BR112012001571B1 - Componente compreendendo uma parte de inserção e encamisamentos plásticos compostos de pelo menos dois componentes plásticos, e, processo para a produção de um componente - Google Patents
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Abstract
c0mponente c0mpreendendo uma parte de inserto e encamisamentos plásticos compostos de pelo menos dois componentes plásticos, e, processo para a produção de um componente a invenção refere-se a uma parte, compreendendo um inserto e um invólucro plástico feito de pelo menos dois componentes plásticos, sendo que o inserto está envolvido por um primeiro componente plástico a e o primeiro componente plástico a está envolvido por um segundo componente plástico b. o primeiro componente plástico a é composto de: ai: 10 a 100% em peso de pelo menos um (co)polímero de estireno termoplástico e a2: o a 90% em peso de pelo menos um (co)poliéster termoplástico, ambos sendo relativos ao teor de polímero do primeiro componente plástico a, e o segundo componente plástico b é composto de b 1: 50 a 100% em peso de pelo menos um poliéster termoplástico semi cristalino com base em ácidos dicarboxílicos aromáticos e compostos dihidroxilados alifáticos ou aromáticos e b2: o a 50% em peso de pelo menos um (co )polímero de estireno termoplástico, ambos sendo relativos ao teor de polímero do segundo componente plástico b, e sendo que o primeiro . componente plástico a e o segundo componente plástico b têm composições diferentes. a invenção adicionalmente se refere a um método para preparar dita parte.
Description
“COMPONENTE COMPREENDENDO UMA PARTE DE INSERÇÃO E ENCAMISAMENTOS PLÁSTICOS COMPOSTOS DE PELO MENOS DOIS COMPONENTES PLÁSTICOS, E, PROCESSO PARA A PRODUÇÃO DE UM COMPONENTE”
Descrição [001] A invenção refere-se a um componente compreendendo uma parte de inserção e encamisamentos plásticos compostos de pelo menos dois componentes plásticos, sendo que a parte de inserção está envolvida por um componente plástico A e há um segundo componente plástico B envolvendo o primeiro componente plástico A. A invenção adicionalmente se refere a um processo para a produção deste componente.
[002] Componentes que compreendem uma parte de inserção e encamisamentos plásticos são usados por meio de exemplo quando partes de inserção metálicas são utilizadas para a integração de componentes eletrônicos, e.g. em tecnologia automotiva ou em tecnologia aeroespacial. Uma ligação aderente ou estanque é exigida aqui no componente, com o propósito de se evitar o ingresso de umidade ou de líquido e o dano resultante nos componentes eletrônicos. O componente tem que permanecer estanque mesmo quando for submetido às variações de temperatura. Uma razão para propriedades defeituosas de estanqueidade na ligação aderente em estruturas compósitas compostas de uma parte de inserção metálica com encamisamentos plásticos pode derivar por exemplo de umectação insatisfatória do componente metálico pelo componente plástico, resultando em adesão insatisfatória. Diferenças na expansão térmica do componente metálico e do componente plástico também acarretam tensões que podem causar fissuras.
[003] Um componente na forma de um plugue no qual encamisamentos plásticos envolvem uma parte de inserção metálica é conhecida por meio de exemplo de EP-B 0.249.975. Com o objetivo de se
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2/34 obter uma ligação resistente a vazamento entre plástico e metal, há um material plástico flexível introduzido entre o material plástico exterior e a parte de inserção metálica. O material plástico flexível é, por exemplo, um elastômero termoplástico não-reforçado.
[004] EP-A 1.496.587 revela um componente compósito no qual um cabo chato emerge de uma estrutura vedada composta de um material plástico. Com o propósito de vedar a abertura de onde o cabo emerge do material plástico, a abertura é preenchida por uma borracha líquida, que é então curada.
[005] DE-C 100.53.115 também descreve uma passagem para um cabo composto de encamisamentos plásticos. A vedação aqui é obtida via um vedante que tem propriedades adesivas tanto com respeito ao material da bucha quando com respeito ao material de encamisamento das fiações. Exemplos mencionados de vedantes adequados são gordura, cera, resina, betume, ou semelhantes.
[006] Outro conector de plugue no qual uma camisa sólida composta de um material plástico recebe pinos metálicos é conhecido de EP-A 0.245.975. Um material plástico flexível é usado entre os pinos metálicos e o invólucro externo, com o propósito de se obter uma ligação resistente a vazamento.
[007] WO-A 2008/099009 também revela um componente no qual uma camada plástica encamisa uma parte de inserção. A parte de inserção metálica em dito componente é primeira involucrada por uma composição plástica de viscosidade baixa, e, em uma segunda etapa, um componente plástico duro é injetado ao redor do invólucro. Plásticos apropriados mencionados que têm a viscosidade baixa são poliamidas, poliésteres alifáticos, ou poliésteres com base em ácidos dicarboxílicos alifáticos e aromáticos e em compostos di-hidroxilados alifáticos.
[008] DE-B 10.2005.033.912 revela outra passagem de revestimento
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3/34 na qual um contato elétrico é conduzido através de um revestimento, e no qual a passagem de revestimento tem sido vedada em uma tal maneira de modo a prevenir o ingresso de substâncias indesejadas. Com o propósito de se obter vedação, um processo de galvanização é usado para aumentar a profundidade de aspereza do elemento condutor na região de vedação.
[009] Uma desvantagem de invólucros plásticos de pastes de inserção em toda a técnica anterior é que ele não proporciona propriedades de estanqueidade adequadas, em particular quando é usado sob condições de mudança de temperatura.
[0010] Portanto um objetivo da presente invenção é obter um componente que compreende uma parte de inserção e encamisamentos plásticos, e no qual os encamisamentos plásticos fornecem propriedades de estanqueidade adequadas mesmo durante armazenagem sob condições de mudança de temperatura.
[0011] Objetivo é alcançado via um componente compreendendo uma parte de inserção e encamisamentos plásticos compostos de pelo menos dois componentes plásticos, sendo que a parte de inserção é envolvida por um primeiro componente plástico A e há um segundo componente plástico B envolvendo o primeiro componente plástico A, sendo que o primeiro componente plástico A é composto de:
Al: de 10 a 100% em peso de pelo menos um (co)polímero de estireno termoplástico e
A2: de 0 a 90% em peso de pelo menos um (co)poliéster termoplástico, em cada caso com base no teor de polímero do primeiro componente plástico A, e o segundo componente plástico B é composto de:
Bl: de 50 a 100% em peso de pelo menos um poliéster termoplástico, semicristalino com base em ácidos dicarboxílicos aromáticos e
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4/34 em compostos di-hidroxilados alifáticos ou aromáticos e
B2: de 0 a 50% em peso de pelo menos um (co)polímero de estireno termoplástico, em cada caso com base no teor de polímero do segundo componente plástico Β, e sendo que o primeiro componente plástico A e o segundo componente plástico Β têm constituições diferentes.
[0012] O uso do primeiro componente plástico A, que é composto do pelo menos um (co)polímero de estireno termoplástico e, se apropriado, do pelo menos um (co)poliéster termoplástico, alcança propriedades de estanqueidade notavelmente aperfeiçoadas quando comparação é feita com encamisamentos plásticos conhecidos da técnica anterior, em particular quando o componente é usado sob condições de mudança de temperatura.
[0013] Em uma modalidade preferida, o primeiro componente plástico A compreende de 50 a 100% em peso do pelo menos um (co)polímero de estireno termoplástico, e em particular de 70 a 100% em peso. Consequentemente, a proporção do pelo menos um (co)poliéster termoplástico é preferivelmente de 0 a 50% em peso, e em particular de 0 a 30% em peso. Em uma modalidade particularmente preferida, as quantidades compreendidas são de 70 a 90% em peso de um (co)polímero de estireno termoplástico e de 10 a 30% em peso de (co)poliéster termoplástico.
[0014] O (co)polímero de estireno termoplástico Al tem sido preferivelmente selecionado do grupo consistindo de copolímeros de estireno - butadieno, copolímeros de estireno - acrilonitrila (SAN), copolímeros de ametil-estireno - estireno - acrilonitrila, copolímeros de estireno - acrilonitrila com fase de borracha particulada composta de acrilatos de alquila ou polímeros de dieno, e copolímeros de α-metil-estireno - estireno - acrilonitrila com fase de borracha particulada composta de acrilatos de alquila ou polímeros de dieno, sendo que a proporção compreendida de cada uma das unidades monoméricas diferente de estireno nos copolímeros é de 15 a 40%
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5/34 em peso.
[0015] Componente Al geralmente compreende de 15 a 60% em peso, preferivelmente de 25 a 55% em peso, em particular de 30 a 50% em peso, de borracha graftizada particulada, e de 40 a 85% em peso, preferivelmente de 45 a 75% em peso, em particular de 50 a 70% em peso, de (co)polímero de estireno termoplástico, sendo que cada uma das percentagens em peso tem sido baseada no peso total de borracha graftizada particulada e de (co)polímero termoplástico, e juntas estas dão 100% em peso.
[0016] O (co)polímero de estireno termoplástico Al também pode compreender α-metil-estireno ou n-fenil-maleimida, com uma proporção de 0 a 70% em peso.
