Manguera de alta temperatura resistente a fluidos.

Una manguera que incluye (1) una capa de núcleo interior elastomérica tubular que define un lumen,

(2) una capa de fricción, y (3) una cubierta elastomérica, caracterizada porque la capa de núcleo interior elastomérica tubular comprende (i) un elastómero de polietileno clorado, (ii) 1 phr a 50 phr de una parafina clorada, y (iii) 30 phr a 120 phr de negro de carbono.

Manguera de alta temperatura resistente a fluidos Antecedentes de la invención

Las mangueras reforzadas se utilizan en una multitud de aplicaciones en la Industria y en productos de consumo para el transporte de una amplia variedad de productos químicos líquidos y fluidos para diversos fines. Por ejemplo, estas mangueras se utilizan en equipos pesados industriales, camiones y automóviles para el transporte de fluidos de transmisión, dirección asistida, y aire acondicionado. Es Importante que la manguera empleada en una aplicación particular sea resistente al fluido que se pretende transmitir. Esto es porque la falta de una buena resistencia al fluido puede conducir a una reducción sustancial en la vida de servicio de la manguera. Por supuesto, también es crítico que la manguera exhiba una resistencia adecuada a los líquidos mientras mantiene las propiedades de flexión requeridas y la resistencia a explosiones. En los últimos años se han Introducido nuevos fluidos de automoción, lo que hace que sea mucho más difícil proporcionar la combinación deseada de resistencia a los fluidos, características de flexión, y resistencia a explosiones. En consecuencia, existe una necesidad de una manguera que exhiba una resistencia mejorada a los fluidos de los automóviles modernos, manteniendo al mismo tiempo otras características físicas necesarias.

La patente de los Estados Unidos 6.376.036 divulga una manguera de aire acondicionado que comprende una capa interna, una capa de revestimiento de fricción, una capa de refuerzo Intermedia, y una capa exterior, caracterizada porque: la capa Interna comprende pollamlda no plastificada; la capa de revestimiento de fricción comprende una mezcla de 50/50 por ciento en peso de dos cauchos de dleno de etlleno propileno, los dos cauchos que tienen diferentes viscosidades Mooney, y 75 partes en peso de negro de carbono, la capa de refuerzo Intermedia comprende fibras de aramida; y la capa exterior comprende una mezcla de dos cauchos de etileno acrílico con diferentes viscosidades Mooney.

La patente de Estados Unidos 6.440.512 divulga una manguera que se representa como que tiene una buena resistencia química sin sacrificar las propiedades de flexión. Esta manguera comprende (a) un núcleo interno que comprende una mezcla ternaria de (1) de 60 a 85 partes en peso de un polietileno de baja densidad; (2) de 10 a 20 partes en peso de un polietileno seleccionado del grupo que consiste en polietileno clorado, polietileno clorosulfonado y mezclas de los mismos; y (3) de 2 a 25 partes en peso de EPDM; (b) una capa de refuerzo tensada; y (c) una cubierta de elastómero.

La patente de Estados Unidos 7.614.428 divulga un conjunto de manguera de dirección asistida, que comprende: una capa de núcleo de la manguera; una primera capa de refuerzo sobre dicha capa de núcleo de la manguera, en el que dicha primera capa de refuerzo es una barrera de plástico; una capa intermedia de la manguera sobre dicha primera capa de refuerzo; una segunda capa de refuerzo sobre dicha primera capa de refuerzo, teniendo dicha segunda capa de refuerzo un patrón de trenza formado en uno de un patrón 3-sobre, 3-bajo o un patrón 2-sobre, 2- bajo; y, una capa exterior de la manguera sobre dicha segunda capa de refuerzo. La capa de núcleo de la manguera puede estar hecha de polietileno clorosulfonado, una mezcla de polietileno/polietileno clorado clorosulfonado, un caucho de nitrilo hidrogenado o un caucho de nitrito. Además, también puede estar hecha de otro material polimérico, tal como, pero no limitado a policloropreno, polietileno clorado acrilonitrilo-budtadieno, butadieno estireno, poliisopreno, polibutadieno, terpolímeros de etileno-propileno-dieno, polietileno clorado, o polímeros de caucho natural. Alternativamente, el material polimérico puede comprender elastómeros termoplásticos tales como propileno modificado con caucho de etileno-propileno, tales como polímeros de bloques Santoprene® disponibles por parte de Monsanto Corporation; polímeros Kraton® disponibles por parte de Shell Chemical Company; cloruro de polivinilo, etc. La patente de Estados Unidos 7.614.428 indica además que estos elastómeros se pueden componer con otro relleno, plastificantes, antioxidantes, y sistemas de curado para lograr las propiedades deseadas para aplicaciones particulares.

