BR112016009327B1 - Composição de poliamida espumável, seu método de produção, espuma, seu uso, e veículo motorizado - Google Patents

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Abstract

composição de poliamida espumável, seu método de produção, espuma, seu uso, e veículo motorizado. a presente invenção refere-se a uma composição de poliamida espumável que compreende a) pelo menos uma poliamida que compreende pelo menos um grupo carboxílico; b) pelo menos uma borracha termoplástica; e c) pelo menos um composto tendo pelo menos um grupo de isocianato; e opcionalmente d) pelo menos um enchimento e e) pelo menos um aditivo.

Description

REFERÊNCIA CRUZADA AOS PEDIDOS RELACIONADOS
[0001] O presente pedido reivindica prioridade ao EP13190717.2, depositado em 29 de outubro de 2013, estando o conteúdo completo deste pedido aqui incorporado a título de referência. Caso a revelação de quaisquer patentes, pedidos de patente e publicações que estejam aqui incorporados a título de referência se conflitem à descrição do presente pedido até o ponto em que o mesmo se torna indefinido, a presente descrição deverá prevalecer.
CAMPO DA INVENÇÃO
[0002] A presente invenção se refere a composições de poliamida espumáveis, a processos destinados à produção das mesmas, e a uma espuma que compreende as mesmas. A espuma que compreende a composição de poliamida de acordo com a presente invenção pode ser vantajosamente usada como um material leve em uma aplicação de veículo motorizado.
ANTECEDENTES DA INVENÇÃO
[0003] Uma poliamida é um dos polímeros que são frequentemen te usados como plásticos de engenharia para uma vasta gama de aplicações.
[0004] Uma composição de poliamida espumável tem interesse comercial significativo e pode ser usada como um material leve em veículos aeronáuticos ou em veículos motorizados, aplicações de embalagem e isolamento sonoro, etc.
[0005] A composição de poliamida espumável pode ser preparada por métodos químicos. Por exemplo, o US 2006/0167124 revela uma composição de poliamida expansível que compreende pelo menos uma função de isocianato, uma poliamida e um composto que com- preende pelo menos uma função de ácido carboxílico, e espumas de poliamida obtidas a partir da mesma.
[0006] Para aplicações particulares, nessa aplicação de veículo motorizado, requer-se uma composição de poliamida espumável que seja capaz de proporcionar espumas de poliamida tendo uma razão de espumação maior que as espumas de poliamida convencionais enquanto ainda exibem excelentes propriedades mecânicas. Geralmente, uma adição de proporção superior de composto de isocianato e à matriz de poliamida pode resultar em uma razão de espumação maior na espuma de poliamida, ainda esse uso de uma proporção maior de composto de isocianato pode degradar as propriedades mecânicas da espuma de poliamida, tal como resistência à flexão, módulo de flexão e resistência a impactos, que são necessariamente exigidos em determinadasaplicações.
[0007] Portanto, a composição de poliamida espumável que pode atingir um alto grau de espumação com uma adição menor de composto de isocianato é requerida nesse campo tecnológico.
DESCRIÇÃO DA INVENÇÃO
[0008] Portanto, o objetivo da presente invenção consiste em pro porcionar uma composição espumável, que permita obter uma espuma tendo uma alta razão de espumação enquanto mantém outros parâmetros mecânicos vantajosos, tal como resistência à flexão, módulo de flexão e resistência ao impacto, mesmo com um uso limitado de composto de isocianato.
[0009] A presente invenção se refere a uma composição que com preende: (a) 21,0 a 99,6%, em peso, de pelo menos uma poliamida que compreende pelo menos um grupo carboxílico; (b) 0,3 a 9,0%, em peso, de pelo menos uma borracha termoplástica; (c) 0,1 a 3,0%, em peso, de pelo menos um composto tendo pelo menos um grupo de isocianato; (d) 0 a 65,0%, em peso, de pelo menos uma carga; e (e) 0 a 2,0%, em peso, de pelo menos um aditivo, em que a de %, em peso, de (a) a (e) resulta em 100%, em peso.
[00010] De fato, constatou-se de modo surpreendente por parte dos presentes inventores que uma razão de espumação superior pode ser obtida pela composição de acordo com a presente invenção, mesmo com uma quantidade limitada de um composto tendo pelo menos um grupo de isocianato, que deva ser adicionado a uma matriz de poliamida.
