Material compuesto constituido a base de una masa de moldeo de poliamida y de un elastómero vulcanizado.

Pieza de material compuesto que está constituida a base de por lo menos una pieza parcial,

que a su vez está constituida a base de una masa de moldeo de poliamida, y de por lo menos una pieza parcial, que a su vez está constituida a base de un elastómero vulcanizado, caracterizada por que la masa de moldeo de poliamida se compone en por lo menos un 40 % en peso a base de la mezcla de los siguientes componentes:

a) de 60 a 99 partes en peso de una poliamida así como

b) de 1 a 40 partes en peso de un copolímero de injerto, que se ha producido mediando utilización de los siguientes monómeros:

α5 a 25 % en peso, referido al copolímero de injerto, de una poliamida con por lo menos 4 átomos de nitrógeno, así como

β5 a 99,5 % en peso, referido al copolímero de injerto, de unos monómeros formadores de poliamidas, que se seleccionan entre unas lactamas, unos ácidos ω-rboxílicos y/o unas combinaciones equimolares de una diamina y un ácido dicarboxílico,

siendo de 100 la suma de las partes en peso de a) y b).

Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/EP2011/057000.

Solicitante: EVONIK DEGUSSA GMBH.

Nacionalidad solicitante: Alemania.

Dirección: RELLINGHAUSER STRASSE 1-11 45128 ESSEN ALEMANIA.

Inventor/es: HAGER, HARALD, DR., PAWLIK,ANDREAS.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • B32B25/04 SECCION B — TECNICAS INDUSTRIALES DIVERSAS; TRANSPORTES.B32 PRODUCTOS ESTRATIFICADOS.B32B PRODUCTOS ESTRATIFICADOS, es decir, HECHOS DE VARIAS CAPAS DE FORMA PLANA O NO PLANA, p. ej. CELULAR O EN NIDO DE ABEJA. › B32B 25/00 Productos estratificados compuestos esencialmente de caucho natural o sintético. › teniendo caucho como único componente o como componente principal de una capa adyacente a otra capa de una sustancia específica.
  • B32B25/08 B32B 25/00 […] › de resina sintética.
  • B32B27/34 B32B […] › B32B 27/00 Productos estratificados compuestos esencialmente de resina sintética. › teniendo poliamidas.

PDF original: ES-2538530_T3.pdf

 


Fragmento de la descripción:

Material compuesto constituido a base de una masa de moldeo de poliamida y de un elastómero vulcanizado El invento se refiere a una pieza de material compuesto, que está constituida a base de por lo menos una pieza no se puede conseguir ninguna adherencia suficientemente firme parcial, que a su vez está constituida a base de una masa de moldeo de poliamida, y de por lo menos una pieza parcial, que a su vez está constituida a base de un elastómero vulcanizado. Las piezas parciales individuales son unas piezas moldeadas macroscópicas, pero no p.ej. unas partículas dispersadas en una mezcla preparada de un material sintético y de un elastómero. Tales mezclas preparadas no son por lo tanto piezas de materiales compuestos de ningún tipo en el sentido del invento. Es un objeto del invento también un procedimiento para la producción de tales piezas de materiales compuestos.

Unas piezas de materiales compuestos, que están constituidas a base de unas piezas moldeadas termoplásticas rígidas así como de unas piezas moldeadas con elasticidad de caucho, son reunidos usualmente por pegamiento, atornillamiento, agarre mecánico o mediando utilización de un agente mediador de adherencia, puesto que no se puede conseguir ninguna adherencia suficientemente firme en los casos de la con mucho mayor parte de las combinaciones de un material termoplástico y de un elastómero.

En el documento de solicitud de patente europea EP 0142930 A2 se muestra una vía de cómo se pueden producir materiales compuestos a base de unas poliamidas y de unos elastómeros de EPDM. En este caso, al caucho como agente de vulcanización se le añade una mezcla del peróxido de dicumilo y de la N, N-m-fenilen-dimaleimida. Las resistencias de adherencia que se obtienen son, sin embargo, demasiado pequeñas para muchos usos técnicos.

El documento de patente los EE.UU. US 5132182 describe el hecho de que unas poliamidas con un exceso de grupos extremos amino tienen una buena adherencia a unos cauchos de EPDM o NBR carboxilados. En el documento US 5484848 se expone otra solución, que consiste en el hecho de que la composición de cauchos contiene un silano insaturado. Los valores de la resistencia de adherencia que se consiguen son apreciables en ambos casos; pero los procedimientos, sin embargo, adolecen de algunas desventajas. Así, en el caso de una concentración más alta de grupos reactivos en la composición de cauchos puede aparecer una indeseada adherencia al molde metálico que usualmente se utiliza al realizar la vulcanización.

