BRPI0418777B1 - processo para a fabricação de uma cabo, e, cabo - Google Patents

Abstract

processo para a fabricação de um cabo, e, cabo. a invenção refere-se a um processo para a fabricação de um cabo que compreende as seguintes etapas: (a) transportar pelo menos um condutor para um aparelho extrusor; (b) extrusar uma camada de revestimento isolante radialmente externa ao dito pelo menos um condutor; (e) dobrar, longitudinalmente, uma fita de metal em tomo da dita camada de revestimento isolante extrusada, a dita fita de metal suportando pelo menos uma camada de revestimento adesiva em uma posição radialmente externa; (e) extrusar pelo menos uma camada de revestimento contínua compreendendo pelo menos uma poliamida ou um copolímero desta em torno de e em contato com a dita fita de metal dobrada; em que a etapa (e) é realizada em uma relação de estiramento (ddr) não maior que 2,5, preferivelmente de 1,2 a 2,0.

Description

"PROCESSO PARA A FABRICAÇÃO DE UM CABO, E, CABO” A presente invenção refere-se a um processo para a fabricação de um cabo resistente a agentes químicos externos.

Mais particularmente, a presente invenção refere-se a um processo para fabricar um cabo, em particular, um cabo elétrico para transmissão e/ou distribuição de potência de baixa, média e alta voltagem, que compreende pelo menos um condutor, pelo menos uma fita metálica revestida com pelo menos uma camada de revestimento adesiva e pelo menos uma camada de revestimento compreendendo pelo menos uma poliamida ou um seu copolímero.

Dentro do escopo da presente invenção, "baixa voltagem" geralmente significa uma voltagem de até 1 kV, "voltagem média" significa uma voltagem entre 1 kV e 35 kV, "alta voltagem" significa uma voltagem maior que 35 kV.

Os cabos elétricos geralmente compreendem um ou mais condutores individualmente revestidos com materiais poliméricos semicondutores e isolantes e revestidos com camadas de revestimentos protetoras que são também feitas de materiais poliméricos. ψ E sabido que, em cabos instalados em ambientes críticos, tais como, por exemplo, refinarias de petróleo, poços de petróleo, instalações fora da costa, um problema maior é dado pela permeabilidade das ditas camadas de revestimento de cabo polímeros a umidade e, em particular, a produtos químicos agressivos de tipo orgânicos, tais como, por exemplo, tiidrocarbonetos e solventes, e de tipo inorgânico, tais como, por exemplo, ácidos e bases. A penetração dos ditos elementos no interior dos cabos compromete sua performance de tempo de vida global em termos de propriedades mecânicas e propriedades elétricas.

Uma proteção convencional contra os ditos elementos é geralmente alcançada pela aplicação de uma bainha de chumbo. Como resultado, as bainhas de chumbo são comumente encontradas sobre condutores de arame isolados tendo, por exemplo, isolamento de papel/óleo, ou dielétrico sólido, tais como isolamento de borracha de etileno-propileno. ou isolamento de polietileno reticulado. O chumbo fornece flexibilidade, capacidade de vedação hermética, e é considerado relativamente fácil de extmsar em comprimento longos. Os cabos deste tipo são comercialmente conhecidos, por exemplo, como cabos de PILC Tipo Sólido da The Okonite Company.

As bainhas de alumínio corrugadas soldadas (ou cobre) são também conhecidas para fornecer proteção de cabo ao invés de bainhas de chumbo. Estas bainhas de alumínio são relativamente leves, fornecem capacidade de vedação hermética e podem servir como um condutor neutro quando colocadas sobre cabos de energia. Os cabos deste tipo são comercialmente conhecidos, por exemplo, como cabos do tipo C-L-X ® da The Okonite Company.

Contudo, tais bainhas ainda fornecem um aumento de peso significativo.

De forma a evitar o uso de ambas as bainhas de chumbo e de alumínio corrugado mencionadas acima, soluções diferentes têm sido propostas na técnica. A Patente U.S, 4.125.739 descreve uma fita que protege um cabo compreendendo uma tira de metal tendo uma primeira camada de adesivo de material resinoso polimérico bem aderido a pelo menos um dos lados e uma camada de controle de ligação de um material resinoso polimérico aderido à primeira camada adesiva. Os cabos de comunicação e energia elétrica encamisados de plástico utilizando tal fita de proteção são também descritos. Os materiais que podem ser usados para formar a camada de controle de ligação incluem polipropileno, polipropileno modificado por carboxila, poliamidas, tereftalato de polietileno, polímeros de flúor, polímeros de 1,4-dimetilpenteno, copolímeros de etileno/propileno, e poliestireno estereo-regulares. Os materiais que podem ser usados para formar a camada adesiva incluem polímeros ou copolímeros de etileno modificados por monômeros tendo grupos de ácido carboxílico reativos. As camisas de plástico externas de tais cabos são ditas suportar a deslaminação sob condições de uso normal, mas podem facilmente ser removidas para facilitar a os procedimentos de aterramento e a emenda conforme a camada adesiva permanece bem aderida à tira de metal para proteção contra corrosão após a remoção da camisa. A Patente U.S. 4.327.248 descreve proteções de cabo elétrico e de tubulações feitas de uma fita de metal flexível que tenha um revestimento de um copolímero de etileno com um monômero que tem um grupo carboxila reativo ligado a pelo menos um de seus lados e ao qual revestimento é ligado um adesivo que é adaptado para ligar o revestimento a materiais poliméricos não-olefinicos flexíveis ou semi-rígidos. Os materiais poliméricos não-olefínicos flexíveis ou semi-rígidos que podem ser usados são, por exemplo, cloreto de polivinil ou polietileno clorado amorfo, ou um material elastomérico, tal como borrachas de poliuretano ou sintéticas. O adesivo pode ser selecionado de adesivos à base de poliamida. A Patente U.S. 4.675.471 descreve um cano elétrico compreendendo um núcleo condutor e uma tela metálica, em que a dita tela metálica é revestida com um filme co-extrusado compreendendo uma camada de um polímero selecionado quanto às suas propriedades de alto módulo de flexão, alta resistência à tração e alto ponto de fusão e uma camada de adesivo. A camada adesiva é uma poliamida, uma copoliamida, ou um copoliéster. O adesivo é um copolímero de uma olefina e pelo menos um comonômero de uma olefina e pelo menos um comonômero que é um ácido carboxílico polimerizável etilenicamente insaturado ou um anidndo de ácido ou seus derivados, ou, altemativamente, o adesivo compreende uma mistura adesiva do copolímero e uma poliolefma.

Um cabo compreendendo um sistema de bainha incluindo uma fita revestida com polietileno dobrada longitudinalmente (PE/AL/PE) é conhecida e é comercializada por Pirelli sob a marca comercial Drylam® (sistema de bainha). Durante a extrusão da camisa de polietileno na dita fita de alumínio, o revestimento de polietileno presente na região de sobreposição da dita fita de alumínio dobrada longitudinalmente veda juntas as bordas de sobreposição, fornecendo excelente irapermeabilidade à umidade. Em adição, a fita de alumínio fornece proteção contra interferência eletromagnética. Durante a extrusão da camisa de polietileno, o revestimento de polietileno presente na fita de alumínio liga a proteção metálica à camisa de polietileno, dando ao cano boa propriedades mecânicas. Além disso, a camisa de polietileno é altamente resistente a produtos químicos inorgânicos, tais como ácido e bases. Uma camada de revestimento de poliamida modificada é aplicada com adesão íntima à camisa de polietileno. este material é altamente resistente a produtos químicos orgânicos, tais como hidrocarbonetos e solventes, fornecendo também propriedades resistentes a roedores e à prova de cupim em caso de cabos não protegidos.

Foi observado que o uso de uma bainha feita de uma fita de metal laminada revestida com uma camada de revestimento adesiva baseada em etileno e uma camada de revestimento de poliamida como descrita, por exemplo, na Patente U.S. 4.675.471 citada acima, não é tão efetiva quando desejado na proteção do cabo contra ataques externos de agentes químicos e umidade. Em particular, foi observado que, quando a dita fita de metal laminada for longitudínalmente dobrada em tomo de um condutor isolado, em particular no caso das bordas da dita fita de metal serem sobrepostas, os riscos de penetração de agentes químicos e umidade no interior do cabo são muito altos devido ao fato de que a poliamida presente nas ditas bordas de sobreposição não permite uma ligação efetiva das bordas de sobreposição. A penetração é devida a uma pobre ligação das bordas de sobreposição e a uma difusão através da espessura do adesivo e das camadas de revestimento de poliamida na região das bordas de sobreposição. Além do mais, a dita fita de metal laminada tem uma espessura notável que causa um aumento do peso do cabo e no diâmetro externo do cabo. 0 uso do sistema de bainha Drylam® acima descrito permite se evitar a presença da poliamida nas bordas de sobreposição da fita de alumínio revestida com polietileno, desta forma melhorando a ligação nas bordas de sobreposição. Contudo, a presença de uma camada de revestimento de polietileno em tomo de e em contato com a fita de alumínio revestida com polietileno é necessária de forma a assegurar uma boa adesão entre a fita de alumínio revestida com polietileno e a camada de poliamida, desta forma aumentando o diâmetro total do cabo.