[00011] Um dos recursos essenciais da presente invenção consiste em uma adição de uma borracha termoplástica junto a um composto tendo pelo menos um grupo de isocianato à matriz de poliamida. Constatou-se, também, de modo inesperado que tanto uma excelente razão de espumação como propriedades mecânicas satisfatórias podem ser obtidas através do uso combinado dos dois componentes na composição de poliamida espumável.
[00012] Na presente invenção, o termo "poliamida"é destinado a denotar, em particular, uma poliamida que compreende unidades recorrentes em conformidade com qualquer uma dentre a fórmula (I) ou fórmula (II) [unidades recorrentes (RPA)]:
Figure img0001
em que: - R1, iguais ou diferentes entre si em cada ocorrência, é um grupo de hidrocarboneto divalente tendo de 1 a 17 átomos de carbono; - R2, iguais ou diferentes entre si em cada ocorrência, é um grupo de hidrocarboneto divalente tendo de 1 a 18 átomos de carbono; e - R3, iguais ou diferentes entre si em cada ocorrência, é um grupo de hidrocarboneto divalente tendo de 1 a 16 átomos de carbono.
[00013] A poliamida da composição inventiva é, de preferência, uma poliamida alifática, isto é, R1, R2 e R3são grupos alifáticos.
[00014] As unidades recorrentes (RPA) da poliamida podem ser notavelmente obtidos através de uma reação de policondensação de (1) um dentre β-lactama, ácido 5-amino-pentanoico, ε-caprolactama, ácido 9-aminononanoico, ácido 10-aminodecanoico, ácido 11-aminoundeca- noico, ácido 12-aminododecanoico e/ou (2) reação de policondensa- ção de pelo menos um dentre ácido oxálico (HOOC-COOH), ácido ma- lônico (HOOC-CH2-COOH), ácido succínico [HOOC-(CH2)2-COOH], ácido glutárico [HOOC-(CH2)3-COOH], ácido adípico [HOOC-(CH2)4- COOH], ácido 2,4,4-trimetil-adípico [HOOC-CH(CH3)-CH2-C(CH3)2- CH2-COOH], ácido pimélico [HOOC-(CH2)5-COOH], ácido subérico [HOOC-(CH2)6-COOH], ácido azelaico [HOOC-(CH2)7-COOH], ácido sebácico [HOOC-(CH2)8-COOH], ácido undecanedioico [HOOC-(CH2)9- COOH], ácido dodecandioico [HOOC-(CH2)10-COOH], ácido tetrade- candioico [HOOC-(CH2)12-COOH], ácido octadecandioico [HOOC- (CH2)16-COOH] com pelo menos uma das diaminas, tais como 1,4- diamino-1,1-dimetilbutano, 1,4-diamino-1-etilbutano, 1,4-diamino-1,2- dimetilbutano, 1,4-diamino-1,3-dimetilbutano, 1,4-diamino-1,4-dimetil- butano, 1,4-diamino-2,3-dimetilbutano, 1,2-diamino-1-butiletano, 1,6- diamino hexano, 1,7-diamino heptano, 1,8-diamino-octano, 1,6-dia- mino-2,5-dimetil hexano, 1,6-diamino-2,4-dimetil hexano, 1,6-diamino- 3,3-dimetil hexano, 1,6-diamino-2,2-dimetil hexano, 1,9-diaminono- nano, 1,6-diamino-2,2,4-trimetil hexano, 1,6-diamino-2,4,4-trimetil hexano, 1,7-diamino-2,3-dimetil heptano, 1,7-diamino-2,4-dimetil heptano, 1,7-diamino-2,5-dimetil heptano, 1,7-diamino-2,2-dimetil heptano, 1,10-diaminodecano, 1,8-diamino-1,3-dimetiloctano, 1,8-diamino-1,4- dimetiloctano, 1,8-diamino-2,4-dimetiloctano, 1,8-diamino-3,4-dimeti- loctano, 1,8-diamino-4,5-dimetiloctano, 1,8-diamino-2,2-dimetiloctano, 1,8-diamino-3,3-dimetiloctano, 1,8-diamino-4,4-dimetiloctano, 1,6-dia- mino-2,4-dietil hexano, 1,9-diamino-5-metilnonano, 1,11-diaminounde- cano e 1,12-diaminododecano.