[0017] As proporções em peso as unidades monoméricas diferentes de estireno, ou a proporção de α-metil-estireno ou n-fenil-maleimida, é sempre baseada no peso do (co)polímero de estireno termoplástico Al.
[0018] Em uma modalidade preferida, o componente estireno Al compreende, como fase de borracha, uma borracha graftizada baseada em butadieno, e, como fase dura termoplástica, copolímeros compostos de monômeros vinil-aromáticos e de cianetos de vinila (SAN), em particular compostos de estireno e acrilonitrila, particularmente preferivelmente compostos de estireno, α-metil-estireno, e acrilonitrila.
[0019] E preferível que polímeros de acrilonitrila - butadieno estireno (ABS) sejam usados como SAN impacto-modificado com uma borracha graftizada particulada.
[0020] Polímeros de ABS são geralmente polímeros SAN impactomodificados nos quais polímeros de dieno, em particular poli(l,3-butadieno), estão presentes em uma matriz de copolímero composta em particular de estireno e/ou α-metil-estireno e acrilonitrila. Polímeros de ABS e sua produção são conhecidos pela pessoa experiente na técnica e são descritos na literatura, por exemplo em DIN EN ISO 2580-1 DE de Fevereiro de 2003,
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6/34
WO 02/00745 e WO 2008/020012, e em Modern Styrenic Polymers, Edt. J. Scheirs, Wiley & Sons 2003, pp. 305-338.
[0021] O poliéster termoplástico A2 tem sido preferivelmente selecionado do grupo consistindo de poli(tereftalato de etileno), poli(tereftalato de trimetileno), poli(tereftalato de butileno), e copolímeros compostos de um ou mais diácidos com um ou mais dióis e, se apropriado, com uma ou mais lactonas, e também misturas compostas de pelo menos dois dos ditos poliésteres.
[0022] Exemplos de diácidos adequados dos quais o copoliéster é composto são aqueles selecionados do grupo consistindo de ácido tereftálico, ácido adípico, ácido isoftálico, ácido 2,6-naftaleno-dicarboxílico, ácido acelaico, ácido sebácico, ácidos dodecanodióicos, ácidos ciclo-hexanodicarboxílicos, e misturas destes.
[0023] Exemplos de dióis dos quais o copoliéster é composto são aqueles selecionados do grupo consistindo de 1,2-etanodiol, 1,3-propanodiol, 1,4-butanodiol, pentanodiol, 1,6-hexanodiol, 1,4-hexanodiol, 1,4-ciclohexanediol, 1,4-ciclo-hexano-dimetanol, neopentil-glicol, poli(tetra-hidrofurano), e misturas destes.
[0024] Se uma ou mais lactonas também for(em) para ser(em) usada(s) na estrutura do copoliéster, estas são preferivelmente selecionadas do grupo consistindo de ε-caprolactona, hexano-4-lactona, γ-butirolactona, e γvalerolactona.
[0025] Em uma modalidade preferida, pelo menos um dos poliésteres contidos no componente plástico A tem um ponto de fusão menor do que o do poliéster BI do segundo componente plástico B.
[0026] Preferência é dada, como poliéster termoplástico A2, a um copoliéster aleatório composto de ácido tereftálico (de 10-40% em mol), 1,4butanodiol (50% em mol) e ácido adípico ou ácido sebácico (de 10-40% em mol), sendo que a totalidade dos monômeros é 100% em peso. Preferência
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7/34 particular é dada a um copoliéster aleatório composto de ácido tereftálico (de 15-35% em mol), 1,4-butanodiol (50% em mol), e ácido adípico (de 15-35% em mol), sendo que a totalidade dos monômeros é 100% em peso.
[0027] Vantagem do ponto de fusão mais baixo é que a fusão incipiente do primeiro componente plástico A pode dar uma ligação particularmente quando o segundo componente B é injetado sobre o material.
[0028] O primeiro componente plástico A também pode compreender um ou mais aditivos. Os aditivos aqui são habitualmente aqueles selecionados do grupo consistindo de cargas fibrosas ou particuladas, modificadores de impacto, retardantes de chama, agentes nucleantes, negro de fumo, pigmentos, colorantes, agentes desmoldantes, estabilizadores contra envelhecimento térmico, antioxidantes, estabilizadores de processamento, e compatibilizadores.
[0029] Exemplos de cargas fibrosas adequadas são fibras de vidro, fibras de carbono, ou fibras de aramida. Exemplos de cargas particuladas habitualmente usadas são caulim, caulim calcinado, talco, giz, sílica amorfa, e quartzo em pó. Dentre as cargas fibrosas ou particuladas, preferência é dada às cargas particuladas. Minerais e contas de vidro são muito particularmente preferidos, se o primeiro componente plástico A compreende contas de vidro,, a proporção de contas de vidro está preferivelmente dentro da faixa de 0,1 a 40% em peso, com base no peso total do primeiro componente plástico A.
[0030] Para aperfeiçoar a compatibilidade com o primeiro componente plástico A, a superfície das cargas pode por meio de exemplo ter sido tratada com um composto orgânico ou com um composto de silano.
[0031] Exemplos de modificadores de impacto adequados para o primeiro componente plástico A são copolímeros compostos de pelo menos duas unidades monoméricas selecionadas de etileno, propileno, butadieno, isobuteno, isopreno, cloropreno, acetato de vinila, estireno, acrilonitrila, e acrilatos e, respectivamente, metacrilatos tendo de 1 a 18 átomos de carbono
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8/34 no componente álcool. Modificadores de impacto adequados são conhecidos por meio de exemplo de WO-A 2007/009930.
[0032] O primeiro componente plástico A pode compreender quantidades de 0 a 50% em peso, baseadas no peso total do primeiro componente plástico A, de retardantes de chama. Exemplos de retardantes de chama adequados são retardantes de chama contendo halogênio, retardantes de chama livres de halogênio, retardantes de chama com bases em melamina cianurato, retardantes de chama contendo fósforo, e retardantes de chama compreendendo grafite expandida.
[0033] Em uma modalidade particularmente preferida, componente plástico A compreende pelo menos com compatibilizador. A proporção do pelo menos um compatibilizador está preferivelmente dentro da faixa de 0,05 a 5% em peso, em particular dentro da faixa de 1 a 3% em peso, em cada caso baseada no peso total de componente plástico A.
[0034] Os compatibilizadores usados podem quer aperfeiçoar a ligação de componente A2 na matriz do (co)polímero de estireno Al quer atuar como promotores de adesão entre o primeiro componente plástico A e o segundo componente plástico B. Exemplos de compatibilizadores adequados são (co)polímeros de estireno graftizados com metacrilatos de glicidila, por exemplo aqueles descritos nas páginas 17-25 em Macromol. Symp. 2006, 233. Outros materiais adequados são (co)polímeros de estireno graftizados com grupos isocianato, poli[metileno-(fenileno-isocianato)], bisoxazolinas, copolímeros de estireno graftizados com grupos oxazolina, ou copolímeros de estireno graftizados com anidrido maleico. Materiais particularmente adequados são copolímeros de estireno equipados com funcionalidades epóxido, com uma proporção de ácido metacrílico. Preferência é dada aos copolímeros aleatórios de estireno - ácido acrílico funcionalizados com epóxido com uma massa molar Mw de 3.000 a 8.500 g/mol e funcionalização com mais do que dois grupos epóxido por cadeia de molécula. Preferência
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9/34 particular é dada ao copolímero aleatório de estireno - ácido acrílico funcionalizado com epóxido com uma massa molar Mw de 5.000 a 7.000 g/mol e funcionalização com mais do que quatro grupos epóxido por cadeia de molécula.
[0035] O pelo menos um poliéster termoplástico, semicristalino Bl, com base em ácidos dicarboxílicos aromáticos e em compostos dihidroxilados alifáticos ou aromáticos, do segundo componente plástico B é preferivelmente um poli(tereftalato de alquileno) ou uma mistura de pelo menos dois poli(tereftalatos de alquileno) diferentes. O pelo menos um poli(tereftalato de alquileno) aqui preferivelmente tem de 2 a 10 átomos de carbono no grupo álcool.
[0036] Poli(tereftalatos de alquileno) deste tipo são conhecidos em si mesmos e são descritos na literatura. Sua cadeia principal compreende um anel aromático, derivado do ácido dicarboxílico aromático. O anel aromático também pode ter substituição, e.g. com halogênio, tal como cloro ou bromo, ou com grupos C1-C4 alquila, tais como grupos metila, etila, isopropila, npropila, ou n-butila, isobutila, ou terc-butila.
[0037] Poli(tereftalatos de alquileno) podem ser produzidos via reação de ácidos dicarboxílicos aromáticos, ou seus ésteres ou outros derivados formadores de éster, com compostos di-hidroxilados alifáticos, em uma maneira em si mesma conhecida.
