala desde 5:5 hasta 9:1 (PO:IMy). Aquí, es preferible que la proporción de mezcla sea de 8:2 (PO:Ny). Preferiblemente, la composición de resina comprende además una de partículas de sílice y partículas de hidróxido de magnesio. Preferiblemente, la composición de resina de poliolefina con fibras de nylon ultrafinas dispersas está constituida por una poliolefina, fibras de poliamida, un agente enlazante silano y partículas de sílice. Aquí, las fibras de poliamida están constituidas por al menos una de partículas de sílice y partículas de hidróxido de magnesio. Preferiblemente, un diámetro de fibra medio de las fibras de poliamida no es mayor que 5 µ?t?, y una relación de aspecto de las mismas está dentro de una escala desde 20 hasta 1000. De acuerdo con la invención, se proporciona también un cable eléctrico, que comprende una cubierta protectora constituida por la composición de resina anterior. En la invención, la elongación tensil (esto es, flexibilidad y elasticidad) y la colorabilidad de la tinta se mejoran mezclando la resina de poliolefina y la composición de resina de poliolefina con fibras de nylon ultrafinas dispersas. Además, la resistencia al desgaste y la colorabilidad se mejoran al contener las partículas de sílice, las partículas de hidróxido de magnesio, o una mezcla de estas partículas.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS La figura 1 es una vista en perspectiva que muestra un cable eléctrico para vehículo de acuerdo don una primera modalidad (cable simple) de la invención; La figura 2 es una vista en perspectiva que muestra un cable eléctrico para vehículo de acuerdo con una segunda modalidad (cable plano) de la invención; La figura 3 es una vista en perspectiva que muestra un cable eléctrico para vehículo de acuerdo con una tercera modalidad (cable recubierto) de la invención; La figura 4 es una vista esquemática para explicar cómo realizar una prueba de resistencia mecánica al desgaste; y La figura 5 es una vista esquemática para explicar cómo realizar una prueba de retardación de llama.