[00015] Unidades recorrentes (RPA) exemplificadoras da poliamida são notavelmente: (i)
Figure img0002
, isto é, unidades recorrentes que possam ser notavelmente obtidas através da reação de policondensação de ε-caprolactama; (ii)
Figure img0003
, isto é, unidades recorrentes que possam ser notavelmente obtidas através da reação de policondensação de ácido 9-aminononanoico; (iii)
Figure img0004
, isto é, unidades recorrentes que possam ser notavelmente obtidas através da reação de policondensação de ácido 10-aminodecanoico; (iv)
Figure img0005
, isto é, unidades recorrentes que possam ser notavelmente obtidas através da reação de policondensação de ácido 11-aminoundecanoico; (v)
Figure img0006
, isto é, unidades recorrentes que possam ser notavelmente obtidas através da reação de policondensação de laurolactama; (vi)
Figure img0007
, isto é, unidades recorrentes que possam ser notavelmente obtidas através da reação de po- licondensação de hexametileno diamina e ácido adípico; (vii)
Figure img0008
, isto é, unidades recorrentes que possam ser notavelmente obtidas através da reação de po- licondensação de hexametileno diamina e ácido sebácico; (viii)
Figure img0009
, isto é, unidades recorrentes que possam ser notavelmente obtidas através da reação de policondensação de hexametilena diamina e ácido dodecanoico; (ix)
Figure img0010
, isto é, unidades recorrentes que possam ser notavelmente obtidas através da reação de policondensação de decametileno diamina e ácido dodecanoico; (x)
Figure img0011
, isto é, unidades recorrentes que possam ser notavelmente obtidas através da reação de po- licondensação de hexametileno diamina e ácido azelaico (também conhecido como ácido nonandioico); (xi)
Figure img0012
, isto é, unidades recorrentes que possam ser notavelmente obtidas através da reação de policondensação de dodecametileno diamina e ácido dodecanoico; (xii)
Figure img0013
, isto é, unidades recorrentes que possam ser notavelmente obtidas através da reação de po- licondensação de decametileno diamina e ácido decanoico; (k)
Figure img0014
, isto é, unidades recorrentes que possam ser notavelmente obtidas através da reação de po- licondensação de 1,4-butanodiamina e ácido adípico; e (kk)
Figure img0015
, isto é, unidades recorrentes que possam ser notavelmente obtidas através da reação de po- licondensação de 1,4-butanodiamina e ácido sebácico.
[00016] De preferência, a poliamida consiste essencialmente em unidades recorrentes (RPA), conforme detalhado acima, entendendo-se que defeitos e outras irregularidades na cadeia final podem estar presentes na cadeia de poliamida, sem afetar as propriedades da mesma.
[00017] As unidades recorrentes (RPA) da poliamida podem ser todas do mesmo tipo, ou podem ser de mais de um tipo, isto é, a polia- mida (PA) pode ser uma homo-poliamida ou uma co-poliamida.
[00018] Exemplos específicos das poliamidas que podem ser vantajosamente usadas na composição proporcionada no presente documentosão notavelmente: - poliamida 6; poliamida 6,6 e misturas e co-poliamidas das mesmas.
[00019] A poliamida particularmente preferencial a ser usada na composição da presente invenção é a poliamida 6,6.
[00020] Na presente invenção, uma proporção de pelo menos uma poliamida é de 21,0%, em peso, a 99,6%, em peso, em relação ao peso total da composição. De preferência, a proporção de pelo menos uma poliamida é de 30,0%, em peso, a 99,1%, em peso, com mais preferência, 40,0%, em peso, a 98,7%, em peso, em relação ao peso total da composição.
[00021] A poliamida (a) da presente invenção compreende grupos de ácido carboxílico; esses grupos podem estar presentes na extremidade terminal da poliamida e/ou distribuídos ao longo da cadeia de poliamida. Esses grupos de ácido carboxílico são capazes de reagir com os grupos de isocianato do composto (c) de acordo com a reação a seguir:
Figure img0016
[00022] Em geral, a composição espumável da presente invenção compreende uma respectiva proporção de grupos de ácido carboxílico e de grupos de isocianato que seja adaptada à liberação desejada de gás, especialmente CO2, e, logo, à densidade da espuma obtida a partir da composição espumável.
[00023] Na presente invenção, o termo “borracha termoplástica” é destinado a denotar, em particular, um composto que confira flexibilidade a uma poliamida a) da presente invenção.
[00024] Exemplos de borracha termoplástica na presente invenção compreendem, mas não se limitam a, poliolefinas, poliestirenos, poli- ésteres, copolímeros de acrilonitrila-butadieno-estireno (ABS), cloreto de polivinila (PVC), cloreto de polivilina não plastificado (UPVC), polímeros acrílicos, e similares.
[00025] Em uma modalidade da presente invenção, a borracha ter- moplástica compreende borracha de etileno propileno dieno (EPDM), borracha de etileno propileno (EPM), e similares.