Enfrentou-se o problema de evitar o uso da dita camada de revestimento de polietileno adicional. A eliminação da dita camada de revestimento de polietileno permitiría se reduzir mais o diâmetro externo do cabo e a se fabricar um cabo em um modo mais econômico devido à simplificação no processo de fabricação e a uma redução de custo dos materiais iniciais.

Contudo, foi verificado que, embora seja possível se obter uma boa adesão entre uma fita de metal revestida com uma camada de revestimento adesiva à base de etileno e uma camada de revestimento de poliamida por meio de um processo de calandragem, a mesma adesão não foi obtida por meio de um processo de extrusão. Em particular, observou-se que a extrusão de uma camada de revestimento de poliamida em uma fita de metal dobrada longitudinalmente revestida com uma camada de revestimento adesiva baseada em etileno não permitiu uma copulação efetiva entre a fita de metal revestida e a camada de revestimento de poliamida.

Verificou-se que um cabo com uma vedação efetiva contra a penetração de umidade e agentes químicos pode ser obtido pelo dobramento de uma fita de metal revestida com adesivo à base de etileno em tomo do isolamento do cabo, com bordas de sobreposição, e extrusando-se uma camada de revestimento de políamida diretamente em tomo da dita fita de alumínio dobrada. Em particular, foi verificado que a copulação entre a fita de metal revestida e a camada e poliamida é bem melhorada pela realização da extrusão em certas condições. Mais em particular, foi verificado que a extmsão da dita camada de revestimento de poliamida tem que ser realizada controlando-se a relação de estiramento (DDR).

Além disso, foi também verificado que, graças ao uso da dita fita de metal revestida com adesivo à base de etileno e da dita camada de revestimento de poliamida e à efetiva proteção contra umidade e agentes químicos assim obtidos, é possível se fornecer uma proteção mecânica efetiva ao cabo por meio de uma camada de revestimento de proteção feita de um material polimérico expandido. A dita camada de revestimento de proteção feita de um material polimérico expandido seria de outra forma degradada pela penetração de umidade e agentes químicos. Desta forma, a proteção de metal usualmente aplicada aos cabos comercialmente disponibilizados, de forma a os proteger contra possíveis danos causados por impactos acidentais, pode ser evitada.

Em particular, foi verificado que, pela inserção na estrutura de um cabo, em uma posição radialmente interna com relação à fita de metal, de uma camada de revestimento de proteção feita de um material polimérico expandido tendo espessura e módulo de flexão adequados, é possível de se obter um cabo tendo alta resistência a impacto, desta forma tomando possível se evitar o uso da dita proteção de metal. Um cabo com uma camada de revestimento de proteção deste tipo tem várias vantagens sobre um cabo comercial com uma proteção de metal, tal como, por exemplo, processo de fabricação, redução no peso e nas dimensões do cabo acabado e um impacto ambiental reduzido com relação ao reciclo do cabo, uma vez que seu ciclo de trabalho tenha acabado.

Em um pnmeiro aspecto, a presente invenção, portanto, refere-se a um processo para a fabricação de um cabo compreendendo as seguintes etapas: (a) transportar pelo menos um condutor paia um aparelho extrusor; (b) extrusar uma camada de revestimento isolante radialmente externa ao dito pelo menos um condutor; (c) dobrar, longitudinalmente, uma fita de metal em tomo da dita camada de revestimento isolante extrusada, a dita fita de metal suportando pelo menos, uma camada de revestimento adesiva em uma posição radialmente externa; (d) extrusar pelo menos uma camada de revestimento contínua compreendendo pelo menos uma poliamida ou um copolimero desta em tomo de e em contato com a dita fita de metal dobrada; em que a etapa (d) é realizada em uma relação de estiramento (DDR) não maior que 2,5, preferivelmente, de 1,2 a 2,0.

Preferivelmente, a dita etapa (d) é realizada em uma temperatura entre 220 e 300°C, mais preferivelmente, entre 230 e 270°C.

Preferivelmente, a dita etapa (c) de dobramento da fita de metal compreende a etapa de sobreposição das bordas da dita fita de metal Neste caso, preferivelmente, a dita etapa (c) de dobramento da fita de metal compreende a etapa adicional de ligar as bordas de sobreposição da dita fita de metal.

Preferivelmente, a dita fita de metal suporta pelo menos uma outra camada de revestimento adesiva em uma posição radialmente interna.

Preferivelmente, o dito processo compreende uma outra etapa de aplicar pelo menos uma camada de revestimento feita de um material polimérico expandido em uma posição radialmente interna com relação à dita fita de metal, Preferivelmente, a dita camada de revestimento é aplicada por extrusão.

Na presente descrição e nas reivindicações subsequentes, o termo "relação de estiramento" (DDR) significa a relação entre a área de seção transversal definida entre duas matrizes adjacentes do aparelho extrusor e definido a seção para a passagem do material de revestimento, a dita área sendo calculada na seção de saída da cabeça de extrusão, e a área de seção transversal do material de revestimento depositado efetivo.

Em nm segundo aspecto, a presente invenção refere-se a um cabo compreendendo: - pelo menos um condutor; - pelo menos uma camada de revestimento isolante em tomo do dito pelo menos um condutor; - pelo menos uma fita de metal dobrada longitudinalmente em tomo do dito pelo menos um condutor isolado, a dita fita de metal suportando em sua superfície voltada para fora pelo menos uma camada de revestimento adesiva; - pelo menos uma camada de revestimento contínua compreendendo pelo menos uma poliamida ou um seu copolímero em uma posição radialmente externa com relação à dita pelo menos camada de revestimento adesiva, a dita camada de revestimento contínua estando em contato com a dita pelo menos uma camada de revestimento adesiva.

Preferivelmente, a dita fita de metal revestida dobrada longitudinalmente tem bordas de sobreposição.

Preferivelmente, a dita fita de metal tem uma espessura de 0,05 a 1,0 mm, mais preferivelmente, de 0,1 a 0,5 mm.

Preferivelmente, a dita camada de revestimento adesiva tem uma espessura de 0,01 a 0,1 mm, mais preferivelmente, de 0,02 a 0,08 mm.

Preferivelmente, a dita camada de revestimento contínua tem uma espessura de 0,5 a 3,0 mm, mais preferivelmente, de 0,8 a 2,5 mm.

De acordo com uma forma de realização preferida, o dito cabo compreende pelo menos uma outra camada de revestimento adesiva em uma posição radialmente interna com relação à dita pelo menos uma fita de metal, a dita pelo menos uma camada de revestimento adesiva estando em contato com a dita pelo menos uma fita de metal.

De acordo com uma outra forma de realização preferida, o dito cabo também compreende, em uma posição radialmente interna com relação à dita pelo menos uma fita de metal, pelo menos uma camada de revestimento feita de um material polimérico expandido.

Na presente descrição e nas reivindicações subseqüentes, o termo "condutor1' significa um elemento condutor, tal como, de forma alongada, de configuração circular ou setorial, formado como uma haste sólida ou como uma fita de pluralidade de fios feita de um material de metal, onde conveniente, o dito elemento condutor é revestido com pelo menos uma camada de revestimento semicondutora, tal como, por exemplo, no caso de cabos elétricos para transmissão e/ou distribuição de potência de média ou alta voltagem, Na presente descrição e nas subseqüentes reivindicações, o termo "camada de revestimento contínua" é entendido como significando uma camada de revestimento uniforme e substancialmente não interrompida, na direção axial e na direção circunferencial, se estendendo sobre o comprimento do cabo. Isto significa que a camada de revestimento contínua não mostra qualquer porção de junção ou sobreposição longitudinal ou helicoldal.

De acordo com uma forma de realização preferida, o dito condutor é feito de cobre ou alumínio.

De acordo com uma forma de realização preferida, a dita camada de revestimento isolante pode compreender pelo menos um copolímero de etileno/propileno (EPR) reticulado ou um copolímero elastoxnérico etileno/propileno/dieno (EPDM), preferivelmente de copolímeros de etileno/propileno (EPR) reticulados.

Altemativamente, a dita camada de revestimento isolante pode compreender pelo menos um material polimérico à base de poliolefina reticulada ou não-reticulada. Preferivelmente, o material polimérico à base de poliolefma é selecionado de; poliolefinas, copolímeros de olefmas diferentes, copolímeros de uma olefina com um éster etilenicamente insaturado, poliésteres, poliacetatos, polímeros de celulose, policarbonatos, polissulfonas, resinas de fenol, resinas de uréia, policetonas, poliacrilatos, poliamidas, poliaminas, ou misturas destes. Exemplos de polímeros adequados são; polietileno (PE), em particular, PE de baixa densidade (LPDE), PE de densidade média (MDPE), PE de alta densidade (HDPE), PE de densidade baixa linear (LLDPE), polietileno de densidade ultra-baixa (ULDPE); polipropileno (PP); copolímeros de etileno/éster de vinil, por exemplo, etileno/acetato de vinil (EVA); copolímeros de etileno/acrilato, em particular, copolímero termoplásticos de etileno/acrilato de metil (EMA), etileno/acrilato de etil (EEA), e etileno/acrilato de bntil (EBA); etileno/a-olefma; poliestireno; resinas de acrilonitrila/butadieno/estireno (ABS); em particular, cloreto de polivinil (PVC); poliuretano (PUR); poliamidas; poliésteres aromáticos, tais como tereftalato de polietileno (PET) ou tereftalato de polibutileno (PBT); e copolímeros destes; ou misturas destes.

