Composición adhesiva y estructura que comprende al menos una capa de dicha composición.

Composición adhesiva que comprende:

al menos una poliamida designada A,

que presenta un número medio de átomos de carbono por átomo de nitrógeno, denominado CA, comprendido entre 4 y 8, 5, convenientemente entre 4 y 7;

al menos una poliamida designada B, que presenta una temperatura de fusión mayor o igual a 180º C y un número medio de átomos de carbono por átomo de nitrógeno, denominado CB, comprendido entre 7 y 10, convenientemente entre 7, 5 y 9, 5;

al menos una poliamida designada C, que presenta un número medio de átomos de carbono por átomo de nitrógeno, denominado CC, comprendido entre 9 y 18, convenientemente entre 10 y 18;

al menos 50% en peso de dicha composición está formada por una o múltiples poliamidas seleccionadas entre las poliamidas A, B y C, la media ponderada de masa de las entalpias de fusión de estas poliamidas, en el marco de la citada composición, es mayor que 25 J/g (DSC), en donde las entalpias de fusión de estas poliamidas se miden de acuerdo con la norma ISO 11.357, el número medio de átomos de carbono por átomo de nitrógeno de las poliamidas A, B y C responde, además, a la inecuación estricta siguiente: CA< CB< CC.

Composición adhesiva y estructura que comprende al menos una capa de dicha composición La invención se refiere a una composición adhesiva, llamada también pegamento, a su utilización para la realización de estructuras destinadas al transporte o almacenamiento de líquidos tales como carburantes o biocarburantes.

La invención se refiere, de manera más particular, a los tubos existentes en el interior de un motor. Estos tubos pueden estar destinados, por ejemplo, al transporte de carburantes, especialmente desde el depósito hasta el motor, al circuito de refrigeración, al sistema hidráulico, o también destinados al circuito del aire acondicionado o al transporte de la mezcla de urea y agua. Asimismo, estos tubos pueden formar parte de las aplicaciones en el falso bastidor.

Por motivos de seguridad y de conservación del medio ambiente, en especial con la introducción de nuevos biocarburantes, los fabricantes de automóviles imponen a los tubos anteriormente mencionados características mecánicas particulares, así como características de muy baja permeabilidad y de buen comportamiento frente a los diferentes componentes de los carburantes, en donde estos varían en función de país (hidrocarburos, aditivos, alcoholes tales como metanol y etanol, alcoholes que, en determinados casos, pueden ser componentes mayoritarios) , de buen comportamiento frente a los aceites lubricantes del motor y a los restantes productos químicos que se pueden encontrar en este entorno (ácido de baterías, líquido de frenos, líquidos de refrigeración, sales metálicas tales como cloruro de calcio o de cinc) .

Las características de las especificaciones actualmente demandadas por los fabricantes de automóviles para que un tubo (o, por ejemplo, para un material para fabricar un tubo) sea considerado satisfactorio son, en su conjunto, las siguientes:

adhesión correcta y permanente entre capas, si el tubo es multicapa, muy en especial después de haber estado expuesto a un carburante;

correcta integridad de las uniones (tubos + racor) tras la circulación del carburante, es decir, que no provoque fugas;

correcta estabilidad dimensional del tubo, cuando se le utiliza con gasolina;

correcto comportamiento a los impactos del frío (de -30º C a -40º C aproximadamente) , de forma que el tubo no se rompa;

correcto comportamiento al calor (aproximadamente 150º C) , de modo que el tubo no se deforme;

correcto comportamiento al envejecimiento en medio oxidativo caliente (por ejemplo, aire caliente del compartimiento del motor, de 100 a 150º C aproximadamente) ;

correcto comportamiento frente a los carburantes y sus productos de degradación y, especialmente, con fuertes contenidos en peróxido;

muy baja permeabilidad a los carburantes y, más en particular, buenas propiedades de barrera a los biocarburantes, tanto para los componentes polares (tales como etanol) como para sus componentes apolares (hidrocarburos) ;

buena flexibilidad del tubo para facilitar el montaje, especialmente de los tubos de alimentación de carburante;

buena resistencia al ZnCl2 (por ejemplo, en invierno, cuando las carreteras contienen sal y el exterior de los tubos está expuesto al entorno) .

Adicionalmente, los tubos (materiales) investigados deben evitar los inconvenientes siguientes:

si el tubo es multicapa, la deslaminación de las capas, en especial internas, sobre todo en el punto de inserción en el racor (lo que podría dar lugar a fugas) ;

un hinchamiento excesivo del tubo tras su envejecimiento en los sistemas de gasolina/gasóleo (incluidos los biodiéseles o biogasolinas) , que pueden dar lugar a fugas o problemas de ensamblaje bajo el vehículo;

En el momento actual, existen dos tipos de tubos: tubos monocapa y tubos multicapa, es decir, formados por una o múltiples capas de polímero.

