"FORMULAÇÃO DE MATERIAL PARA OPTIMIZAÇÃO DA ADERÊNCIA NO

ISOLAMENTO DE FIO E PRODUTO DELA OBTIDO"

CAMPO DA INVENÇÃO

A presente invenção insere-se no campo da construção automóvel, mais especificamente, fabrico de componentes eléctricos e ainda mais especificamente no um isolante adequado para ser aplicado em cablagens. É revelado um isolante resistente a temperaturas -40 ² C a +125 ² C, que segue as normas ISO 6722-1, GMW15626, SAE J 1128 e que apresenta uma aderência ao fio condutor óptima e estável no tempo.

ANTECEDENTES DA INVENÇÃO

Existem pedidos de patentes para formulações com esta aplicação com base polimérica e retardantes da chama semelhantes como o pedido US20080188604 ou US20070149680. No entanto, nada é referido relativamente a:

• Aditivos com propriedades que controlam e melhoram a adesividade do isolante ao condutor propriedade importante para o processo de cablagem. • Processo de adição do agente de reticulação em condições de temperatura controlados.

A presente invenção apresenta uma considerável melhoria em relação às formulações existentes, melhoramento na adesividade do isolante ao condutor, bem como um processo para a sua obtenção com vantagens importantes como o controlo de temperatura .

SUMÁRIO DA INVENÇÃO

A presente invenção revela uma formulação e um processo para sua obtenção, que permite cumprir as normas exigidas e controlar e melhorar a adesividade do isolante ao fio condutor, propriedade importante para o processo de cablagem .

É revelado um processo de adição (infusão) do agente de reticulação em condições de temperatura controlados.

O processo de reticulação por via-quimica-peróxido em condições de extrusão controladas nem sempre permite manter a adesividade ao condutor em valores especificados e aceitáveis para o utilizador final, neste caso as cableadoras.

Manter a adesividade numa formulação obtida por processo de reticulação via-quimica-peróxido dentro dos parâmetros permitidos para aplicação em cablagens, é condição necessária e está na base deste desenvolvimento.

O método atual de injeção direta na extrusora do agente reticulante obriga a um processo muito controlado e sensível a picos de temperatura. O sistema de infusão divulgado na presente invenção vem resolver este problema pois permite uma boa dispersão do agente reticulante, ao mesmo tempo que controlamos a possibilidade de reactividade precoce.

São assim necessárias novas composições de isolamento para fio automóvel que permitam adesividade estável desde a extrusão do fio à aplicação na cablagem. Estas composições são reveladas na presente invenção.

DESCRIÇÃO PORMENORIZADA DA INVENÇÃO

A formulação da presente invenção consiste numa matriz polimérica contendo uma ou mais poliolefina e aditivos funcionais. Os aditivos são preferencialmente uma erucamida, hidróxido de alumínio ou de magnésio, que apresentam propriedades retardantes de chama, um agente de reticulação, no caso um peróxido, e ainda um organosilano, que atua como agente acopolamento com a carga. A presente formulação apresenta um comportamento de aderência ao condutor, melhorada e estável ao longo do tempo. A formulação divulgada é um objecto da presente invenção .

De um modo preferencial, a percentagem em p/p de poliolefina presente na formulação será entre 10 a 40%, sendo que esta poliolefina contém entre 12 a 33% de acetato de vinilo. Num modo vantajoso, a poliolefina será etileno acetato de vinilo (EVA) .

Preferencialmente os aditivos da formulação da presente invenção com matriz polimérica são:

• uma erucamida;

• um antioxidante;

• um organosilano;

• Um agente com propriedade retardantes de chama;

• E um agente reticulante.

Num modo de realização preferencial, a erucamida encontra-se na formulação numa quantidade entre 0,1 a 0,5% (p/p) e poderá ser escolhida de entre as seguintes erucamidas orgânicas: (Z) -N-octadecildocos-13-enamida ou ( Z ) -Docos-13- enamida; ( Z ) -13-Docosenamida; ( 13 Z ) -13-Docosenamida ; (Z)- Docos-13-enamidaamida de ácido erúcico ; amida do ácido 13-Docosenóico; cís-13-Docosenoamida ou Erucilamida; 13-Do- cosenamida . De preferência o antioxidante é o Pentaeritritol tetraquis (3- ( 3 , 5-di-tert-buti 1-4-hidroxifenil ) proprionato) conhecido como Irganox 1010 e está presente na formulação entre 1 a 4% (p/) .

Num modo de realização preferido, o organosilano está presente na formulação numa quantidade entre 1 a 2% (p/p) , e é o viniltrimetoxisilano .

Num modo vantajoso, a carga mineral com propriedades retardantes de chama é o hidróxido de alumínio ou magnésio e encontra-se na formulação numa quantidade entre 40 a 60% (p/p) .

