MX2007002263A

MX2007002263A - Cable automotriz retardante de flama y reticulado mejorado.

Info

Publication number: MX2007002263A
Application number: MX2007002263A
Authority: MX
Inventors: Jeffrey M Cogen; Thomas S Lin; John Klier; Paul D Whaley
Original assignee: Dow Global Technologies Inc
Priority date: 2004-08-25
Filing date: 2005-08-22
Publication date: 2007-04-20
Also published as: WO2006026256A1; CA2576861A1; US20080188604A1; JP2008511128A; CA2576861C; TW200615318A; EP1784839B1; EP1784839A1; CN101006528A; ATE557401T1

Abstract

La presente invencion es un cable automotriz reticulado que comprende un conductor de metal, una capa aislante retardante de flama que rodea el conductor de metal, y opcionalmente, un forro del cable que rodea la capa aislante. El cable automotriz pasa las especificaciones de uno o mas de diversos protocolos de pruebas de cables automotrices: (a) SAE J-1128, (b) ISO-6722, (c) LV 112, (d) Chrysler MS-8288 y (e) Renault 36-36-05009/-L. En particular, la capa aislante retardante se flama se prepara a partir de un polimero termoplastico reticulable y un carbonato de metal. La composicion retardante de flama para elaborar la capa aislante demuestra mejorias economicas y de procesamiento con respecto a las soluciones convencionales. La presente invencion tambien es un metodo para preparar un cable automotriz primario de baja tension y el cable automotriz elaborado del mismo.

Description

CABLE AUTOMOTRIZ RETARDANTE DE FLAMA Y RETIC U LADO MEJORADO Cam po de la Invención La presente invención se refiere a aplicaciones de alambres y cables automotrices. En particular, la presente invención se refiere a materiales de aislamiento para aplicaciones de cables pri marios de baja tensión . Antecedentes de la Invención En forma general, se requiere que los cables automotrices log ren cierto desempeño retardante de flama tal como lo establece la Society of Automotive Engineers (SAE), las organizaciones ind ustriales o diversos fabricantes de automóviles. Por ejemplo, los cables primarios de baja tensión deben cumpli r con u na o más de las especificaciones de SAE J-1 1 28, ISO-6722, LV 1 1 2 , Chrysler MS-8288 y Renault 36-36-05-009/-L. En forma notable, las formulaciones a base de poliolefina , que incorporan un hidróxido de metal o combinaciones de hidróxidos de metal en la forma de retardantes de flama, fueron diseñadas para cumplir con las diversas especificaciones. Desafortunadamente, estas soluciones han probado ser inadecuadas debido a que se requieren altas cantidades de hidróxidos de metal para impartir retardo de flama, agregando de esta forma u n costo significativo a las formulaciones. Dentro de la clase de hidróxidos de metal , ciertos hidróxidos de metal elevan los problemas de procesamiento. Por ejemplo, el trihidróxido de aluminio (ATH) eleva los problemas en el rango de generación de compuestos. Específicamente, el ATH se descompone a temperaturas arriba de aproximadamente 175°C. Así mismo, las formulaciones a base de poliolefina con retardantes de flama halogenados imponen sus propios problemas. En forma notable, imponen aspectos ambientales y las soluciones son costosas. Por consiguiente, existe la necesidad de una alternativa de bajo costo para formulaciones que contienen altas cantidades de hidróxidos de metal o retardantes de flama halogenados los cuales logran el desempeño SAE J-1 128 y otras especificaciones. En forma más específica, existe la necesidad de una alternativa procesada y de bajo costo la cual utilice las ventajas del retardador de flama de los hidróxidos de metal y minimice la cantidad de hidróxido de metal requerida para manifestar dichas ventajas. También existe la necesidad de un método para seleccionar dichas composiciones. La presente invención es un cable automotriz reticulado que comprende un conductor de metal, una capa aislante retardante de flama que rodea el conductor de metal, y opcionalmente, un forro del cable que rodea la capa aislante. El cable automotriz pasa las especificaciones de uno o más de diversos protocolos de elaboración de pruebas de cables automotrices: (a) SAE J-1 128, (b) ISO-6722, (c) LV 1 12, (d) Chrysler MS-8288 y (e) Renault 36-36-05-009/-L. En particular, la capa aislante retardante de flama se prepara a partir de un polímero termoplástico reticulable y un carbonato de metal. La composición retardante de flama para elaborar la capa aislante demuestra mejorías económicas y de procesamiento con respecto a las soluciones convencionales. La presente invención también es un método para preparar un cable automotriz primario de baja tensión y el cable automotriz elaborado del mismo. El cable automotriz reticulado de la presente invención comprende un conductor de metal, una capa aislante retardante de flama que rodea el conductor de metal, y opcionalmente, un forro del cable que rodea la capa aislante. El cable automotriz pasa las especificaciones de una o más de los diversos protocolos de pruebas de cables automotrices: (a) SAE J-1 128, (b) ISO-6722, (c) LV 1 12, (d) Chrysler MS-8288 y (e) Renault 36-36-05-009/-L. El conductor de metal puede ser cualesquiera de los conductores metálicos bien conocidos utilizados en aplicaciones de cables automotrices, tales como cobre. La capa aislante retardante de flama se prepara a partir de una composición retardante de flama que comprende un polímero termoplástico reticulable y un carbonato de metal. El carbonato de metal se encuentra en una cantidad suficiente para impartir un tiempo para elevar la liberación de calor (TTPHRR), medida utilizando calorimetría de cono con un flujo de calor de 35 kW/m2, mayor o igual a aproximadamente 140 segundos para un espécimen de prueba, teniendo una longitud y un ancho de 100 mm y un grosor de 1 .3 mm. Más preferentemente, el TTPHRR es mayor o igual a 145 segundos. Preferentemente, la composición retardante de flama contiene al menos aproximadamente 2% en peso de un pol ímero de silicona . Más preferentemente, la composición retardante de flama está substancialmente libre de un pol ímero de silicona . La resina termoplástica reticulable es preferentemente una poliolefina. Las poliolefinas adecuadas incluyen polímeros de etileno, pol ímeros de propileno y combinaciones de los mismos.

