BR112017000174B1

BR112017000174B1 - Composição termicamente expansível, elemento difusor e/ou de reforço para estruturas ocas, processo para fabricação do mesmo, uso do mesmo e método para vedação, deflexão e/ou reforço de uma cavidade ou estrutura oca

Info

Publication number: BR112017000174B1
Application number: BR112017000174-8A
Authority: BR
Inventors: Karsten Frick; Dusko PARIPOVIC; Engin CIL; Leslie Michele Wolschleger; Jena MABILIA
Original assignee: Sika Technology Ag
Priority date: 2014-07-10
Filing date: 2015-07-09
Publication date: 2021-09-14
Also published as: US10752746B2; WO2016005536A1; BR112017000174A2; US20170204238A1; EP3166995A1; EP3166995B1

Abstract

é descrito uma composição termicamente expansível, compreendendo pelo menos um polímero p, que pode ser reticulado por peróxido e entre 1 % em pesoe 2,5 % em peso% em peso, com base no peso total da composição, de pelo menos um acrilato a e entre 0,2e 2,5 % em peso, com base no peso total da composição, de pelo menos um peróxido e pelo menos um agente de expansão, caracterizado de modo que a razão equivalente do referido peróxido para o referido acrilato a é de entre 0,01 e 0,5, preferencialmente entre 0,13 e 0,41, e a razão em peso do referido peróxido para o referido acrilato a é inferior a 0,33 e o referido polímero p compreende ou consiste essencialmente de pelo menos dois polímeros p1 e p2, em que p1 apresenta um índice de fluidez de fusão (mfi) de entre 100 e 200 g/10 min e p2 exibe um índice de fluxo de fusão de entre 0,1 e 60 g/10 min, em que o mfi é determinado por astm d1238. a composição termicamente expansível mostra excelentes propriedades em termos de estabilidade de expansão e deformação minimizada e é especialmente adequada para defletores e/ou elementos de reforço, por exemplo, na fabricação de automóveis.

Description

Descrição CAMPO DA TÉCNICA

[0001] A presente invenção refere-se a uma composição termicamente expansível, compreendendo pelo menos um acrilato e pelo menos um peróxido em uma certa proporção equivalente, assim como um elemento defletor e/ou de reforço para estruturas ocas, compreendendo uma tal composição termicamente expansível, um processo para a fabricação de tal defletor e/ou elemento de reforço, sua utilização para vedar, defletir ou reforçar uma estrutura oca e um método para a vedação, deflexão ou reforçar uma estrutura oca.

Fundamentos da Invenção

[0002] Os produtos fabricados frequentemente contêm orifícios e cavidades, ou outras partes ocas, que resultam do processo de fabricação e/ou que são concebidos no produto para várias finalidades, como a redução de peso. Os veículos automotores, por exemplo, incluem vários desses orifícios e cavidades ao longo do veículo, incluindo os pilares estruturais do veículo na lâmina metálica das portas do veículo. Frequentemente é desejável vedar esses orifícios e cavidades, de modo a minimizar ruídos, vibrações, fumaça, sujeira, água, umidade e afins que passam de uma área para outra no interior do veículo através da vedação dos membros ou elementos do defletor montados no orifício ou cavidade. Da mesma forma, esses membros ou elementos muitas vezes cumprem uma função adicional de reforço da estrutura oca do produto fabricado, por exemplo, uma parte de um veículo automotor, a ponto de torná-lo mais resistente ao estresse mecânico, mas ainda assim mantém a vantagem do baixo peso da estrutura oca.

[0003] Esses elementos usados para vedação, deflexão ou reforço frequentemente consistem em um transportador, feito de plástico, metal ou outro material rígido, e uma ou mais camadas de um material termoplástico fixado a ele, que é capaz de expandir seu volume quando calor ou outra forma de energia física ou química é aplicada, mas também podem ser completamente feitos de material expansível. Usando uma concepção análoga, é possível inserir o defletor ou elemento de reforço na parte oca da estrutura durante o processo de fabricação, mas também deixar as paredes internas da estrutura ainda acessíveis (ou as cavidades transponíveis), por exemplo, por um líquido. Por exemplo, durante o processo de fabricação de um veículo, as peças ocas de uma estrutura de metal ainda podem ser amplamente revestidas por um líquido de eletrorrevestimento, enquanto os defletores ou elementos de reforço continuam inseridos, e depois, durante a etapa de tratamento por calor, o material termoplástico expansível do elemento defletor ou de reforço expandem, de modo a preencher as cavidades conforme pretendido.

[0004] O desenvolvimento desse tipo de defletor ou elementos de reforço levou a sistemas altamente avançados, onde o material expansível é capaz de aumentar seu volume em até 1500% ou mais, formando uma estrutura semelhante a uma espuma que preenche as cavidades e adere às paredes das estruturas, a serem vedadas, defletidas ou reforçadas. Especialmente na fabricação de automóveis, o que levou a uma considerável redução e peso e um excelente amortecimento de ruídos e vibrações no corpo do carro.

[0005] As composições expansíveis termicamente empregadas correntemente com frequência consistem em polímeros que podem ser reticulados por peróxidos, tais como polímeros de acetato de etileno-vinil, em combinação com acrilatos comparativamente pequenos e altamente funcionais que são incorporados na rede de ligação cruzada após cura. Essas composições contêm, além disso, os agentes de expansão. Sob condições de ativação, tais como temperatura elevada, a cura da rede reticulável ocorre, enquanto que, simultaneamente, o agente de expansão se decompõe e libera gases. Isso leva à expansão do volume referido acima e a formação de uma espuma estável que em casos ideais enche a cavidade como pretendido e adere às suas paredes. Um sistema desse tipo é, por exemplo, descrito no documento DE 10 2011 080 223 A1.

[0006] No entanto, esses sistemas continuam a sofrer de problemas técnicos significativos atribuídos a condições não ideais, durante a expansão. Como duas reações independentes ocorrem simultaneamente, isto é, a decomposição do agente de expansão e a reticulação da rede de polímero, gradientes de temperatura, durante a ativação muitas vezes levam a expansão não uniforme da espuma e torções graves e distorções no material expandido, conhecido como "flambagem". Tais gradientes de temperatura são quase inevitáveis e flambagem significativa é um fenômeno comumente observado, levando a desempenho inferior ao pretendido do elemento de vedação, deflexão ou reforço.

[0007] Assim, é desejável obter uma composição termicamente expansível que não sofre dessas limitações e exibe um comportamento de expansão controlado e uniforme com flambagem muito baixa mesmo sob condições térmicas não ideais regidas por gradientes de temperatura significativos.