La patente de Estados Unidos 7.748.412 divulga una manguera que comprende: una capa de núcleo interior tubular que define un lumen con un diámetro de aproximadamente 1/4 pulgada; una capa exterior tubular; y una sola capa de refuerzo dispuesta entre dicha capa de núcleo interior tubular y dicha capa exterior tubular, formando dicha únca capa de refuerzo hitos que tienen un patrón de trenza de 3-sobre, 3-bajo, teniendo dicha manguera una expansión volumétrica no mayor de aproximadamente 0,43 cm3/m (0,13 cc/pie), no más de aproximadamente 0,59 cm3/m (0,18 cc/pie), y no mayor de aproximadamente 0,95 cm3/m (0,29 cc/pie), respectivamente con aproximadamente 6,89 MPa (1000 psi), aproximadamente 10,34 MPa (1500 psi), y aproximadamente 19,99 MPa (2900 psi) de presión de fluido dentro de dicho lumen.

La patente de Estados Unidos 7.694.695 divulga una manguera de expansión controlada que comprende un tubo interior, un refuerzo textil, y una cubierta exterior; consistiendo el refuerzo esencialmente en una pluralidad de hitos de nylon y una pluralidad de hitos de poliéster, en el que dicho refuerzo textil comprende una capa de refuerzo equilibrada de hitos trenzados, en espiral o envueltos, y en el que tos hitos de nylon y de poliéster están dispuestos en forma alternada en la capa equilibrada. Los materiales que se describen como útiles para el tubo, la(s) capa(s) de fricción, y/o la cubierta de estas mangueras incluyen polietileno clorosulfonado ("CSM"), elastómero de polietileno clorado ("CPE"), nitrito, nitrito hidrogenado, fluoroelastómeros, elastómeros de alfa-olefina de etileno (tales como

EPM, EPDM, y similares) y similares. La patente de Estados Unidos 7.694.695 indica además que estos materiales de caucho pueden combinarse para incluir diversos ingredientes adicionales bien conocidos en la técnica, tales como cargas, fibras cortas, plastificantes, antioxidantes, antiozonantes, estabilizadores, ayudas de proceso, extensores, promotores de adhesión, coagentes, agentes de vulcanización, agentes de curado, y similares.

La patente de Estados Unidos 2.138.192 divulga una composición de caucho sintético de cloropreno que incluye cloropreno polimerizado y una cera de parafina clorada insoluble en gasolina, que es muy resistente al hinchado en gasolina.

Sumario de la invención

La presente invención se basa en el descubrimiento inesperado de que la resistencia del fluido de mangueras se 10 puede mejorar en gran medida mediante la adición de una parafina clorada a un elastómero de polietileno clorado o a un elastómero de polietileno clorosulfonado que se utiliza como la capa de núcleo interior tubular de la manguera. Mangueras hechas utilizando este enfoque ofrecen la ventaja de tener una mejor resistencia a los fluidos de automoclón modernos, Incluyendo fluido de dirección asistida, fluido de transmisión, y similares, sin comprometer las características de flexión o de resistencia a explosiones. En consecuencia, las mangueras de la presente Invención, 15 como se reivindica en la reivindicación 1, proporcionan una vida de servicio más larga y una mejor fiabilidad que las mangueras que utilizan tecnología convencional.