Preferentemente, los polímeros de poliolefina están substancialmente libres de halógeno. El pol ímero de etileno, tal como se utiliza en la presente invención , es un homopolímero de etileno o un copolímero de etileno y una proporción menor de una o más alfa-olefinas que tienen de 3 a 1 2 átomos de carbono, y preferentemente de 4 a 8 átomos de carbono, y, opcionalmente, un dieno o una mezcla o combinación de dichos homopol ímeros y copol ímeros. La mezcla puede ser una combinación mecánica o una combinación in situ. Los ejemplos de las alfa-olefinas son propileno, 1 -buteno, 1 -hexeno, 4-metil-1 -penteno y 1 -octeno. El polietileno puede ser un copol ímero de etileno y un éster insaturado tal como éster vinílico (por ejemplo, acetato de vinilo o un éster de ácido acrílico o metacrílico), un copolímero de etileno y un ácido insaturado tal como ácido acrílico o un copolímero de etileno y un silano de vinilo (por ejemplo, viniltrimetoxisilano y viniltrietoxisilano). El polietileno puede ser homogéneo o heterogéneo. Los polietilenos homogéneos normalmente tienen una polidispersidad (Mw/M n) dentro del rango de 1 .5 a 3.5 y una distribución de comonómero esencialmente uniforme, y están caracterizados por un punto de fusión simple y relativamente bajo tal como se mide a través de una colorimetría de exploración diferencial . Los polietilenos heterogéneos normalmente tienen una polidispersidad (Mw/Mn) mayor a 3.5 y carecen de una distribución de comonómero uniforme. Mw se define como un peso molecular promedio, y Mn se define como un peso molecular de número promedio. Los polietilenos pueden tener una densidad dentro del rango de 0.860 a 0.960 gramos por centímetro cúbico, y preferentemente tienen una densidad dentro del rango de 0.870 a 0.955 gramos por centímetro cúbico. También tienen un índice de fusión dentro del rango de 0.1 a 50 gramos por 1 0 minutos. Si el polietileno es un homopolímero, su índice de fusión está preferentemente dentro del rango de 0.75 a 3 gramos por 1 0 minutos. El índice de fusión se determina bajo ASTM D-1 238, Condición E y se mide a una temperatura de 1 90°C y 21 60 gramos. Los procesos de baja o alta presión pueden producir los polietilenos. Pueden producirse en procesos de fase de gas o en procesos de fase líquida (esto es, procesos de solución o pasta) a través de técnicas convencionales. Los procesos de baja presión normalmente corren a presiones debajo de 1 000 libras por pulgada cuadrada ("psi") mientras que los procesos de alta presión normalmente corren en presiones de arriba de 1 5, 000 psi. Los sistemas de catalizador típicos para preparar estos polietilenos incluyen sistemas de catalizador a base de magnesio/titanio, sistemas de catalización a base de vanadio, sistemas de catalización a base de cromo, sistemas de catalización de metaloceno y otros sistemas de catalización de metal de transición . Muchos de estos sistemas de catalización con frecuencia son referidos como sistemas de catalización Ziegler-Natta o sistemas de catalización Phillips. Los sistemas de catalización útiles incluyen catalizadores que utilizan óxidos de cromo o molibdenos sobre soporte de sílice-alúmina. Los polietilenos útiles incluyen homopol ímeros de baja densidad de etileno elaborados de procesos de alta presión (H P-LDPEs), polietilenos de baja densidad lineales (LLDPEs), polietilenos de muy baja densidad (VLDPEs), polietilenos de ultra baja densidad (U LDPEs), polietilenos de densidad media (M DPEs), polietileno de alta densidad (H DPE) y copol ímeros de metaloceno. Los procesos de alta presión normalmente son polimerizaciones iniciadas de radical libre y se