MEJOR FORMA PARA LLEVAR A CABO LA INVENCIÓN Más adelante se describirá en detalle la composición de resina para cubiertas protectoras de cable eléctrico y el cable eléctrico de acuerdo a las modalidades preferidas de la invención. No definida específicamente, la resina de poliolefina para uso en composición para cubiertas protectoras de cable eléctrico preferiblemente es una que tiene un punto de fusión que está entre 80 y 250°C. Los ejemplos preferidos de la resina de este tipo son un homopolímero y un copolímero de oiefina que tienen de 2 a 8 átomos de carbono, un copolímero de oiefina que tiene de 2 a 8 átomos de carbono con acetato de vinilo, un copolímero de oiefina que tiene de 2 a 8 átomos de carbono con ácido acrílico o su éster, un copolímero de oiefina que tiene de 2 a 8 átomos de carbono con ácido metacrílico o su éster, y un copolímero de oiefina que tiene de 2 a 8 átomos de carbono con un compuesto de vinilsilano. Los ejemplos específicos de la resina son polietileno de alta densidad, polietileno de baja densidad, polietileno lineal de baja densidad, polipropileno, copolímero en bloque de etileno y propileno, copolímero aleatorio de etileno y propileno, poli-4-metilpenteno-1 , polibuteno-1 , polihexeno-1 , copolímero de etileno y acetato de vinilo, copolímero de etileno y alcohol vinílico, copolímero de etileno y ácido acrílico, copolímero de etileno y acrilato de metilo, copolímero de etileno y acrilato de etilo, copolímero de etileno y acrilato de propilo, copolímero de etileno y acrilato de butilo, copolímero de etileno y acrilato de 2-etilhexilo, copolímero de etileno y acrilato de hidroxietilo, copolímero de etileno y viniltrimetoxisilano, copolímero de etileno y viniltrietoxisilano, copolímero de etileno y vinilsilano. También son preferidas para su uso en la presente, las halogenopoliolefinas tales como cloruro de polietileno, bromuro de polietileno, polietileno clorosulfonado. De éstos, son especialmente preferidos el polietileno de alta densidad (HDPE, según siglas en inglés de High Density Polyethilene), polietileno de baja densidad (LDPE, según siglas en inglés de Low Density Polyethilene), polietileno lineal de baja densidad (LLDPE, según siglas en inglés de Linear Low Density Polyethilene), polipropileno (PP), copolímero en bloque de etileno y polipropileno (EPBC, según siglas en inglés de Ethylene Propylene Block Copolymer), copolímero aleatorio de etileno y propileno (EPRC, según siglas en inglés de Ethylene Propylene Random Copolymer), copolímero de etileno y acetato de vinilo (EVA, según siglas en inglés de Etylene Vinilacetate Alcohol), copolímero de etileno y acrilato de etilo (EEA, según siglas en inglés de Ethylene Ethyl Acrilate) y copolímero de etileno y alcohol vinílico, y más preferidos son aquellos que tienen un índice de flujo fundido (MFI, según siglas en inglés de Melt Flow Index) que está entre 0.2 y 50 g/10 min. Uno o más de estos se puede usar en la presente, ya sea solo o combinado. A continuación, se describirá la composición de resina de poliolefina con fibras de nylon ultrafinas dispersas que se usará en la composición de resina de la invención. También no definido específicamente, el componente de nylon en la fibra de nylon para uso en la composición de resina de poliolefina con fibras de nylon ultrafinas dispersas (en lo sucesivo denominada simplemente como "Ny-PO"), es una poliamida termoplástica que tiene un grupo amida en su cadena principal (ésta se denominará en lo sucesivo como "poliamida") y que tiene un punto de fusión que está entre 135 y 350°C y es mayor en al menos 20°C que el punto de fusión de la poliolefina. Preferiblemente, la poliamida tiene un punto de fusión que está entre 160 y 265°C. También preferiblemente, la poliamida de este tipo puede dar fibras robustas mediante extrusión y estiramiento. Ejemplos específicos de la poliamida son nylon 6, nylon 66, copolímero de nylon 6 y nylon 66, nylon 610, nylon 46, nylon 11, nylon 12, nylon MXD6, policondensado de xililenodiamima y ácido adíplco, policondensado de xllilenodlamina y ácido pimélico, policondensado de xililenodiamina y ácido subérico, policondensado de xililenodiamina y ácido acelaico, policondensado de xililenodiamina y ácido sebácico, policondensado de tetrametilenodiamina y ácido tereftálico, policondensado de hexametilenodiamina y ácido tereftálico, policondensado de octametilenodiamina y ácido tereftálico, policondensado de trimetilhexametilenodiamina y ácido tereftálico, policondensado de decametilenodiamina y ácido tereftálico, policondensado de undecametilenodiamina y ácido tereftálico, policondensado de dodecametilenodiamina y ácido tereftálico, policondensado de tetrametilenodiamina y ácido isoftálico, policondensado de hexametilenodiamina y ácido isoftálico, policondensado de octametilenodiamina y ácido isoftálico, policondensado de trimetilhexametilenodiamina y ácido isoftálico, policondensado de decametilenodiamina y ácido isoftálico, policondensado de undecametilenodiamina y ácido isoftálico, y policondensado de dodecametilenodiamina y ácido isoftálico. De estas poliamidas, los ejemplos especialmente preferidos son nylon 6 (PA6), nylon 66 (PA66), nylon 12 (PA12), copolímero de nylon 6 y nylon 66. Una o más de estas pueden usarse en la presente invención. Preferiblemente, estas poliamidas tienen un peso molecular que está entre 10,000 y 200,000. El diámetro de fibra de la fibra de nylon no está limitado específicamente, pero puede ser de 5 µ?t? o menos. La poliolefina usada en la composición de resina de poliolefina con fibras de nylon ultrafinas dispersas, es la misma poliolefina que se ha mencionado como el componente principal de la composición de resina descrita anteriormente. La proporción de peso de la resina de poliolefina (PO) y las fibras de nylon muy finas (Ny) en la Ny-PO usada de acuerdo con esta invención, no está limitada específicamente, pero puede ser preferiblemente de 5:5 a 9:1 (PO:Ny), más preferiblemente de 7:3 a 9:1 (PO:Ny), y mucho más preferiblemente de 8:2 (PO:Ny).