[0038] Ácidos dicarboxílicos preferidos são ácido 2,6-naftalenodicarboxílico, ácido tereftálico, e ácido isoftálico, ou uma mistura destes. Até 30% em mol, mas dos ácidos dicarboxílicos aromáticos, preferivelmente não mais do que 10% em mol, pode ser substituído por ácidos dicarboxílicos alifáticos ou ciclo-alifáticos, tais como ácido adípico, ácido azeláico, ácido sebácico, ácidos dodecanodióicos, e/ou ácidos ciclo-hexano-dicarboxílicos.
[0039] Dentre os compostos di-hidroxilados alifáticos é dada aos dióis tendo de 2 a 6 átomos de carbono, em particular 1,2-etanodiol, 1,3
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10/34 propanodiol, 1,4-butanodiol, 1,6-hexanodiol, 1,4-hexanodiol, 1,4-ciclohexanodiol, 1,4-ciclo-hexano-dimetanol, neopentil-glicol, ou uma mistura destes.
[0040] É particularmente preferível que o poliéster termoplástico semicristalino BI que toma a forma de poli(tereftalato de alquileno) no segundo componente plástico Β seja um poli(tereftalato de etileno), poli(tereftalato de trimetileno), poli(tereftalato de propileno), poli(tereftalato de butileno), ou uma mistura composta de pelo menos dois de ditos poli(tereftalatos de alquileno).
[0041] É muito particularmente preferível que o poliéster termoplástico semicristalino Β1 que toma a forma de poli(tereftalato de alquileno) no segundo componente plástico Β seja um poli(tereftalato de butileno), ou uma mistura composta de poli(tereftalato de butileno) (de 60 a 90% em peso) e poli(tereftalato de etileno) (de 10 a 40% em peso), sendo que a totalidade de ΡΒΤ e PET é 100% em peso.
[0042] A viscosidade intrínseca dos poliésteres A2 e Β1 está geralmente dentro da faixa de 50 a 220 ml/g, preferivelmente dentro da faixa de 80 a 160 ml/g (medida em uma solução de concentração de 0,5% em uma mistura de fenol / o-dicloro-benzeno (proporção em peso 1:1) a 250°C de acordo com ISO 1628).
[0043] Preferência particular é dada aos poliésteres A2 e Β1 que têm teor de grupos terminais carboxila de até 100 meq/kg de poliéster, preferivelmente até50 meq/kg de poliéster, e em particular de até 40 meq/kg de poliéster. Poliésteres deste tipo podem por meio de exemplo ser produzidos pelo processo descrito em DE-A 44.01.055. O teor de grupo terminal carboxila é habitualmente determinado por métodos de titulação, tal como potenciometria.
[0044] E além disso vantajoso o uso de materiais reciclados de poli(tereftalato de etileno) (também chamados de PET residual), se
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11/34 apropriados em uma mistura com poli(tereftalatos de alquileno), tal como poli(tereftalato de butileno).
[0045] Materiais reciclados são geralmente materiais conhecidos como material reciclado pós-industrial ou material reciclado pós-consumidor.
[0046] Material reciclado pós-industrial é resíduo de produção da reação de policondensação ou de processamento, por exemplo massas removidas de processos de moldagem por injeção, produto de iniciação de processos de moldagem por injeção ou de processos de extrusão, ou cortes de bordas de folhas ou chapas finas extrudadas.
[0047] Materiais reciclados de pós-consumidor são habitualmente itens de plástico coletados e reciclados pelo consumidor final após o uso. Em termos quantitativos, de longe os itens mais importantes são garrafas moldadas por sopro compostas de poli(tereftalato de etileno), usadas por meio de exemplo para água mineral, bebidas não alcoólicas, e sucos.
[0048] Ambos os tipos de material reciclado podem tomar a forma quer de materiais remoídos quer de pelotas, no último caso, os materiais reciclados crus são primeiro separados e purificados e então fundidos e empelotados em um extrusor. Isto predominantemente facilita as propriedades de manuseio, de fluidez livre, e facilita a adição em outras etapas de processamento.
[0049] Os materiais reciclados podem ser usados quer na forma de pelotas quer na forma de material remoído, e o comprimento de borda máximo aqui deve ser de 10 mm, preferivelmente 8 mm.
[0050] Devido à clivagem hidrolítica de poliésteres durante o processamento, e.g. causada pelos traços de umidade, é preferível pré-secar o material reciclado. O teor de umidade residual após a secagem é preferivelmente menor do que 0,2%, em particular menor do que 0,05%.
[0051 ] Outro grupo que pode ser mencionado é aquele de poliésteres totalmente aromáticos que derivam de ácidos dicarboxílicos aromáticos e de
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12/34 compostos di-hidroxilados aromáticos.
[0052] Ácidos dicarboxílicos aromáticos adequados são os compostos já descritos para os poli(tereftalatos de alquileno). As misturas preferivelmente usadas são compostas d 5 a 100% em mol de ácido isoftálico e de 0 a 95% em mol de ácido tereftálico, em particular misturas de cerca de 50 a cerca de 80% de ácido tereftálico e de 20 a cerca de 50% de ácido isoftálico.
[0053] Os compostos di-hidroxilados aromáticos preferivelmente têm a fórmula geral:
na qual Z é um grupo alquileno ou ciclo-alquileno tendo até 8 átomos de carbono, um grupo arileno tendo até 12 átomos de carbono, um grupo carbonila, um grupo sulfonila, um átomo de oxigênio ou de enxofre, ou uma ligação química, e m é de 0 a 2. Os grupos fenileno dos compostos hidroxilados também têm substituição com grupos Ci-Cs-alquila ou -alcoxila e flúor, cloro ou bromo.
[0054] Exemplos de compostos parentais são di-hidróxi-bifenil, di(hidróxi-fenil)-alcano, di(hidróxi-fenil)-ciclo-alcano, di(hidróxi-fenil)sulfeto, di(hidróxi-fenil)-éter, di(hidróxi-fenil)-cetona, di(hidróxi-fenil)sulfóxido, a,a’-di(hidróxi-fenil)-dialquil-benzeno, di(hidróxi-fenil)-sulfona, di(hidróxi-benzoil)-benzeno, resorcinol e hidroquinona, e também os derivados anel-alquilados e anel-halogenados destes. Dentre estes, preferência é dada a 4,4’-di-hidróxi-difenil, 2,4-di(4’-hidróxi-fenil)-2-metil-butano, α,α’di(4-hidróxi-fenil)-p-diisopropil-benzeno, 2,2-di(3’-metil- 4’-hidróxi-fenil)propano, e 2,2-di(3-cloro-4’-hidróxi-fenil)-propano, e em particular 2,2’di(4’-hidróxi-fenil)-propano, 2,2-di(3’,5-dicloro-di-hidróxi-fenil)-propano, 1,1 -di(4’-hidróxi-fenil)-ciclo-hexano, 3,4-di-hidróxi-benzofenona, 4,4’-dihidróxi-difenil-sulfona e 2,2-di(3’,5’-dimetil-4’-hidróxi-fenil)-propano e suas
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13/34 misturas.
[0055] Naturalmente, também é possível usar misturar de poli(tereftalatos de alquileno) e poliésteres totalmente aromáticos. Estes geralmente compreendem de 20 a 98% em peso de e poli(tereftalato de alquileno) e de 2 a 80% em peso de poliéster totalmente aromático. Também é possível usar copolímeros em bloco de poliéster, tais como copoli(éterésteres). Produtos deste tipo são em si mesmos conhecidos e são descritos na literatura, e.g. em US 3.651.014. Produtos correspondentes também estão comercialmente disponíveis, e.g. Hytrel® (DuPont).
[0056] Misturas de poli(tereftalatos de alquileno) BI com copolímeros de estireno B2 podem ser igualmente usadas. Estas preferivelmente compreendem de 60 a 90% em peso de poli(tereftalato de alquileno) e de 10 a 40% em peso de copolímero de estireno. Preferência particular é dada às misturas com de 60 a 80% em peso de poli(tereftalato de alquileno) e de 20 a 40% em peso de copolímero de estireno.
[0057] Se o segundo componente plástico B compreende pelo menos um (co)polímero de estireno termoplástico B2, este tem sido preferivelmente selecionado do grupo consistindo de copolímeros de acrilonitrila - estireno acrilato (ASA), e copolímeros de acrilonitrila - butadieno - estireno (ABS), copolímeros de estireno - acrilonitrila (SAN), e suas misturas.
[0058] Uma modalidade preferida compreende, como copolímero de estireno B2, um copolímero de estireno - acrilonitrila - ácido acrílico (ASA) tendo a seguinte constituição: de 20 a 40% em peso de estireno, de 20 a 40% em peso de acrilonitrila, e de 20 a 40% em peso de ácido acrílico, sendo que a totalidade dos monômeros individuais é 100% em peso.
[0059] Em uma modalidade particularmente preferida, o poli(tereftalato de alquileno) B1 é poli(tereftalato de butileno) e o copolímero de estireno B2 é um copolímero de estireno -acrilonitrila - ácido acrílico (ASA) tendo a seguinte constituição: de 20 a 40% em peso de estireno, de 20
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14/34 a 40% em peso de acrilonitrila, e de 20 a 40% em peso de ácido acrílico, sendo que a totalidade dos monômeros individuais é 100% em peso. A proporção de BI é de 60 a 80% em peso e a proporção de B2 é de 20 a 40% em peso, e o total das proporções é 100% em peso, com base no peso total do plástico de componente polimérico B.