Na fabricação da camada de revestimento isolante para o cabo de acordo com a presente invenção, outros componentes convencionais podem ser adicionados aos materiais isolantes descritos acima, tais como antioxidantes, auxiliares de processamento, retardantes hidro-arborescentes, ou misturas destes.

Os antioxidantes convencionais adequados para o propósito são, por exemplo, distearil- ou dilauril-tiopropionato e pentaeritritil-tetracis [3-(3,5-di-t-butil-4-hidroxifeml)propionato], ou misturas destes.

Os auxiliares de processamento que podem ser adicionados ao material isolante incluem, por exemplo, estearato de cálcio, estearato de zinco, ácido esteárico, ou misturas destes.

De acordo com uma forma de realização preferida, a dita fita de metal pode ser feita de alumínio, ligas de alumínio, alumínio revestido com uma liga, cobre, bronze, aço, aço livre de estanho, aço de placa de estanho, aço aluminizado, aço inoxidável, aço inoxidável revestido com cobre, aço de folha de flandres, aço galvanizado, cromo ou aço tratado com cromo, chumbo, magnésio, estanho, ou misturas destes. Alumínio é preferido.

De acordo com uma forma de realização preferida, a camada de revestimento adesiva pode compreender pelo menos um copolímero de etileno e propileno com pelo menos um comonômero selecionado de ácidos carboxílicos etilenicamente insaturados.

Preferivelmente, o dito copolímero de etileno ou propileno com pelo menos um comonômero selecionado de ácidos carboxílicos etilenicamente insaturados pode ser selecionado, por exemplo, de copolímeros tendo uma porção principal de etileno ou propileno e uma porção menor, preferivelmente, de 1% em peso a 30% em peso, mais preferivelmente, de 2 a 20% em peso, com relação ao peso do copolímero total, de um ácido carboxílico etilenicamente insaturado.

Exemplos específicos de ácidos carboxílicos etilenicamente insaturados, cujo termo inclui ácidos mono- ou poli-básicos, anidridos de ácido, e ésteres parciais de ácidos polibásicos, que podem ser vantajosamente usados para o objetivo da presente invenção, são: ácido acrílico, ácido metacrílico, ácido crotônico, ácido íumárico, ácido maleico, ácido itacônico, anidrido maleico, maleato de monometil, maleato de monoetil, fumarato de monometil, fumarato de monoetil, maleato de ácido de éter de monometil e tripropileno glicol, maleato de ácido de éter de monofenil e etileno glicol, ou mistura destes. Preferivelmente, o comonômero de ácido carboxílico pode ser selecionado, por exemplo, de ácidos carboxílicos mono- ou poli-carboxílicos a, β-etilenicamente insaturados tendo de 3 a 8 átomos de carbono por molécula e ésteres parciais de tais ácidos policarboxílicos, em que a parte ácido tem pelo menos um grupo de ácido carboxílico e a parte álcool tem de 1 a 20 átomos de carbono.

Preferivelmente, o dito copolímero pode consistir essencialmente de etileno ou propileno e um ou mais comonômeros de ácido etilenicamente insaturados acima relatados ou podem também conter pequena quantidade de comonômeros diferentes copolimerizáveis com etileno. Assim, o copolímero pode conter outros comonômeros copolimerizáveis incluindo um éster de ácido acrílico. Mais preferivelmente, o dito copolímero é um copolímero de etileno com ácido acrílico ou metacrílico ou com éster acrílico ou metacrílico. O dito copolímero pode ser selecionado de copolímeros em bloco, randômicos ou de enxerto. Os copolímeros destes tipos podem ser preparados de acordo com os processos conhecidos na técnica. Por exemplo, os ditos copolímeros podem ser preparados submetendo-se uma mistura dos monômeros iniciais em temperaturas elevadas, usualmente de cerca de 90 a cerca de 300°C, preferivelmente de cerca de 120 a cerca de 280°C, e em pressão mais elevada, usualmente acima de 1.000 atm, preferivelmente de 1.000 a 30.000 atm, preferivelmente na presença de um iniciador de radicais livres, tal como oxigênio, um peroxigênio, um composto ou um composto de azo.

Os exemplos de copolímero de etileno com pelo menos um comonômero selecionado de ácidos carboxílicos etilenicamente insaturados que podem ser usados de acordo com a presente invenção e que são comercialmente disponibilizados são os produtos conhecidos pelo nome de Lucalen® da Basell.

De acordo com uma forma de realização preferida, a políamida ou um seu copolímero pode ser selecionado, por exemplo, a partir de produtos de condensação de pelo menos um aminoácido, tal como, por exemplo, ácido aminocapróico, ácido 7-amino-heptanóico, ácido 11-amino undecanóico, ácido 12-amino dodecanóico, ou de pelo menos uma lactama, tal como, por exemplo, caprolactama, oenantolactama, lauril-lactama, ou de pelo menos um sal ou misturas de diaminas, tais como, por exemplo, hexametilenodíamina, dodecametileno diamina, metaxililenodiamina, bis(p-aminociclo-hexil) metano, trimetíl-hexametileno, com pelo menos um. diácido, tal como, por exemplo, ácido isoftálico, ácido tereftálico, ácido azeláico, ácido subérico, ácido sebácico, ácido dodecanodicarboxílico; ou misturas de todos estes monômeros que levam a copoliamidas.

Um exemplo especifico de poliamida ou de um copolímero que pode ser vantajosamente usado de acordo com a presente invenção é; náilon 6, náilon 6/12, náilon 11, náilon 12, ou misturas destes.

De acordo com uma forma de realização preferida, a dita poliamida ou um seu copolímero são usados em mistura com pelo menos uma poliolefina. O termo "poliolefina'' deve ser entendido como significando um polímero compreendendo unidades de olefina, tais como, por exemplo, etileno, propileno, 1-buteno, ou seus homólogos superiores.

Exemplos específicos de poliolefmas que podem ser vantajosamente usados de acordo com a presente invenção são: - polietileno, polipropileno, copolímeros de etileno Com a-olefmas, os ditos produtos sendo opcionalmente enxertados com anidridos de ácido carboxílico insaturado, tais como, por exemplo, anidrído maleico, epóxidos bi-insaturados, tais como, por exemplo, metacrilato de giicidil, ou misturas destes; - copolímeros de etileno com pelo menos um produto selecionado de: (i) ácidos carboxílicos insaturados, seus sais ou ésteres; (ii) vinil ésteres de ácidos carboxílicos insaturados; (iii) ácidos dicarboxílicos insaturados, seus sais, seus ésteres, seus meio-ésteres, ou seus anidridos; (iv) epóxidos insaturados; os ditos copolímeros de etileno sendo opcionalmente enxertados com anidridos de ácido dicarboxílico insaturados ou epóxidos insaturados; - copolímeros em bloco de estireno/etileno-butileno/estireno (SEBS), opcionalmente maleinizados; ou misturas destes.

Preferivelmente, as seguintes poliolefinas podem ser vantajosamente usadas: - polietileno; copolímeros de etileno com a-olefmas; - copolímeros de etileno/alquil (meta)acrilato; - copolímeros de etileno/alquil (metjacrilato/anidrido maleico, o anidndo maleico sendo enxertado ou copolimerizado; copolímeros de etileno/alquil (met)acrilato/glÍcidil (met)acrilato, o glicidil (met)acrilato sendo enxertado ou copolimerizado; - polipropileno.

De forma a melhorar a formação da mistura poliamida/poliolefma, em particular no caso em que a poliolefma tem poucos ou nenhum grupo funcional capaz de facilitar sua compatibilização com a poliamida, um compatibilízador pode ser preferivelmente adicionado.

Exemplos específicos de compatibilizadores que podem ser vantajosamente usados de acordo com a presente invenção são: - polietileno, polipropileno, copolímeros de etileno-propileno, copolímeros de etileno-butileno, todos estes produtos sendo enxertados por anidrido maleico ou metacrilato de glicidil; - copolímeros de etileno/alquil (metjacrilato/anidrido maleico, o anidrido maleico sendo enxertado ou copolimerizado; - copolímeros de etíleno/vinil acetato/anidrido maleico, o anidrido maleico sendo enxertado ou copolimerizado; - os dois copolímeros acima em que o anidrido maleico é substituído com glicidil (met)acrilato; - copolímeros de etileno/ácido (met)acrílico e seus sais; - copolímeros de polietileno, polipropileno ou etileno-propileno, estes polímeros sendo enxertados com um produto tendo um sítio que reage com aminas, estes copolímeros enxertados então sendo condensados com poliamidas ou oligômeros de poliamida tendo um grupo de extremidade amina único.

Preferivelmente, a mistura poliamida/poliolefina compreende: - de 55 a 95 partes em peso de poliamida; - de 5 a 45 partes em peso de poliolefina. O compatibilizador pode estar presente em uma quantidade que é suficiente para que a poliolefina seja dispersa na forma de nódulos na poliamida. Preferivelmente o compatibilizador representa até 20% em peso da poliolefina. A mistura poliamida/poliolefina pode ser obtida pela mistura da poliamida, da poliolefina e o compatibilizador opcionalmente presente, por meio de uma técnica de mistura em fusão padrão. A mistura em fusão pode ser realizada, por exemplo, por meio de uma extrusora de duplo parafuso, Buss, extrusora de parafuso único.