La cantidad de Ny-PO usada en la composición de resina de acuerdo con esta invención no está limitada específicamente, pero puede ser preferiblemente 100 partes por peso o menos, más preferiblemente 50 partes por peso o menos, y aún más preferiblemente de 5 a 20 partes por peso por 100 partes por peso de la composición de resina. Más aún, la composición de resina de acuerdo con esta invención, preferiblemente contiene partículas de sílice o partículas de hidróxido de magnesio o una mezcla de esas partículas para mejorar la resistencia al desgaste y la propiedad de colorabilidad de un producto de resina moldeada obtenida a partir de la composición de resina. Las partículas de sílice que puede contener la composición de resina de acuerdo con esta invención (incluyendo aquellas sometidas a tratamiento de superficie por un agente para tratamiento de superficie, o método de tratamiento, tal como método de acople o CVD), no están limitadas específicamente, pero pueden tener un diámetro de partícula preferiblemente desde 1 nm hasta 100 µ??, y particularmente preferible desde 1 nm hasta 100 nm. Las partículas de hidróxido de magnesio que puede contener la composición de resina de acuerdo con esta invención (incluyendo aquellas sometidas a tratamiento de superficie por un agente para tratamiento de superficie, o método de tratamiento, tal como método de acople o CVD), no están limitadas específicamente, pero pueden tener un diámetro de partícula preferiblemente desde 1 nm hasta 100 µp?, particularmente preferible de 10 nm hasta 10 µ?t?, y todavía más preferiblemente desde 10 nm hasta 1000 nm. La cantidad de partículas de sílice o partículas de hidróxido de magnesio o una mezcla de estas partículas que puede contener la composición de resina de acuerdo con esta invención, no está limitada específicamente, pero puede ser 100 partes por peso o menos, más preferiblemente 60 partes por peso o menos, y todavía más preferible 10 a 30 partes por peso por 100 partes por peso de ia composición de "resina. Más aún, es posible usar en la composición de resina de acuerdo con esta invención, una composición de resina de poliolefina con fibras de nylon ultrafinas dispersas (Ny-PO) que contenga una poliolefina, fibras de poliamida, un agente enlazante silano y partículas de sílice o hidróxido de magnesio o una mezcla de esas partículas. El uso de esta Ny-PO hace posible mejorar la resistencia al desgaste de la composición de resina de acuerdo con esta invención en una extensión adicional. Esta Ny-PO puede ser de las fibras de poliamida que contiengan o no partículas de sílice o de hidróxido de magnesio o una mezcla de esas partículas. La poliolefina usada en la Ny-PO que contiene una poliolefina, fibras de poliamida, un agente enlazante silano y partículas de sílice o hidróxido de magnesio o una mezcla de esas partículas, no está limitada específicamente, pero puede ser la misma poliolefina que ha sido mencionada como el componente principal de la composición de resina descrita anteriormente. La poliamida usada en la Ny-PO anterior no está limitada específicamente, pero puede ser la misma que ha sido mencionada como el componente de nylon de la composición de resina descrita anteriormente. Puede usarse un peróxido orgánico junto con el agente enlazante silano. Cuando se usa un peróxido orgánico junto con él, entonces pueden formarse radicales en las cadenas moleculares del componente poliolefina y ellos pueden reaccionar con el agente enlazante silano para promover la reacción del componente poliolefina y el agente enlazante silano. La cantidad del peróxido orgánico que va a ser usado puede ser desde 0.01 hasta 1.0 parte por peso con relación a 100 partes por peso del componente poliolefina. Preferiblemente, la temperatura para el periodo medio de vida de un minuto del peróxido orgánico es la misma que el más alto entre el punto de fusión del componente poliolefina o el punto de fusión del agente enlazante silano en alrededor de 30°C que la temperatura. Concretamente, la temperatura para el periodo de vida medio de un minuto del peróxido orgánico preferiblemente está entre 110 y 200eC o similar. Los ejemplos específicos del peróxido orgánico son peróxido di-a-cu milico, 1 , 1 -di-t-butilperoxi-3,3,5-trimetilciclohexano, 1 , 1-di-t-butilperoxiciclohexano, 2,2-di-t-butilperoxibutano, n-butil-4,4-di-t-butilperoxivalerato, 2,2-bis(4,4-di-t-butilperoxiciclohexano) propano, neodecanoato de 2,2,4-trimetilpentilperoxi, neodecanoato de a-cumilperoxi, neohexanoato de t-butilperoxi, pivalato de t-butilperoxi, acetato de t-butilperoxi, laurato de t-butilperoxi, benzoato de t-butilperoxi, isoftalato de t-butilperoxi. Sobre todo, se prefieren aquellos cuya temperatura para el periodo de vida media de un minuto está entre una temperatura a la cual los componentes son amasados por fusión, y una temperatura más alta en alrededor de 30°C que la temperatura de amasado por fusión, concretamente la temperatura para el periodo de vida media de un minuto de los mismos, preferiblemente está entre 80 y 260°C, aproximadamente. Las partículas de sílice, las partículas de hidróxido de magnesio o la mezcla de esas partículas para uso en Ny-PO no están limitadas específicamente, pero pueden ser las mismas mencionadas como partículas de sílice, partículas de hidróxido de magnesio o una mezcla de esas partículas de la composición de resina descrita anteriormente. También no definido específicamente, el contenido de las partículas de sílice, las partículas de hidróxido de magnesio o la mezcla de esas partículas para la Ny-PO preferiblemente es desde 1 hasta 100 partes por peso, más preferiblemente desde 1 hasta 60 partes por peso con relación a 100 partes por peso de la composición de resina de poliolefina. Si la cantidad es mayor que 60 partes por peso, la fortaleza de la composición no podrá ser alta. Si, por otra parte, la cantidad es menor que 1 parte por peso, la parte de enlace de hidrógeno entre el agente enlazante silano y las partículas de sílice, las partículas de hidróxido de magnesio o la mezcla de esas partículas será insatisfactoria y la composición no podrá tener la resistencia a la abrasión y fortaleza pretendidas. De hecho, sin embargo, la cantidad preferida de las partículas de sílice, las partículas de hidróxido de magnesio o la mezcla de esas partículas, varía dependiendo de la condición de amasado al preparar la composición de resina de poliolefina de la invención, y por lo tanto será determinada apropiadamente antes de que se amasen los componentes constituyentes. Casi todo el componente poliamida en la Ny-PO forma fibras finas que están dispersas uniformemente en la matriz de la composición. Concretamente, al menos 70 por ciento por peso, preferiblemente al menos 80 por ciento por peso, más preferiblemente al menos 90 por ciento por peso del componente poliamida forma fibras finas que están dispersas uniformemente en la matriz. Preferiblemente, el diámetro