[0060] O segundo componente plástico B também pode compreender, juntamente com pelo menos um poliéster termoplástico, semicristalino BI e, se apropriado, o pelo menos um (co)polímero de estireno termoplástico B2, um ou mais aditivos. Os aditivos aqui são aqueles selecionados do grupo consistindo de cargas particuladas ou fibrosas, modificadores de impacto, retardantes de chama, agentes nucleantes, negro de fumo, pigmentos, colorantes, agentes desmoldantes, estabilizadores contra envelhecimento térmico, antioxidantes, estabilizadores de processamento, e compatibilizadores.
[0061] Exemplos de cargas particuladas ou fibrosas adequadas são fibras de carbono, fibras de vidro, contas de vidro, sílica amorfa, asbesto, silicato de cálcio, metassilicato de cálcio, carbonato de magnésio, carbonato de cálcio, caulim, giz, quartzo em pó, mica, sulfato de bário, e feldspato. As quantidades preferidas das cargas aqui usadas são de 0,1 a 50% em peso, particularmente de 10 a 40% em peso. Preferência é dada às cargas fibrosas dentre estas preferência é dada em particular às fibras de vidro. A proporção das cargas aqui é baseada no peso total do segundo componente plástico B.
[0062] Para aperfeiçoar a compatibilidade, a superfície das cargas tem sido tratada com um composto orgânico ou com um composto de silano.
[0063] Retardantes de chama que podem estar contidos no segundo componente plástico B são preferivelmente iguais àqueles que também podem estar contidos no primeiro componente plástico A.
[0064] Juntamente com os aditivos mencionados, outros materiais que também podem estar contidos são estabilizadores, retardantes de oxidação,
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15/34 agentes para contra-atacar decomposição pelo calor e decomposição devido à radiação UV, lubrificantes e agentes desmoldantes, colorantes, tais como corantes e pigmentos (também negros de carbono), agentes nucleantes, plastificantes, etc. O material também pode compreender de 0 a 2% em peso, com base no peso total do segundo componente plástico B, de polímeros de etileno contendo flúor.
[0065] Um exemplo do componente é o tipo de parte plástica usado em engenharia elétrica, um componente mecatrônico, ou um revestimento plástico com contatos de encaixe.
[0066] Um exemplo da parte de inserção envolvida pelo encamisamento plástico é uma grade estampada. Neste caso, o componente pode ser usado por exemplo como conector de plugue. A parte de inserção pode além disso ser um fio, um condutor redondo, um condutor chato, uma folha flexível, ou uma placa de circuito impresso.
[0067] Se o componente é usado no setor de indústria automotiva, a parte de inserção também pode ser, por exemplo, uma presilha de retenção, um trinco, uma fechadura, um casquilho rosqueado, um rolamento, um painel, um fio para estabilizadores, ou um componente composto de zinco moldado sob pressão ou alumínio moldado sob pressão para uma unidade de segurar porta. Além disso também é possível que o componente seja uma lâmina para uma faca, para tesoura, para um bisturi, se não para uma chave de fenda.
[0068] A parte de inserção tem sido preferivelmente fabricada de um metal. Exemplos de metais adequados dos quais a parte de inserção tem sido fabricada são cobre e ligas contendo cobre, tais como CuSne, CuSnogs, CuBe, CuFe, CiiZri37, CiiSn4Zn6Pb3-C-GC (bronze de canhão) ou CiiZrr^Pb?, (latão), alumínio e ligas contendo alumínio, tais como AISÍ12CU1, AlSiioMg, titânio, aço inoxidável, metais livres de chumbo, e ligas metálicas, ou materiais com um revestimento de estanho.
[0069] A invenção adicionalmente fornece um processo para a
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16/34 produção de um componente compreendendo uma parte de inserção e encamisamentos plásticos composto de pelo menos dois componentes plásticos, sendo que o processo compreende as seguintes etapas de:
(a) involucrar uma parte de inserção com um primeiro componente plástico A, sendo que o primeiro componente plástico A é composto de:
Al: de 10 a 100% em peso de pelo menos um (co)polímero de estireno termoplástico e
A2: de 0 a 50% em peso de pelo menos um (co)poliéster termoplástico, em cada caso com base no teor de polímero do primeiro componente plástico A, (b) moldar o invólucro externo composto de um segundo componente plástico B, sendo que o segundo componente plástico B é composto de:
Bl: de 50 a 100% em peso de pelo menos um poliéster termoplástico, semicristalino com base em ácidos dicarboxílicos aromáticos e em compostos di-hidroxilados alifáticos ou aromáticos e
B2: de 0 a 50% em peso de pelo menos um (co)polímero de estireno termoplástico, em cada caso com base no teor de polímero do segundo componente plástico B, sendo que a parte de inserção é primeiro involucrada com o primeiro componente plástico A então o segundo componente plástico B é aplicado ou o invólucro externo B é primeiro moldado, e então o primeiro componente plástico A é carregado em uma cavidade entre o invólucro externo composto do segundo componente plástico B e a parte de inserção, com o objetivo de formar o invólucro da parte de inserção.
[0070] Em uma modalidade preferida, o primeiro componente plástico A compreende de 50 a 100% em peso do pelo menos um
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17/34 (co)polímero de estireno termoplástico e em particular de 70 a 100% em peso. Consequentemente, a proporção do pelo menos um (co)poliéster termoplástico é preferivelmente de 0 a 50% em peso e em particular de 0 a 30% em peso. Preferência particular é dada a uma modalidade compreendendo de 70 a 90% em peso de um (co)polímero de estireno termoplástico e de 10 a 30% em peso de (co)poliéster termoplástico.
[0071] Em uma modalidade preferida, um processo de moldagem por injeção é usado para involucrar a parte de inserção com o primeiro componente plástico A em uma etapa (a). Para isto, a parte de inserção é posicionada dentro de um molde de injeção. Uma vez tendo sido posicionada a parte de inserção, o molde é fechado e a composição de moldagem plástica é injetada para dentro do molde. A composição de moldagem plástica pelo menos parcialmente involucra a parte de inserção e forma uma ligação adesiva com a parte de inserção. O resultado é uma ligação estanque entre a parte de inserção e o componente plástico A. Injeção da composição de moldagem plástica aqui geralmente ocorre nas pressões convencionais em moldagem por injeção. Contudo, se, por exemplo, injeção não-uniforme ao redor da parte de inserção puder causar sua deformação, é preferível que a pressão máxima na qual ocorre a injeção de componente A seja menor do que 90 MPa, mais preferivelmente menor do que 60 MPa. A pressão de injeção baixa evita a deformação da parte de inserção quando o material for injetado ao redor dela. Uma vez tendo sido injetado o material ao redor da parte de inserção, o primeiro componente plástico A endurece ou se torna sólido. Uma vantagem adicional de injeção do primeiro componente plástico A ao redor da parte de inserção é que a parte de inserção é estabilizada pelo dito invólucro plástico.
[0072] Uma ampla variedade de formas pode ser realizada quando a parte de inserção é involucrada pelo primeiro componente plástico A. Por meio de exemplo, é possível obter uma seção transversal retangular, rômbica,
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18/34 pentagonal, octogonal, circular, ou elíptica. Se o invólucro plástico composto do primeiro componente plástico A tiver cantos, estes também podem ser cantos arredondados.
[0073] Junções entre as superfícies do invólucro composto do primeiro componente plástico A podem ser junções de ângulo obtuso, de ângulo agudo, ou arredondado. Estas também podem ser abas fundidas distintas, i.e. regiões protuberantes finas compostas do primeiro componente plástico A. Estas são então fundidas e deformadas quando o segundo componente plástico B é injetado sobre o material. Uma ligação aderente é assim produzida.
[0074] Também pode haver regiões protuberantes planejadas sobre o material injetado ao redor da parte de inserção e compostas do primeiro componente plástico A. Por meio de exemplo, o primeiro componente plástico A pode envolver a parte de inserção com uma seção transversal na forma de um T duplo. Uma ligação entrelaçada pode ser obtida via as regiões protuberantes quando o primeiro componente plástico A é injetado ao redor do material nesta maneira. Visto que a injeção do segundo componente plástico B sobre o primeiro componente plástico A geralmente causa fusão incipiente do último, a forma do material previamente injetado, composto do primeiro componente plástico A, pode geralmente mudar se a temperatura de processamento do segundo componente plástico B estiver acima do ponto de fusão ou do ponto de amolecimento do primeiro componente plástico A. Também é possível que o material previamente injetado, composto do primeiro componente plástico A, seja deformado via a pressão da massa fundida injetada quando o segundo componente plástico B for injetado ao redor do material. Por meio de exemplo, bordas pontudas do material previamente injetado, composto do primeiro componente plástico A, podem ser arredondadas.
