Artículo que contiene poliestireno y poliuretano termoplástico.

Artículo que contiene poliuretano termoplástico y poliestireno unidos por adhesión,

sin promotor de adhesión químico, el cual tiene la siguiente unidad estructural:

-[CH(C6H5)-CH2]n,

donde n se selecciona de tal manera que el polímero tenga una masa molar, masa molar promedio en peso, de entre 170000 g/mol y 1000000 g/mol.

Artículo que contiene poliestireno y poliuretano termoplástico.

La invención se refiere a artículos que comprenden poliestireno y poliuretano termoplástico adheridos sin adhesivos químicos, preferiblemente a artículos que contienen artículos a base de poliuretano termoplástico adheridos con artículos a base de poliestireno. "Sin adhesivos químicos" significa en tal caso que entre el poliuretano termoplástico y el poliestireno no hay otros componentes (adhesivos) , es decir no hay componentes que se diferencien del poliestireno y del poliuretano termoplástico, principalmente no hay pegamento. En el artículo de la invención, los componentes poliestireno y poliuretano termoplástico se encuentran separados pero adheridos entre sí. De esta manera, los artículos de la invención no se basan en una mezcla que contiene poliestireno y poliuretano termoplástico. Además, la invención se refiere a procesos para la producción de un artículo que contiene poliuretano termoplástico y poliestireno, donde la superficie de un artículo de poliestireno se trata con plasma y a continuación el poliuretano termoplástico, preferiblemente en estado fundido, se pone en contacto con la superficie tratada con plasma, preferiblemente por medio de moldeamiento por inyección. Además, la invención se refiere a artículos que pueden obtenerse de este modo y que contienen poliuretano termoplástico y poliestireno.

Materiales sintéticos termoplásticos son materiales sintéticos que permanecen termoplásticos cuando se calientan y se enfrían repetidamente en el rango de temperaturas típico para el procesamiento y la aplicación del material. Por termoplástico se entiende la propiedad de un material sintético, en un rango de temperaturas típico para el mismo, de repetidamente ablandarse al calor y endurecerse al frío y en estado ablandado repetidamente poder moldearse en productos semiterminados o en objetos, mediante flujo como pieza moldeada, extrudida o modificada. En la industria los materiales sintéticos termoplásticos son ampliamente difundidos y se encuentran en forma de fibras, planchas, láminas, cuerpos moldeados, botellas, revestimientos, empaques, etc.

Para muchas aplicaciones es deseable combinar diversos materiales termoplásticos en un artículo. Las razones de esto resultan de los diversos requerimientos que hay para la superficie, por ejemplo respecto de la sensación al tacto y de la óptica, por un lado y por otro lado para la firmeza o rigidez (sellamientos) del artículo. Para la combinación adherente de diversos materiales sintéticos termoplásticos se conoce cómo unir por adhesión diferentes plásticos entre sí mediante moldeamiento directo en el moldeado por inyección de componentes múltiples, por ejemplo moldeado por inyección de dos componentes. (Moldeamiento por inyección º 2-C) . Sobre la promoción de la adhesión, se han hecho recomendaciones para este propósito en DE-B 103 08 727, DEA 103 08 989 así como por parte de Simon Amesoder et aI., Kunststoffe 9/2003, páginas 124 a 129, para determinadas combinaciones de materiales tratar la superficie de uno de los componentes con plasma y a continuación inyectar el otro componente sobre esta superficie tratada con plasma.

La desventaja de las enseñanzas conocidas hasta ahora son combinaciones de materiales insatisfactorias para muchas aplicaciones. De esta manera, justamente las combinaciones de materiales en las que se proporciona un soporte sólido, rígido, lo más económico posible, con una superficie optimizada respecto de la sensación al tacto, la óptica, la función y preferiblemente también la resistencia a la abrasión, representan combinaciones particularmente interesantes y deseables.

El objetivo de la presente invención era, de esta manera, desarrollar una combinación de materiales adherente en la que un soporte tan ventajoso como posible, que posee preferiblemente muy buenas propiedades mecánicas, principalmente una alta resistencia a la abrasión, se une por adhesión con un material que dispone de una muy buena sensación al tacto (háptica) , óptica y preferiblemente también resistencia a rasguños. En tal caso, el elemento compuesto debe distinguirse por una fabricación eficiente y efectiva, así como por una adherencia extremadamente buena incluso sin el empleo de adhesivos.

Estos objetivos pudieron lograrse por los artículos descritos al inicio.

Los artículos de la invención se distinguen porque un material sintético que es capaz de procesarse termoplásticamente, adecuado de manera excelente como material de soporte, es decir el poliestireno, se une directamente por adherencia con un material sintético termoplástico, muy precioso por su óptica y háptica, aquí el poliuretano termoplástico. Un elemento compuesto de este tipo, de poliestireno y poliuretano termoplástico no se conocía hasta la fecha y principalmente no era accesible sin un promotor de adhesión químico. Esta combinación de materiales abre justamente nuevas posibilidades de perfeccionamiento, cualitativas, hasta ahora no conocidas para muchas aplicaciones, por su unión directa por adhesión, es decir sin usar promotores de adhesión químicos, solventes, principalmente pegamentos. De acuerdo con la invención, como artículos se prefieren cubiertas selladas, carcasas selladas, agarraderas, pomos de palancas de cambios, cubiertas y hormas con protección anti-raqueteo moldeada por inyección, carcasas con protección anti-impacto, anti-colisión y anti-desgaste (carcasa para aspiradoras con bordes resistentes a la colisión, carcasas para podadoras) . Precisamente en el caso de estos artículos es posible, de acuerdo con la invención, usar poliuretano termoplástico para "perfeccionar" la superficie de un termoplástico, poliestireno, que es muy bien adecuado como soporte, respecto de sus propiedades mecánicas, y emplear este de acuerdo con la invención sin adhesivos químicos y/o solventes y sin otros pasos complicados. Esto ofrece al poliuretano termoplástico la ventaja de una háptica perfeccionada, en cuyo caso, además, puede producirse una superficie ópticamente de lujo porque el TPU tiene un muy buen desempeño de reproducción de las superficies del molde herramienta. El TPU se distingue además por un muy bajo nivel de ensuciamiento y puede variar en términos de color en rangos amplios mediante colorantes concentrados. Por esto se prefieren artículos según la invención en los que el poliuretano termoplástico constituye la superficie visible.