En el documento de solicitud de patente japonesa JP 2004035729 se describe la utilización del trimetacrilato de trimetilolpropano (TMPTMA) como un componente mediador de adherencia en unas poliamidas alifáticas para la unión con un caucho de EPDM que es reticulable con peróxidos. Resultan desventajosos en el caso del TMPTMA su capacidad de migración y su carácter de poner en peligro a las aguas.

Partiendo de este estado de la técnica, se estableció la misión de poner a disposición un procedimiento para la producción de un material compuesto sólido que está constituido a base de una pieza, que a su vez está constituida a base de una masa de moldeo de poliamida, y de una pieza, que a su vez está constituida a base de un elastómero vulcanizado, que supere las desventajas mencionadas. En particular, se deberían poder emplear también unos usuales tipos comerciales de poliamidas, que en la mayor parte de los casos poseen un exceso de grupos extremos carboxilo.

De modo sorprendente, se encontró que el problema planteado por esta misión se resuelve cuando la masa de moldeo de poliamida contiene unos copolímeros de injerto ramificados en alto grado, que se componen a base de una parte de poliamina y unas cadenas injertadas de poliamidas.

Es objeto del invento por consiguiente una pieza de material compuesto que está constituido a base de por lo menos una pieza parcial, que a su vez está constituida a base de una masa de moldeo de poliamida, y de por lo menos una pieza parcial, que a su vez está constituida a base de un elastómero vulcanizado, estando constituida la masa de moldeo de poliamida en por lo menos un 40 % en peso, de manera preferida en por lo menos un 50 % en peso, de manera especialmente preferida en por lo menos un 60 % en peso y de manera particularmente preferida en por lo menos un 70% en peso, a base de la mezcla de los siguientes componentes:

a) de 60 a 99 partes en peso, de manera preferida de 65 a 98 partes en peso y de manera especialmente preferida de 70 a 97 partes en peso de una poliamida, así como b) de 1 a 40 partes en peso, de manera preferida de 2 a 35 partes en peso y de manera especialmente preferida de 3 a 30 partes en peso de un copolímero de injerto, que se ha producido mediando utilización de los siguientes monómeros:

) de 0, 5 a 25 % en peso, de manera preferida de 1 a 20 % en peso y de manera especialmente preferida de 2 a 16 % en peso, referido al copolímero de injerto, de una poliamina con por lo menos 4, de manera preferida por lo menos 8 y de manera especialmente preferida por lo menos 11 átomos de nitrógeno, así como

ß) de 75 a 99, 5 % en peso, de manera preferida de 80 a 99 % en peso en peso y de manera especialmente preferida de 84 a 98 % en peso, referido al copolímero de injerto, de unos monómeros formadores de poliamidas, que se seleccionan entre unas lactamas, unos ácidos -aminocarboxílicos y/o unas combinaciones equimolares de una diamina y un ácido dicarboxílico, siendo de 100 la suma de las partes en peso de a) y b) .

La poliamida se puede preparar a partir de una combinación de una diamina y un ácido dicarboxílico, a partir de un ácido -aminocarboxílico o a partir de la correspondiente lactama. Fundamentalmente se puede utilizar cualquier poliamida, por ejemplo unas PA6, PA66, PA610, PA88, PA612, PA810, PA108, PA9, PA613, PA614, PA812, PA128, PA1010, PA10, PA814, PA148, PA1012, PA11, PA1014, PA1212 y PA12. La preparación de las poliamidas es un estado de la técnica. Evidentemente, se pueden emplear también unas copoliamidas que se basen en aquellas.

La poliamida puede ser también una poli (éter-amida) . Las poli (éter-amidas) son conocidas en principio p.ej. a partir del documento de divulgación de la solicitud de patente alemana DE-OS 30 06 961. Ellas contienen como un comonómero una poli (éter-diamina) . Unas apropiadas poli (éter-diaminas) son accesibles por medio de una conversión de los correspondientes poli (éter-dioles) mediante una aminación en condiciones reductoras o un acoplamiento al acrilonitrilo con una subsiguiente hidrogenación (véanse p.ej. los documentos de solicitudes de patentes europea EP-A-0 434 244 y EP-A-0 296 852) . Ellas poseen por regla general una masa molecular media numérica de 230 a 4.000; su proporción de poli (éter amida) es de manera preferida de 5 a 50 % en peso.

Unas poli (éter-diaminas) disponibles comercialmente, que parten del propilenglicol, son obtenibles como los tipos JEFFAMIN® D de la entidad Huntsman. Fundamentalmente, son también bien apropiadas unas poli (éterdiaminas) que parten del 1, 4-butanodiol o 1, 3-butanodiol, o unas poli (éter-diaminas) que están constituidas de una modo mixto, por ejemplo con una distribución estadística o por bloques de las unidades que proceden de los dioles.