[0075] Uma vez tendo sido involucrada a parte de inserção com o
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19/34 primeiro componente plástico A, a parte de inserção assim involucrada é involucrada com o segundo componente plástico B. A ação de involucrar com o segundo componente plástico B preferivelmente igualmente ocorre via um processo de moldagem por injeção. O processo de moldagem por injeção aqui é geralmente realizado com as pressões convencionais em moldagem por injeção. Se a composição de moldagem plástica tiver sido injetada com pressão de injeção baixa, a pressão no molde aqui será geralmente mais alta do que a pressão máxima dentro do molde em etapa (a). Durante a injeção do segundo componente plástico B, a superfície do primeiro componente plástico A endurecido preferivelmente sofre fusão incipiente, produzindo assim adesão particularmente boa entre o primeiro componente plástico A e o segundo componente plástico B.
[0076] A ação de involucrar a parte de inserção com o primeiro componente plástico A em etapa (a) e a moldagem do composto de invólucro externo do segundo componente plástico B em etapa (b) pode ocorrer no mesmo molde de injeção. Para isto, é necessário que o molde de injeção inicialmente envolva uma cavidade que corresponde à forma da parte de inserção com o invólucro composto do primeiro componente plástico A. O molde precisa então ser aberto em uma tal maneira que o molde não ocupado corresponda à forma do componente acabado. A pessoa experiente na técnica está ciente dos moldes apropriados.
[0077] Contudo, como uma alternativa também é possível que a ação de involucrar a parte de inserção com o primeiro componente plástico A em etapa (a) ocorra dentro de um primeiro molde e que a moldagem do composto de invólucro externo do segundo componente plástico B em etapa (b) ocorra em um segundo molde. Neste caso é necessário que a parte de inserção involucrada com o primeiro componente plástico A seja removida do primeiro molde e posicionada dentro do segundo molde antes da injeção do segundo componente plástico B ao redor do material. Se a intenção é evitar a
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20/34 deformação do invólucro do inserção composto do primeiro componente plástico A, é necessário que o primeiro componente plástico A exiba resistência mecânica suficiente ao fluxo aproximando da massa fundida do segundo componente plástico B. Isto exige resistência e dureza suficientes, e estas são dependentes do grau de endurecimento do primeiro componente plástico A e da pressão de injeção do segundo componente plástico B. Com o propósito de se evitar a necessidade de limpeza da máquina de moldagem por injeção após cada procedimento de injeção, com o objetivo de mudar o material, é preferível que duas máquinas de moldagem ou unidades de plastificação diferentes sejam usadas para o primeiro componente plástico A e o segundo componente plástico B. Se a ação de involucrar em etapa (a) e a moldagem do invólucro externo em etapa (b) ocorrerem com o mesmo molde, é possível que o molde tenha conexão simultânea com ambas as máquinas de moldagem por injeção. Uma possibilidade alternativa é começar pela conexão do molde na máquina de injeção que injeta o primeiro componente plástico A e então conectar o molde na máquina de moldagem por injeção que injeta o segundo componente plástico B ao redor da parte de inserção com o invólucro composto do primeiro componente plástico A. Exemplos de máquinas de moldagem por injeção convencionais usadas para este propósito são máquinas de moldagem por injeção com molde giratório. Estes tem, por meio de exemplo, um posicionamento oposto dos cilindros, e em cada caso o molde é rodado para o cilindro do qual o material seguinte será injetado. Se dois moldes diferentes são usados, cada um destes preferivelmente tem conexão com uma máquina de moldagem por injeção. Uma máquina de moldagem por injeção adequada aqui é qualquer máquina de moldagem por injeção desejada conhecida pela pessoa experiente na arte.
[0078] E possível que, em etapa (b), o segundo componente plástico B involucre apenas partes da parte de inserção involucrada com o primeiro componente plástico A. Neste caso é preferível que as regiões ao redor das
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21/34 quais o segundo componente plástico B é injetado sejam aquelas tendo uma superfície externa, por que a ação de involucrar com o segundo componente plástico B garante que a moldagem tenha estabilidade dimensional. Outra alternativa possível é, naturalmente, que o segundo componente plástico B seja injetado ao redor da parte de inserção inteira com o invólucro composto do primeiro componente plástico A.
[0079] Nesta versão do processo que compreende a primeira moldagem do composto de envoltório externo do segundo componente plástico B, onde regiões da parte de inserção não estão involucradas, e, em uma segunda etapa, a ação de involucrar as regiões não involucradas da parte de inserção com o primeiro componente plástico A, o método preferido de involucrar da parte de inserção com o segundo componente plástico B é que dito componente involucra a parte de inserção naquelas regiões nas quais superfícies externas estão presentes. As regiões sobre as quais o primeiro componente plástico A é vazado preferivelmente não têm áreas faceando exteriormente. Este método garante que o componente resultante tenha estabilidade geométrica e dimensional. A ação de involucrar a parte de inserção com o segundo componente plástico B preferivelmente ocorre via um processo de moldagem por injeção. Para isto, a parte de inserção é posicionada dentro de um molde de injeção, e o segundo componente plástico B é então injetado ao redor do mesmo. Para se evitar penetração do segundo componente plástico B dentro das regiões intencionadas para serem excluídas, o molde está em contato com a parte de inserção naquelas regiões. Uma vez tendo sido involucrada a parte de inserção com o segundo componente plástico B, as regiões que são intencionadas para involucrar com o primeiro componente plástico A são tornadas acessíveis. Para isto, é possível quer haver partes móveis fornecidas no molde que inicialmente formam as exclusões e então tornar as exclusões acessíveis de modo que possam ser vazadas pelo primeiro componente plástico A, quer remover, do molde, a
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22/34 parte de inserção ao redor da qual o segundo componente plástico B tem sido injetado, e para posicioná-la dentro de um segundo molde no qual as regiões intencionadas para involucrar o primeiro componente plástico A têm sido tornadas disponíveis. A ação de involucrar com o primeiro componente plástico A preferivelmente igualmente ocorre via um processo de moldagem por injeção. Este é geralmente realizado com as pressões convencionais em processos de moldagem por injeção. Se, por exemplo, injeção não-uniforme ao redor da parte de inserção puder causar sua deformação, o processo de moldagem por injeção para o primeiro componente plástico A é preferivelmente realizado em uma pressão mais baixa do que a do processo de moldagem por injeção usado para injetar o segundo componente plástico B ao redor da parte de inserção. A pressão para a ação de involucrar a parte de inserção com o primeiro componente plástico A é então preferivelmente menor do que 90 MPa, com preferência menor do que 60 MPa. O método preferido de realizar uma ligação estanque entre o primeiro componente plástico A e o segundo componente plástico B é aquele pelo qual a fusão do primeiro componente plástico A causa fusão incipiente sobre a superfície do componente plástico B, de modo que, por exemplo, interdifusão produz particularmente boa adesão entre o primeiro componente plástico A e o segundo componente plástico B. Uma outra possibilidade é ligação química e/ou mecânica entre o primeiro componente plástico A e o segundo componente plástico B. Uma ligação química pode ser produzida, por exemplo, via reação dos componentes poliméricos do primeiro componente plástico A e do segundo componente plástico B, por exemplo pela formação de ligações covalentes entre o primeiro componente plástico A, ou um componente do primeiro componente plástico A, e o segundo componente plástico B, ou um componente do segundo componente plástico B. Outra possibilidade sempre disponível é planejar o processo em uma tal maneira para se obter não apenas boa adesão mas também uma ligação entrelaçada
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23/34 entre o primeiro componente plástico A e o segundo componente plástico B. [0080] A temperatura de fusão do primeiro componente plástico A durante a primeira injeção de material ao redor da parte de inserção está preferivelmente dentro da região da temperatura habitual para processamento do polímero subjacente por moldagem por injeção. Se o primeiro componente plástico A é uma mistura composta de dois polímeros, a temperatura de fusão é selecionada para ser suficientemente alta de modo que ambos os polímeros estejam líquidos.
[0081] Uma temperatura de processamento mais alta acarreta uma massa fundida de fluidez mais livre que pode proporcionar umectação melhor da superfície da parte de inserção, permitindo assim a obtenção de resistência de ligação mais elevada entre o material da parte de inserção e o primeiro componente plástico A. Contudo, uma temperatura de fusão excessiva pode levar à degradação térmica do primeiro componente plástico A ou de um de seus componentes Al ou A2.
[0082] Quando o segundo componente plástico Β é então injetado sobre o componente, a temperatura de fusão do segundo componente plástico Β está preferivelmente dentro da região da temperatura habitual para processamento do polímero subjacente por moldagem por injeção. Se o segundo componente plástico Β é uma mistura composta de dois polímeros, a temperatura de fusão é selecionada para ser suficientemente alta de modo que ambos os componentes estejam líquidos.
[0083] Uma temperatura de processamento mais alta leva a uma massa fundida de fluidez mais livre que pode proporcionar melhor umectação e/ou fusão incipiente da superfície do invólucro composto do primeiro componente plástico A, permitindo assim a obtenção de resistência de ligação mais elevada entre o segundo componente plástico Β e o primeiro componente plástico A. Como uma função da compatibilidade termodinâmica dos dois componentes, uma camada limite de espessura variável pode surgir,
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24/34 aperfeiçoando as propriedades de estanqueidade via interdifusão, e proporcionando uma ligação adesiva entre os componentes plásticos A e o segundo componente plástico B. A temperatura de fusão do segundo componente plástico B é preferivelmente não ajustada tão alta de modo que o invólucro composto do primeiro componente plástico A seja inteiramente fundido e removido. Também é preferível que a pressão de injeção para o segundo componente plástico B seja selecionada em uma tal maneira que o invólucro composto do primeiro componente plástico A não seja excessivamente deformado, ou, no pior caso, removido.