Informações mais detalhadas acerca das misturas de poliamida/poliolefina podem ser encontradas, por exemplo, na Patente U.S. 5.342.886.

Os exemplos de misturas de poliamida/poliolefina que podem ser usados de acordo com a presente invenção e são comercialmente disponibilizadas são os produtos conhecidos pelo nome Orgalloy® da Atofina.

Como já discutido acima, o cabo de acordo com a presente invenção pode compreender pelo menos uma camada de revestimento feita de material polimérico expandido. O material polimérico expandido pode compreender pelo menos um polímero expansível que pode ser selecionado, por exemplo, de: poliolefinas, copolímeros de olefmas diferentes, copolímeros de uma olefina com um éster etílenicamente insaturado, poliésteres, policarbonatos, polissulfonas, resinas de fenol, resinas de uréia, ou misturas destes. Exemplos de polímeros adequados são: polietileno (PE), em particular, PE de baixa densidade (LDPE), PE de média densidade (MDPE), PE de alta densidade (HDPE), PE de baixa densidade linear (LLDPE), polietileno de ultra-baixa densidade (ULDPE); polipropileno (PP); copolímeros elastoméricos de etileno/propileno (EPR) ou terpolímeros de etileno/propileno/dieno (EPDM); borracha natural; borracha de butil; copolímeros de etileno/vinil éster, por exemplo, etileno/vinil acetato (EVA); copolímeros de etileno/acrilato, em particular, etileno/metil acrilato (EMA), etileno/etil acrilato (EEA) e etileno/butil acrilato (EBA); copolímeros termoplásticos de etileno/a-olefma; poliestireno; resinas de acrilonitrila/butadieno/estireno (ABS); polímeros halogenados, em particular, cloreto de polivinil (PVC); poliuretano (PUR); poliamidas; poliésteres aromáticos, tais como tereftalato de polietileno (PET) ou tereftalato de polibutileno (PBT); e seus copolímeros ou misturas.

Preferivelmente, o dito polímero expansível pode ser selecionado de polímeros ou copolímeros de poliolefma baseados em etileno e/ou propileno. Mais preferivelmente, o polímero expansível pode ser selecionado de: (1) copolímeros de etileno com um éster etílenicamente insaturado, por exemplo, acetato de vinil ou acetato de butil, em que a quantidade de éster insaturado é geralmente entre 5 e 80% em peso, preferivelmente, entre 10 e 50% em peso; (ii) copolímeros elastoméricos de etileno com pelo menos uma α-olefma C3-C12, e, opcionalmente, um dieno, preferivelmente copolímeros de etileno/propileno (EPR) ou etileno/propileno/dieno (EPDM), geralmente tendo a seguinte composição: 35-90% em moles de etileno, 10-65% em moles, α-olefma, 0-10% em moles de dieno (por exemplo, 1,4-hexadieno ou 5-etilideno-2-norbomeno); (iii) copolímeros de etileno com pelo menos uma a-olefma C4-C12, preferivelmente 1-hexeno ou 1-octeno, e opcionalmente um dieno, geralmente tendo uma massa específica entre 0,8ó e 0,90 g/cm3, e a seguinte composição: 75-97% em moles de etileno; 3-25% em mol de a-olefma; 0-5% em mol de um dieno; (iv) polipropilcno modificado com copolímeros de etilcno/a-olefina C3-C12, em que a relação em peso entre polípropileno e 0 copolímero de etíleno/a-olefma C3-Q2 é compreendida entre 90/10 e 10/90, preferivelmente entre 80/20 e 20/80.

Por exemplo, os produtos comerciais Elvax® (DuPont), Levapren® (Bayer) e Lotril® (Elf-Atochem) estão na classe (i), os produtos Dutraí® (Enichem) ou Nordel® (Dow-DuPont) estão na classe (ii), os produtos pertencentes à classe (iíi) são Engage® (Dow-DuPont) ou Exact® (Exxon), enquanto que polípropileno modificado com copolímeros de etileno/a-olefma (iv) são comercialmente disponibilizados com os nomes comerciais Moplen® ou Hifax® (Basell), ou também Fína-Pro® (Fina).

Dentro da classe (iv), particularmente preferidos são elastômeros termoplásticos compreendendo uma matriz contínua de um polímero termoplástico, e.g., polípropileno, e partículas finas (geralmente tendo um diâmetro da ordem de 1 - 10 pm) de um polímero elastomérico curado, e.g., EPR ou EPDM reticulado, disperso na matriz termoplástica. O polímero elastomérico pode ser incorporado 11a matriz termoplástica no estado não curado e então dinamicamente reticulado durante 0 processamento pela adição de uma quantidade adequada de um agente de reticulação. Altemativamente, 0 polímero elastomérico pode ser curado separadamente e então disperso na matriz termoplástica na forma de partículas finas, Os elastômeros termoplásticos deste tipo são descritos, por exemplo, na Patente U.S. 4.104.210, ou no Pedido de Patente Europeu EP 324.430, Estes elastômeros termoplásticos são preferidos pois eles provaram ser particularmente eficazes na absorção de forças radiais durante os ciclos térmicos do cabo em toda a faixa de temperaturas de trabalho, Para os propósitos da presente descrição, o termo "polímero "expandido" é entendido se referir a um polímero dentro da estrutura em que a percentagem de volume "de vazios" (isto quer dizer que o espaço não ocupado pelo polímero, mas por um gás ou ar) é tipicamente maior que 10% do volume total do dito polímero.

Em geral, a percentagem de espaço livre em um polímero expandido é expressa em termos do grau de expansão (G). Na presente descrição, o termo "grau de expansão do polímero" é entendido se referir à expansão do polímero determinado da seguinte forma: G (grau de expansão) = (d0/de -1) x 100 onde do indica a densidade do polímero não-expandido (isto que dizer que o polímero com uma estrutura que é essencialmente livre de um volume de vazios) e de indica a densidade aparente medida para o polímero expandido.

Preferivelmente, o grau de expansão da dita camada de revestimento de polímero expandido pode ser selecionado na faixa de 20 a 200%, mais preferivelmente de 25 a 130%.

Mais detalhes acerca do material polimérico expandido relatado acima podem ser encontrados, por exemplo, na patente EP 981.821.

Como já mencionado acima, o condutor pode compreender um elemento condutor revestido com uma camada de revestimento semicondutora; convenientemente, uma outra camada de revestimento semicondutora pode estar presente fora da camada de revestimento isolante.

As camadas de revestimento de cabo com propriedades semicondutoras podem ser produzidas de acordo com a técnica conhecida e compreende, vantajosamente, um material polimérico semicondutor. Preferivelmente, o dito material polimérico é do mesmo tipo usado para a camada de revestimento com propriedades de isolamento elétrico, de forma a assegurar boa adesão e, então, evitar destacamentos, que gerariam descargas parciais e, finalmente, perfuração do cabo.

No caso onde é pretendido se fazer uma camada semicondutora, em geral uma carga condutora é dispersada no material polimérico, em particular, negro de fumo, em uma quantidade tal que contemple o dito material com características semicondutoras (i.e., de forma a se obter uma resístividade menor que 5 Ω m à temperatura ambiente). A dita quantidade é geralmente entre 5% e 80% em peso, preferivelmente, entre 10% e 50% em peso, com relação ao peso total da composição final.

Em adição, um cabo de acordo com a presente invenção pode compreender uma tela, a dita tela consistindo de fios ou fitas eletricamente condutoras ou enroladas em espiral, dispostas em tomo da camada de revestimento semicondutora posicionada fora da camada de revestimento isolante.

Além disso, em adição às camadas de revestimento definidas acima, o cabo de acordo com a presente invenção pode compreender pelo menos uma camada de revestimento com a função de bainha de proteção externa (posteriormente referida como "bainha externa", usualmente compreendendo um material termoplástico tal como, por exemplo, cloreto de polivinil flexível (PVC), polietileno não reticulado, em particular, polietileno de densidade média (MDPE), ou homopolímero ou copolímero de propileno não reticulado. Altemativamente, a dita bainha externa pode ter propriedades de auto-extinção e pode ser feita de uma composição retardante de chama compreendendo: - pelo menos um polímero selecionado, por exemplo, de: poliolefmas, vários copolímeros de olefma, copolímeros of olefinas com ésteres etilenicamente insaturados, poliésíexes, poliéteres, copolímeros de poliéter/poliéster, ou misturas destes; - pelo menos uma carga inorgânica selecionada, por exemplo, de; hidróxidos, óxidos hidratados, sais ou sais hidratados de metais, em particular de cálcio, alumínio ou magnésio, tais como: hidróxido de magnésio, triidrato de alumina, carbonato de magnésio hidratado, carbonato de magnésio, carbonato de magnésio e cálcio hidratado, carbonato de magnésio e cálcio, ou misturas destes; e, opcionalmente, - pelo menos um agente de copulação selecionado, por exemplo, de: compostos de silano contendo pelo menos uma insaturação etilênica; epóxidos contendo uma insaturação etilênica; ácidos monocarboxílicos ou, preferivelmente, ácidos dicarboxílicos contendo pelo menos uma insaturação etilênica, ou derivados destes, em particular, anidridos ou ésteres, ou misturas destes.