conducen en un reactor tubular o en un autoclave agitado. En el reactor tubular, la presión está dentro del rango de 25,000 a 45,000 y la temperatura está dentro del rango de 200 a 350 °C. En la autoclave agitada, la presión está dentro del rango de 1 0, 000 a 30,000 psi y la temperatura está dentro del rango de 1 75 a 250°C. Los pol ímeros preferidos son copolímeros comprendidos de etileno y esteres o ácidos insaturados, los cuales son bien conocidos y pueden prepararse mediante técnicas de alta presión convencionales. Los esteres insaturados pueden ser acrilatos de alquilo, metacrilatos de alquilo o carboxilatos de vinilo. Los grupos alquilo pueden tener de 1 a 8 átomos de carbono y preferentemente tienen de 1 a 4 átomos de carbono. Los g ru pos de carboxilato pueden tener de 2 a 8 átomos de carbono y preferentemente tienen de 2 a 5 átomos de carbono. La porción del copolímero atribuida al comonómero de éster puede estar dentro del rango de 5 a 50% en peso con base en el peso del copolímero. Los ejemplos de los acrilatos y metacrilatos son acrilato de etilo, acrilato de metilo, metacrilato de metilo, acrilato de t-butilo, acrilato de n-butilo, metacrilato de n-butilo y acrilato de 2-etilhexilo. Los ejemplos de carboxilatos de vinilo son acetato de vinilo, propionato de vinilo y butanoato de vinilo. Los ejemplos de los ácidos insaturados incluyen ácidos acrílicos o ácidos maleicos. El índice de fusión de los copolímeros de éster de etileno/insaturados o copolímeros de ácidos de etileno/insaturado pueden estar dentro del rango de 0.5 a 50 gramos por 1 0 minutos, y preferentemente están dentro del rango de 2 a 25 gramos por 1 0 minutos. Los copol ímeros de etileno y silanos de vinilo también pueden ser utilizados. Los ejemplos de silanos adecuados son viniltrimetoxisilano y viniltrietoxisilano. Dichos polímeros normalmente son elaborados utilizando procesos de alta presión . El uso de dichos copol ímeros de vinilsilano de etileno son deseables cuando se desea u na composición reticulable húmeda. Opcionalmente, una composición reticulable húmeda puede obtenerse utilizando un polietileno injertado con un vinilsilano en la presencia de un iniciador de radical libre. Cuando se utiliza un polietileno que contiene silano, también puede ser deseable incluir un catalizador de reticulación en la formulación (tal como dibutilestañodilaurato o ácido dodecilbencenosulfónico) u otro catalizador de ácido o base de Lewis o Bronsted . El VLDPE ó ULDPE puede ser un copolímero de etileno y una o más alfa-olefinas que tienen de 3 a 1 2 átomos de carbono y preferentemente de 3 a 8 átomos de carbono. La densidad de VLDPE ó ULDPE puede estar dentro del rango de 0.870 a 0.91 5 g ramos por centímetro cúbico. El índice de fusión del VLDPE ó U LDPE puede estar dentro del rango de 0.1 a 20 gramos por 1 0 minutos y preferentemente está dentro del rango de 0.3 a 5 gramos por 1 0 minutos. La porción del VLDPE ó ULDPE atribuida a los comonómeros, además del etileno, puede estar dentro del rango del 1 al 49% en peso con base en el peso del copol ímero y está preferentemente dentro del rango del 1 5 al 40% en peso. Se puede incluir un tercer comonómero, por ejemplo, otra alfa-olefina o un dieno tal como norborneno de etilideno, butadieno, 1 ,4-hexadieno o un diciclopentadieno. Los copolímeros de etileno/propileno generalmente son referidos como EPRs y los terpolímeros de etileno/propileno/dieno generalmente son referidos como EPDM . El tercer comonómero puede encontrarse en una cantidad de 1 a 1 5% en peso con base en el peso del copolímero y preferentemente se encuentra en una cantidad de 1 al 1 0% en peso.