Los artículos de la invención son artículos moldeados por inyección de varios componentes, preferible de dos componentes; es decir, artículos que se producen en el moldeamiento por inyección de varios componentes, preferiblemente moldeamiento por inyección de dos componentes. El moldeamiento por inyección de dos componentes es conocido en términos generales para otras combinaciones de materiales y se describe de forma variada. Usualmente se inyecta un componente a un molde herramienta y a continuación se inyecta el segundo componente. La inserción de un componente, preferible de un artículo a base de poliestireno, a una herramienta de molde y el moldeamiento por inyección que va a continuación sobre la superficie tratada con plasma del artículo de polipropileno puede realizarse de manera alternativa.

Como poliuretano termoplástico según la invención se prefiere un poliuretano termoplástico con una dureza Shore de 45 A a 80 A, una resistencia a la tracción según DIN 53504 de más de 15 MPa, una resistencia a la propagación de rotura según DIN 53515 de más de 30 N/mm y una abrasión según DIN 53516 de menos de 250 mm3.

Los artículos de la invención también se caracterizan principalmente por la excelente adherencia entre el poliestireno y el poliuretano termoplástico. Por esto, también se prefieren principalmente artículos en los que la resistencia a pelarse según DIN EN 1464 es de al menos 1 N/mm, preferiblemente de al menos 2 N/mm.

Otro objetivo consistía en desarrollar un método lo más eficiente y efectivo posible con el cual pudieran prepararse los artículos descritos al principio, principalmente con el que pueda lograrse la unión adherida con medios sencillos.

Este objetivo pudo lograrse mediante el proceso para la producción de un artículo que contiene poliuretano termoplástico y poliestireno, preferiblemente artículos que contienen poliuretano termoplástico y poliestireno unidos por adherencia sin adhesivos químicos, en cuyo caso se trata con plasma la superficie de un artículo de poliestireno y a continuación se pone en contacto el poliuretano termoplástico, preferiblemente en... [Seguir leyendo]

1. Artículo que contiene poliuretano termoplástico y poliestireno unidos por adhesión, sin promotor de adhesión químico, el cual tiene la siguiente unidad estructural:

- [CH (C6H5) -CH2]n,

donde n se selecciona de tal manera que el polímero tenga una masa molar, masa molar promedio en peso, de entre 170000 g/mol y 1000000 g/mol.

2. Artículo según la reivindicación 1, caracterizado porque el artículo es un artículo moldeado por inyección de dos componentes.

3. Artículo según la reivindicación 1, caracterizado porque el poliuretano termoplástico presenta una dureza Shore-A menor a 95 y no contiene plastificantes.

4. Artículo según la reivindicación 1, caracterizado porque el poliuretano termoplástico representa la superficie visible.

5. Proceso para la preparación de un artículo que contiene poliuretano termoplástico y poliestireno, caracterizado porque se trata con plasma la superficie de un artículo de poliestireno, en cuyo caso el poliestireno tiene la siguiente unidad estructural: -[CH (C6H5) -CH2]n, en cuyo caso n se selecciona de tal manera que el polímero tenga una masa molar, una masa molar promedio en peso, de entre 170000 g/mol y 1000000 g/mol y a continuación el poliuretano termoplástico se pone en contacto con la superficie tratada con plasma.

6. Proceso según la reivindicación 5, caracterizado porque los poliuretanos termoplásticos se aplican mediante moldeamiento por inyección sobre la superficie tratada con plasma del poliestireno.

7. Proceso según la reivindicación 5, caracterizado porque en el moldeamiento por inyección de varios componentes, preferiblemente moldeamiento por inyección de dos componentes en un primer paso con poliestireno se produce un primer artículo moldeado por inyección, a continuación la superficie de este primer cuerpo inyectado se trata con plasma y luego se aplica poliuretano termoplástico por medio de moldeamiento por inyección sobre la superficie tratada con plasma del primer artículo moldeado por inyección.

8. Proceso según la reivindicación 7, caracterizado porque se genera un plasma en una fuente de plasma por medio de descarga de alto voltaje, este plasma se pone en contacto con la superficie de uno de los componentes, preferiblemente del poliestireno, por medio de una boquilla de plasma y la fuente de plasma se mueve a una distancia entre 2 mm y 25 mm con una velocidad entre 0, 1 m/min y 400 m/min con relación a la superficie del componente que se trata con plasma.

9. Proceso según la reivindicación 5, caracterizado porque el tratamiento con plasma dura entre 1 ms y 100 s.

10. Proceso según la reivindicación 5 caracterizado porque el poliuretano termoplástico presenta una dureza Shore-A menor a 95 y no contiene plastificantes.

11. Artículo que contiene poliuretano termoplástico y poliestireno que puede obtenerse por un proceso de acuerdo con una de las reivindicaciones 5 a 10.