de fibra medio de las fibras del componente poliamida es como mucho 1 µ?t?, y la longitud de fibra media de las mismas es como mucho 100 µ?t?. También preferiblemente, la proporción de aspecto (proporción de longitud de fibra / diámetro de fibra) de las fibras está entre 20 y 1,000. El componente poliolefina se enlaza al componente poliamida en su interfaz. A continuación, se describirá un método para producir la Ny-PO que contiene la poliolefina, las fibras de poliamida, el agente enlazante de sílice, y las partículas de sílice, las partículas de hidróxido de magnesio o la mezcla de estas partículas como se describió anteriormente. El método para producir la Ny-PO incluye las siguientes dos formas: (A) Se prepara previamente una composición de resina que contiene una poliolefina, fibras de poliamida y un agente enlazante silano y se amasa con partículas de sílice. (B) Se amasa una poliolefina, una poliamida, un agente enlazante silano y partículas de sílice. A pesar de que no está específicamente definido, el método para preparar la composición de resina que incluye una poliolefina, fibras de poliamida y un agente enlazante silano en el modo (A) comprende, por ejemplo, los siguientes pasos: (A1) Amasar por fusión una poliolefina (componente 1) y un agente enlazante silano (componente 2) para modificar químicamente el componente 1; (A2) Amasar por fusión una poliamida (componente 3) con el componente 1 que ha sido modificado químicamente con el componente 2, a una temperatura no menor que el punto de fusión del componente 3; (A3) Amasar por fusión, modificar químicamente y extruir, el componente de poliamida 3 con el componente 1 que ha sido modificado químicamente con el componente 2 a una temperatura no inferior al punto de fusión del componente 3; (A4) Estirar o laminar el extruido amasado por fusión y modificado químicamente a una temperatura no menor que el punto de fusión del componente 1 pero no mayor que el punto de fusión del componente 3 con estiraje; (A5) Enfriar la composición estirada o laminada a temperatura ambiente y granularla; y (A6) Añadir opcionalmente un componente 1 de polioleflna remanente a los gránulos, y adicionalmente amasarlos por fusión a una temperatura no mayor que el punto de fusión del componente 3, enfriarlos y granularlos. El paso (A1) se describirá a continuación. La temperatura para amasado por fusión no es menor que el punto de fusión del componente 1, sino que preferiblemente es mayor en 30°C que el punto de fusión. Cuando los dos están amasados por fusión a una temperatura más alta en 30°C que el punto de fusión del componente 1, entonces el componente 1 reacciona con el componente 2 y es modificado químicamente por el componente 2. El amasado por fusión de ellos se puede efectuar en cualquier dispositivo ordinario usado generalmente para amasar resina o goma. El dispositivo incluye, por ejemplo, mezcladora Banbury, amasadora, amasadora extrusora, laminadora abierta, amasadora de un solo tornillo, amasadora de tornillo doble. De estos dispositivos, el más preferido es una amasadora de tornillo doble dado que puede lograr amasado por fusión continuo dentro de un corto periodo de tiempo (lo mismo debe aplicar a los pasos mencionados más adelante). A continuación se describirá el paso (A2). La temperatura de amasado por fusión no es más baja que el punto de fusión del componente 3, sino que preferiblemente es más alta en 10° que el punto de fusión. Si la temperatura de amasado por fusión es más baja que el punto de fusión del componente 3, los componentes no se podrán amasar y no podrán ser dispersados fibrosamente. Por lo tanto, ellos se amasan por fusión a una temperatura más alta que el punto de fusión, especialmente preferible más alta en 20°C que el punto de fusión del componente 3. A continuación se describirá el paso (A3). La mezcla amasada obtenida en el paso se extruye a través de una hilera o a través de una boquilla de extrusora o boquilla T. El hilado y extrusión de la mezcla deben efectuarse a una temperatura más alta que el punto de fusión del componente 3. Concretamente, es deseable que la operación se efectúe a una temperatura mayor en 30°C que el punto de fusión del componente 3. Aún cuando la operación de amasado por fusión de la mezcla se efectúe a una temperatura más baja que el punto de fusión del componente 3, la mezcla amasada no podrá tener una estructura de fibras finas del componente 3 dispersadas en la matriz del componente 1. De acuerdo con esto, aún cuando la mezcla amasada de este tipo esté hilada y estirada, el componente 3 no podrá formar fibras finas. A continuación se describirá el paso (A4). El producto extruido, similar a cuerda o similar a hilo, se enfría, estira o lamina continuamente. El enfriamiento del producto fibroso seguido por estiramiento o laminado es efectuado a una temperatura menor en 10°C que el punto de fusión del componente 3. El estiramiento y laminado dan fibras más robustas, y el tratamiento es favorable dado que la composición de resina reforzada con fibras producida de esta manera puede tener mejores propiedades. El tratamiento de estiramiento o laminado se puede efectuar, por ejemplo, extruyendo la mezcla amasada a través de una hilera para hilarla en un producto similar a cuerda o similar a hilo, luego enrollándola en una bobina con estiraje. Si se desea, puede ser granulada. El estiraje del producto fibroso como se menciona aquí, significa que la velocidad de enrollado del producto es mayor que la velocidad con la que pasa a través de una hilera. Preferiblemente, la razón de velocidad de enrollado / velocidad de hilera (razón de estiraje) está entre 1.5 y 100, más preferiblemente entre 2 y 50, aún más preferible entre 3 y 30. A continuación se describirá el paso (A5). La composición de resina de poliolefina reforzada con fibra de poliamida preferiblemente está en forma de gránulos, dado que cualquier componente de resina o goma adicional puede añadírsele y amasarse uniformemente con ella. La composición de resina granulada puede ser amasada uniformemente con esta goma o resina adicional, y puede dar fácilmente una composición de resina reforzada con fibra de poliamida con fibras finas dispersas uniformemente en ella. A pesar de que se describieron en forma separada anteriormente en la presente solicitud, los pasos respectivos pueden ser combinados en un proceso continuo para ser efectuado en una amasadora de tornillo doble con una pluralidad de puertos de suministro cada uno alimentando uno de los componentes respectivos y un peróxido o similar en la amasadora, y con una pluralidad de zonas de amasado, cada una correspondiente a uno de los puertos de suministro. Incluyendo los pasos así combinados, el proceso es más económico, estable y seguro. El método de amasado de la composición de resina que contiene una polioiefina, fibras de poliamida y un agente enlazante silano, con las partículas de sílice, las partículas de hidróxido