De manera clásica, los tubos utilizados se fabrican por mono-extrusión, si se trata de un tubo monocapa, o por coextrusión de diferentes capas, si se trata de un tubo multicapa, según las técnicas habituales de transformación de termoplásticos.

Para garantizar una buena estabilidad dimensional de un tubo multicapa, es fundamental alcanzar una excelente adhesión entre las diferentes capas de polímeros que forman el tubo. De forma muy clásica, se interpone una capa adhesiva entre dos capas de polímero que, por su composición, no se adhieren o lo hacen de manera insuficiente entre sí, para cumplimentar las especificaciones anteriormente mencionadas.

De forma más general, el problema que se debe resolver es asociar materiales de poliamidas fuertemente carbonadas, es decir, en las que el número medio de átomos de carbono (C) con respecto al átomo de nitrógeno (N) es igual o mayor que 9, que son materiales muy flexibles y muy resistentes (en especial a la acción del frío, envejecimiento en aire caliente, resistencia al cloruro de cinc) , que por lo general constituirán la parte exterior del tubo, asociadas a materiales de barrera, es decir, materiales poco permeables a los líquidos, que formarán la cara interior del tubo y, en ocasiones, que estarán en contacto directo con los líquidos tales como la gasolina u otros líquidos citados anteriormente.

Los materiales de barrera pueden ser poliamidas débilmente carbonadas, es decir, el número medio de átomos de carbono (C) con respecto al átomo de nitrógeno (N) es menor que 9, preferentemente semicristalinas y con un alto punto de fusión, pero también materiales de barrera no poliamídicos tales como el copolímero de etileno y alcohol vinílico (denominado EVOH en lo sucesivo) , o incluso materiales fluorados funcionalizados tales como el polifluoruro de vinilideno (PVDF) funcionalizado, el copolímero de etileno, de tetrafluoroetileno y de hexafluoropropileno (EFEP) funcionalizado, el polisulfato de fenileno (PPS) funcionalizado, el polinaftaleno de butileno (PBN) funcionalizado.

Según la presente solicitud, el término "poliamida", designado también PA, comprende:

homopolímeros, copolímeros, o copoliamidas, a base de diferentes restos amida tal como, por ejemplo, la copoliamida 6/12, en donde los restos amida derivan de lactama-6 o lactama-12, aleaciones de poliamidas, en las que la poliamida es el componente mayoritario.

Existe igualmente una categoría de copoliamidas en sentido amplio que, aunque no es preferida, forma parte del ámbito de la invención. Se trata de las copoliamidas que comprenden no solamente restos amida (que serán mayoritarios, de ahí que se consideren copoliamidas en sentido amplio) , así como también restos de naturaleza no amídica, por ejemplo, restos de éteres. Los ejemplos más conocidos son los PEBA, o poliéter-bloque-amida y sus variantes copoliamida-éster-éter, copoliamida-éter, copoliamida éster. Entre estos últimos, cabe citar el PEBA-12, en el que los restos poliamida son los mismos que los de PA12, y el PEBA-6.12, en donde los restos poliamida son los mismos que los de PA6.12.

De la misma forma, se distinguen las homopoliamidas, copoliamidas y sus aleaciones por el número de átomos de carbono por átomo de nitrógeno, sabiendo que existen tantos átomos de nitrógeno como de grupos amida (-CO-NH-) .

Una poliamida fuertemente carbonada es una poliamida con un alto índice de átomos de carbono (C) con respecto al átomo de nitrógeno (N) . Son poliamidas con aproximadamente al menos 9 átomos de carbono por átomo de nitrógeno tales como, por ejemplo, poliamida-9, poliamida-12, poliamida-11, poliamida-10.10 (PA10.10) , copoliamida 12/10.T, copoliamida 11/10.T, poliamida-12.T, poliamida-6.12 (PA6.12) . T significa ácido tereftálico.

La nomenclatura usada para definir las poliamidas está descrita en la norma ISO 1874-1:1992 "Plásticos - materiales de poliamida (PA) para moldeo y extrusión - Parte 1: Designación", especialmente en la página 3 (tablas 1 y 2) , y es bien conocida por el experto en la técnica.

Una poliamida débilmente carbonada es una poliamida con un bajo índice de átomos de carbono (C) con respecto al átomo de nitrógeno (N) . Son poliamidas con aproximadamente menos de 9 átomos de carbono por átomo de nitrógeno tales como, por ejemplo, poliamida-6, poliamida-6.6, poliamida-4.6, copoliamida-6.T/6.6, copoliamida6.I/6.6, copoliamida-6.T/6.I/6.6, poliamida-9.T. I significa diácido isoftálico.