Es preferido que el copolímero contenga dos o tres comonómeros incluyendo etileno. El LLDPE puede incluir VLDPE , U LDPE y M DPE, los cuales también son lineales, aunque, generalmente tienen una densidad dentro del rango de 0.91 6 a 0.925 gramos por centímetro cúbico. Puede ser un copolímero de etileno y una o más alfa-olefinas que tengan de 3 a 12 átomos de carbono, y preferentemente de 3 a 8 átomos de carbono. El índice de fusión puede estar dentro del rango de 1 a 20 gramos por 1 0 minutos, y preferentemente estar dentro del rango de 3 a 8 gramos por 1 0 minutos. Se puede utilizar cualquier polipropileno en estas composiciones. Los ejemplos incluyen homopol ímeros de propileno, copolímeros de propileno y otras olefinas, y terpol ímeros de propileno, etileno y dienos (por ejemplo, norbornadieno y decadieno). Además, los polipropilenos pueden dispersarse o combinarse con otros polímeros tales como EPR ó EPDM . Los ejemplos de polipropilenos se describen en POLYPROPYLEN E HAN DBOOK: POLYMERIZATION , CHARACTERIZATION , PROPERTI ES, PROCESSI NG , APPLICATIONS 3-14, 1 1 3- 1 76 (E. Moore, Jr. Ed . , 1 996). Los ejemplos de polipropilenos se describen en TPEs, TPOs y TPVs. Dichos TPEs, TPOs y TPVs que contienen polipropileno se pueden utilizar en la presente solicitud . Los ejemplos de carbonatos de metal adecuados incluyen carbonato de calcio, carbonato de magnesio de calcio y carbonato de magnesio. Los carbonatos de metal que ocurren naturalmente también son útiles en la presente invención, incluyendo huntito, magnesito y dolomito. Preferentemente, el carbonato de metal se encuentra en una cantidad mayor o igual a aproximadamente 10% en peso. Más preferentemente, el carbonato de metal se encuentra en una cantidad mayor o igual a aproximadamente 20% en peso. La composición retardante de flama también puede comprender hidratos de metal. Los ejemplos adecuados incluyen trihidróxido de aluminio (también conocido como ATH o trihidrato de aluminio) e hidróxido de magnesio (también conocido dihidróxido de magnesio). Otros hidróxidos de metal retardantes de flama son conocidos para los expertos en la técnica. El uso de dichos hidróxidos de metal se consideran dentro del alcance de la presente invención. La superficie de los carbonatos de metal y el hidróxido de metal puede recubrirse con uno o más materiales, incluyendo silanos, titanatos, zirconatos, ácidos carboxílicos y polímeros injertados con anhídrido maleico. Los recubrimientos adecuados incluyen los que se describen en la Patente Norteamericana No. 6,500,882. El tamaño de partícula promedio puede fluctuar de menos de 0.1 micrómetros a 50 micrómetros. En algunos casos, puede ser deseable utilizar un carbonato de metal o un hidróxido de metal que tenga un tamaño de partícula de nano-escala. El hidróxido de metal puede ser sintético o que ocurre naturalmente. Cuando se encuentra, el hidróxido de metal se encuentra en una cantidad de modo que la combinación del carbonato de metal y el hidrato de metal imparten el TTPH RR mayor o igual a aproximadamente 140 segundos del espécimen de prueba. Preferentemente, el