de magnesio o la mezcla de esas partículas, no está definido específicamente. Por ejemplo, los gránulos de la composición de resina que contiene una polioiefina, fibras de poliamida y un agente enlazante silano (componente 4) pueden ser amasados térmicamente con partículas de sílice, partículas de hidróxido de magnesio o la mezcla de esas partículas (componente 5) en una mezcladora Banbury, amasadora, amasadora extrusora, laminadora abierta, amasadora de un solo tornillo, amasadora de tornillo doble, a una temperatura más alta en 10°C que el punto de fusión de la polioiefina pero no más alta que el punto de fusión de la poliamida. Se presume que puede formarse un enlace de hidrógeno entre el componente 5 y el agente enlazante silano en el componente 4 mediante la operación de amasado térmico anterior. La mezcla amasada térmicamente preferiblemente es extruida, estirada o laminada, y granulada. El método para producir la composición de resina que contiene una poliolefina, fibras de poiiamida, un agente enlazante silano y partículas de sílice, partículas de hidróxido de magnesio o la mezcla de esas partículas en el modo de producción (B) no está definido específicamente. Por ejemplo, comprende los siguientes pasos: (B1) Amasar por fusión una poliolefina (componente 1) con un enlazante silano (componente 2) y partículas de sílice, partículas de hidróxido de magnesio o la mezcla de esas partículas (componente 5) para modificar químicamente el componente 1. (B2) Amasar por fusión una poiiamida (componente 3) con el componente 1 que ha sido modificado químicamente con el componente 2, a una temperatura no más baja que el punto de fusión del componente 3; (B3) Amasar por fusión, modificar químicamente y extruir el componente poiiamida 3 con el componente 1 que ha sido modificado químicamente con el componente 2 a una temperatura no inferior que el punto de fusión del componente 3. (B4) estirar o laminar el extruido amasado por fusión y modificado químicamente a una temperatura no más baja que el punto de fusión del componente 1 pero no más alta que el punto de fusión del componente 3 con estiraje en la laminadora; (B5) enfriar la composición estirada o laminada hasta temperatura ambiente y granularla; y (B6) añadir opcionalmente un componente 1 de poliolefina remanente a los gránulos, y adicionalmente amasarlos por fusión a una temperatura no más alta que el punto de fusión del componente 3, enfriarlos y granularlos. A continuación se describe el paso (B1). La temperatura de amasado por fusión no es más baja que el punto de fusión del componente 1, sino que preferiblemente es más alta en 30°C que el punto de fusión. Cuando los componentes son amasados por fusión a una temperatura más alta en 30°C que el punto de fusión del componente 1, entonces el componente 1 reacciona con el componente 2 y es modificado químicamente por el componente 2. El amasado por fusión puede efectuarse en cualquier dispositivo ordinario usado generalmente para amasar resina o goma. El dispositivo incluye, por ejemplo, mezcladora Banbury, amasadora, amasadora extrusora, laminadora abierta, amasadora de un solo tornillo, amasadora de tornillo doble. De estos dispositivos, el más preferido es una amasadora de tornillo doble, dado que puede lograr amasado por fusión continuo dentro de un corto periodo de tiempo (lo mismo debe aplicarse a los pasos mencionados más adelante). A continuación se describirá el paso (B2). La temperatura para el amasado por fusión no es más baja que el punto de fusión del componente 3, sino que preferiblemente es más alta en 10°C que el punto de fusión. Si la temperatura de amasado por fusión es menor que el punto de fusión del componente 3, los componentes no pueden ser amasados y no pueden ser dispersados fibrosamente. Por lo tanto, ellos se amasan por fusión a una temperatura más alta que el punto de fusión, en especial, preferiblemente más alta en 20°C que el punto de fusión del componente 3. A continuación se describirá el paso (B3). La mezcla amasada obtenida en el paso es extruida a través de una hilera o a través de una boquilla de inflación o boquilla T. El hilado y extruido de la mezcla debe efectuarse a una temperatura más alta que el punto de fusión del componente 3. Concretamente, es deseable que la operación se efectúe a una temperatura más alta en 30°C que el punto de fusión del componente 3. Aún cuando la operación de amasado por fusión de la mezcla sea efectuada a una temperatura más baja que el punto de fusión del componente 3, la mezcla amasada no podrá tener una estructura de fibras finas del componente 3 dispersas en la matriz del componente 1. De acuerdo con esto, aún cuando la mezcla amasada de este tipo esté hilada y estirada, el componente 3 no podrá formar fibras finas. A continuación se describirá el paso (B4). El producto extruido, similar a cuerda o similar a hilo, se enfría, estira o lamina continuamente. El enfriado del producto fibroso seguido por estiramiento o laminación se efectúa a una temperatura más baja en 10°C que el punto de fusión del componente 3. El estirado y laminación da fibras más robustas, y el tratamiento es favorable dado que la composición de resina reforzada con fibra así producida puede tener mejores propiedades. El estiramiento o tratamiento de laminado, puede ser efectuado, por ejemplo, extruyendo la mezcla amasada a través de una hilera para hilarla en un producto similar a cuerda o similar a hilo, seguido por enrollado del mismo alrededor de una bobina con estiraje. Si se desea, puede ser granulada. El estiraje del producto fibroso como se menciona aquí, significa que la velocidad de enrollado del producto es más alta que la velocidad con que el mismo pasa a través de una hilera. Preferiblemente, la razón de velocidad de enrollado / velocidad de la hilera (razón de estiraje) está entre 1.5 y 100, más preferiblemente entre 2 y 50, aún más preferible entre 3 y 30. A continuación se describirá el paso (B5). La composición de resina de poliolefina reforzada con fibra de poliamida preferiblemente está en forma de granulos, dado que se le puede añadir cualquier componente de resina o goma adicional, y se puede amasar uniformemente con ellos. La composición de resina granulada puede ser amasada uniformemente con esta goma o resina adicional, y puede dar fácilmente una composición de resina reforzada con fibra de poliamida con fibras finas dispersadas uniformemente en ella. A pesar de que se describen por separado anteriormente en la presente, los pasos respectivos pueden ser combinados en un proceso continuo para ser efectuado en una amasadora de tornillo doble con una pluralidad de puertos de suministro, cada uno alimentando uno de los componentes respectivos y un peróxido o similar en la amasadora y con una pluralidad de zonas de amasado cada una correspondiente a uno de los puertos de suministro. Incluyendo los pasos así combinados, el proceso es más económico, estable y seguro.