Asimismo se pueden utilizar unas mezclas de diferentes poliamidas, estando presupuesta una suficiente compatibilidad entre ellas. Unas combinaciones de poliamidas compatibles son conocidas por un experto en la especialidad; por ejemplo se han de exponer en el presente caso las combinaciones de una PA6 y una PA66, de una PA12 y una PA1012, de una PA12 y una PA1212, de una PA612 y una PA12, de una PA613 y una PA12, de una PA1014 y una PA12 y de una PA610 y una PA12 así como unas correspondientes combinaciones con una PA11. En caso de duda, unas combinaciones compatibles se pueden determinar mediante unos ensayos rutinarios.

En una posible forma de realización, se utiliza una mezcla que está constituida a base de 30 a 99 % en peso, de manera preferida de 40 a 98 % en peso y de manera especialmente preferida de 50 a 96 % en peso de una poliamida en su sentido más estrecho, así como a base de 1 a 70 % en peso, de manera preferida de 2 a 60 % en peso y de manera especialmente preferida de 4 a 50 % en peso de una poli (éter-amida) .

En lugar de unas poliamidas alifáticas, se puede utilizar de manera ventajosa también una poliamida parcialmente aromática, cuya porción de ácido dicarboxílico procede en un 5 a 100 % en moles de un ácido dicarboxílico aromático con 8 a 22 átomos de C y que, de manera preferida, posee un punto de fusión de cristalitos Tm según la norma ISO 11357-3 de por lo menos 250 ºC, de manera especialmente... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Pieza de material compuesto que está constituida a base de por lo menos una pieza parcial, que a su vez está constituida a base de una masa de moldeo de poliamida, y de por lo menos una pieza parcial, que a su vez está constituida a base de un elastómero vulcanizado, caracterizada por que la masa de moldeo de poliamida se compone en por lo menos un 40 % en peso a base de la mezcla de los siguientes componentes:

a) de 60 a 99 partes en peso de una poliamida así como b) de 1 a 40 partes en peso de un copolímero de injerto, que se ha producido mediando utilización de los siguientes monómeros: ) de 0, 5 a 25 % en peso, referido al copolímero de injerto, de una poliamida con por lo menos 4 átomos de nitrógeno, así como ß) de 75 a 99, 5 % en peso, referido al copolímero de injerto, de unos monómeros formadores de poliamidas, que se seleccionan entre unas lactamas, unos ácidos -aminocarboxílicos y/o unas combinaciones equimolares de una diamina y un ácido dicarboxílico, siendo de 100 la suma de las partes en peso de a) y b) .

2. Pieza de material compuesto de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizada por que la masa de moldeo de poliamida contiene una poliamida alifática.

3. Pieza de material compuesto de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizada por que la masa de moldeo de poliamida contiene una poliamida parcialmente aromática, cuya proporción de ácido dicarboxílico procede en un 5 a 100 % en moles de un ácido dicarboxílico aromático con 8 a 22 átomos de C.

4. Pieza de material compuesto de acuerdo con la reivindicación 3, caracterizada por que la amida parcialmente aromática posee un punto de fusión de cristalitos Tm de acuerdo con la norma ISO 11357-3 de por lo menos 250º C.

5. Pieza de material compuesto de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizada por que la masa de moldeo de poliamida contiene una poliamida transparente.

6. Pieza de material compuesto de acuerdo con la reivindicación 5, caracterizada por que el punto de transición vítrea Tg de la poliamida transparente de acuerdo con la norma ISO 11357-3 es por lo menos de 110 ºC.

7. Pieza de material compuesto de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 hasta 6, caracterizada por que la poliamina es una polietilenimina ramificada, que es obtenible mediante una polimerización de aziridinas.

8. Pieza de material compuesto de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 hasta 7, caracterizada por que el elastómero es un EPDM, un EPM, un ACM, un caucho fluorado, un NBR, un H-NBR y/o un AEM.

9. Pieza de material compuesto de acuerdo con una de las reivindicaciones precedentes, caracterizada por que el elastómero vulcanizado se obtiene mediante vulcanización de una composición de caucho que, junto al elastómero, contiene unos materiales aditivos, que se escogen entre el conjunto de los agentes de vulcanización, los agentes activadores de la vulcanización, los aceites y los materiales de carga.

10. Procedimiento para la producción de una pieza de material compuesto de acuerdo con una de las precedentes reivindicaciones, caracterizada porque una composición de caucho se vulcaniza en contacto con la masa de moldeo de poliamida.

 

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