hidrato de metal se encuentre en una cantidad tal que la proporción de carbonato de metal al hid rato de metal es de al menos 1 :4. Así mismo, preferentemente, el hidrato de metal se encuentre en una cantidad menor a aproximadamente 40% en peso, más preferentemente menor a aproximadamente 35% en peso. La composición retardante de metal puede contener otros aditivos retardantes de flama . Los aditivos retardantes de flama no halogenados adecuados incluyen fósforo rojo, sílice, alúmina, óxidos de titanio, nanotubos de carbono, talco, arcilla , arcilla órgano-modificada , pol ímero de silicona, borato de zi nc, trióxido de antimonio, volastonita, mica , estabilizadores de amina obstaculizados, octamolibdato de amonio, octamolibdato de melamina, "frits", microesferas de vidrio huecas, compuestos intumescentes y grafito expandible. Los aditivos halogenados adecuados incluyen óxido de decabromodifenilo y etano de decabromodifenilo, etileno-bis (tetrabromoftalimida), declorano. Además, la composición retardante de flama puede contener una nano-arcilla . La nano-arcilla tiene al menos una dimensión de 0.9 a 200 manómetros de rango de tamaño, más preferentemente al menos una dimensión de entre el rango de 0.9 a 1 50 nanómetros, incluso más preferentemente de 0.9 a 1 00 nanómetros y lo más preferentemente 0.9 a 30 nanómetros. Preferentemente, las nano-arcillas están en capas, incluyendo nanocapas tales como montmorillonita, magadiita, mica sintética fluorinada , saponita , fluorhectorita , laponita , sepiolita , atapulg ita , hectorita , beidellita, vermiculita, calonita, nontronita, vol konskoita , estevensita , pirosita , sauconita y ceniaita. Las nano-arcillas en capas pueden ocurrir naturalmente o ser sintéticas. Algunos de los cationes (por ejemplo, iones de sodio) de la nano-arcilla pueden intercambiarse con un catión orgánico tratando la nano-arcilla con un compuesto que contiene catión orgánico. Como alternativa , el catión puede incluir o ser reemplazado con un ion de hidrógeno (protón). Los cationes de intercambio preferidos son imidazolio, fosfonio, amonio, amonio de alquilo y amonio de polialquilo. Un ejemplo de un compuesto de amonio adecuado es dimetilo, amonio de di(cebo hidrogenado). Preferentemente, el recubrimiento catiónico se encontrará del 1 5 al 50% en peso, con base en el peso total de la nanoarcilla en capas más el recubrimiento catiónico. En la nonoarcilla más preferida , el recu brimiento catiónico se encontrará en más del 30% en peso, con base en el peso total de la nanoarcilla en capas además del recubrimiento catiónico. Otro recubrimiento de amonio preferido es amonio de octadecilo. La composición puede contener una gente de acoplamiento para mejorar la compatibilidad entre el polímero termoplástico reticulable y la nanoarcilla . Los ejemplos de agentes de acoplamiento incluyen silanos, titanatos, zirconatos y varios pol ímeros injertados con anhídrido maleico. Otra tecnolog ía de acoplamiento puede ser fácilmente apreciada para los expertos en la técnica, y se considera dentro del alcance de la presente invención .