Breve descripción de los dibujos

La figura 1 es una vista en perspectiva parcialmente cortada que representa una manguera que ¡lustra una realización de la presente invención.

La figura 2 es una vista en sección transversal tomada generalmente a lo largo de la línea 2-2 de la figura 1.

La figura 3 es una vista en perspectiva parcialmente en sección que representa una manguera que ¡lustra otra realización de la presente invención.

Descripción detallada de la invención

Estas mangueras se pueden emplear en una variedad de aplicaciones de automoción, tales como mangueras para 25 fluido de transmisión automática, refrigerante de aire acondicionado, aceite del motor, y similares. Las dimensiones del lumen incorporado en tales mangueras, por supuesto, dependerá de la aplicación específica para la que se utilizará la manguera. En muchas aplicaciones de la manguera tendrá un lumen (un diámetro interior) que está dentro del intervalo de aproximadamente 10 mm a aproximadamente 15 mm. Las mangueras de la presente invención tendrán típicamente un diámetro interior que está dentro del intervalo de 11 mm a 13 mm y que con 30 frecuencia tienen un diámetro interior que está dentro del intervalo de 11,5 mm a 13,5 mm.

Como se representa en las figuras... [Seguir leyendo]

1. Una manguera que incluye (1) una capa de núcleo Interior elastomérlca tubular que define un lumen, (2) una capa de fricción, y (3) una cubierta elastomérica, caracterizada porque la capa de núcleo interior elastomérica tubular comprende (I) un elastómero de polletileno clorado, (¡I) 1 phr a 50 phr de una parafina clorada, y (¡II) 30 phr a 120 phr de negro de carbono.

2. Una manguera que incluye (1) una capa de núcleo Interior elastomérica tubular que define un lumen, (2) una capa de fricción, y (3) una cubierta elastomérica, caracterizada porque la capa de núcleo interior tubular elastomérica comprende (i) un elastómero de polietileno clorosulfonado, (¡i) 1 phr a 50 phr de una parafina clorada, y (¡II) 30 phr a 120 phr de negro de carbono.

3. La manguera de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque la paraflna clorada tiene un contenido en cloro del 40 por ciento en peso al 70 por ciento en peso.

4. La manguera de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque la paraflna clorada está presente en la capa de núcleo interior tubular elastomérica en un nivel que está dentro del Intervalo de 5 phr a 48 phr.

5. La manguera de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque el negro de carbono está presente en un nivel que está dentro del Intervalo de 60 phr a 115 phr.

6. La manguera de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque la capa de fricción comprende 2 capas de hilo enrollado en espiral.

7. La manguera de acuerdo con la reivindicación 1 ó 2, caracterizada porque la parafina clorada tiene un contenido en cloro del 50 por ciento en peso al 70 por ciento en peso, en el que la parafina clorada está presente en la capa de núcleo Interior tubular elastomérica en un nivel que está dentro del Intervalo de 10 phr a 45 phr, y en el que el negro de carbono está presente en un nivel que está dentro del intervalo de 70 phr a 110 phr.

8. La manguera de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque la parafina clorada tiene un contenido en cloro del 50 por ciento en peso al 55 por ciento en peso.

9. La manguera de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque la parafina clorada está presente en la capa de núcleo interior tubular elastomérica en un nivel que está dentro del intervalo de 15 phr a 42 phr.

10. La manguera de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque el negro de carbono está presente en un nivel que está dentro del Intervalo de 90 phr a 100 phr.

11. La manguera de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque la capa de núcleo interior tubular elastomérica es curada con un agente de curado de peróxido.

12. La manguera de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 10, caracterizada porque la capa de núcleo interior tubular elastomérica es curada con un sistema de curado detiodiazol.

13. La manguera de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque la capa de núcleo interior tubular elastomérica está desprovista de compuestos de zinc.

14. La manguera de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque la capa de fricción comprende hilos trenzados.