Sumário da invenção

[0008] É um objetivo da presente invenção fornecer uma composição termicamente expansível que é capaz de se expandir de maneira uniforme ao longo de um amplo intervalo de temperaturas e que cria espuma estável, altamente expandida, com excelentes propriedades de aderência e flambagem negligenciável.

[0009] Surpreendentemente, a presente invenção fornece uma solução para esse problema ao fornecer uma composição compreendendo um polímero que é reticulável por peróxido, um acrilato, peróxido e um agente de expansão, em que a razão equivalente de acrilato de peróxido e suas quantidades na composição são cuidadosamente ajustados dentro de limites estreitos.

[0010] A presente invenção alcança esse objetivo com os recursos da reivindicação independente 1, fornecendo uma composição termicamente expansível que compreende pelo menos um polímero P, que pode ser reticulada por peróxido, e entre 1% em peso e 2,5% em peso, com base no peso total da composição, de pelo menos um acrilato A e entre 0,2% em peso e 2,5% em peso, com base no peso total da composição, de pelo menos um peróxido, e pelo menos um agente de expansão, caracterizado pelo fato da razão da equivalentes do referido peróxido para o referido acrilato A está entre 0,01 e 0,5, de preferência, entre 0,13 e 0,41, e a proporção em massa do referido peróxido para o referido acrilato A é menor que 0,33. Além disso, o referido polímero P compreende ou consiste essencialmente em pelo menos dois polímeros de P1 e P2, em que P1 apresenta um índice de fluidez (MFI) dentre 100 e 200 g/10 min, e P2 exibe um índice de fluidez de entre 0,1 e 60 g/10 min, em que o MFI é determinado por ASTM D1238.

[0011] A composição de acordo com a presente invenção é particularmente adequada para ser usada em um elemento de vedação, deflector ou de reforço, por exemplo, em aplicações automóveis. Outros aspectos da presente invenção são matérias de outras reivindicações independentes. Modalidades preferenciais da invenção são assunto das reivindicações dependentes.

Descrição Detalhada da Invenção

[0012] O termo unidade "%em peso", significa percentagem em peso, com base no peso da composição total respectiva, se não for especificado de outra forma. Os termos "massa" e "peso" são utilizados indiferentemente neste documento.

[0013] O termo "funcionalidade" em conexão com uma molécula descreve no presente documento, o número de grupos químicos funcionais por molécula. O termo "polifuncional" descreve uma molécula com mais de 1 grupos funcionais de um determinado tipo. Por exemplo, um acrilato polifuncional com uma funcionalidade de 3 descreve uma molécula com 3 grupos acrilato. O termo "funcionalidade média" é utilizado se uma mistura de moléculas está presente, que diferem ligeiramente em termos de funcionalidade individual, mas em média exibem uma determinada funcionalidade, como por vezes o caso com produtos químicos de grau técnico.

[0014] O termo "equivalente" em relação com grupos funcionais químicos descreve no presente documento, a quantidade de massa de uma substância que iguala o seu peso equivalente. Normalmente, o peso equivalente é definido como a quantidade de substância que contém 1 mol de um grupo funcional definido, tal como um grupo acrilato ou uma função peróxido. Os versados na técnica no campo da formulação de composição de polímero utilizam tais números para calcular as razões adequadas para os componentes ativos, e esses valores são habitualmente fornecidos pelos fabricantes dos produtos químicos, especialmente polímeros funcionais. Por conseguinte, a "razão equivalente" (EQ) de duas substâncias é aqui entendida como a razão entre os equivalentes de uma primeira substância para os equivalentes da segunda substância numa dada composição.

[0015] O termo "radical" usado neste documento descreve, tal como é conhecido para um versado na técnica de química, uma espécie química com um elétron não emparelhado de valência. As reações de reticulação envolvidas na cura ou endurecimento do sistema de polímero da presente invenção segue um mecanismo radical.

[0016] O índice de fluidez (MFI) é determinado pelo método da norma ASTM D1238, utilizando um reômetro capilar a 190 °C e um peso de 2,16 kg. Os valores de MFI descrevem a quantidade de polímero que sai do tubo capilar sob pressão do peso definido e a uma temperatura definida durante um determinado tempo.

[0017] Alterações de volume no material termicamente expansível são determinadas usando o método DIN EN ISO 1183 de medição de densidade (princípio de Arquimedes) em água deionizada em combinação com a massa da amostra determinada por uma balança de precisão.

[0018] A presente invenção compreende como um primeiro componente necessário pelo menos um polímero P que é reticulável por peróxido. Principalmente todos os polímeros termoplásticos ou elastômeros termoplásticos capazes de reações de reticulação com peróxidos são adequados. O versado técnica no campo descreve polímeros como "que pode ser reticulada por peróxido", se estes polímeros possuírem grupos funcionais, ligações duplas por exemplo C-C, que liberam átomos de hidrogênio sob a influência de um iniciador de radical, por exemplo, um peróxido, da sua cadeia principal ou cadeia lateral, de tal modo que um radical permaneça que seja capaz de atacar radicalmente outras cadeias de polímero numa etapa subsequente, o que leva a um processo de reticulação de reação em cadeia de radicais e, finalmente, a uma rede de polímero.

[0019] Os polímeros P adequados incluem, por exemplo, copolímeros de estireno-butadieno, copolímeros de estireno-isopreno, copolímeros de acetato de etileno-vinil, copolímeros de etileno-metacrilato, copolímeros de acrilato de etileno-etil, copolímeros de acrilato de etileno de butil, copolímeros de etileno-ácido (met)acrílico, copolímeros etileno-2-etil- hexil, copolímeros de éster de etileno-acrílico, copolímeros de bloco poliolefínico e poliolefinas tais como polietileno ou polipropileno.

[0020] Os copolímeros, isto é, polímeros feitos a partir de mais do que um tipo de monômero, podem ser copolímeros de tipo de bloco ou copolímeros aleatórios.

[0021] Os polímeros P também podem ser ainda mais funcionalizados, o que significa que pode conter outros grupos funcionais tais como grupos hidroxilo, carboxilo, anidrido, acrilato e/ou glicidilmetacrilato.

[0022] São preferidos para a presente invenção um ou mais polímero P com um índice de fluidez (MFI) médio compreendido entre 1 e 200 g/10 min, de preferência entre 10 e 100 g/10 min, mais preferivelmente entre 25 e 75 g/10 min, mais preferivelmente entre 35 e 55 g/10 min.