Preferencialmente, o agente reticulante encontra-se numa quantidade entre 0,5 a 2,5% (p/p) .

De preferência o agente reticulante, é um peróxido escolhido de entre os seguintes: peróxido t-butil cumil, peróxido de benzoílo, hidroperóxido cumeno, peróxido de dicumilo, peróxido de etilmetil cetona, 2 , 5-dimethil-2 , 5- di (tert-butilperoxi ) hexano, peróxido de di-tert-butil , pero- xibenzoato de t-butilo.

Num modo ainda mais vantajoso o peróxido é o 2,5- dimetil-2 , 5-di (tert-but ilperoxi ) hexano . Durante a extrusão do fio a erucamida migra para a interface do isolamento/cobre permitindo que a adesividade apresente valores óptimos. A taxa de migração irá depender do peso molecular da erucamida escolhida.

O quadro 1 apresenta resultados obtidos na utilização desta formulação e que comprovam a eficácia do mesmo quando se analisa o parâmetro aderência.

Quadro 1 :

Conforme se poderá verificar no Quadro 1, a ausência de erucamida origina uma aderência elevada e fora do exigido nas normas, ou seja, o é <50N.

Ao se adicionar 0.2% p/p de erucamida à formulação, verifica-se que esta atua como um lubrificante secundário, reduzindo assim a adesividade para valores 20N, valores considerados bastante aceitáveis para as condições normais de aplicação no processo de cablagem. Outro objecto da invenção será o processo de infusão do peróxido na formulação da presente invenção. O processo compreende os seguintes passos:

a) Homogeneização da poliolefina com hidróxido de alumínio, um antioxidante, um organosilano e a erucamida escolhida numa extrusora do tipo Kneader sendo possível tecnologia duplo fuso ou misturador interno (Baniury) ;

b) Peletizaçao da formulação do passo a) que ocorre com corte sob água seguindo-se o arrefecimento; c) Dosificação gravimétrica, da formulação dos passos anteriores;

d) Injecção num reator rotativo, com agitação entre 100 a 300 rpm à formulação obtida dos passos anteriores que se encontra à temperatura +40 a +60 ² C, do agente reticulante líquido, peróxido, recorrendo a uma bomba com controlo e medidor de caudal .

Num modo preferencial, serão injectados 1,5% de agente reticulante líquido a 98,5% à formulação dos passos a) a c) .

A invenção será melhor entendida fazendo referência aos exemplos que se seguem. No entanto, os exemplos não são intencionados para limitar o âmbito da invenção. Exemplos - Ensaios #1 a #4:

O quadro 2 apresenta formulações de acordo com a presente invenção, as quais foram reticuladas com um peróxido 2 , 5-dimeti 1-2 , 5-di (tert-butilperóxi ) hexano resultando em compostos obtidos através de um processo de mistura dos componentes da formulação subsequente e extrusão após o qual se produziram placas moldadas, as quais foram reticuladas por meio de reticulação por peróxido.

Quadro 2 :

Nos ensaios referidos no quadro 2 foi utilizada uma extrusora duplo fuso. A poliolefina utilizada foi EVA. A quantidade de hidróxido de alumínio adicionado inicialmente foi de 25 % (p/p) . Estes componentes foram colocados num misturador na I ^a alimentação. Num alimentador lateral foi adicionada a restante parte 30% (p/p) de hidróxido alumínio. Foi utilizado um reómetro Brabender para testar a processabilidade e adição do peróxido a 1,5% p/p que se manteve constante nos ensaios #1#2#3#4.

As fórmulas foram produzidas e as placas reticuladas foram testadas de acordo com a Norma IS06722, os resultados obtidos foram:

Dos exemplos anteriormente referidos poderemos verificar que o ensaio #1 não apresenta erucamida originando valores de aderência elevados 50-80N, dificultando a separação do isolamento em relação ao cobre. Nos ensaios #2 #3 #4 a utilização da erucamida faz baixar os valores de aderência para 25-20N, 20-22N e 12-18N respectivamente. Preferencialmente a aderência entre 20-25N é o desejável.

Poder-se-á ainda verificar que a presença da erucamida não influencia as restantes propriedades de envelhecimento criticas +150 ² C 240horas e +125 ² C 3000horas bem como propriedades mecânicas.

Estes resultados suportam o já apresentado anteriormente ou seja a erucamida atua como lubrificante secundário que após momentos seguidos à extrusão exsuda para a interface com o condutor, obtendo-se deste modo uma boa estabilidade na aderência ao condutor.

Como será evidente a um perito da arte, é possível, várias alterações de pormenor, as quais, contudo devem ser incluídas no âmbito da presente invenção.

A presente invenção deve apenas ser limitada pelo espirito das reivindicações que se seguem.

Lisboa, 8 de Fevereiro de 2018