En el caso... [Seguir leyendo]

1. Composición adhesiva que comprende:

al menos una poliamida designada A, que presenta un número medio de átomos de carbono por átomo de nitrógeno, denominado CA, comprendido entre 4 y 8, 5, convenientemente entre 4 y 7;

al menos una poliamida designada B, que presenta una temperatura de fusión mayor o igual a 180º C y un número medio de átomos de carbono por átomo de nitrógeno, denominado CB, comprendido entre 7 y 10, convenientemente entre 7, 5 y 9, 5;

al menos una poliamida designada C, que presenta un número medio de átomos de carbono por átomo de nitrógeno, denominado CC, comprendido entre 9 y 18, convenientemente entre 10 y 18;

al menos 50% en peso de dicha composición está formada por una o múltiples poliamidas seleccionadas entre las poliamidas A, B y C, la media ponderada de masa de las entalpias de fusión de estas poliamidas, en el marco de la citada composición, es mayor que 25 J/g (DSC) , en donde las entalpias de fusión de estas poliamidas se miden de acuerdo con la norma ISO 11.357, el número medio de átomos de carbono por átomo de nitrógeno de las poliamidas A, B y C responde, además, a la inecuación estricta siguiente: CA < CB < CC.

2. Composición según la reivindicación 1, caracterizada por que la diferencia entre los números medios de átomos de carbono por átomo de nitrógeno (CB - CA) y/o (CC - CB) está comprendida entre 1 y 4 y, preferentemente, entre 2 y 3.

3. Composición según las reivindicaciones 1 o 2, caracterizada por que cada una de las poliamidas A, B y C tiene una entalpia de fusión mayor que 25 J/g (DSC) .

4. Composición según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizada por que comprende de 34 a 84% en peso de poliamida B con respecto al peso total de las poliamidas presentes en dicha composición, preferentemente entre 50 y 76%.

5. Composición según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizada por que la temperatura de fusión de la poliamida A es mayor o igual a 210º C, y la temperatura de fusión de la poliamida C es menor que 200º C.

6. Composición según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizada por que la poliamida A se selecciona entre PA6, PA4.6 y PA6.6; la poliamida B se selecciona entre PA6.10 y PA6.12, preferentemente PA 6.10, y la poliamida C se selecciona entre PA10.10, PA11, PA12, PA10.12 y PA6.18.

7. Uso de la composición adhesiva definida en una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, para la fabricación de estructuras destinadas al transporte o al almacenamiento de un líquido.

8. Uso según la reivindicación 7, caracterizado por que el líquido se selecciona entre un aceite, un líquido de frenos, un líquido de refrigeración, una solución de urea, un hidrocarburo, un gasóleo, una gasolina, una gasolina alcoholizada y un biocarburante.

9. Estructura que comprende al menos dos capas, en donde una de las dos capas, denominada cada adhesiva (I) , está formada por una composición adhesiva tal como la que se ha definido en una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6.

10. Estructura según la reivindicación 9, caracterizada por que la segunda capa, llamada capa de barrera (II) , está formada por una composición que comprende polímeros de barrera para los biocarburantes, seleccionados preferentemente entre EVOH, poliamida A y sus mezclas.

11. Estructura según las reivindicaciones 9 o 10, caracterizada por que la estructura comprende al menos una tercera capa, la llamada capa de resistencia (III) , formada por una composición que comprende poliamida C, en donde la poliamida C se selecciona preferentemente entre PA11, PA12, PA10.10, PA10.12, PA12/10.T y sus mezclas, en donde la capa adhesiva (I) se dispone entre dicha capa de resistencia (III) y la capa de barrera (II) y se adhieren entre sí a través de sus correspondientes zonas de contacto.

12. Estructura según un a cualquiera de las reivindicaciones 9 a 11, caracterizada por que comprende, en el orden siguiente:

una tercera capa, llamada capa de resistencia (III) , formada por una composición que comprende poliamida C, la capa adhesiva (I) , una segunda capa, llamada capa de barrera (II) , formada por una composición que comprende EVOH, y 5 una cuarta capa (IV) formada por una composición que comprende poliamida A, en donde las capas se adhieren entre sí a través de sus correspondientes zonas de contacto.

13. Estructura según una cualquiera de las reivindicaciones 9 a 11, caracterizada por que comprende las cinco capas sucesivas siguientes: una capa de resistencia (III) , formada por una composición que comprende poliamida C, 10 la capa adhesiva (I) , una capa de barrera (II) , formada por una composición que comprende EVOH, una capa adhesiva (I) adicional, y una capa de resistencia (III) , formada por una composición que comprende poliamida C, en donde las capas se adhieren entre sí a través de sus correspondientes zonas de contacto.

14. Estructura según una cualquiera de las reivindicaciones 9 a 13, caracterizada por que se presenta en forma de tubo, recipiente, película o placa.

15. Uso de una estructura tal como se ha definido en una cualquiera de las reivindicaciones 9 a 14, para el transporte y el almacenamiento de líquidos.

16. Uso según la reivindicación 15, caracterizado por que el líquido se selecciona entre un aceite, un líquido de 20 frenos, una solución de urea, un líquido de refrigeración a base de glicol, carburantes y, en particular, biogasolinas.