Amasado térmicamente en la forma anterior, el componente 1 reacciona con el componente 2 y por ello es modificado químicamente con éste último, y las fibras finas del componente 3 se dispersan en la matriz del componente 1. Como puede ser el caso, las fibras con crecimientos filamentosos del componente 1, que son más finas que las fibras finas del componente 3, pueden estar formadas sobre las superficies de las fibras del componente 3. En esta modalidad, el componente 3 es modificado también con el componente 2. Se presume que el componente 5 puede enlazarse químicamente con el componente 1 y el componente 3 como sus partes que han sido modificadas químicamente con el componente 2 para así entrecruzar parcialmente el componente 1 y el componente 3. La fracción gel de esta modalidad con el componente 5 añadido a ella es más alta que la del otro caso que no contiene el componente 5. Para ese efecto, el componente 5 mejora diversas propiedades de la composición de resina. Con respecto a un método para obtener la composición de resina de acuerdo con esta invención, no hay limitación específica, pero es posible mencionar, por ejemplo, un método en el cual una resina de poliolefina y Ny-PO, y también partículas de sílice o partículas de hidróxido de magnesio o una mezcla de esas partículas, estén mezcladas previamente, usando un dispositivo mezclador de alta velocidad, como una mezcladora Henschel, y sean amasadas de allí en adelante usando una máquina para amasado conocida, tal como una extrusora de un solo tornillo, una extrusora de tornillo doble, una mezcladora Banbury, una amasadora o un molino de cilindros. La composición de resina de acuerdo con esta invención puede contener además varios tipos de componentes auxiliares que usualmente están incorporados, por ejemplo, cualquiera de varios tipos de inhibidores de oxidación, tales como el tipo de fenol, fósforo o azufre, un agente nucleante, un agente antiestático, una sal ácida de metal graso, un lubricante tal como el tipo de amida, silicona, o Teflón, un agente deslizante, un ayudante para procesamiento, un agente inactivador de metal, un inhibidor ultravioleta, y un rellenador tal como negro de carbón, carbón blanco, carbonato de calcio, silicato de magnesio, hidróxido de magnesio, ferrita, zeolita, montmorilonita, sulfato de bario, arcilla, talco, o blanco zinc, en la extensión en que no perjudique los efectos de esta invención. Esta invención también proporciona un cable eléctrico para el cual la composición de resina anterior se emplea como un material aislante. No hay limitación al tipo de estructura del cable eléctrico, pero el uso de la composición de resina anterior como un aislante para, por ejemplo, un cable único como el que se muestra en la figura 1, un cable plano como el que se muestra en la figura 2 o un cable recubierto como el que se muestra en la figura 3, hace posible lograr una mejora satisfactoria en flexibilidad y suavidad, propiedad de coloración con tinte y también resistencia al desgaste. En el dibujo, el número de referencia 1 denota un conductor, 2 denota un aislante, 3 denota una cubierta trenzada, y 4 denota una cubierta protectora. No hay limitación con respecto a un método para formar un aislante sobre un cable eléctrico, pero se puede emplear diversos métodos conocidos. Por ejemplo, una extrusora puede ser una extrusora de un solo tornillo con un diámetro de cilindro de 20 a 90 mm y un L/D de 10 a 40, y con un tornillo, un cabezal, una parrilla desintegradora, un distribuidor, una boquilla y dado. La composición de resina anterior se carga en la extrusora de un solo tornillo fijada a una temperatura que permite que la composición de resina se cubierta protectora completamente. La composición de resina se funde y se amasa por medio del tornillo, y se suministra una cantidad específica de ella al cabezal por medio de la placa desintegradora. La composición de resina fundida se encauza por el distribuidor para que fluya sobre la circunferencia de la boquilla. La composición de resina que ha fluido en ella es extruida por medio del dado sobre la circunferencia del conductor en un estado que la cubre, en donde se obtiene un cable eléctrico con un aislante. Ahora se describirán ejemplos numéricos específicos, pero esta invención no está limitada a ellos.