[00026] O termo "elastômero termoplástico estirênico (STPE)" da presente invenção é destinado a denotar, em particular, um elastômero termoplástico à base de estireno e pode-se mencionar estireno-etileno/ butileno-estireno (SEBS), estireno-etileno/propileno-estireno (SEPS), estireno-etileno/etileno/propileno-estireno (SEEPS), e quaisquer combinações desses.
[00027] Na presente invenção, uma proporção de pelo menos uma borracha termoplástica é de 0,3%, em peso, a 9,0%, em peso, em reação ao peso total da composição. De preferência, a proporção de pelo menos uma borracha termoplástica é de 0,7%, em peso, a 6,0%, em peso, com mais preferência, 1,0%, em peso, a 4,5%, em peso, em relação ao peso total da composição.
[00028] Na presente invenção, o composto tendo pelo menos um grupo de isocianato é, de preferência, um poli-isocianato, isto é, um composto que compreende pelo menos dois grupos de isocianato.
[00029] O poli-isocianato da invenção é, de preferência, um poli- isocianato de fórmula (I) abaixo:
Figure img0017
em que Y é um grupo multivalente aromático, alifático, cicloalifático ou heterocíclico substituído ou não substituído compreendendo opcional-menteheteroátomos e n é pelo menos igual a 2. Exemplos de poli- isocianatos que podem ser adequados são di-isocianato de isoforona, di-isocianato de 1,3- e 1,4-ciclo-hexano, di-isocianato de 1,2-etileno, di-isocianato de 1,4-tetrametileno, di-isocianato de 1,6-hexametileno, di-isocianato de 2,2,4- e 2,4,4-trimetil-1,6-hexametileno, di-isocianato de 1,12-dodecano, éter α, α’-di-isocianato dipropílico, di-isocianato de 1,3-ciclobutano, 2,2- e 2,6- di-isocianato-1-metilciclo-hexano, 2,5- e 3,5-bis(isocianatometil)-8-metil-1,4-metanodecaidronaftaleno, 1,5-, 2,5-, 1,6- e 2,6-bis(isocianatometil)-4,7-metano hexa-hidroindano, 1,5-, 2,5- e 2,6-bis(isocianato)-4,7-metano hexa-hidroindano, 2,4'- e 4,4'-diciclo- hexil di-isocianato, di-isocianato de 2,4- e 2,6-hexa-hidrotolileno, di- isocianato de peridro-2,4'- e 4,4'-difenilmetano, α, α'-di-isocianato-1,4- dietilbenzeno, di-isocianato de 1,3- e 1,4-fenileno, 4,4'-di-isocianato- bifenil, 4,4'-di-isocianato-3,3'-diclorobifenil, 4,4'-di-isocianato-3,3'-dime- tóxi bifenil, 4,4'-di-isocianato-3,3'-dimetilbifenil, 4,4'-di-isocianato-3,3'- difenilbifenil, 2,4'- e 4,4'-di-isocianatodifenilmetano, di-isocianato de 1,5-naftileno, di-isocianato de 2,4- e 2,6-tolileno, N,N'-(4,4'-dimetil-3,3'- di-isocianatodifenil)uretdiona, di-isocianato de m-xilileno, di-isocianato de diciclo-hexilmetano, di-isocianato de tetrametilxilileno, éter 2,4,4'-tri- isocianato difenílico, 4,4',4'-tri-isocianatotrifenilmetano, e análogos e misturas dos mesmos.
[00030] Na presente invenção, poli-isocianatos, tal como um di- isocianato, isto é, um poli-isocianato que compreende dois grupos de isocianato, ou um tri-isocianato, isto é, um poli-isocianato que compreendetrês grupos de isocianato, são particularmente vantajosos.
[00031] De acordo com uma primeira modalidade, o poli-isocianato pode ser um poli-isocianato monomérico conforme arrolado acima.
[00032] De acordo com uma segunda modalidade, o poli-isocianato pode ser um poli-isocianato oligomérico. Exemplos desse poli-isocia- nato oligomérico que podem ser mencionados incluem trímeros de di- isocianato de hexametileno (trímeros HDI ou HDT) como Tolonate HDT® e biuretos, como Tolonate HDB®. Outros exemplos de poli- isocianatos oligoméricos são isocianatos oligoméricos alifáticos, como dímeros ou trímeros de di-isocianato de isoforona, e também derivados de di-isocianato de hexametileno de alta funcionalidade de baixa viscosidade, e dímeros de trímeros de di-isocianato de norborneno. Exemplos de misturas de poli-isocianato que podem ser mencionados incluem trímeros de isocianato, como HDT e trímero de di-isocianato de isoforona (IPDT). Poli-isocianatos de di-isocianato de tolileno (TDI) ou de derivados de isocianato de metanodifenila (MDI) também podem ser usados.