Mais detalhes acerca da composição retardante de chama relatadas acima podem ser encontrados, por exemplo, nas Patentes U.S. 6.162.548 e 6.495.760, nas Patentes E.P. 998.747, 893.802, 1.116.244 e no Pedido de Patente Internacional WO 00/39810.

Outros detalhes vão ser ilustrados nos seguintes desenhos em anexo, em que: - A Fig. 1 mostra, em seção transversal, um exemplo de um cabo elétrico de baixa voltagem do tipo tripolar de acordo com uma forma de realização da presente invenção; - A Fig. 2 mostra, em seção transversal, um exemplo de um cabo elétrico de baixa voltagem do tipo unipolar de acordo com outra forma de realização da presente invenção; - A Fig. 3 mostra, em seção transversal, um exemplo de um cabo elétrico de média voltagem do tipo tripolar de acordo com uma forma de realização da presente invenção; - A Fig. 4 mostra, em uma vista em perspectiva, um comprimento de um cabo de voltagem média do tipo unipolar com partes removidas em estágios, para revelar sua estrutura; - A Fig. 5 mostra uma vista lateral de uma linha de produção adequada para praticar o processo da presente invenção; - A Fig. 6 mostra a relação entre a relação de estiramento (DDR) e a força de descascamento (PF).

Com referência à Fig. 1, um cabo de baixa voltagem do tipo tripolar 1 compreende três condutores 2, cada um coberto por uma camada de revestimento isolante 3 feita, por exemplo, de borracha de etileno/propileno reticulada, ou de um material polimérico baseado em poliolefma reticulado ou nlo-reticulado que pode ser selecionado dentre aqueles descritos acima. Os condutores isolados 2 e os três fios-terra de cobre nus 4 são entrelaçados juntos e os interstícios entre os condutores isolados 2 são enchidos com um material de carga 5 que forma uma estrutura contínua tendo uma forma substancialmente cilíndrica. O material de carga 5 é geralmente feito de misturas elastoméricas ou fibras de polipropileno, mais preferivelmente é feito de um material retardante de chama. Além disso, o cabo 1 compreende, em uma ordem do interior para o exterior; uma camada de revestimento 6 feita de um material polimérico expandido que pode ser selecionado dentre aqueles descritos acima, uma fita de metal revestida com uma camada adesiva 7, preferivelmente uma fita de alumínio revestida com uma camada adesiva compreendendo um copolímero de etileno/acrilato, uma camada de revestimento contínua 8 compreendendo pelo menos uma poliamida ou um copolímero desta, preferivelmente uma mistura de poliamida/poliolefina, uma bainha externa 9 feita de um material termoplástico, preferivelmente polietileno de média densidade ou cloreto de polivinil, ou de uma composição retardante de chama que pode ser selecionada dentre aquelas descritas acima.

Com referência à Fig. 2, um cabo de baixa voltagem do tipo unipolar lb compreende um condutor metálico 2, uma camada de revestimento de isolamento 3 feita, por exemplo, de borracha de etileno/propileno reticulada, ou de um material polimérico à base de poliolefina reticulado ou não-reticulado que pode ser selecionado a partir daqueles descritos acima, uma camada de revestimento 6 feita de um material polimérico expandido que pode ser selecionado dentre aqueles descritos acima, uma fita de metal revestida com uma camada adesiva 7, preferivelmente uma fita de alumínio revestida com uma camada adesiva compreendendo um copolímero de etileno/acrilato, uma camada de revestimento continua 8 compreendendo pelo menos uma poliamida ou um copolímero desta, preferivelmente uma mistura de poliamida/poliolefma, uma bainha externa 9 feita de um material termoplástico, preferivelmente de polietileno de média densidade ou de uma composição retardante de chama que pode ser selecionada dentre aquelas descritas acima.

Com referência à Fig. 3, um cabo de voltagem média do tipo tripolar la compreende os mesmos elementos do cabo 1 da Fig. 1 que são indicados com os mesmos números de referência da Fig. 1, com a diferença de que em tomo do condutor 2 estão presentes, do interior para o exterior: uma camada de revestimento semicondutora interna 3a, uma camada de revestimento isolante 3, uma camada de revestimento semicondutora externa 3b, uma tela 3 c, geralmente consistindo de fios ou fitas eletricamente condutores enrolados em espiral, dispostos em tomo da camada de revestimento semicondutora externa 3b.

Com referência à Fig. 4, um cabo de voltagem média do tipo unipolar lc compreende, na ordem do centro para fora: um condutor 2, uma camada de revestimento semicondutora interna 3 a, uma camada de revestimento isolante 3 feita, por exemplo, de borracha de etileno/propileno reticulada, ou de um material polimérico baseado em poliolefina reticulado ou não-reticulado selecionado dentre aqueles descritos acima, uma camada de revestimento semicondutora externa 3b, uma tela 3c, geralmente consistindo de fios ou fitas eletricamente condutores enrolados em espiral, dispostos em tomo da camada de revestimento semicondutora externa 3b, uma fita 10 preferivelmente feita de poliésteres, uma camada de revestimento feita de um material polimérico expandido 6 que pode ser selecionado dentre aqueles descritos acima, uma fita metálica revestida com uma camada adesiva 7, preferivelmente uma fita de alumínio revestida com uma camada adesiva compreendendo um copolímero de etileno/acrilato, uma camada de revestimento contínua 8 compreendendo pelo menos uma poliamida ou um copolímero desta, preferivelmente uma mistura de poliamida/poliolefma, uma bainha externa 9 feita de um material termoplástico, preferivelmente polietileno de densidade média ou cloreto de polivinil, ou de uma composição retardante de chama que pode ser selecionada dentre aquelas descritas acima.

As camadas de revestimento semicondutoras internas e externas 3a, 3b da Fig. 3 e da Fig. 4 podem ser feitas como relatado acima, preferivelmente a partir de uma composição compreendendo um material polimérico do mesmo tipo que aquele usado para a camada de revestimento isolante e negro de fumo.

Com referência à Fig. 5, uma linha de produção para a fabricação de um cabo de acordo com a presente invenção é mostrada em uma forma esquemática.

As etapas principais caracterizantes do processo mencionado acima são descritas aqui abaixo com referência ao caso em que é requerido se fazer um cabo do tipo unipolar (e.g., como na Fig. 2 ou Fig. 4).

Mais especificamente, a Fig. 5 representa uma vista esquemática de uma linha de processamento 20.

Um condutor elétrico 2 é desenrolado de um carretei de alimentação 22 de acordo com qualquer técnica conhecida, e transportado na direção da cabeça de extrusão de um aparelho extrusor 23, pelo qual uma camada de revestimento isolante 3 é extrusada sobre o condutor 2, por exemplo, um aparelho extrusor do tipo de parafuso.

Convenientemente, o condutor 2 é alimentado através de um sistema de alimentação 24 que fornece uma velocidade de alimentação controlada do condutor, como requerido para assegurar uma extrusão regular da camada de revestimento isolante 3.

Tipicamente, a velocidade para frente do condutor 2 é entre 0,2 e 1500 m/min, dependendo da espessura da camada de revestimento isolante, no diâmetro do condutor, no tipo de cabo a ser produzido, e assim por diante. Por exemplo, para um cabo de baixa voltagem, a velocidade para frente do condutor é tipicamente entre 15 m/min e 1500 m/min, enquanto que, para um cabo de voltagem média, é tipicamente entre 2 e 30 m/min. O aparelho extrusor 23 é adequado para extrusar a camada de revestimento isolante 3 (no caso em que as camadas de revestimento semicondutoras estão presentes, dois aparelhos extrusores podem estar presentes, que podem ser dispostos em sucessão, cada um com sua própria cabeça de extrusão ou, preferivelmente, eles são todos conectados em uma cabeça de extrusão tripla comum para obter a co-extrusão das ditas três camadas). A camada de revestimento isolante extrusada 3 submetida a uma etapa de resfriamento que é realizada em uma seção de resfriamento 26 que pode consistir de um duto ou canal aberto ao longo do qual um fluido de r resfriamento é feito fluir. Agua é um exemplo preferido de tal fluido de resfriamento. O comprimento de tal seção de resfriamento, bem como a natureza, a temperatura e a vazão do fluido de resfriamento, são determinados para fornecer uma temperatura final adequada para as etapas :ntes do processo.

Uma secadora (não representada na Fig. 1) pode ser ntemente inserida antes de entrar na seção subsequente, a dita sendo efetiva para remover resíduos do fluido de resfriamento, tal íidade e gotículas de água, particularmente em caso de tais resíduos em prejudiciais para a performance global do cabo. O condutor de cabo isolado 29 é então transportado para a aplicação da fita de metal 30.

Em uma forma de realização preferida, a unidade de ) 30 inclui um formador pelo qual a fita de metal suportando em sua e voltada para fora uma camada de revestimento adesiva 7 é no comprimento em uma forma tubular de forma a circundar o dc cabo isolado, o avançando, e para formar a fita de metal longitudinalmente. Os formadores deste tipo são bem conhecidos les versados na técnica.