TAB LA 1 Muestra No. 1 2 3 4 polietileno de baja densidad 100 100 100 100 retardante de flama con conteinido de bromo 35 35 10 composición aditivo 2 2 2 2 de Ny-PO 10 10 10 10 materiales (% peso de Ny) (2) (2) (2) (2) partículas de sílice 16 nm 10 5 partículas de hidróxido de magnesio 80 nm 60 5 entrecruzamiento por haz de electrones (Presente o Ausente) A A A A propiedades esfuerzo tensil (Mpa) 11.5 12.5 11.0 11.5 del elongación (%) 540 540 350 330 cable resistencia al desgaste (número de veces) 150 210 120 140 eléctrico retardación de flama (seg) 5 5 6 12 antes de coloración 225 225 220 220 colorabilidad 25'C 210 200 200 200 60°C 170 160 150 150 Muestra No. 5 6 d c2 polietileno de baja densidad 100 100 100 100 retardante de flama con conteinido de bromo 35 35 35 35 composición aditivo 2 2 2 2 de Ny-PO 10 10 materiales (% peso de Ny) (2) (2) partículas de sílice 16 nm 10 10 partículas de hidróxido de magnesio 80 nm entrecruzamiento por haz de electrones (Presente o Ausente) P P P P propiedades esfuerzo tensil (Mpa) 11.5 12.2 10.1 9.7 del elongación (%) 410 405 410 390 cable resistencia al desgaste (numero de veces) 235 260 160 195 eléctrico retardación de flama (seg) 4 3 6 6 antes de coloración 230 230 235 230 colorabilidad 25°C 220 215 230 225 60°C 195 185 215 205 EVALUACIÓN DEL PAR DE TORSIÓN DE EXTRUSIÓN Cada composición de resina que incluye los componentes que se muestra en la Tabla 1, fue cargada en una extrusora de cable eléctrico (diámetro 60 mm, L/D = 24.5, tornillo FF), y extruida sobre un conductor con un área de conductor de 0.5387 mm2 a una velocidad de extrusión de 600 mm/min, y a una temperatura de extrusión de 200°C para elaborar un cable eléctrico con un diámetro exterior terminado de 1.50 mm. La unidad numérica para la composición de materiales en la Tabla 1 es partes por peso. En la composición de resina de poliolefina con fibras de nylon ultrafinas dispersas (Ny-.PO), la poliolefina fue obtenida de polietileno modificado con silano mezclando 80 partes por peso de polietileno de baja densidad (con un punto de fusión de 110°C y una MFR de 5.0 (g/10 min) con 1.0 partes por peso de y-metacriloxipropiltrimetoxisilano como un agente enlazante silano, 0.5 partes por peso de Irganox 1010 como un inhibidor de oxidación y 0.5 partes por peso de peróxido de di-a-cumilo (con una concentración de 40%) como un peróxido, cargando su mezcla en una extrusora de tornillo doble con un diámetro de 45 mm y calentada a 170°C y amasándola y granulándola. La cantidad total del polietileno modificado con silano obtenido, 20 partes por peso de nylon 6 (con un punto de fusión de 215 a 225°C) como un componente de nylon, y 0.5 partes por peso de Irganox 1010 fueron amasadas en una extrusora de tornillo doble fijada a 235°C y con un diámetro de 3 mm. Se moldeó, extruyó en una hebra pasando a través del dado, y se enfrió por aire, se levantó en una proporción de estiraje de 7 por medio de un rodillo regulador de tensión, y se estiró hasta 1.5 veces entre rodillos de 12.7 cm a temperatura ambiente, en donde se obtuvieron los granulos.