[0084] O componente da invenção é por meio de exemplo do tipo de parte plástica usada em engenharia elétrica. Também é possível que o componente seja um componente mecatrônico ou um invólucro plástico com contatos de encaixe. Componentes deste tipo são usados por meio de exemplo como sensores, por exemplo como sensores de óleo, sensores de velocidade de rotação de roda, sensores de pressão, etc., como envoltórios de dispositivos eletrônicos, como invólucros de controle, por exemplo no setor ABS, no setor ESP, no setor de sistema de transmissão, ou no setor de bolsa de ar de segurança, ou no sistema de controle de motor de veículos motorizados. Os componentes também podem ser usados por meio de exemplo como módulos levantadores de janela ou em sistema de controle de lâmpada frontal. Os componentes da invenção também podem ser usados fora da indústria automotiva por meio de exemplo como sensores, como indicadores do nível de enchimento, ou como unidades de tubulação. Exemplos de outro uso adequado dos componentes da invenção são componentes eletrônicos em dispositivos domésticos. Exemplos de componentes apropriados são relés, formadores de bobina, partes de comutador, válvulas magnéticas, ferramentais manuais elétricas, dispositivos de plugue, ou conectores de plugue.
[0085] Uma característica do componente da invenção, composto da
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25/34 parte de inserção com o inserção composto do primeiro componente plástico A e o composto de inserção externo do segundo componente plástico B, é que ele é estanque ao longo de ambas as interfaces, i.e. a interface entre a parte de inserção e o invólucro composto do primeiro componente plástico A e a interface entre o primeiro componente plástico A e o segundo componente plástico B. Uma ligação estanque aqui significa que a taxa de vazamento em um teste sob condições climáticas mutáveis usando pelo menos 200 ciclos no qual o componente a ser testado é submetido a uma temperatura alternada de temperatura de -40°C e +150°C é menor do que 0,5 cm3/min. A taxa de vazamento é habitualmente determinada por um método de diferença de pressão com uma pressão de teste de 50 kPa.
[0086] Exemplos [0087] Espécimes de teste são produzidos a partir de uma parte de inserção composta de CuSn6 involucrada com um primeiro componente plástico A e com um segundo componente plástico B.
[0088] Para produzir os espécimes de teste, um molde vazador é primeiro usado para obter tiras de CuSn6 da parte de inserção. A parte de inserção tem uma estrutura retangular, e também há um filete central conectando os lados curtos opostos da estrutura. O comprimento da parte de inserção produzida é 30 mm, sua largura é 10,5 mm, e sua altura é 0,5 mm. O comprimento dos sulcos entre os filetes externos da estrutura e o filete central é 25 mm, e a largura dos sulcos é 3 mm.
[0089] Após o processo de vazar, as partes vazadas são limpas com acetona para remover óleos e impurezas. Uma máquina de moldagem por injeção com fuso rosqueado de diâmetro 18 mm é usada para produzir os espécimes de teste (Allrounder 270S de Arburg). A força de fixação do molde é 500 kN, e a pressão de injeção é 150 MPa. Material na estrutura de um paralelepípedo é injetado ao redor da região central da parte de inserção com os três filetes, em consequência do que o composto de invólucro do segundo
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26/34 componente plástico B completamente envolve o primeiro componente plástico A. O comprimento do invólucro composto do primeiro componente plástico A é 15 mm, sua largura é 4,5 mm, e sua espessura é 1,5 mm, enquanto que o comprimento do composto de invólucro do segundo componente plástico B, que completamente envolve o primeiro componente plástico A, é 20 mm, sua largura é 13 mm, e sua espessura é 4,5 mm. A injeção do primeiro componente plástico A sobre a parte de inserção e a injeção do segundo componente plástico B sobre a parte de inserção involucrada com o primeiro componente plástico A ocorrem aproximadamente na linha divisória do molde.
[0090] Com o propósito de testar os materiais, os componentes com o invólucro composto do primeiro componente plástico A e com o invólucro composto do segundo componente plástico B são submetidos à tensão de temperatura-choque, usando até 500 ciclos. O seguinte cronograma de trabalho é aqui aplicado para cada ciclo de temperatura-choque: 15 minutos de armazenagem a 150°C, mudança de temperatura para -40°C dentro de 10 segundos, 15 minutos de armazenagem a -40°C, mudança de temperatura para 150°C dentro de 10 segundos. O tratamento de temperatura-choque ocorreu em uma cabine de temperatura-choque VT 7030S2 de Võtsch. Propriedades de estanqueidade foram medidas por meio de um método de pressão diferencial antes do esforço, e também após 100, 200, e, se apropriado, 500 ciclos.
[0091] Para o teste de pressão diferencial, dois volumes são submetidos à mesma pressão, um volume de teste e um volume de controle. Se o primeiro volume de teste não for estanque, uma diferença de pressão surgirá e poderá ser diretamente medida. Como uma alternativa, a queda de pressão por unidade de tempo pode ser medida. Na presente modalidade, a periferia externa do espécime de teste foi firmemente fixada em um fixador e pressão foi aplicada no lado de baixo do espécime de teste. O sistema foi
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gteak [ml/min] %st ‘ &P Áí!csl -1000 mbar [0092] Uma máquina de teste universal (Zwick 1446) foi utilizada no teste de tensão para medir a força necessária para extrair a parte de inserção do invólucro composto de componente plásticos A e B. Para isto, o invólucro plástico da parte moldada por injeção foi fixado na máquina e submetido à tensão na grade estampada, em paralelo à direção da grade. A força que tem que ser exercida para mover a grade estampada em relação ao invólucro plástico foi medida.
Tabela 1 combina os resultados.
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Tabela 1: Resultados experimentais
| Ex. Inv. 9 | o | o | o o | θ' | 0,07 | | θ' | θ' | θ' | θ' | ||||||||||||
| Ex. Inv. 8 | o | o | O o | θ' | θ' | θ' | θ' | 0,35 | 0,05 | | | | | | ||||||||||
| Ex. Inv. 7 | o | o | O o | 0,28 | 0,08 | | θ' | θ' | θ' | θ' | ||||||||||||
| Ex. Comp. 5 | o | o | o o | θ' | 0,06 | | θ' | |||||||||||||||
| Ex. Comp. 4 | o o | o o | -Η | θ' | o | ||||||||||||||||
| Ex. Comp. 3 | o o | o o | |||||||||||||||||||
| Ex. Comp. 2 | o o | o o | θ' | θ' | 00 θ' | ||||||||||||||||
| Ex. Inv. 6 | o o | o o | θ' | 0,06 | | θ' | θ' | θ' | θ' | |||||||||||||
| Ex. Inv. 5 | o o | θ' | 0,04 | | θ' | θ' | θ' | θ' | 280 | 750 | ||||||||||||
| Ex. Inv. 4 | o | o | o o | θ' | 0,02 | | θ' | θ' | θ' | θ' | ||||||||||||
| Ex. Inv. 3 | o | o | o o | 0,25 | 0,05 | | θ' | θ' | θ' | 0,09 | | ||||||||||||
| Ex. Inv. 2 | o o | o o | θ' | 0,05 | | θ' | θ' | θ' | θ' | Ο | 700 | |||||||||||
| Ex. Inv. 1 | o o | o o | θ' | θ' | θ' | θ' | 00 θ' | θ' | |||||||||||||
| Ex. Comp. 1 | o o | o o | θ' | θ' | θ' | ο | CM | ||||||||||||||
| [% em peso] | | [% em peso] | | ó ω 1 | ó ω 1 | ó ω 1 | ó ω 1 | [% em peso] | | ó ω 1 É | [% em peso] | | f% em peso] | | [ml/min] | fml/minl | | [ml/min] | [ml/min] | | [ml/min] | [ml/minl | | ζ | g | ||||
| ü H | < | 00 < | o | pq | pq | pq | Taxa de vazamento após moldagem por injeção | CO | Taxa de vazamento após 100 ciclos | Taxa de vazamento após 500 ciclos | Força de extração após moldagem por injeção | Força de extração após 500 ciclos |
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29/34 [0093] Componente Al é uma copoliamida aleatória composta de monômeros ácido adípico (15% em peso), hexametileno-diamina (15% em peso), ε-caprolactama (35% em peso), e 4,4’-diamino-diciclo-hexil-metano (35% em peso). A viscosidade intrínseca do material é 120 ml/g, medida em uma solução a 0,5 g/100 ml em H2SO496% [p/p] de acordo com ISO 307. Seu ponto de amolecimento Vicat é 68°C, determinado de acordo com EN ISO 306:2004 e seu módulo de elasticidade é 2.500 MPa, determinado de acordo com DIN EN ISO 527-2 DE.