[00033] Na presente invenção, a proporção de pelo menos um composto tendo pelo menos um grupo de isocianato é de 0,1%, em peso, a 3,0%, em peso, em relação ao peso total da composição. De preferência, a proporção de pelo menos um composto tendo pelo menos um grupo de isocianato é de 0,2%, em peso, a 2,0%, em peso, com mais preferência, 0,3%, em peso, a 1,5%, em peso, em relação ao peso total da composição.
[00034] Na presente invenção, uma razão entre pelo menos uma borracha termoplástica e pelo menos um composto tendo pelo menos um grupo de isocianato é de 2:1 a 4:1, de preferência, cerca de 3:1.
[00035] A composição de acordo com a presente invenção pode compreender opcionalmente (d) pelo menos uma carga.
[00036] Na presente invenção, o termo "carga"é destinado a denotar, em particular, um material adicionado a uma composição poliméri- ca para aperfeiçoar suas propriedades e/ou reduzir os custos. Esses materiais podem estar sob a forma sólida, líquida ou gasosa. Selecionando-se apropriadamente esses materiais, não somente o ponto de vista econômico, mas também outras propriedades como processamento e comportamento mecânico podem ser aperfeiçoadas. Muito embora essas cargas retenham suas características inerentes, diferenças bastante significativas são geralmente observadas dependendo do peso molecular, técnica de composição e presença de outros aditivos na formulação. Portanto, uma vez que as exigências de proprieda-debásicas foram estabelecidas, deve-se determinar o tipo ótimo e o nível de carregamento da carga para o equilíbrio entre custos e desempenho.
[00037] Na presente invenção, a carga é preferencialmente selecio- nada a partir do grupo que consiste em fibras de vidro, microesferas de vidro, carbonato de cálcio, silicatos, talco, caulim, mica, negro-de- fumo, grafite, pós de madeira, e pós e fibras de outros produtos naturais, e fibras sintéticas. Fibras de vidro são mais vantajosamente usadas na composição da presente invenção.
[00038] Na presente invenção, uma proporção de pelo menos uma carga pode ser de 0 a 65,0%, em peso, de preferência, de 0%, em peso, a 50,0%, em peso, com mais preferência, de 0%, em peso, a 45,0%, em peso, em relação ao peso total da composição. Quando a carga estiver presente na composição, sua proporção estará genericamente compreendida entre 5,0 e 65,0%, em peso, de preferência, entre 10,0 e 50,0%, em peso, com mais preferência, entre 15,0 e 45,0%, em peso, em relação ao peso total da composição.
[00039] Além disso, a composição de acordo com a presente invenção pode compreender opcionalmente d) pelo menos um aditivo. Exemplos de aditivos, que podem ser vantajosamente usados, incluem um antioxidante, um agente formador de poros, um tensoativo, um agente de nucleação, um plastificante, um agente de redução de brilho, um pigmento, um colorante, um estabilizante térmico, um estabili- zante de luz, um agente bioativo, um agente antimanchas, um agente antiestático, um retardador de chamas, e um catalisador para acelerar a descarboxilação pela reação do grupo funcional de ácido carboxílico com o grupo funcional de isocianato. Os exemplos do catalisador compreendem, mas não se limitam a, aminas terciárias, tais como dia- zabiciclooctano (DABCO), diazabicicloundeceno (DBU), trietilamina (TEA), e similares.
[00040] Na presente invenção, uma proporção de pelo menos um aditivo pode ser de 0 a 2,0%, em peso, de preferência, 0 a 1,5%, em peso, com mais preferência, 0 a 1,0%, em peso, em relação ao peso total da composição. A faixa de concentração, em peso, do aditivo, ca so esteja contido na composição da presente invenção, pode ser de 0,1 a 2,0%, em peso, de preferência, de 0,5 a 1,0%, em peso, em relação ao peso total da composição.
[00041] Outro aspecto da presente invenção consiste em proporcionar um método para produzir a composição de acordo com a presente invenção.