Además, la composición retardante de flama puede contener otros aditivos tales como antioxidantes, estabilizadores, agentes de soplado, negro de carbono, pigmentos, auxiliares de procesamiento, peróxidos, aceleradores de curación , inhibidores de quemaduras y agentes de superficie activa para tratar los rellenadores que pudieran estar presentes. Si el cable incluye un cable del forro opcional , el forro del cable se elabora de un material de polímero flexible y se forma preferentemente mediante extrusión por fundición. En una modalidad alternativa, la capa aislante retardante de flama se prepara a partir de una composición retardante de flama que comprende un polímero termoplástico reticulable, un carbonato de metal y un hidrato de metal , en donde la combinación del carbonato de metal y el hidrato de metal imparten un TTPH RR mayor o igual a aproximadamente 1 20 segundos al espécimen de prueba. La proporción del carbonato de metal al hidrato de metal es de aproximadamente 1 :4. Así mismo, preferentemente el hidrato de metal se encuentra en una cantidad menor a aproximadamente el 40% en peso, más preferentemente menor a aproximadamente el 35% en peso. Preferentemente, la composición retardante de flama contiene menos de aproximadamente el 2% en peso de un polímero de silicona. Más preferentemente, la composición retardante de flama está substancialmente libre de un pol ímero de silicona . En una modalidad alternativa , la presente invención es un método para preparar un cable automotriz primario de baja tensión , reticulado. Los pasos del método de la presente invención comprenden : (a) seleccionar una composición retardante de flama para una capa aislante, (b) aplicar la composición retardante de flama seleccionada en la forma de una capa aislante sobre un conductor de metal para formar un conductor aislado, y (c) reticular la capa aislante. Opcionalmente, esta modalidad puede incluir además el paso de aplicar un forro de metal sobre el conductor aislado. Los métodos de reticulación adecuados incluyen peróxido, rayo-e, curación por humedad y otros métodos bien conocidos. En una modalidad preferida, la presente invención es cable automotriz primario de baja tensión preparada a partir del método descrito anteriormente. Además, se considera que la composición retardante de flama de la presente invención es útil en aplicaciones de electrodoméstico. EJ EM PLOS Los ejemplos no limitantes que se encuentran a continuación , ilustran la presente invención. Para cada una de las composiciones ejemplificadas que se encuentran a continuación , las composiciones aislantes se compusieron utilizando u n mezclador Brabender de escala de laboratorio y se analizaron utilizando un índice de oxígeno limitante (LOI ) y calorimetría de cono. El LOI se llevó a cabo de acuerdo con ASTM D-2863 con un espécimen de prueba de 1 27 mm x 6.4 mm x 3.2 mm . La calorimetría de cono se llevó a cabo de acuerdo con ASTM E-1 354 en un espécimen de prueba de 1 00 mm x 1 00 mm x 1 .3 mm con un flujo de calor de 35 kW/m2 sin rejillas. La medidas de calori metría de cono incluyen rango de liberación de calor pico (PH RR) en kW/m2, tiempo para el rango de liberación de calor pico (TTPH RR) en segundos, tiempo de encendido (TTI ) en segundos, índice de rango de crecimiento de fuego (FIG RA) en kW/m2s e índice de desempeño de fuego (FPl) en s-m /kW. El FIGRA se calcula dividiendo el PH RR entre el TTPH RR. El FPl se calcula dividiendo el TTI entre el PH RR. Se utilizaron los siguientes materiales para las composiciones de ejemplo. El etileno-acrilato de etilo (EEA) tuvo un índice de fusión de 1 .30 g/1 0 minutos, una densidad de 0.93 g/cc y un contenido de comonómero de acrilato de etilo de 1 5% en peso. El EEA se obtuvo de The Dow Chemical Company. Está comercialmente disponible como Am plify™ EA 1 00. El etileno-acetato de vinilo (EVA) tuvo un índice de fusión de 2.50 g/1 0 minutos, u na densidad de 0.94 g/cc y contenido de comonómero de acetato de vinilo de 1 8% en peso. El EVA se obtuvo de DuPont. Está comercialmente disponible como Elvax™ 460. El copolímero de etileno/octeno tuvo un índice de fusión de 4.0 g/1 0 minutos y una densidad de 0.9 g/cc. El copol ímero de etileno/octano se obtuvo de The Dow Chemical Company. Está comercialmente disponible como Attane ™ 4404. El trihidróxido de aluminio (ATH ) tuvo un tamaño de partícula promedio de 1 . 1 mieras. El carbonato de calcio (CaCO3) se creció y recubrió con un ácido graso y tuvo un tamaño de partícula promedio de 3.5 mieras. El hidróxido de mag nesio (Mg(OH )2) se precipitó y tuvo un tamaño de partícula promedio de 1 .8 mieras. La nanoarcilla fue un órgano-magadiito sintético preparado como se describe en la Solicitud de Patente del Tratado de Cooperación Serie No. WO 01 /83370. El estearato de zinc se obtuvo como un grado de polímero estándar. El óxido de zinc tuvo un área de superficie de 9m2/g y se obtuvo en Kadox ™ 91 1 P de Zinc Corporation of America . El tetraquis [metileno (3, 5-d i-ter-butil-4-h id roxi hidro-ci na mato)] metano I rganox 1 01 0 está disponible en Ciba Specialty Chemicals I nc. El polidimetilsiloxano tuvo una viscosidad de 25°C de 60,000 centistoke (unidad de medida de viscosidad". El concentrado de silicona contuvo 50% en peso de pol ímero de silicona de peso molecular ultra-alto en un polietileno de baja densidad y estuvo comercialmente disponible en M B50-002 de Dow Corning, I nc. El sílice fue Hi-Sil 1 35 de PPG I ndustries, I nc. Las composiciones se extruyeron sobre cables de calibre 18/hebra 1 9 y se sometieron a 1 0 MRad de 4.5 MeV de rayo de electrones para reticular las composiciones aislantes.