[0094] Componente A2 é um copolímero composto de monômeros estireno (30% em peso), a-metil-estireno (25% em peso), e acrilonitrila (25% em peso), compreendendo uma fase particulada de acrilato de butila (20% em peso), com módulo de elasticidade de 2.500 MPa (ISO 527-2) e ponto de amolecimento Vicat 104°C de acordo com ISO 306.
[0095] Componente A3 é um copolímero composto de monômeros estireno (40% em peso), a-metil-estireno (30% em peso), e acrilonitrila (20% em peso), compreendendo uma fase de butadieno (10% em peso), com módulo de elasticidade de 2.400 MPa e ponto de amolecimento Vicat 115°C.
[0096] Componente A4 um copoliéster aleatório composto de ácido tereftálico (25% em mol), 1,4-butanodiol (50% em mol), e ácido adípico (25% em mol), com ponto de fusão de 110 a 120°C (medido por DSC de acordo com ISO 11357-3) e dureza Shore D de 32, determinada de acordo com ISO 868. O ponto de amolecimento Vicat é 91°C, medido de acordo com EN ISO 306:2004.
[0097] Componente A5 é um poli(tereftalato de butileno) com viscosidade intrínseca de 130 ml/g, medida em solução 0,5% em fenol / odicloro-benzeno (1:1) de acordo com ISO 1628. O módulo de elasticidade do material é 2.500 MPa (ISO 527-2) e sua faixa de fusão é de 220 a 225°C (medição por DSC de acordo com ISO 11357-3).
[0098] Componente A6 é um poli(tereftalato de butileno) com
Petição 870190033044, de 05/04/2019, pág. 41/72 / 34 viscosidade intrínseca de 107 ml/g, medida em solução 0,5% em fenol / odicloro-benzeno (1:1) de acordo com ISO 1628. O módulo de elasticidade do material é 2.500 MPa (ISO 527-2) e sua faixa de fusão é de 220 a 225°C (medição por DSC de acordo com ISO 11357-3).
[0099] Componente A7 é um copolímero de estireno-ácido acrílico funcionalizado com epóxido com massa molar Mw de 6.800 g/mol e com funcionalização contendo mais do que quatro grupos epóxido por cadeia de molécula. A temperatura de transição vítrea é 54°C.
[00100] Componente A8 compreende 70% em peso de componente A3 e 30% em peso de microcontas de vidro sólidas com diâmetro médio de 12 a 26 pm (medido usando CILAS).
[00101] Componente A9 é um poli(tereftalato de butileno) com 30% em peso de contas de vidro sólidas. A viscosidade intrínseca do material é 113 ml/g, medida em solução 0,5% em fenol / o-dicloro-benzeno (1:1) de acordo com ISO 1628, seu módulo de elasticidade é 4.000 MPa (ISO 527-2), e sua faixa de fusão é de 220 a 225°C (medição por DSC de acordo com ISO 11357-3).
[00102] Componente A10 é um copoliéster aleatório composto de ácido tereftálico (25% em mol), 1,4-butanodiol (50% em mol), e ácido sebácico (25% em mol) com ponto de fusão de 100 a 115°C (medição por DSC de acordo com ISO 11357-3). O ponto de amolecimento Vicat é de 70 a 85°C, medido de acordo com EN ISO 306:2004.
[00103] Componente BI é um poli(tereftalato de butileno) com 30% em peso de fibras de vidro com viscosidade intrínseca de 102 g/ml, medida em solução 0,5% em fenol / o-dicloro-benzeno (1:1) de acordo com ISO 1628. Também compreende 0,1% em peso de um negro de fumo de fornalha com tamanho de partícula médio de 10 a 35 nm (CILAS) e com área superficial BET de 110 a 120 m2/g (ISO 9277), e também 0,5% em peso de tetraestearato de pentaeritritol como lubrificante. O módulo de elasticidade do
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31/34 material é 10.000 MPa (ISO 527-2) e sua faixa de fusão é de 220 a 225°C (medição por DSC de acordo com ISO 11357-3). O diâmetro das fibras de vidro é 10 pm.
[00104] Componente B2 é uma mistura composta de poli(tereftalato de butileno) e poli(tereftalato de etileno) (30% de PET, baseada no teor de polímero de componente B2), compreendendo 30% em peso de fibras de vidro com viscosidade intrínseca de 105 g/ml, medida em solução 0,5% em fenol / o-dicloro-benzeno (1:1) de acordo com ISO 1628. B2 também compreende 0,1% em peso de um negro de fumo de fornalha com tamanho médio de partícula de 10 a 35 nm (CILAS) e com área superficial BET de 110 a 120 m2/g (ISO 9277), e também 0 ,5% em peso de tetraestearato de pentaeritritol como lubrificante. O módulo de elasticidade do material é 10.500 MPa (ISO 527-2) e sua faixa de fusão é de 220 a 250°C (medição por DSC de acordo com ISO 11357-3). O diâmetro das fibras de vidro é 10 pm.
[00105] Componente B3 é uma mistura composta de poli(tereftalato de butileno) e de um copolímero de estireno- acrilonitrila-ácido acrílico (ASA) (30% de ASA, com base no teor de polímero de componente B3), compreendendo 30% em peso de fibras de vidro, com viscosidade intrínseca de 105 g/ml, medida em solução 0,5% em fenol / o-dicloro-benzeno (1:1) de acordo com ISO 1628. A constituição do ASA é 45% em peso de estireno, 10% em peso de acrilonitrila, 45% em peso de ácido acrílico. B3 também compreende 0,1% em peso de um negro de fumo de fornalha com tamanho médio de partícula de 10 a 35 nm (CILAS) e com área superficial BET de 110 a 120 m2/g (ISO 9277), e também 0 ,5% em peso de tetraestearato de pentaeritritol como lubrificante. O módulo de elasticidade do material é 9.700 MPa (ISO 527-2) e sua faixa de fusão é de 220 a 225°C (medição por DSC de acordo com ISO 11357-3). O diâmetro das fibras de vidro é 10 pm.
[00106] Ex. Comp. na tabela significa exemplo comparativo, e Ex. Inv. significa exemplo da invenção. SD em tabela 1 significa desvio padrão.
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32/34 [00107] Tabela 2 combina as condições de processamento para o invólucro composto do primeiro componente plástico A de cada um dos exemplos comparativo e exemplos da invenção.
Tabela 2: Condições de processamento para o primeiro componente plástico
A
| Ex. Comp. 1 | Ex. Inv. 1 | Ex. Inv. 2 | Ex. Inv. 3 | Ex. Inv. 4 | Ex. Inv. 5 | Ex. Inv. 6 | |
| Temperatura de fusão [°C] | 270 | 250 | 250 | 250 | 250 | 250 | 250 |
| Temperatura do molde [°C] | 30 | 60 | 60 | 60 | 60 | 60 | 60 |
| Pressão de segurar [MPa] | 70,0 | 70,0 | 70,0 | 60,0 | 60,0 | 60,0 | 60,0 |
| Taxa de injeção [mm/s] | 160 | 160 | 160 | 160 | 160 | 160 | 160 |
| Tempo de resfriamento [s] | 25 | 20 | 20 | 25 | 20 | 20 | 20 |
| Tempo de pressão de segurar [s] | 5 | 5 | 5 | 5 | 5 | 5 | 5 |
| (continuação) | Ex. Comp. 2 | Ex. Comp. 3 | Ex. Comp. 4 | Ex. Comp. 5 | Ex. Inv. 7 | Ex. Inv. 8 | Ex. Inv. 9 |
| Temperatura de fusão [°C] | 260 | 170 | 250 | 210 | 250 | 250 | 250 |
| Temperatura do molde [°C] | 60 | 30 | 60 | 40 | 60 | 60 | 60 |
| Pressão de segurar [MPa] | 70,0 | 60,0 | 60,0 | 70,0 | 60,0 | 60,0 | 60,0 |
| Taxa de injeção [mm/s] | 160 | 120 | 160 | 160 | 160 | 160 | 160 |
| Tempo de resfriamento [s] | 15 | 25 | 25 | 35 | 25 | 25 | 25 |
| Tempo de pressão de segurar [s] | 5 | 5 | 5 | 5 | 5 | 5 | 5 |
[00108] Os parâmetros listados em tabela 3 aplicam-se para a formação do invólucro externo composto do segundo componente plástico B.
[00109] Tabela 3: Parâmetros de processamento para o segundo componente plástico B
| BI | B2 | B3 | |
| Temperatura de fusão [°C] | 260 | 270 | 260 |
| Temperatura do molde [°C] | 80 | 80 | 80 |
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| Pressão de segurar [MPa] | 70,0 | 65,0 | 70,0 |
| Taxa de injeção [mm/s] | 160 | 160 | 160 |
| Tempo de resfriamento [s] | 12 | 12 | 12 |
| Tempo de pressão de segurar [s] | 5 | 5 | 5 |
[00110] Os exemplos mostram o aperfeiçoamento nas propriedades de um componente composto de uma parte de inserção metálico involucrada com um primeiro componente plástico A e com um segundo componente plástico B quando (co)polímeros de estireno são usados como o primeiro componente plástico A ou como constituinte do primeiro componente plástico A. Propriedades particularmente boas são mostradas por misturas compostas de (co)polímero de estireno e (co)poliéster (exemplos 3, 4, e 9 da invenção, em comparação com exemplos comparativos 1 e 6). Exemplos comparativos 3 e 4 usaram moldagens por injeção com (co)poliésteres lineares de exemplos 3 e 4 da invenção, e as partes moldadas por injeção correspondentes foram quer impossíveis de produzir (exemplo comparativo 3) quer exibiram vazamentos altos mesmo diretamente após moldagem por injeção (exemplo comparativo 4).