Altemativamente, o tipo de metal 7 pode suportar uma de revestimento adesiva em suas superfícies voltadas para fora e tro. Convenientemente, no caso em que a camada de revestimento está presente somente na superfície voltada para fora da fita de na vedação adequada e o agente de ligação podem ser fornecidos na sobreposição das bordas da fita de metal por meio de um aplicador não representado na Fig. 1). O dito agente de vedação e ligação é Imente selecionado dentre adesivos termo-reversíveis, mais fmente, de adesivos de polímero termoplásticos, tais como, por , poliamidas, poliésteres, polietileno, acetato de vinil, poliolefinas, iras destes. O adesivo termo-reversível deste tipo é descrito, por , na Patente U.S. 5.281.757.

Usualmente, a fita de metal 7 que suporta a camada de ento adesiva é comercialmente disponibilizada. Altemativamente, a fita de metal pode ser revestida com a camada de revestimento adesiva em linha durante a produção do cabo, ou fora de linha em proximidade da planta de produção de cabo, por meio de, por exemplo, um aparelho de caíandragem.

No caso em que uma camada de revestimento 6 feita de um material polimérico expandido 6 está presente, uma outra extrusora 23a é localizada à montante da seção de aplicação 30 da fita de metal, juntamente com um resfriador relevante 26a, para aplicar o material polimérico expandido formando a camada de revestimento, antes da fita de metal 7 ser aplicada. Altemativamente, o processo da presente invenção pode incluir a produção de um condutor isolado por cabo com uma camada de revestimento 6 feita de um material polimérico como descrito antes, e armazenar o condutor de cabo assim obtido em um carretei coletor; subseqüentemente o condutor de cabo isolado armazenado assim obtido é alimentado à seção de aplicação de fita de metal 30.

Após a unidade de aplicação da fita de metal 30, o condutor isolado coberto com a fita de metal dobrada longitudinalmente é transportado para um outro aparelho extrusor 32, para aplicar uma camada de revestimento contínua e então a um resfriador 26b. O condutor isolado com a fita de metal dobrada longitudinalmente e a camada de revestimento contínua extrusada 33, deixando o aparelho extrusor 32 e o resfriador 26b, é então acabado pela sua passagem através de uma seção de extrusão de bainha protetora externa 34, que inclui uma extmsora de sobre-bainha 35 e seu resfriador 26c, obtendo um cabo acabado.

Além disso, na Fig. 5, é mostrado um sistema 27 para passagem múltipla do cabo no canal de resfriamento 26c, este sistema consistindo, por exemplo, de uma unidade de armazenamento para a linha de produção capaz de garantir uma acumulação de cabo em uma escala suficiente para assegurar uma velocidade para frente do cabo que é constante e igual ao valor pré-estabelecido.

Finalmente, à jusante deste estágio de resfriamento, o cabo é preferivelmente seco por meio de sopradores de ar (não representados na Fig. 5) e então enrolado em um carretei coletor 28 e enviado para uma área de armazenagem.

No caso onde o material de revestimento usado fnr do tipo reticulável, uma operação de reticulação pode ser provida após os estágios de extrusão relevantes acima relatados. A dita operação de reticulação pode ser realizada, por exemplo, em uma linha catenária.

Se um cabo do tipo multipolar (e.g., como nas Fig, 1 e 3) tiver que ser produzido, os condutores (no número desejado) são cobertos com a(s) camada(s) isolante(s) relevante(s) de acordo com o processo descrito anteriormente e os condutores isolados são separadamente enrolados em carretéis relevantes. Então, o número desejado de condutores isolados são entrelaçados juntos e revestidos com um material de carga 5 e subsequentemente fornecidos à extrusora 23a ou à seção de aplicação de fita de metal 30 para as seguintes etapas de processo que vão ser realizadas como descrito acima.

Embora a presente descrição focalize principalmente cabos para a transmissão e/ou distribuição de cabos de energia elétrica de baixa, média ou alta voltagem de tipos diferentes, tais como, por exemplo, cabos de controle, cabos de sinalização, cabos de instrumentação, cabos de dados de cobre, cabos para telecomunicações, ou mesmo cabos de energia/telecomunicação misturados, podem ser feitos de acordo com a presente invenção. A presente invenção é também descrita nos seguintes exemplos, que são meramente para ilustração e não devem ser considerados, de forma alguma, como limitantes da presente invenção. EXEMPLO 1 Produção do Cabo Um cabo de média voltagem do tipo tripolar foi preparado de acordo com o esquema de construção dado na Fig. 3, Cada um dos três núcleos possuídos pelo dito cabo consistia de um condutor de cobre (de seção transversal igual a 150 mm ) revestido na linha de extrusão com uma camada de revestimento semicondutora interna com espessura de 0,8 mm, uma camada de revestimento isolante com espessura de 5,5 mm, uma camada de revestimento semicondutora externa com espessura de 0,5 mm, as três camadas de revestimento sendo feitas de compostos baseados em borracha de etileno/propileno reticulada. A extrusão foi realizada por meio de uma linha de extrusão tripla que compreende: uma extrusora de parafuso único 25 D, de 80 mm, para a camada de revestimento semicondutora interna, uma extrusora de parafuso único 25D de 150 mm para a camada de revestimento isolante e uma extrusora de parafuso único 25D de 90 mm para a camada de revestimento semicondutora externa. As temperaturas nas várias zonas das extrusoras foram, respectivamente, as seguintes: 50-100-110-120-120°C, cabeça de extrusão 115°C; 80-90-95-100-100-100°C, cabeça de extrusão 115°C; 50-100-110-120-120°C, cabeça de extrusão 115°C.

As camadas de revestimento acima foram reticuladas com peróxido em uma linha catenária. Subseqüentemente, uma fita de fios eletricamente condutores foi espiralmente enrolada em tomo de cada condutor isolado.

Os condutores isolados assim obtidos e os três fios-terra de cobre nus, foram enrolados em tomo de outro e uma camada de material de enchimento feita da seguinte composição: 10% em peso de copolímero elastomérico de etileno-propileno, 10% em peso de óleo parafínico, e 80% em peso de uma mistura de carbonato de magnésio : carbonato de cálcio (50 : 50) (o percentual em peso é referido ao peso total da composição), foi extrusado nos ditos condutores isolados (cada um tendo um diâmetro externo de cerca de 27,5 mm) dos ditos fios-terra de cobre nus. A espessura da dita camada de enchimento foi igual a cerca de 0,8 mm na porção radialmente e externa aos ditos núcleos, i.e., nas regiões de extradorso destes núcleos. A extrusão da camada de enchimento foi realizada por meio de uma extrusora de parafuso único 20 D de 120 mm. A temperatura nas várias o zonas da extmsora foi a seguinte: 60-80-100-100-100 C, a temperatura da cabeça de extrusão foi 105°C.

Em uma etapa sucessiva, uma camada de revestimento feita de um material polimérico expandido foi extmsada na camada de enchimento assim obtida. Mais especifícamente, a dita camada de revestimento foi feita de um propileno modificado com o copolímero de etileno/propileno (Hifax® SD 817 - Basell). A dita camada de revestimento tinha uma espessura igual a 2,5 mm, e a extrusão foi realizada usando-se uma extrusora de parafuso único 25D de 120 mm. A temperatura nas várias zonas da extrusora foi a seguinte: 150-180-200-200-200°C, a temperatura da cabeça de extrusão foi 200°C. A expansão da camada de revestimento expandida foi obtida quimicamente, pela adição em uma tremonha de 1,2% em peso (em relação ao peso total) do agente de expansão Hidrocerol® BIH 40 (ácido carboxí 1 ico/bicarbonato de sódio), produzido pela Boehringer Ingelheim. O cabo que sai da cabeça de extrusão foi resfriado em água a 25°C e subseqüentemente seco, antes de entrar no dispositivo de formação de alumínio. O cabo assim obtido foi então dobrado longitudinalmente com uma fita de alumínio de 0,3 mm em espessura, revestido, externa e externamente, com um filme de copolímero de etileno/acrilato (Lucalen® A 3110 M da Basell) de 0,06 mm de espessura. A ligação das bordas de sobreposição foi realizada pela fusão do copolíraero por meio de ar quente.

Em uma etapa sucessiva, uma camada contínua feita de uma mistura de poliamida 6/polietileno de baixa densidade linear (Orgalloy® LE 6000 da Atofina) de cerca de 1,8 mm de espessura, foi extrusada na fita de alumínio, A extrusão foi realizada por meio de uma extrusora de parafuso único 25D de 150 mm. A temperatura nas várias zonas da extrusora foi a seguinte 210-250-260-270-270°C, a temperatura da cabeça de extrusão foi 270°C e a relação de estíramento (DDR) foi 1,7.

Em uma etapa sucessiva, uma bainha protetora externa feita da composição relatada na Tabela 1 (as quantidades dos vários componentes são expressas em partes em peso por 100 partes em peso da base polimérica), foi extrusada na camada de revestimento contínua acima descrita. A espessura da dita bainha foi igual a cerca de 3,2 mm. A extrusão foi realizada por meio de uma extrusora de parafuso único 25D de 150 mm. A temperatura nas várias zonas da extrusora foi a seguinte 150-160-165-165-165°C, a temperatura da cabeça de extrusão foi 165°C. O cabo foi então resfriado em água e enrolado em um carretei de armazenagem.