Para los siguientes datos, el tiempo de quemado promedio SAE J-1 128 debe ser menor a 70 segundos para que pase la composición . El tiempo de quemado promedio MS-8288 debe ser menor a 30 segundos para que pase la composición .

TABLA I I Los resultados de la calorimetría de cono se correlacionaron para el pase de las formulaciones SAE J- 1 1 28 y MS-8288. Las composiciones retardantes de flama q ue tienen un TTPH RR mayor o igual a aproximadamente 140 segundos, pasaron tanto las pruebas SAE J-1 1 28 como MS-8288. Por consiguiente, las composiciones retardantes de flama que contienen un carbonato de metal, para la capa aislante del cable automotriz primario de baja tensión , deben seleccionarse con base en tener un tiempo para el rango de liberación de calor pico mayor o igual a aproximadamente 140 segundos.

Composiciones Retardantes de Flama: Ejemplos 8 a 12 TABLA l l l Las siguientes formulaciones de los ejemplos 8 al 12 representan composiciones que pasarán tanto las pruebas SAE J-1 128 como MS-8288.

Claims

R E I V I N D I C A C I O N E S

1. Un cable automotriz que comprende: a. un conductor de metal; b. una capa aislante retardante de flama, que rodea el conductor de metal preparado a partir de una composición retardante de flama que comprende: (i) un polímero termoplástico reticulable, (ii) un carbonato de metal que está presente en una cantidad suficiente para impartir un tiempo para la liberación de calor pico (TTPHRR), medido utilizando calorimetría de cono con un flujo de calor de 35 kW/m2, mayor o igual a aproximadamente 140 segundos para un espécimen de prueba, que tiene una longitud y un ancho de 101.6 mm y un grosor de 1.3 mm, y (iii) un agente de reticulación; y c. un forro de cable que rodea la capa aislante.

2. El cable automotriz tal como se describe en la reivindicación 1, caracterizado porque la resina termoplástica reticulable es un poliolefina.

3. El cable automotriz tal como se describe en la reivindicación 1, caracterizado porque el carbonato de metal es seleccionado del grupo que consiste en carbonato de calcio, carbonato de magnesio de calcio y carbonato de magnesio.

4. El cable automotriz tal como se describe en la reivindicación 1 , caracterizado porque el carbonato de metal se encuentra en una cantidad mayor o igual a aproximadamente 1 0% en peso.

5. El cable automotriz tal como se describe en la reivindicación 1 , caracterizado porque el carbonato de metal se encuentra en una cantidad mayor o igual a aproximadamente 20% en peso.

6. El cable automotriz tal como se describe en la reivindicación 1 , caracterizado porque la composición retardante de flama comprende además un hidrato de metal en una cantidad tal que la combinación del carbonato de metal y el hidrato de metal impartan el TTPH RR mayor o igual a aproximadamente 140 seg undos al espécimen de prueba .