[0023] Polímero P compreende preferivelmente ou consiste essencialmente em acetato de etileno-vinil (EVA). Nesse caso, o teor de monômeros de acetato de vinil no EVA deve estar entre 8 e 45% em peso, de preferência entre 15 e 30%em peso com base no peso total do polímero de EVA.

[0024] Em casos onde mais do que um tipo de polímero é usado, o MFI individuais combina-se a um MFI médio da mistura de polímero utilizado, o que tem de ser determinado de acordo com ASTM D1238.

[0025] A composição termicamente expansível de acordo com a presente invenção contém, de preferência, o referido pelo menos um polímero P com uma quantidade entre 60 e 80%em peso, de preferência entre 65 e 78%em peso, mais preferivelmente entre 70 e 75%em peso, com base no peso da composição total.

[0026] Numa modalidade preferida, mais do que um tipo de polímero é utilizado como polímero P. Verificou-se ser benéfico para as propriedades da composição de invento para utilizar pelo menos dois tipos de polímero (aqui denominado P1 e P2) com índice de fluidez (MFI) diferente, um muito mais elevado do que o outro. Por exemplo, uma modalidade especialmente preferida utiliza um primeiro polímero P1 com um MFI dentre 100 e 200 g/10 min e um segundo polímero P2 com um MFI dentre 0,1 e 60 g/10 min, de preferência, entre 0,1 e 10 g/10 minutos, de preferência com uma razão em peso de dois polímeros a P1 : P2 na composição de 0,7 a 1,3, de preferência, 0,8 a 1,2.

[0027] Os polímeros de EVA preferidos incluem, por exemplo, Elvax® 150, Elvax® 240A, Elvax® 260A, Elvax® 420A (todas pela DuPont), ou copolímeros correspondentes de Evatane® (por Arkema).

[0028] Um segundo componente essencial da composição termicamente expansível de acordo com a presente invenção é, pelo menos, um acrilato A, com uma quantidade dentre 1 e 2,5%em peso, de preferência entre 1,25 e 2%em peso, mais preferencialmente entre 1,5 e 1,75%em peso, com base no peso total da composição.

[0029] Acrilato A tem de preferência um peso molecular de menos de 2500 g/mol, mais preferencialmente inferior a 1000 g/mol, e de preferência apresenta uma funcionalidade de acrilato de pelo menos 2 ou 3, de um modo preferido, pelo menos, 4 ou 5 ou mais.

[0030] Embora o polímero P (descrito acima) possa compreender funções de acrilato, que é benéfico para a composição da invenção que esses dois componentes não são o mesmo composto químico. Em comparação, o acrilato A é geralmente menor do que o polímero P em termos de peso molecular e age como agente de reticulação para polímero P. Somente usando um dos dois componentes provocará ou propriedades mecânicas carentes no produto final ou inibiriam a formação de uma estrutura de espuma estável durante e após a expansão.

[0031] Os acrilatos A preferidos com uma funcionalidade de 2 incluem dimetacrilato de etileno glicol, dimetacrilato de dietileno glicol, dimetacrilato de trietileno glicol, diacrilato de trietileno-glicol, tripropileno- glicol, dimetacrilato de 1,3-butanodiol, dimetacrilato de 1,4-butanodiol, dimetacrilato de 1,10-dodecanodiol, dimetacrilato de 1,6-hexandieol, dimetacrilato de neopentilglicol e dimetacrilato de butileno glicol.

[0032] Os acrilatos A preferidos com uma funcionalidade de 3 ou superior incluem triacrilato de glicerol, triacrilato de pentaeritritol, trimetacrilato de pentaeritritol, triacrilato de trimetilolpropano, trimetacrilato de trimetilolpropano, tetraacrilato de tetramethylolmethane, di- (trimetilolpropano) tetraacrilato, pentraeritritol tetracrilato, dipentaeritritol pentacrilato, dipentaeritritol hexacrilato, tri(2-metacriloxietil)trimelitato, isocianurato tri(2-acriloxietil), assim como os seus derivados etoxilados ou propoxilados.

[0033] Os acrilatos A especialmente preferidos exibem uma funcionalidade de pelo menos 4, mais preferido, pelo menos 5, tal como dipentaeritritol pentacrilato.

[0034] Outros acrilatos preferidos incluem os acrilatos hiper- ramificados altamente funcionais, com funcionalidades dentre 6 e 16 ou superior. Como exemplos de tais acrilatos preferidos incluem poliéster poliacrilatos hiper-ramificados, por exemplo Sartomer® CN2303 e Sartomer® CN2305, ambos por Arkema.

[0035] Um terceiro componente essencial da composição termicamente expansível de acordo com a presente invenção é, pelo menos, um peróxido, com uma quantidade dentre 0,2 e 2,5%em peso, de preferência entre 0,3 e 2%em peso, mais preferencialmente entre 0,4 e 1,5%em peso, com base no peso total da composição.

[0036] É vantajoso para a composição da invenção a utilização de um peróxido que é essencialmente inerte à temperatura ambiente (23 °C) e apresenta uma temperatura de ativação adequada para a finalidade a que se destina. Por exemplo, se a composição for utilizada para uma deflexão e/ou elemento de reforço nafabricação de automóveis, prefere-se uma temperatura de ativação entre 130 e 250 °C. Além disso, é aconselhável escolher um peróxido com uma temperatura de ativação compatível com a temperatura de decomposição do agente de expansão. Se essas duas temperaturas diferirem muito, pode ser mais difícil obter uma composição termicamente expansível com melhor desempenho e estabilidade. Além do que, outra, em componentes sólidos a temperatura ambiente (tal como em alguns casos polímero P) tem que ser compatível com esses componentes, bem como, por exemplo, em termos de amolecimento ou ponto de fusão.

[0037] Os peróxidos preferidos para a composição da invenção são os peróxidos orgânicos, tais como peróxidos de cetona, peróxidos de diacilo, perésteres, percetais e hidroperóxidos. Exemplos de tais peróxidos preferidos incluem hidroperóxido de cumeno, peróxido de t-butil, bis(t- butilperoxi)-diisopropil benzeno, di(t-butilperoxi isopropil)benzeno, peróxido de dicumilo, t-butilperoxibenzoato, di-alquilperoxi dicarbonato, diperoxicetals (tal como 1,1-di-t-butil-peroxi-3,3,5 trimetil ciclo-hexano), peróxidos de cetona (tal como peróxido de cetona etil metil), e valerato de 4,4-di-t-butil-peroxi-n-butil.