Tabela 1 j EXEMPLO_______________________1___________ Engage® 8003______________80^00________ Moplen® EPIX35HF____________10^00________ | Qrevac® 18303_________________KfOO________ Irganox® 1010 0,50 Rhodorsil® MF175U____________^50_________ Hidrofí® G-2,5___________160,00 Total 262,00 Engage® 8003: copolímero de etileno/l-octeno obtido pela catálise de metaloceno: relação em peso de etileno/l-octeno = 82/18 (5,5% por mol de 1-octeno); (Dow-DuPont);

Moplen® EPIX35HF: copolímero cristalino randômico de propileno/etileno (Basell); 20 Orevac® 18303: LLDPE enxertado com anidrido maleico (MA): (Elf Atochem);

Irganox® 1010: tetracis[3-(3,5-di-t-butil-4-hidróxi-fenil) propioniloximetil] metano (antioxidante Ciba-Geigi);

Rhodorsil® MF175U: coadjuvante/lubrificante de processamento (borracha de silicone - Rhone Poulenc); HHydrofi G2.5: superfície de hidróxido de magnésio natural tratada com ácido esteárico (Nuova Sima).

Todos os ingredientes foram misturados em um misturador de Benbury fechado (volume da câmara de misturação: 1200 cm3) com um enchimento de volume de 95%. A misturação foi realizada em uma temperatura de 180°C por um tempo total de 10 min (velocidade do rotor: 44 revoluções/min).

Teste de resistência a óleo e combustível Um teste de resistência a óleo e combustível operando de acordo com UL 1072 foi feito.

Para este propósito, as amostras de cabo com um comprimento de 0,3 m foram imersas em: - COMBUSTÍVEL C por 30 dias a 23°C; - óleo IRM 902 por 60 dias a 75°C; - óleo IRM 902 por 96 horas a 100°C;

Então, as amostras foram removidas do combustível ou do óleo, um dos três condutores com a camada isolante foi recuperado e espécimes de corte de matriz foram obtidas de acordo com o Padrão DIN 53504 S2 a partir da camada. As espécimes obtidas foram usadas para determinar o alongamento na quebra (E.B.) e a tensão na quebra (S.B.) (de acordo com o Padrão CEI EN 60811-1-1) com o instrumento Instron em uma velocidade de tração de 50 mm/min. Os dados obtidos foram dados na Tabela 2, Em particular, a Tabela 2 mostra o alongamento na quebra (E.B.) e a tensão na quebra (S.B.) da camada de revestimento isolante e o % de variação (% Δ) das ditas propriedades mecânicas antes (Propriedades Iniciais) e após o envelhecimento.

Tabela 2 Os dados relatados acima mostram que o % de variação (% Δ) do alongamento na quebra (E.B.) e na tensão na quebra (S.B.) após o envelhecimento é muito baixo.

Exemplo 2 Um cabo foi produzido como descrito no Exemplo 1, com a única diferença sendo o fato de que a camada contínua feita de uma mistura de poliamida 6/polietileno de baixa densidade linear (LLDPE) (Orgalloy® LE 6000 da Atofina) foi extrusada em uma relação de estiramento (DDR) de 4,0. Teste de adesão (descascamento) Os pedaços de teste da fita de metal com a camada adesiva e a camada de revestimento contínua com as seguintes dimensões 10 mm de largura x 100 mm de comprimento foram obtidas do cabo. Os pedaços de teste tendo as mesmas dimensões foram também obtidos do cabo do Exemplo 1.

Os ditos pedaços foram submetidos ao teste de descascamento de acordo com o Padrão EDF NF C 33-223 usando um dinamômetro Instron 4202, as presilhas foram aplicadas à fita de metal em uma extremidade e à camada de revestimento contínua na outra extremidade (as duas extremidades foram manualmente descascadas antes de se aplicar as presilhas). Uma velocidade de tração igual a 50 mm/min foi então aplicada e os valores da força de descascamento (PF) assim medidos, expressados em Newtons (N), são dados abaixo e são, cada um, o valor médio calculado por 4 pedaços de teste: - cabo do Exemplo 2: 10 N; - cabo do Exemplo 1: 25 N. A relação entre a relação de estiramento (DDR), a força de descascamento (PF), e os resultados de teste é representada na Fig. 6. Como mostrado pela figura, a relação de estiramento (DDR) tende a ser crítica na adesão da camada de revestimento contínua à fita de metal e foi verificado que somente mantendo o valor da relação de estiramento (DDR) abaixo de um valor crítico, um valor de força de descascamento satisfatório (PF) (e.g., não menor que 20 N) pode ser obtido.

Claims (44)

1. Processo para a fabricação de um cabo, caracterizado pelo fato de que compreende as seguintes etapas: (a) transportar pelo menos um condutor para um aparelho extrusor; (b) extrusar uma camada de revestimento isolante radialmente externa ao dito pelo menos um condutor; (c) dobrar, longitudinalmente, uma fita de metal em tomo da dita camada de revestimento isolante extrusada, a dita fita de metal suportando pelo menos uma camada de revestimento adesiva em uma posição radialmente externa; (d) extrusar pelo menos uma camada de revestimento contínua compreendendo pelo menos uma poliamida ou um copolímero desta em tomo de e em contato com a dita fita de metal dobrada; em que a etapa (d) é realizada em uma relação de estiramento (DDR) não maior que 2,5.

2. Processo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a etapa (d) é realizada em uma relação de estiramento (DDR) entre 1,2 e 2,0.

3. Processo de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que a etapa (d) é realizada em uma temperatura entre 220 e 300°C.

4. Processo de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo fato de que a etapa (d) é realizada em uma temperatura entre 230 e 270°C.

5. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que a etapa (c) de dobramento da fita de metal compreende a etapa de sobrepor as bordas da dita fita de metal.

6. Processo de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo fato de que a etapa (c) de dobramento da fita de metal compreende a etapa adicional de ligação das bordas de sobreposição da dita fita de metal.

7. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que a fita de metal suporta pelo menos uma camada de revestimento adesiva em uma posição radialmente interna.

8. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que uma outra etapa de aplicação de pelo menos uma camada de revestimento feita de um material polimérico expandido em uma posição radialmente interna com relação à dita fita de metal é realizada.

9. Processo de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de que a dita camada de revestimento feita de um material polimérico expandido é aplicada por extrusão.

10. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que a camada de revestimento isolante compreende pelo menos um dos copolímeros elastoméricos de etileno/propileno (EPR.) ou de etileno/propileno/dieno (EPDM) reticulado.

11. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 9, caracterizado pelo fato de que a camada de revestimento isolante compreende pelo menos um material polimérico à base de poliolefma reticulado ou não-reticulado selecionado de: poliolefmas, copolímeros de olefinas diferentes, copolímeros de uma olefma com um éster etilenicamente insaturado, poliésteres, poliacetatos, polímeros de celulose, policarbonatos, polissulfonas, resinas de fenol, resmas de uréia, policetonas, poliacrilatos, poliamidas, poliaminas, ou misturas destes.

12. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que a fita de metal é feita de alumínio, ligas de alumínio, alumínio revestido com uma liga, cobre, bronze, aço, aço livre de estanho, aço de placa de estanho, aço aluminizado, aço inoxidável, aço inoxidável revestido com cobre, aço de folha de flandres, aço galvanizado, cromo ou aço tratado com cromo, chumbo, magnésio, estanho, ou misturas destes.

13. Processo de acordo com a reivindicação 12, caracterizado pelo fato de que a fita de metal é feita de alumínio.

14. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que a fita de metal tem uma espessura de 0,05 a 1,0 mm.

15. Processo de acordo com a reivindicação 14, caracterizado pelo fato de que a fita de metal tem uma espessura de 0,1 a 0,5 mm.

16. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que a camada de revestimento adesiva compreende pelo menos um copolímero de etileno ou propileno cora pelo menos um comonômero selecionado de ácidos carboxílicos etilenicamente insaturados.

17. Processo de acordo com a reivindicação 16, caracterizado pelo fato de que o copolímero de etileno ou propileno com pelo menos um comonômero selecionado dentre ácidos carboxílicos etilenicamente insaturados é selecionado dentre copolímeros tendo uma porção principal de etileno ou propileno e uma porção menor, de 1% em peso a 30% em peso, com relação ao peso total do copolímero, de um ácido carboxílico etilenicamente insaturado.

18. Processo de acordo com a reivindicação 16 ou 17, caracterizado pelo fato de que os ácidos carboxílicos etilenicamente insaturados, cujo termo inclui ácidos mono- ou poli-básicos, anidridos de ácido, e ésteres parciais de ácidos polibásicos, são: ácido acrílico, ácido metacrílico, ácido crotônico, ácido fumárico, ácido maleico, ácido itacônico, anidrido maleico, maleato de monometil, maleato de monoetil, fumarato de monometil, fumarato de monoetil, maleato de ácido de éter de monometil e tripropileno glicol, maleato de ácido de éter de monofenil e etileno glicol, ou mistura destes.

19. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações 16 a 18, caracterizado pelo fato de que o copolímero de etileno e propileno com pelo menos um comonômero selecionado dentre ácidos carboxílicos etilenicamente insaturados é um copolímero de etileno com ácido acrílico ou metacrílico ou com éster acrílico ou metacrílico.

20. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que a camada de revestimento adesiva tem uma espessura de 0,01 a 0,1 mm.

21. Processo de acordo com a reivindicação 20, caracterizado pelo fato de que a camada de revestimento adesiva tem uma espessura de 0,02 a 0,08 mm.

22. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que a poliamida ou um copolímero desta é selecionado de produtos de condensação de pelo menos um aminoácido tal como ácido aminocapróico, ácido 7-amino-heptanóico, ácido 11-amino undecanóico, ácido 12-amino dodecanóico, ou de pelo menos uma lactama, tal como caprolactama, oenantolactama, lauril-lactama, ou de pelo menos um sal ou misturas de diaminas, tais como, por exemplo, hexametilenodiamina, dodecametileno diamina, metaxililenodiamina, bis(p-aminociclo-hexil) metano, trimetil-hexametileno, com pelo menos um diácido, tal como, por exemplo, ácido isoftálico, ácido tereftálico, ácido azeláico, ácido subérico, ácido sebácico, ácido dodecanodicarboxílico; ou misturas de todos estes monômeros.

23. Processo de acordo com a reivindicação 22, caracterizado pelo fato de que a poliamida ou um copolímero desta é: náilon 6, náilon 6/12, náilon 11, náilon 12, ou misturas destes.

24. Processo de acordo com a reivindicação 22 ou 23, caracterizado pelo fato de que a poliamida ou copolímero desta é usada(o) em uma mistura com pelo menos uma poliolefina.

25. Processo de acordo com a reivindicação 24, caracterizado pelo fato de que a poliolefina é selecionada de: - polietileno, polipropileno, copolímeros de etileno com a-olefinas, os ditos produtos sendo opcionalmente enxertados com anidridos de ácido carboxílico insaturado, tais como, por exemplo, anidrido maleico, ou por epóxidos insaturados, tais como, por exemplo, metacrilato de glicidil, ou misturas destes; - copolímeros de etileno com pelo menos um produto selecionado de: (i) ácidos carboxílicos insaturados, seus sais ou ésteres; (ii) vinil ésteres de ácidos carboxílicos insaturados; (iii) ácidos dicarboxílicos insaturados, seus sais, seus ésteres, seus meio-ésteres, ou seus anidridos; (iv) epóxidos insaturados; os ditos copolímeros de etileno sendo opcionalmente enxertados com anidridos de ácido dicarboxüico insaturados ou epóxidos insaturados; - copolímeros em bloco de estireno/etileno-butileno/estireno (SEBS), opcionalmente maleinizados; ou misturas destes.

26. Processo de acordo com a reivindicação 24 ou 25, caracterizado pelo fato de que a mistura de poliamida ou um copolímero desta com pelo menos uma poliolefina também compreende pelo menos um compatibilizador selecionado de: - polietileno, polipropileno, copolímeros de etileno-propileno, copolímeros de etileno-butileno, todos estes produtos sendo enxertados por anidrido maleico ou metacrilato de glicidil; - copolímeros de etileno/(met)acrilato de alquil/anidrido maleico, o anidrido maleico sendo enxertado ou copolimerizado; - copolímeros de etileno/acetato de vinil/anidrido maleico, o anidrido maleico sendo enxertado ou copolimerizado; - os dois copolímeros acima em que o anidrido maleico é substituído com glicidil (met)acrilato; - copolímeros de etileno/ácido (met)acrílico e seus sais; - copolímeros de polietileno, polipropileno ou etileno-propileno, estes polímeros sendo enxertados com um produto tendo um sítio que reage com aminas, estes copolímeros enxertados então sendo condensados com poliamidas ou oligômeros de poliamida tendo um grupo de extremidade amina único.

27. Processo de acordo com a reivindicação 24 ou 25, caracterizado pelo fato de que a mistura de poliamida ou um seu copolímero com pelo menos uma poliolefma compreende: - de 55 a 95 partes em peso de poliamida; - de 5 a 45 partes em peso de poliolefma.

28. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que a camada de revestimento contínua tem uma espessura de 0,5 a 3 mm.

29. Processo de acordo com a reivindicação 28, caracterizado pelo fato de que a camada de revestimento contínua tem uma espessura de 0,8 a 2,5 mm.

30. Processo de acordo com a reivindicação 8 ou 9, caracterizado pelo fato de que a camada de revestimento feita de um material polimérico expandido compreende pelo menos um polímero expansível selecionado de: poliolefinas, copolímeros de olefmas diferentes, copolímeros de uma olefina com um éster etilenicamente insaturado, poliésteres, policarbonatos, polissulfonas, resinas de fenol, resinas de uréia, ou misturas destes.

31. Processo de acordo com a reivindicação 30, caracterizado pelo fato de que o polímero expansível é selecionado de: (i) copolímeros de etileno com um éster etilenicamente insaturado, tal como acetato de vinil ou acetato de butil, em que a quantidade de éster insaturado é entre 5 e 80% em peso; (ii) copolímeros elastoméricos de etileno com pelo menos uma α-olefma C3-Ci2, e, opcionalmente, um dieno, tendo a seguinte composição: 35-90% em moles de etileno, 10-65% em moles de a-olefma, 0-10% em moles de dieno; (iii) copolímeros de etileno com pelo menos uma a-olefma C4-CI2; e opcionalmente um dieno tendo uma massa específica entre 0,86 e 0,90 g/cm e a seguinte composição: 75-97% em moles de etileno; 3-25% em mol de a-olefma; 0-5% em mol de um dieno; (iv) polipropileno modificado com copolímeros de etileno/a-olefma C3-Q2, em que a relação em peso entre polipropileno e 0 copolímero de etileno/α-olefma C3-C12 é compreendida entre 90/10 e 10/90.

32. Cabo, caracterizado pelo fato de que compreende: - pelo menos um condutor; - pelo menos uma camada de revestimento isolante em tomo do dito pelo menos um condutor; - pelo menos uma fita de metal dobrada longitudinalmente em tomo do dito pelo menos um condutor isolado, a dita fita de metal suportando em sua superfície voltada para fora pelo menos uma camada de revestimento adesiva; - pelo menos uma camada de revestimento contínua compreendendo pelo menos uma poliamida ou um seu copolímero em uma posição radialmente externa com relação à dita pelo menos uma camada de revestimento adesiva, a dita camada de revestimento contínua estando em contato com a dita pelo menos uma camada de revestimento adesiva.

33. Cabo de acordo com a reivindicação 32, caracterizado pelo fato de que 0 condutor é feito de cobre ou alumínio.

34. Cabo de acordo com a reivindicação 32 on 33, caracterizado pelo fato de que a camada de revestimento isolante é definida como na reivindicação 10 ou 11.

35. Cabo de acordo com qualquer uma das reivindicações 32 a 34, caracterizado pelo fato de que a fita de metal dobrada longitudinalmente tem bordas de sobreposição.

36. Cabo de acordo com qualquer uma das reivindicações 32 a 35, caracterizado pelo fato dc que a fita de metal é definida como em qualquer uma das reivindicações 12 a 15.

37. Cabo de acordo com qualquer uma das reivindicações 32 a 36, caracterizado pelo fato de que a camada de revestimento adesiva é definida como em qualquer uma das reivindicações 16 a 21.

38. Cabo de acordo com qualquer uma das reivindicações 32 a 37, caracterizado pelo fato de que a camada de revestimento contínua compreendendo pelo menos uma poliamida ou um seu copolímero é definida como em qualquer uma das reivindicações 22 a 29.

39. Cabo de acordo com qualquer uma das reivindicações 32 a 38, caracterizado pelo fato de que compreende pelo menos uma outra camada de revestimento adesiva em uma posição radialmente interna com relação à dita pelo menos uma fita de metal, a dita pelo menos uma camada de revestimento adesiva estando em contato com a dita pelo menos uma fita de metal.

40. Cabo de acordo com qualquer uma das reivindicações 32 a 39, caracterizado pelo fato de que o cabo também compreende, em uma posição radialmente interna com relação à dita uma fita de metal, pelo menos uma camada de revestimento feita de material polimérico expandido.

41. Cabo de acordo com a reivindicação 40, caracterizado pelo fato de que a camada de revestimento feita de um material polimérico expandido é definida como na reivindicação 30 ou 31.

42. Cabo de acordo com qualquer uma das reivindicações 32 a 41, caracterizado pelo fato de que também compreende: - uma camada de revestimento semi-condutora radialmente interna à dita camada de revestimento isolante; - uma camada de revestimento semi-condutora radialmente externa à dita camada de revestimento isolante.

43. Cabo de acordo com a reivindicação 42, caracterizado pelo fato de que uma tela consistindo de fios e fitas eletricamente condutores enrolados em espiral é disposta em tomo da camada de revestimento semi-condutora radialmente externa à dita camada de revestimento isolante.

44. Cabo de acordo com qualquer uma das reivindicações 32 a 43, caracterizado pelo fato de que, em adição às camadas de revestimento definidas acima, pelo menos uma camada de revestimento com a função de uma bainha protetora externa está presente.