7. El cable automotriz tal como se describe en la reivindicación 6, caracterizado porque la proporción de carbonato de metal a hidrato de metal es de al menos aproximadamente 1 :4.

8. El cable automotriz tal como se describe en la reivindicación 6, caracterizado porque el hidrato de metal se encuentra en una cantidad menor al 40% en peso.

9. El cable automotriz tal como se describe en la reivindicación 6, caracterizado porque el hidrato de metal se encuentra en una cantidad menor a aproximadamente al 35% en peso. 1 0. El cable automotriz tal como se describe en la reivindicación 1 , caracterizado porque contiene menos de aproximadamente el 2% en peso de un polímero de silicona. 1 1 . El cable automotriz tal como se describe en la reivindicación 1 , caracterizado porque está substancialmente libre de un polímero de silicona. 12. Un cable automotriz que comprende: a. un conductor de metal; b. una capa aislante retardante de flama, que rodea el conductor de metal preparado a partir de una composición retardante de flama que comprende: (i) un polímero termoplástico reticulable, (ii) un carbonato de metal, (iii) un hidrato de metal, y (iv) un agente de reticulación, en donde la cantidad de carbonato de metal y la cantidad de hidrato de metal producen una combinación suficiente para impartir un tiempo para la liberación de calor pico (TTPHRR), medida utilizando calorimetría de cono con un flujo de calor de 35 kW/m2, mayor o igual a aproximadamente 120 segundos a un espécimen de prueba, que tiene una longitud y un ancho de 101 .6 mm y un grosor de 1 .3 mm; y c. un forro de cable que rodea la capa aislante. 13. El cable automotriz tal como se describe en la reivindicación 12, caracterizado porque el carbonato de metal se encuentra en una cantidad mayor o igual a aproximadamente 10% en peso. 14. El cable automotriz tal como se describe en la reivindicación 1 2, caracterizado porque el hid rato de metal se encuentra en una cantidad menor a aproximadamente 40% en peso. 1 5. El cable automotriz tal como se describe en la reivindicación 1 2, caracterizado porque la proporción de carbonato de metal a hidrato de metal es de al menos aproximadamente 1 :4. 1 6. El cable automotriz tal como se describe en la reivindicación 1 2, caracterizado porque contiene menos de aproxi madamente el 2% en peso de un pol ímero de silicona . 17. Un método para preparar un cable automotriz primario de baja tensión en donde el método comprende los pasos de: a . seleccionar una composición retardante de flama que comprende: (i) un polímero termoplástico reticulable, (ii) un carbonato de metal que se encuentra en una cantidad suficiente para impartir un tiempo para la liberación de calor pico (TTPH RR), medido utilizando calorimetría de cono con un flujo de calor de 35 kW/m2, mayor o igual a aproximadamente 140 segundos a un espécimen de prueba, que tiene una longitud y un ancho de 1 01 .6 mm y u n grosor de 1 .3 mm , y (iii) un agente de reticulación ; b. aplicar un recubrimiento aislante de la composición retardante de flama sobre un conductor de metal para formar un conductor aislado; y c. aplicar un forro de cable sobre el conductor aislado. 18. Un cable automotriz primario de baja tensión preparado tal como se describe en la reivindicación 17. R E S U M E N La presente invención es un cable automotriz reticulado que comprende un conductor de metal, una capa aislante retardante de flama que rodea el conductor de metal, y opcionalmente, un forro del cable que rodea la capa aislante. El cable automotriz pasa las especificaciones de uno o más de diversos protocolos de pruebas de cables automotrices: (a) SAE J-1 128, (b) ISO-6722, (c) LV 1 12, (d) Chrysler MS-8288 y (e) Renault 36-36-05009/-L. En particular, la capa aislante retardante de flama se prepara a partir de un polímero termoplástico reticulable y un carbonato de metal. La composición retardante de flama para elaborar la capa aislante demuestra mejorías económicas y de procesamiento con respecto a las soluciones convencionales. La presente invención también es un método para preparar un cable automotriz primario de baja tensión y el cable automotriz elaborado del mismo.