[00111] Adição de um promotor de adesão em copolímeros de estireno Al de primeiro componente plástico A aumenta a força de extração antes da e após a tensão térmica, com as mesmas boas propriedades de estanqueidade (exemplo 5 da invenção comparado com exemplo 2 da invenção).
[00112] Contas de vidro como carga no primeiro componente plástico A igualmente aumentam as propriedades de estanqueidade do componente, em particular após tensão térmica (exemplo 6 da invenção comparado com exemplo 2 da invenção). Em contraste, uma ligação com poliéster linear carregado com contas de vidro como primeiro componente plástico A falha após a armazenagem térmica (exemplo comparativo 2).
[00113] Na medida em que o invólucro composto do segundo componente plástico Β é considerado, misturas de poliésteres (exemplo 7 da invenção) ou poliéster e copolímero de estireno (exemplo 8 da invenção)
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34/34 podem obter propriedades de estanqueidade de ligação tão boas quanto aquelas obtidas com poliéster linear (cf. exemplo 3 da invenção).
Claims (15)
- REIVINDICAÇÕES1. Componente compreendendo uma parte de inserção e encamisamentos plásticos compostos de pelo menos dois componentes plásticos, caracterizado pelo fato de que sendo que a parte de inserção é envolvida por um primeiro componente plástico A e há um segundo componente plástico B envolvendo o primeiro componente plástico A, em que ligação resistente a vazamento é formada ao longo da interface entre a parte de inserção e o encamisamento feito a partir do primeiro componente plástico A, assim como ao longo da interface entre o primeiro componente plástico A e o segundo componente plástico B, a taxa de vazamento determinada pelo método de diferença de pressão, em uma pressão teste de 0,5 bar em um teste sob condições climáticas variantes usando pelo menos 200 ciclos, no qual o componente a ser testado é submetido de forma alternada a uma temperatura de -40°C e +150°C, sendo menor do que 0,5 cm3/min, em que o primeiro componente plástico A é composto de:A1: de 10 a 100% em peso de pelo menos um (co)polímero de estireno termoplástico eA2: de 0 a 90% em peso de pelo menos um (co)poliéster termoplástico, em cada caso com base no teor de polímero do primeiro componente plástico A, e o segundo componente plástico B é composto deB1: de 50 a 100% em peso de pelo menos um poliéster termoplástico, semicristalino com base em ácidos dicarboxílicos aromáticos e em compostos di-hidroxilados alifáticos ou aromáticos eB2: de 0 a 50% em peso de pelo menos um (co)polímero de estireno termoplástico, em cada caso com base no teor de polímero do segundo componente plástico B, e sendo que o primeiro componente plástico A e o segundo componente plástico B têm constituições diferentes.
- 2. Componente de acordo com a reivindicação 1, caracterizadoPetição 870190053716, de 12/06/2019, pág. 8/122 / 5 pelo fato de que o (co)polímero de estireno termoplástico A1 é selecionado do grupo consistindo de copolímeros de estireno - butadieno, copolímeros de estireno - acrilonitrila, copolímeros de α-metil-estireno - acrilonitrila, copolímeros de estireno - acrilonitrila com fase de borracha particulada composta de acrilatos de alquila ou polímeros de dieno e copolímeros de αmetil-estireno -acrilonitrila com fase de borracha particulada composta de acrilatos de alquila ou polímeros de dieno, em que a proporção compreendida de cada uma das unidades monoméricas diferente de estireno nos copolímeros é de 15 a 40% em peso.
- 3. Componente de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que o (co)polímero de estireno termoplástico A1 também compreende uma proporção de 0 a 70% em peso, com base no peso do (co)polímero de estireno A1, de α-metil-estireno ou n-fenil-maleimida.
- 4. Componente de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado pelo fato de que o poliéster termoplástico A2 é selecionado do grupo consistindo de poli(tereftalato de etileno), poli(tereftalato de trimetileno), poli(tereftalato de butileno), e copoliésteres compostos de um ou mais diácidos com um ou mais dióis e, se apropriado, com uma ou mais lactonas.
- 5. Componente de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizado pelo fato de que pelo menos um do poliéster termoplásticos A2 do primeiro componente plástico A tem um ponto de fusão menor do que o do poliéster B1 do segundo componente plástico B, ou tem uma temperatura de transição vítrea menor do que o ponto de fusão do poliéster B1 do segundo componente plástico.
- 6. Componente de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizado pelo fato de que o poliéster termoplástico semicristalino B1 do segundo componente plástico B é um poli(tereftalato de alquileno) ou uma mistura composta de pelo menos dois poli(tereftalatos dePetição 870190053716, de 12/06/2019, pág. 9/123 / 5 alquileno) diferentes, em que o poli(tereftalato de alquileno) preferivelmente possui de 2 a 10 átomos de carbono no grupo álcool.
- 7. Componente de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato de que o poli(tereftalato de alquileno) é um poli(tereftalato de etileno), poli(tereftalato de trimetileno), poli(tereftalato de propileno), poli(tereftalato de butileno), ou uma mistura composta de pelo menos dois destes poli(tereftalatos de alquileno).
- 8. Componente de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 7, caracterizado pelo fato de que o (co)polímero de estireno termoplástico B2 é selecionado do grupo consistindo de copolímeros de acrilonitrila - estireno - acrilato, copolímeros de acrilonitrila - butadieno estireno, copolímeros de estireno - acrilonitrila, e misturas dos mesmos.
- 9. Componente de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 8, caracterizado pelo fato de que o primeiro componente plástico A e/ou o segundo componente plástico B também compreende um ou mais aditivos, selecionados do grupo consistindo de cargas particuladas ou fibrosas, modificadores de impacto, retardantes de chama, agentes nucleantes, negro de fumo, pigmentos, colorantes, agentes desmoldantes, estabilizadores contra envelhecimento térmico, antioxidantes, estabilizadores de processamento, e compatibilizadores.
- 10. Componente de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 9, caracterizado pelo fato de que o primeiro componente plástico A compreende de 0,1 a 40% em peso de contas de vidro, com base no peso total do primeiro componente plástico A.
- 11. Componente de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 10, caracterizado pelo fato de que o segundo componente plástico B compreende de 0,1 a 50% em peso de cargas fibrosas, em particular fibras de vidro, com base no peso total do segundo componente plástico B.Petição 870190053716, de 12/06/2019, pág. 10/124 / 5
- 12. Componente de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 11, caracterizado pelo fato de que a parte de inserção é fabricada a partir de cobre, de uma liga contendo cobre, de alumínio, de uma liga contendo alumínio, de titânio, de aço inoxidável, de um metal livre de chumbo, ou de uma liga metálica, ou de qualquer material com revestimento de estanho.
- 13. Componente de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 12, caracterizado pelo fato de que é uma parte plástica conforme usada em engenharia eletrônica, um componente mecatrônico, ou um revestimento plástico com contatos de encaixe.
- 14. Processo para a produção de um componente, como definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 13, caracterizado pelo fato de compreender as etapas de:(a) involucrar uma parte de inserção com um primeiro componente plástico A, em que o primeiro componente plástico A é composto de:A1: de 50 a 100% em peso de pelo menos um (co)polímero de estireno termoplástico eA2: de 0 a 50% em peso de pelo menos um (co)poliéster termoplástico, em cada caso com base no teor de polímero do primeiro componente plástico A, (b) moldar o invólucro externo composto de um segundo componente plástico B, sendo que o segundo componente plástico B é composto de:B1: de 50 a 100% em peso de pelo menos um poliéster termoplástico semicristalino com base em ácidos dicarboxílicos aromáticos e em compostos di-hidroxilados alifáticos ou aromáticos eB2: de 0 a 50% em peso de pelo menos um (co)polímero de estireno termoplástico,Petição 870190053716, de 12/06/2019, pág. 11/125 / 5 em cada caso com base no teor de polímero do segundo componente plástico B, em que a parte de inserção é primeiro involucrada com o primeiro componente plástico A e então o segundo componente plástico B é aplicado ou o invólucro externo B é primeiro moldado, e então o primeiro componente plástico A é carregado para uma cavidade entre o invólucro externo composto do segundo componente plástico B e a parte de inserção, com o objetivo de formar o invólucro da parte de inserção.
- 15. Processo de acordo com a reivindicação 14, caracterizado pelo fato de que o invólucro da parte de inserção com o primeiro componente plástico A e o invólucro composto do segundo componente plástico B são produzidos através um processo de moldagem por injeção.
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