[00042] O método compreende i) preparar um lote principal que compreende uma mistura de b) pelo menos uma borracha termoplástica e c) pelo menos um composto tendo pelo menos um grupo de iso- cianato; ii) aquecer a) pelo menos uma poliamida que compreende pelo menos um grupo carboxílico e opcionalmente d) pelo menos uma carga e e) pelo menos um aditivo em uma temperatura igual ou maior que um ponto de fusão da poliamida para obter uma matriz de polia- mida fundida; e iii) adicionar pelo menos uma porção do lote principal à matriz de poliamida fundida. O produto obtido dessa forma pode ser adicionalmente estabilizado. A estabilização pode ser realizada fisicamente (por exemplo, resfriando-se até uma temperatura abaixo do ponto de fusão da poliamida) e/ou quimicamente (por exemplo, reticu- lando-se a poliamida). Em geral, observa-se um resfriamento obtido realizando-se um arrefecimento brusco, que resulta em uma rápida redução da temperatura. A reticulação da poliamida pode ser realizada pela adição de agentes de reticulação conhecidos por um indivíduo versado na técnica. Em geral, esses são compostos que compreendem pelo menos dois grupos funcionais que reagem com os grupos funcionais de ácido e/ou amina da poliamida. Podem-se mencionar, como exemplo de agentes de reticulação, carbonilbislactamas, como carbonilbiscaprolactama, bisoxazina, bisoxazolina, e similares. A estabilização é vantajosamente realizada fisicamente e por resfriamento.
[00043] Nesse sentido, é difícil introduzir um composto tendo pelo menos um grupo de isocianato a uma poliamida fundida, porque o dito composto é geralmente deteriorado ao ser introduzido em uma matriz de poliamida fundida, e, logo, somente uma porção parcial do grupo de isocianatos no composto é introduzida na poliamida fundida, resultando em menos geração de CO2 do que esperado.
[00044] A fim de superar a dita desvantagem, um lote principal que compreende uma mistura de b) pelo menos uma borracha termoplástica e c) pelo menos um composto tendo pelo menos um isocianato é preparado antes de ser adicionado a a) pelo menos uma poliamida que compreende pelo menos um grupo carboxílico que se encontra em um estado fundido através da etapa de aquecimento ii) do método da presente invenção.
[00045] O método da presente invenção compreende adicionar uma mistura pré-preparada de uma borracha termoplástica e um composto tendo pelo menos um grupo de isocianato a uma poliamida fundida, e, dessa maneira, permite introduzir uma porção relativamente grande, de preferência, uma proporção cheia de grupos de isocianato do composto c) na matriz de poliamida.
[00046] A temperatura a ser alcançada durante a etapa de aquecimento ii) é maior ou igual ao ponto de fusão da poliamida da composição. De modo vantajoso, essa temperatura é maior ou igual a T(°C)+10, de preferência, maior ou igual a T(°C)+15, T(°C) sendo o ponto de fusão de poliamida da composição.
[00047] As cargas (d) conforme detalhadas acima, bem como os aditivos (e), conforme arrolados anteriormente, podem ser introduzidos durante a etapa de aquecimento (ii) ou em qualquer etapa conduzida posteriormente.
[00048] A preparação de uma composição de poliamida espumável da invenção e a preparação de uma espuma de poliamida a partir da mesma podem ser realizadas separada ou simultaneamente. No caso de serem realizadas simultaneamente, ambos os processos podem ser realizados em um dispositivo idêntico, tal como um dispositivo de extrusão. O extrudado proveniente do dispositivo pode ser subsequentemente resfriado e solidificado à medida que é empurrado através do molde, resultando em um formato desejado da espuma de poliamida.
[00049] A composição de acordo com a presente invenção é espu- mável. Portanto, a presente invenção também se refere a uma espuma obtida a partir da composição da presente invenção.
[00050] Com o intuito de obter uma espuma em um formato desejado a partir da composição da presente invenção, um dispositivo de moldagem, dispositivo de moldagem por injeção, dispositivo de formação ou compressão térmica, por exemplo, do tipo Composto de Moldagem em Chapa (SMC), dispositivo de moldagem por injeção/sopro, dispositivo de extrusão, dispositivo de moldagem por extrusão/sopro, e similares, podem ser empregados dependendo das exigências.
[00051] Um aspecto adicional da presente invenção se refere ao uso da espuma como um material leve em veículos aeronáuticos ou veículos motorizados, aplicações de embalagem ou isolamento sonoro, de preferência, em aplicações de veículos motorizados, como amortecedores, bancos, painel de instrumentos, sistemas de combustível, carroceria do veículo incluindo painéis, componentes sob o capô, acabamento interno, componentes elétricos, acabamento externo, iluminação, estofamento, reservatórios para líquidos, etc., e a um veículo motorizado que compreende a espuma de acordo com a presente invenção. O peso do veículo motorizado pode ser reduzido incorporando-se a espuma como um material leve em um veículo motorizado, que, de modo corresponde, resulta na redução do consumo de energia e também na redução potencial de emissões de dióxido de carbono ao ambiente.