[0038] Especialmente preferidos são 3,3,5,7,7-pentametil-1,2,4- trioxepano, 2,5-dimetil-2,5-di(t-butilperoxi)-3-hexino, peróxido de di-t-butil, 2,5-dimetil-2,5-di(t-butilperoxi)hexano, peróxido de t-butil cumil, di(t- butilperoxi isopropil)benzeno, peróxido de dicumilo, butil-4,4-di(t- butilperoxi)valerato, carbonato de t-butil-peroxi-2-etil-hexil, 1,1-di(t- butilperoxi)ciclo-hexano-3,3,5-trimetil, t-butilperoxibenzoato, peróxido de di(4-metilbenzoil) e peróxido de dibenzoílo.

[0039] A maioria dos peróxidos preferidos para a presente composição inventiva incluem peróxido de dicumilo, disponíveis, por exemplo, sob as marcas registadas Perkadox® BC-40B-PD pela Akzo Nobel ou Peroxan® CC-40 por Pergan PK e/ou di(t-butilperoxiisopropil) benzeno, disponíveis, por exemplo, sob as marcas registadas Perkadox® 14-40B-PD pela Akzo Nobel ou Peroxan® BIB-40 P por Pergan, em que o di(t- butilperoxiisopropil) benzeno é especialmente preferido.

[0040] Pode ser vantajoso para a presente invenção a utilização do peróxido que é imobilizado num material de suporte, tal como sílica, caulino e/ou carbonato de cálcio ou outros materiais adequados. Essa abordagem pode facilitar o manuseamento, a dosagem e a distribuição uniforme do peróxido na composição. Exemplos para tal peróxido imobilizado incluem Perkadox® BC-40B-PD pela Akzo Nobel (40%em peso de peróxido de dicumilo em carbonato de cálcio) ou Perkadox® 14-40K-PD pela Akzo Nobel (40%em peso de di(t-butilperoxi-isopropil) benzeno em argila e sílica). No entanto, o cuidado deve ser tomado em tais casos para calcular corretamente o %em peso e, especialmente, os equivalentes de substância ativa na composição, como neste documento esses valores referem-se sempre ao composto ativo e não incluem material de suporte possivelmente presente.

[0041] É crucial para a presente composição da invenção que a razão de equivalentes (EQ) de peróxido a acrilato A, isto é, a razão de equivalentes de peróxido para equivalentes de acrilato, esteja dentro de um estreito intervalo dentre 0,01 e 0,5, de preferência, entre 0,13 e 0,41. Somente dentro desta gama a composição exibe o seu desempenho superior em termos de, por exemplo, flambagem negligenciável. Além disso, a proporção em peso de peróxido de acrilato A deve ser inferior ou igual a 0,33, o que significa que uma proporção de peróxido de acrilato A de menos que 1:3, ou em outras palavras, que, para cada unidade de peso da substância ativa de peróxido na composição deve ter mais do que três das mesmas unidades de peso de acrilato na composição. É preferida uma proporção em peso de peróxido de acrilato A dentre 0,1 e 0,329, mais preferivelmente, entre 0,2 e 0,328. Se essas condições não forem cumpridas, a flambagem torna-se mais pronunciado como ilustrado nos experimentos de exemplo mais abaixo.

[0042] O quarto componente essencial da presente composição inventiva é, pelo menos, um agente de expansão.

[0043] Um agente de expansão adequado pode ser um agente de expansão químico ou físico. Os agentes de expansão química são compostos orgânicos ou inorgânicos que se decompõem sob a influência, por exemplo, da temperatura ou da umidade, enquanto que pelo menos um dos produtos de decomposição formados é um gás. Os agentes de expansão física incluem, mas não são limitados a, compostos que se tornam gasosos a uma determinada temperatura. Assim, agentes de expansão químicos e físicos são adequados para causar uma expansão na composição termicamente expansível.

[0044] OS agentes de expansão químicos são preferidos para a presente composição inventiva, incluindo, mas não se limitando a, compostos azo, hidrazidas, compostos nitrosos, carbamatos e carbazidas.

[0045] Os agentes de expansão químicos adequados são, por exemplo, azodicarbonamida, azoisobutitronitrilo, azociclohexil nitril, tetramina dinitrosopentametileno, azodiamino benzeno, hidrazida benzeno- 1,3-sulfonil, azido de cálcio, 4,4'-difenildisulfonil azida, p-toluenoSsulfonilo hidrazida, semicarbazida de p-toluenossulfonilo, 4,4'- oxibis(benzenossulfonilhidrazida), trihidrazino triazina e N, N'-dimetil-N, N'- dinitrosotereftalamida e suas combinações e semelhantes.

[0046] Também adequados são os sistemas químicos duplos, tais como os sistemas ácido/base que geram gases mediante reação. Um exemplo preferido é o carbonato de hidrogênio e ácido sódio e cítrico, um sistema que gera o dióxido de carbono quando combinados em um meio adequado.

[0047] Os agentes de expansão físicos adequados incluem microesferas expansíveis, consistindo em uma cobertura termoplástica preenchida com fluidos termicamente expansíveis ou gases. Um exemplo de tais microesferas adequadas são microesferas Expancel® (por AkzoNobel).

[0048] Numa modalidade preferida, o agente de expansão compreende ou consiste essencialmente em um ou vários selecionados a partir da lista de azodicarbonamida, microesferas Expancel® ou 4,4'-oxibis (benzenesulfonilhidrazida).

[0049] De preferência, o agente de expansão está incluído na presente composição inventiva com uma quantidade dentre 2 e 15%em peso, de preferência entre 4 e 12%em peso, mais preferivelmente entre 5 e 10%em peso, com base no peso total da composição.

[0050] O calor necessário para a reação que causa a decomposição de formação de espuma (expansão) pode ser aplicado externa ou internamente, o último, por exemplo, a partir de uma reação exotérmica. De preferência, o agente de expansão é ativado (isto é, decompõe-se sob liberação de gás) a uma temperatura inferior a 160 °C, especialmente entre 80 °C a 150 °C, mais preferivelmente entre 90 °C e 140 °C.

[0051] Se a presente composição termicamente expansível da invenção encontrar uma utilização num defletor e/ou elemento de reforço, por exemplo, na fabricação de automóveis, é preferível que a temperatura de ativação do agente de expansão é ajustada para as condições de fabricação da parte de automóvel sendo defletidas ou reforçadas. Como um exemplo, o elemento defletor e/ou de reforço podem ser inseridos dentro de uma cavidade de uma estrutura que precisa ser tratada por um líquido de revestimento por eletrodeposição, no seu estado não expandido ainda deixando a superfície da estrutura de acesso e, subsequentemente, durante o tratamento térmico da parte automóvel (isto é, o processo de cura para o líquido de revestimento por eletrodeposição), o elemento defletor e/ou de reforço simultaneamente (ou pouco depois) expandem-se para a sua forma final pretendida e se fecham, pelo menos parcialmente ou preenchem a cavidade. Em tal caso, a temperatura de expansão deve corresponder às condições de temperatura do referido tratamento térmico, isto é, entre 90 °C e 200 °C.