EVALUACIÓN DE LAS PROPIEDADES ELÉCTRICAS DE LOS CABLES Se evaluaron las propiedades tensiles (rendimiento, resistencia a rotura y elongación), resistencia al uso y retardación de llama de los cables eléctricos elaborados por la extrusora eléctrica anterior. Estos resultados se muestran en la Tabla 1.

PRUEBA TENSIL Una muestra de cable eléctrico con una longitud de aproximadamente 150 mm se marcó en su parte media con calibres que tenían una distancia de 50 mm entre ellos, se anexó a un mandril en un dispositivo de prueba como se especifica en JIS B7721, y se tiró de ella a una tasa de tracción de 200 mm/min, y se determinó su elongación tensil a partir de la carga máxima tensil (MPa) y la longitud encontrada entre los calibres cuando se rompió.

RESISTENCIA AL DESGASTE Se realizó la prueba usando un dispositivo para prueba de desgaste como el que se muestra en la figura 4. Más específicamente, se colocó una muestra de cable eléctrico 111 con una longitud de aproximadamente 1 m en un soporte para muestra 105 y se fijó con una grapa 104. Un percutor 103 provisto en su extremo con una cuerda de piano 108 con un diámetro de 0.45 mm, se presionó contra la muestra de cable eléctrico 111 a una carga total de 7 N usando un miembro presionador 101 y reciprocado junto con él (a lo largo de una distancia reciprocante de 14 mm), hasta que el aislante de la muestra de cable eléctrico 111 se desgastó y la cuerda de piano 108 del percutor 103 hizo contacto con el conductor 106 en la muestra de cable eléctrico 111, y el número de veces de reciprocación se completó según fue determinado.

RETARDACIÓN DE LLAMA Se colocó una muestra de cable eléctrico 10 con una longitud de 600 mm o más en una posición inclinada en un ángulo de 45° en un tanque sin respiración, como se muestra en la figura 5, y se le aplicó una llama reducida durante 15 segundos mediante un quemador Bunsen 20 en un punto a 500 ± 5 mm desde su extremo superior, y se determinó el tiempo después del cual se extinguió la llama.

EVALUACIÓN DE COLO RABIL! DAD Se preparó una solución colorante disolviendo 3 por ciento por peso de Plast Blue 8580 como colorante, en xileno. El tratamiento colorante de cada cable eléctrico obtenido como se describió anteriormente, se llevó a cabo sumergiéndolo en la solución colorante a temperaturas de 25 y 60°C durante 10 segundos y lavándolo con xileno. La coloración del cable eléctrico después del tratamiento colorante se leyó como datos de imagen en una computadora, y se determinó la densidad de color de los datos de imagen de acuerdo con una escala gris usando software para procesamiento de imágenes. La escala gris fue para graduar la densidad de color en una escala desde 0 (negro) hasta 255 (blanco). Los resultados de la prueba se muestran en la Tabla 1.

Claims (8)

REIVINDICACIONES

1. Una composición de resina para uso en cubiertas protectoras para cable eléctrico, caracterizada porque una resina de poliolefina y una resina de poliolefina con fibras ultrafinas de nylon dispersas están mezcladas.

2. La composición de resina tal como se expone en la reivindicación 1, caracterizada además porque una proporción de mezcla de una poliolefina (PO) y fibras de nylon ultrafinas (Ny) en la composición de resina de poliolefina con fibras de nylon ultrafinas dispersas está dentro de una escala de 5:5 hasta 9:1 (PO:Ny).

3. La composición de resina tal como se expone en la reivindicación 2, caracterizada además porque la proporción de mezcla es de 8:2 (PO:ny).

4. La composición de resina tal como se expone en la reivindicación 1, que comprende además al menos una de partículas de sílice y partículas de hidróxido de magnesio.

5. La composición de resina tal como se expone en la reivindicación 1, caracterizada además porque la composición de resina de poliolefina con fibras de nylon ultrafinas dispersas está constituida por una poliolefina, fibras de poliamida, un agenté enlazante silano y partículas de sílice.

6. La composición de resina tal como se expone en la reivindicación 5, caracterizada además porque las fibras de poliamida están constituidas por al menos una de partículas de sílice y partículas de hidróxido de magnesio.

7. La composición de resina tal como se expone en la reivindicación 1, caracterizada además porque un diámetro medio de fibra de las fibras de poliamida no es mayor que 5 µp?, y una relación de aspecto de las mismas está dentro de la escala de 20 a 1000.

8. Un cable eléctrico, que incluye una cubierta protectora constituida por la composición de resina tal como se expone en la reivindicación 1. ESUMEN En una composición de resina para uso en cubiertas protectoras para cable eléctrico, en la cual se mezcla una resina de poliolefina y una composición de resina de poliolefina con fibras de nylon ultrafinas dispersas, una proporción de mezcla de una poliolefina (PO) y fibras de nylon ultrafinas (Ny) en la composición de resina de poliolefina con fibras de nylon ultrafinas dispersas preferiblemente está dentro de una escala desde 5:5 hasta 9:1 (PO:Ny). Es preferible además que la proporción de la mezcla sea de 8:2. La composición de resina puede estar constituida por al menos una de partículas de sílice y partículas de hidróxido de magnesio.