[00052] Outros detalhes ou vantagens da presente invenção se tornarão mais claramente aparentes através dos exemplos dados abaixo. A presente invenção será elucidada pelos exemplos a seguir, que são destinados a demonstrarem, mas não restringirem, a invenção. EXEMPLOS
[00053] As composições usadas são as seguintes: Exemplos 1 e 2 (para Exemplos Comparativos): misturas de poliamida 6,6, HDB (biureto de hexametileno di-isocianato), fibra de vidro e antioxidante. Exemplos 3 e 4: misturas de poliamida 6,6, HDB, SEBS (estireno-etileno/butileno-estireno), fibra de vidro e antioxidante.
[00054] O reagentes químicos usados nos Exemplos são especificados da seguinte forma: - HDB : Tolonate HDB® disponível junto a VencoreX - SEBS : Taipol® 6150 disponível junto a Third Sector Research Centre (TSRC) - Fibra de vidro: 289H disponível junto a Nippon Electric Glass (NEG) - Poliamida : Technyl® 27B10 disponível junto a Solvay - Antioxidante: Irganox® B1171 disponível junto a BASF
[00055] As composições preparadas são detalhadas na Tabela 1 abaixo. As proporções são indicadas em porcentagens em peso na composição. TABELA 1
Figure img0018
EXEMPLOS COMPARATIVOS 1 E 2 (DORAVANTE EX. COMP. 1 E 2)
[00056] O aquecimento da poliamida 6,6 foi realizado em uma tempe- ratura maior ou igual a seu ponto de fusão para produzir uma poliamida 6,6 fundida. Os Ex. Comp. 1 e 2 foram obtidos misturando-se a dita poli- amida 6,6 fundida, HDB, fibra de vidro, e antioxidante em uma extrusora do tipo co-extrusão de rosca dupla TES-30 disponível junto a JSW (Japan Steel Works) Corporation, com uma razão entre comprimento e diâmetro de rosca igual a 40, enquanto as fibras de vidro são introduzidas através do alimentador lateral. As temperaturas de extrusão foram 250- 250-250-250-260-260-230-210-150°C a partir do bocal ao distribuidor, e o rendimento e RPM foram 30 kg/h e 300, respectivamente.
[00057] Os extrudados foram, então, resfriados em temperatura ambiente. A razão de espumação foi determinada como 2,8 % e 4,2 %, respectivamente, em relação ao volume total de Ex. Comp. 1 e 2.
[00058] Ademais, a resistência à flexão e o módulo de flexão foram medidos usando uma Máquina de Teste Universal (UTM) de acordo com ASTM D790. Além disso, o entalhe Izod foi medido de acordo com ASTM D256.
EXEMPLOS 3 E 4 (DORAVANTE, EX. 3 E 4)
[00059] Os lotes principais para Ex. 3 e 4 foram primeiramente preparados misturando-se SEBS e HDB entre si. Uma matriz de poliamida 6,6 fundida foi semelhantemente produzida aquecendo-se fibras de vidro de poliamida 6,6, e antioxidante entre si em uma temperatura maior ou igual ao ponto de fusão de poliamida 6,6. Os ditos lotes principais foram subsequentemente introduzidos na matriz de poliamida 6,6 fundida através de um alimentador lateral para obter Ex. 3 e 4, respectivamente.
[00060] Ex. 3 e 4 foram colocados na mesma extrusora. As condições de extrusão foram iguais àquelas para Ex. 1 e 2 Comp.
[00061] Os extrudados foram semelhantemente resfriados em água em temperatura ambiente. A razão de espumação foi determinada como 11,6 % e 14,8 %, respectivamente, em relação ao volume total de Ex. 3 e 4.
[00062] Resistência à flexão, módulo de flexão, e entalhe Izod também foram médios. A medição foi realizada usando as mesmas condições e o mesmo instrumento, conforme detalhado acima.