[0052] Por conseguinte, é aconselhável escolher o peróxido utilizado na composição da invenção, de tal forma que a sua temperatura de ativação esteja na mesma gama ou ligeiramente abaixo da temperatura de decomposição do agente de expansão. Isso garante que os mecanismos de radicais que conduzem à reticulação de polímero ocorrem num ponto que permite a formação de uma estrutura estável, semelhante a espuma.

[0053] É vantajoso para a presente invenção a utilização de um ativador, acelerador ou catalisador em combinação com o agente de expansão. Exemplos de compostos adequados para esse fim incluem os compostos de zinco, tais como óxido de zinco, estearato de zinco, zinco bis(p-toluenossulfinato), ou zinco bis(benzenossulfinato) ou óxido de magnésio e/ou compostos de ureia (modificados). Os mais preferidos são compostos de zinco especialmente óxido de zinco.

[0054] A composição termicamente expansível da invenção compreende, de preferência, tal ativador para o referido agente de expansão com uma quantidade dentre 2 e 10%em peso, de preferência entre 4 e 8%em peso, mais preferivelmente entre 5 e 7%em peso, com base no peso total da composição.

[0055] Além dos ingredientes essenciais, a presente composição termicamente expansível da invenção pode conter outros componentes normalmente utilizados em tais composições e conhecidos aos de conhecimento comum no campo. Isso inclui, por exemplo, cargas, corantes, auxiliares de dispersão ou homogeneizadores, promotores de adesão, anti- oxidantes, estabilizadores e semelhantes.

[0056] Apropriado como enchimento são, por exemplo, solo ou carbonato de cálcio precipitado, carbonato de cálcio-magnésio, talco, gesso, grafite, barite, sílica, silicatos, mica, volastonito, negro carbono ou as suas misturas ou semelhantes.

[0057] Os enchimentos são, de preferência, incorporados nas composições da invenção com uma quantidade entre 1 e 15%em peso, com base no peso total da composição.

[0058] Os corantes ou tinturas, tais como pigmentos, por exemplo, com base em negro fumo, podem ser incluídos nas presentes composições inventivas. A sua quantidade é de preferência entre 0 e 1%em peso, com base no peso total da composição.

[0059] Os auxiliares ou homogeneizadores de dispersão, por vezes descritos como agentes umectantes ou agentes de superfície ativos, podem ser benéficos para a presente composição inventiva a fim de facilitar uma composição homogeneamente misturada. De um modo preferido utilizados tais compostos incluem resinas de hidrocarbonetos, como por exemplo NovaRes® TL 90 disponível a partir de Rütgers, Alemanha, resinas Wingtack® (por Cray Valley), resinas adesivas Escorez® (por exemplo, Escorez® 1304, pela ExxonMobil) e resinas de hidrocarbonetos PICCOTAC® (por exemplo, PICCOTAC® 1100 ou PICCOTAC® 1100E, por Eastman). Tais compostos são de preferência incluídos nas composições da invenção com uma quantidade entre 2 e 10%em peso, de preferência entre 4 e 8%em peso, mais preferivelmente entre 5 e 7%em peso, com base no peso total da composição.

[0060] Em modalidades preferidas, a composição de invenção também inclui os promotores de adesão. De preferência, essas substâncias são incorporadas na rede de polímero durante as reações de reticulação via grupos funcionais semelhantes aos presentes em polímero P. Os promotores de adesão adequados incluem, por exemplo, copolímeros de metacrilato de etileno-glicidilo, como Lotader® ADX 1200S, Lotader® AX8840, Lotader® 3210, Lotader® 3410 (pela Arkema) ou Lotryl® copolímeros (por Arkema).

[0061] Os promotores de adesão são preferencialmente utilizados nas composições de acordo com a presente invenção com uma quantidade de entre 2 e 15%em peso, de preferência entre 4 e 10%em peso, mais preferivelmente entre 5 e 7%em peso, com base no peso total da composição.

[0062] Além disso, aditivos potencialmente úteis incluem antioxidantes e estabilizadores, comumente utilizados em composições à base de polímero e conhecidos pelos versados na formulação de composição à base de polímero. Exemplos de antioxidantes e estabilizantes adequados incluem tioéteres estericamente impedidos, aminas aromáticas estericamente impedidas e/ou os fenóis estericamente impedidos, tais como éster glicol de bis(ácido butanóico de 3,3-bis(4'- hidroxi-3-t-butilfenil)). Tais substâncias são preferencialmente incluídas com uma quantidade de entre 0 e 0,5%em peso, de preferência entre 0,1 e 0,3%em peso, com base no peso total da composição.

[0063] As composições de acordo com a presente invenção podem ser fabricadas por mistura dos componentes em qualquer aparelho de mistura adequado, por exemplo, num misturador de dispersão, misturador planetário, misturador de parafuso duplo, misturador contínuo, extrusora ou extrusora de parafuso duplo.

[0064] Pode ser vantajoso aquecer os componentes antes ou durante a mistura, ou através da aplicação de fontes externas de calor ou pela fricção gerada pelo próprio processo de mistura, a fim de facilitar o processamento dos componentes numa mistura homogênea mediante decrescimento de viscosidade e/ou derretimento dos componentes individuais. No entanto, o cuidado deve ser tomado, por exemplo, mediante monitoramento de temperatura e uso dos dispositivos de refrigeração se for o caso, não exceder a temperatura de ativação do agente de expansão e/ou peróxido. A composição final é, de preferência, essencialmente no estado sólido à temperatura ambiente (23 °C), o que significa que não se deforma visivelmente nessa temperatura apenas por meio da gravidade durante pelo menos 24 h.

[0065] Após a mistura, a composição resultante pode ser moldada na sua forma desejada por, por exemplo, extrusão, moldagem por sopro, peletização, moldagem por injeção, moldagem por compressão, perfuração ou estampagem ou qualquer outro processo adequado.

[0066] As composições termicamente expansíveis podem ser produzidas num processo de substancialmente uma etapa, envolvendo a adição de todos os componentes de uma série e/ou em simultâneo. No entanto, também pode ser vantajoso para a formulação da composição como um sistema de duas partes ou mesmo de vários sistemas do sistema e misturar essas partes para formar a composição final numa fase posterior. Tal abordagem pode, por exemplo, aumentar a vida útil da composição em locais com condições mais exigentes (como temperaturas extraordinariamente altas), otimizar a demanda de espaço de armazenamento e transporte de peso, e permitir composições ajustadas feitas sob medida em relação às diferentes aplicações.

[0067] A expansão da composição termicamente expansível de acordo com a presente invenção é desencadeada por calor. Isso significa, ambos o agente de expansão e o componente peróxido são ativados por um processo térmico que é excede à sua respectiva temperatura de ativação e exibe uma duração suficiente para ambos os processos (polimerização e composição de radical iniciado por peróxido do agente de expansão incluindo a formação de gás) para prosseguir até que o material expansível tenha expandido e durado em seu estado final (suficientemente expandido e estável) pretendido. A temperatura e a duração (tempo de espera) ideal depende do agente de expansão e peróxido utilizado na composição da invenção. Esses valores são fornecidos pelos fabricantes de tais componentes e/ou são conhecidos por qualquer especialista na matéria. Vulgarmente, tais temperaturas de ativação estão na gama de 130 °C a 250 °C, de preferência 150 °C a 200 °C e requer um tempo de permanência dentre 10 e 90 minutos, de preferência, entre 15 e 60 min.

[0068] Um outro aspecto da presente invenção é a utilização de tais composições termicamente expansíveis para a fabricação de elementos de defletores e/ou de reforço. Tais elementos são usados para vedar, defletir e/ou reforçar as estruturas ocas, por exemplo, uma cavidade numa parte estrutural oca de um automóvel. As peças ocas dos carros podem incluir componentes do corpo (por exemplo, painéis), componentes da estrutura (por exemplo, tubos hidroformados), estruturas de pilar (por exemplo, pilares A, B, C ou D), para-choques, teto e similares.

[0069] No que respeita à ativação da composição termicamente expansível de acordo com a presente invenção, quando utilizado na fabricação automóvel, é vantajoso acoplar a ativação térmica da composição com outra etapa do processo envolvendo o tratamento de calor. Um exemplo para tal etapa de processo é de eletrorevestimento (pintura/revestimento por imersão catódica) do corpo ou do chassi do carro.

[0070] Numa modalidade preferida, tal elemento de defletor e/ou de reforço para as estruturas ocas consiste essencialmente em uma composição termicamente expansível. Neste caso, é vantajoso escolher o projeto do elemento de forma que possa ser facilmente encaixado e ligado às paredes da estrutura oca a serem defletidas e/ou reforçadas. A manufatura é, neste caso, de preferência, realizada por moldagem por injeção, perfuração ou estampagem ou a extrusão através de um molde de forma.

[0071] Numa outra modalidade preferida, um tal elemento defletor e/ou de reforço para estruturas ocas compreende, além da composição termicamente expansível, um elemento transportador sobre o qual a composição termicamente expansível da invenção é depositada ou anexada. Tal projeto pode ser mais barato e pode facilitar a fixação do elemento deflector e/ou de reforço sobre as paredes da estrutura a ser defletidas e/ou reforçadas, por exemplo, por incorporação de pinos, parafusos ou ganchos no elemento transportador. Além disso, com um projeto adequado do elemento transportador, o desempenho e a estabilidade mecânica do elemento defletor e/ou de reforço de acordo com a presente invenção pode ser aumentado.

[0072] O referido elemento de suporte pode ser constituído por qualquer material que possa ser processado em um formato utilizável da presente invenção. Os materiais preferidos são materiais poliméricos, como um plástico, um elastômero, termoplástico, polímero termoendurecível, uma mistura ou outras combinações destes e afins. Os materiais termoplásticos preferidos incluem, sem limitação, polímeros, como poliuretanos, poliamidas, poliolefinas, polissulfonas, poli(etileno tereftalatos), polivinilcloretos, poliolefinas clorinadas e afins. Especialmente preferidos são os polímeros estáveis em alta temperatura, tais como poli(éteres de fenil), polissulfonas, poliétersulfonas, poliamidas, de preferência, poliamida 6, poliamida 6,6, poliamida 11, poliamida 12 ou uma mistura dos mesmos. Outros materiais adequados incluem metais, em especial alumínio ou de aço, ou materiais orgânicos, cultivados na natureza, como madeira ou outros materiais (prensados) fibrosos. Também podem ser usados materiais vítreos ou cerâmica. É possível utilizar qualquer combinação desses materiais. Também é contemplado que esses materiais possam ser preenchidos (por exemplo, com fibras, minerais, argilas, silicatos, carbonatos, combinações suas e afins) ou espumado.

[0073] O elemento de suporte pode apresentar ainda qualquer formato ou geometria. Também pode consistir de várias partes, que não estão ligadas diretamente. Por exemplo, pode ser sólido, oco ou de espuma, ou pode ter uma estrutura semelhante a uma grade. A superfície do elemento de suporte pode, tipicamente, ser lisa, áspera ou estruturada de acordo com o uso visado para o defletor e/u elemento de reforço.

[0074] O processo de fabricação de um defletor e/ou elemento de reforço de acordo com a presente invenção depende amplamente do material do elemento transportador. Se o material do elemento transportador puder ser moldado (por injeção) ou extrudido, todo o defletor e/ou elemento de reforço pode ser produzido em um processo de moldagem de duas etapas ou um processo de coextrusão do elemento transportador e a composição termicamente expansível. Se for usado um processo de moldagem por injeção de duas etapas, em uma primeira etapa, o material para o elemento de suporte é injetado no molde. Após a solidificação, a cavidade da ferramenta de moldagem por injeção é alargada ou modificada, ou a peça moldada por injeção é transferida para uma outra ferramenta, e o segundo componente, neste caso, o material para a composição expansível expansível, é injetado.

[0075] Se o elemento de transportador não for formado por moldagem por injeção ou extrusão, por exemplo, porque consiste em um metal ou liga, podendo ser inicialmente fabricado por um processo apropriado e em seguida inserido na ferramenta de moldagem por injeção, e a composição termicamente expansível é moldada por injeção na ferramenta, onde o elemento de suporte foi colocado. Outra possibilidade é fazer a extrusão da composição termicamente expansível no elemento de transporte pré-fabricado. Existe, claro, a possibilidade de fabricar o elemento transportador e o elemento de composição expansível individualmente através de um processo apropriado e em seguida acoplar o elemento de composição expansível ao elemento transportador por qualquer meio apropriado, como um meio químico ou físico, por exemplo, por colagem ou semelhante, ou mecanicamente, por exemplo, por aparafusamento ou semelhantes.