[00063] A razão de espumação e os parâmetros mecânicos acima da espuma obtidos a partir dos Exemplos 1 a 4, que correspondem a Ex. Comp. 1 e 2 e Ex. 3 e 4, respectivamente, estão resumidos na Tabela 2 abaixo. TABELA 2
Figure img0019
[00064] Conforme confirmado a partir dos dados experimentais na Tabela 2, as razões de espumação de Ex. 3 e 4 foram visivelmente aumentadas comparadas àquelas de Ex. Comp. 1 e 2. Da mesma forma, as propriedades mecânicas dos Exemplos 3 e 4, incluindo resistência à flexão, módulo de flexão e entalhe Izod, ainda estavam em um nível satisfatório a ser usado como um material leve em uma aplicação de veículo motorizado, como um revestimento de motor, caixa do ba- lancim, etc.

Claims (13)

1. Composição, caracterizada pelo fato de que compreende: (a) 21,0 a 99,6%, em peso, de pelo menos uma poliamida que compreende pelo menos um grupo carboxílico; (b) 0,3 a 9,0%, em peso, de pelo menos uma borracha ter-moplásticade elastômero termoplástico estirênico (STPE); (c) 0,1 a 3,0%, em peso, de pelo menos um composto tendo pelo menos um grupo de isocianato; (d) 0 a 65,0%, em peso, de pelo menos uma carga; e (e) 0 a 2,0%, em peso, de pelo menos um aditivo; e sendo que a soma de %, em peso, de (a) a (e), resulta em 100% em peso.
2. Composição, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que a poliamida que compreende pelo menos um grupo carboxílico é selecionada a partir do grupo que consiste em poli- amida 6, poliamida 6,6, e misturas e co-poliamidas das mesmas.
3. Composição, de acordo com a reivindicação 1 ou 2, ca-racterizada pelo fato de que o elastômero termoplástico estirênico (STPE), é selecionado a partir do grupo que consiste em estireno- etileno/butileno-estireno (SEBS), estireno-etileno/propileno-estireno (SEPS), estireno-etileno/ etileno/propileno-estireno (SEEPS), e quais-quercombinações desses.
4. Composição, de acordo com qualquer uma das reivindi-cações 1 a 3, caracterizada pelo fato de que o composto apresentando pelo menos um grupo de isocianato é poli-isocianato oligomérico.
5. Composição, de acordo com a reivindicação 4, caracteri-zada pelo fato de que o poli-isocianato oligomérico é um di-isocianato ou um tri-isocianato.
6. Composição, de acordo com a reivindicação 5, caracteri- zada pelo fato de que o poli-isocianato é um trímero de di-isocianato de hexametileno (HDT) ou trímero de di-isocianato de isoforona (IPDT).
7. Composição, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6, caracterizada pelo fato de que a carga é selecionada a partir do grupo que consiste em fibras de vidro, microesferas de vidro, carbonato de cálcio, silicatos, talco, caulim, mica, negro-de-fumo, grafite,pós de madeira, e pós e fibras de outros produtos naturais, e fibras sintéticas, de preferência, fibras de vidro.
8. Composição, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 7, caracterizada pelo fato de que pelo menos um aditivo é selecionado a partir do grupo que consiste em um antioxidante, agente formador de poros, um tensoativo, um agente de nucleação, um plasti- ficante, um agente de redução de brilho, um pigmento, um colorante, um estabilizante térmico, um estabilizante de luz, um agente bioativo, um agente antimanchas, um agente antiestático, um retardador de chamas, e um catalisador para acelerar a descarboxilação pela reação do grupo funcional de ácido carboxílico com o grupo funcional de iso- cianato.
9. Composição, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 8, caracterizada pelo fato de que é espumável.
10. Método para produzir a composição, como definida em qualquer uma das reivindicações 1 a 9, caracterizado pelo fato de que compreende: (i) preparar um lote principal que compreende uma mistura de (b) pelo menos uma borracha termoplástica; e (c) pelo menos um composto apresentando pelo menos um grupo de isocianato; (ii) aquecer (a) pelo menos uma poliamida que compreende pelo menos um grupo carboxílico; e opcionalmente (d) pelo menos uma carga em uma temperatura igual ou maior que um ponto de fusão da poliamida para obter uma matriz de poliamida fundida; e (iii) adicionar pelo menos uma porção do lote principal à matriz de poliamida fundida.
11. Espuma, caracterizada pelo fato de que é obtida a partir da composição, como definida em qualquer uma das reivindicações 1 a 9.
12. Uso da espuma como definida na reivindicação 11, ca-racterizado pelo fato de que é como um material leve em veículos ae-ronáuticos ou veículos motorizados, aplicações de embalagem ou isolamento sonoro, de preferência, em uma aplicação de veículos motorizados.
13. Veículo motorizado, caracterizado pelo fato de que compreende a espuma, como definida na reivindicação 11.
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