[0076] Um outro aspecto da presente invenção é a utilização do defletor e/ou elemento de reforço conforme descrito acima para vedar, defletir ou reforçar uma cavidade ou uma estrutura oca de um veículo de terra, água ou ar, preferencialmente um veículo automóvel e/ou uma cavidade de um edifício de modo que a transmissão de ruído, vibração, umidade e/ou de calor é reduzida e/ou o objeto que envolve a referida cavidade é mecanicamente reforçado.

[0077] Um aspecto adicional da presente invenção é um método para vedação, deflexão e/ou reforço de uma cavidade ou estrutura oca, caracterizado pelo fato de um elemento compreendendo uma composição termicamente expansível, conforme descrito acima, é introduzido na referida cavidade ou estrutura oca e, subsequentemente, termicamente expandido de modo que a referida cavidade ou estrutura oca é pelo menos parcialmente preenchido pela composição expandida. A temperatura preferida para o processo de expansão térmica está entre 130 °C e 250 °C.

[0078] A invenção é ainda explicada na parte experimental a seguir que, contudo, não deve ser interpretada como limitando ao âmbito da invenção.

Exemplos 1 . Formulação das composições de exemplo 1.1 Composições

[0079] Seis exemplos de composições inventivas (C-1 a C-6) foram preparados e dez composições de referência não inventivas (R-7 e R-16) de acordo com o processo mostrado abaixo. As composições individuais exatas %em peso com base no peso total da respectiva composição individual, estão listadas na Tabela 1 (composições inventivas) e Tabela 2 (composições não inventivas).

Tabela 1: Composições inventivas detalhadas C-1 a C-6 em % em peso de ingredientes com base no peso total das composições.

Tabela 2: Composições d e referência detalhadas não inventivas R-7 e R-16 em % em peso de ingredientes com base no peso total das composições.

[0080] Os detalhes sobre os ingredientes usados nas composições de exemplo da invenção C-1 a C-6 e composições de referência não inventivas R-7 a R-16 aqui descritos estão listados na Tabela 3.

Tabela 3: Detalhes em ingredientes e os seus nomes comerciais utilizados nos exemplos de composições inventivas e não inventivas neste documento. Note-se que o polímero P compreende dois polímeros P1 e P2 como uma mistura.

1.2 Mistura e processo de moldagem

[0081] Todas as composições de exemplo inventivas e não inventivas descritas neste documento foram preparadas de acordo com o procedimento seguinte:

[0082] Numa primeira etapa, o polímero P, o promotor de adesão e auxiliar de dispersão foram misturados e fundidos a 95 °C com uma velocidade de mistura de 50 rpm (rotações por minuto) durante 10 min (minutos). Após isso, adicionou-se metade da quantidade do ativador durante 1 min e a mistura foi continuada durante 4 min a 50 rpm. A mistura foi mantida a 20 rpm durante 5 min até a mistura arrefecida até 95 ° C.

[0083] Após isso, o agente de expansão, acrilato A e a segunda metade da quantidade do ativador foram adicionados durante 1 min, seguido de mistura a 50 rpm durante 1 min.

[0084] Finalmente, o peróxido foi adicionado durante 1 min e a mistura foi continuada durante 2 min a 50 rpm.

[0085] As misturas foram moldadas a uma temperatura de 90 °C e uma pressão de 60 bar durante 15 s (segundos) em formatos de ensaio com uma dimensão de 25 x 25 x 3 mm (milímetros). Esses formatos de ensaio foram arrefecidos até à temperatura ambiente (23 °C) e utilizados para a expansão posteriormente descrita e experimentos de teste de flambagem.

2 Teste das composições de exemplo 2.1 Estabilidade de expansão

[0086] Estabilidade de expansão foi testada em todas as amostras por tratamento de calor das amostras individuais a várias temperaturas durante 30 minutos num forno. As temperaturas e magnitude de expansão (em % com base no volume original antes da expansão) às temperaturas correspondentes estão apresentadas na Tabela 4 para as composições da invenção e na Tabela 5 para as composições de referência não inventivas.

[0087] As expansões foram quantificadas para cada amostra, medindo a densidade antes e depois da expansão. As densidades foram determinadas de acordo com a norma DIN EN ISO 1183 usando o método de imersão em água (princípio de Arquimedes) em água deionizada e uma balança de precisão para medir a massa.

[0088] A estabilidade de expansão pode ser estimada pela comparação da expansão de uma amostra a diferentes temperaturas. Para que o sistema usado nos exemplos de composições, a temperatura de ativação é recomendada no intervalo de 175 °C. No entanto, devido aos gradientes de temperatura acima mencionados, sob condições realistas, é aconselhável investigar as temperaturas acima e abaixo da faixa recomendada. A Tabela 4 lista as expansões das amostras de composição da invenção a 165 °C, 175 °C, 195 °C e 205 °C. A Tabela 5 lista os valores correspondentes das amostras de referência não inventiva.

[0089] As Tabelas 4 e 5 mostram, além disso, a proporção de equivalentes de peróxido para equivalentes de acrilato (razão equivalente, EQ) e a relação em peso de peróxido de acrilato para cada composição da amostra. Equivalente aqui significa o número de grupos funcionais de oxigênio (ou peróxido de função acrilato) de uma dada massa da amostra em mol ou, em outras palavras, o peso do ingrediente utilizado dividido pelo seu peso equivalente. O peso equivalente e equivalentes são termos conhecidos aos versados na técnica em química de polímeros e formulação.

Tabela 4: Expansão térmica volumétrica (em%) da composição da invenção, amostras C-1 a C-6 em diferentes temperaturas. A tabela também mostra a razão de equivalentes de peróxido a equivalentes de acrilato e a razão em peso de peróxido de acrilato para cada composição da amostra.

Tabela 5: Expansão térmica volumétrica (em %) da composição não inventiva de amostras R-7 e R-16 em diferentes temperaturas. A tabela também mostra a razão de equivalentes de peróxido a equivalentes de acrilato e a razão em peso de peróxido de acrilato para cada composição da amostra.

[0090] As expansões são comparáveis com os valores de expansão entre 1500% e 2000% para todas as amostras testadas e não inventivas da invenção, excepto principalmente por R-7, que não continha o peróxido e, por conseguinte, não pode formar uma estrutura estável após a expansão. O exemplo de referência R-14 exibiu uma expansão estável através da faixa de temperatura estudada, mas o desempenho de expansão em si foi ruim (<500%). Embora a razão equivalente e a razão de peso de acrilato e peróxido estivessem dentro dos limites inventivos em R-14, a quantidade absoluta de acrilato (em % de peso) não estava. R-10 também exibiu uma expansão ligeiramente inferior (<1500%), devido a razões desfavoráveis de acrilato A e peróxido. Isto demonstra a importância de se ajustar cuidadosamente os componentes essenciais da composição da invenção dentro dos limites indicados.

2.2 Deformação

[0091] Para além do comportamento de expansão, um outro aspecto importante das composições termicamente expansíveis é a deformação. A deformação descreve a expansão irregular levando a saliências, torções ou distorções no material expandido devido à concorrência desfavorável de reações de expansão térmica e de reticulação no material. Este efeito é geralmente mais pronunciado a temperaturas mais elevadas.

[0092] A deformação foi quantificada em todas as amostras por meio de uma escala Vernier para determinar a altura máxima após expansão de uma amostra de 25 x 25 x 3 mm e em seguida pela determinação da retenção de altura (em %) das amostras a 175 °C em comparação com as amostras de temperaturas mais altas a 205 °C. Tais altas temperaturas e gradientes de temperatura pronunciados podem facilmente estar presentes em condições realistas, por exemplo, na fabricação de automóveis. As composições ideais exibem 100% (sem deformação) e expansão uniforme ao longo de toda a faixa de temperatura.

[0093] As condições de expansão eram de 30 minutos em um forno a 165 °C, 175 °C, 195 °C ou 205 °C. Os resultados são mostrados na Tabela 6 (para as composições inventivas C-1 a C-6) e Tabela 7 (para as composições de referência não-inventivas R-7 a R-16).

Tabela 6: Altura máxima da amostra após a expansão térmica (em mm) de amostras de composição da invenção a diferentes temperaturas e valores de distorção em 205/175 °C (em %). A tabela também mostra a razão de equivalentes de peróxido a equivalentes de acrilato e a razão em peso de peróxido de acrilato para cada composição da amostra.

Tabela 7: Altura máxima da amostra após expansão térmica (em mm) das amostras de composição de referência em diferentes temperaturas e valores de deformação para 205/175 °C (em%) de todas as amostras. A tabela também mostra a razão de equivalentes de peróxido a equivalentes de acrilato e a razão em peso de peróxido de acrilato para cada composição da amostra.

[0094] Os dados de deformação nas Tabelas 6 e 7 mostram, evidentemente, que as composições inventivas C-1 a C-6 exibem um comportamento de deformação muito melhor do que todos os exemplos de referência. Todos os exemplos de acordo com a presente invenção exibem uma deformação máxima de +/- 12% (na maioria dos casos menos de 10% de desvio) ou menos, enquanto que os exemplos de referência mostram um comportamento de deformação muito mais pronunciado com pelo menos 25% e até 150% de desvio (R-12).

[0095] 2.3 Influência do polímero P

[0096] A fim de demonstrar a importância do polímero P para a composição da invenção, uma série de experiências foram realizadas com variação do polímero P.

[0097] Os detalhes das composições são dados na Tabela 8. O procedimento de mistura e moldagem para estas composições foi sempre idêntico ao descrito acima para as outras composições sob o parágrafo 1.2. Todos os ingredientes para além do polímero P são nestes exemplos idênticos aqueles enumerados na Tabela 3. O polímero P0 é EVA com 28 % em peso demonômero de acetato de vinil e um índice de fluidez (MFI) de 43 g/10 min (ATSM D1238), o polímero P1 é EVA com 18 % em peso demonômero de acetato de vinil e um índice de fluidez (MFI) de 150 g/10 min (ATSM D1238), o polímero P2 é EVA com 28 %em peso demonômero de acetato de vini e um MFI de 6 g/10 min (ATSM D1238).

Tabela 8: Composição inventiva detalhada C-2 e composições não- inventivas R-17 a R-19 em % em peso de ingredientes com base no peso total das composições.

[0098] Estabilidade de expansão de composições C-2 e R-17 a R-19 foi testado de acordo com o procedimento descrito acima no parágrafo 2.1. Os resultados são mostrados na Tabela 9.

Tabela 9: Expansão térmica volumétrica (em %) da composição inventiva C-2 e amostras não inventivas R-17 e R-19 em diferentes temperaturas. A tabela também mostra a razão de equivalentes de peróxido a equivalentes de acrilato e a razão em peso de peróxido de acrilato para cada composição da amostra.

[0099] Os dados na Tabela 9 mostram que nesta série, apenas a composição inventiva C-2, utilizando uma combinação de polímero P1 e P2 exibe comportamento de expansão essencialmente constante ao longo de uma vasta faixa de temperaturas. As composições não-inventivas R-17 e R- 19 mostram expansão mais pobre, especialmente a baixas e, mais ainda, a altas temperaturas, o R-18 não produzindo espuma estável em nenhum momento.

[0100] A deformação foi testada para as composições C-2 e R-17 a R-19, de acordo com o procedimento detalhado no parágrafo 2.2. Os resultados são mostrados na Tabela 10.

Tabela 10: Altura máxima da amostra após a expansão térmica (em mm) das amostras de composição inventiva C-2 e composições não- inventivas R-17 a R-19 em diferentes temperaturas e valores de deformação para 205/175 °C (em %). A tabela também mostra a razão de equivalentes de peróxido a equivalentes de acrilato e a razão em peso de peróxido de acrilato para cada composição da amostra.

[0101] A deformação foi muito pronunciada para R-17, com expansão insuficiente a 205 °C. R-19 mostrou deformação aceitável, mas a expansão não foi uniforme ao longo de todo o intervalo de temperatura (ver Tabela 9). R-18 não produziu espuma estável, e, portanto, não pode ser medida. Apenas C-2 nesta série produziu uma expansão de espuma estável e uniforme e mostrou deformação negligenciável.

[0102] Claro que a presente invenção não está limitada aos exemplos descritos neste documento, que apenas ilustra o princípio geral da presente invenção ou modalidades selecionadas. Uma pessoa versada na técnica perceberia, todavia, que determinadas modalidades estariam conforme os ensinamentos da presente invenção. Por essa razão, as reivindicações a seguir devem ser estudadas para determinar o verdadeiro escopo e teor da invenção.

Claims

1. Composição termicamente expansível compreendendo: (a) pelo menos um polímero P, reticulado por peróxido, e (b) entre 1 % em peso e 2,5 % em peso, com base no peso total da composição, de pelo menos um acrilato A, e (c) entre 0,2 % em peso e 2,5 % em peso, com base no peso total da composição, de pelo menos um peróxido, e (d) pelo menos um agente de expansão, caracterizada pelo fato de que a razão equivalente do referido peróxido para o referido acrilato A é de entre 0,01 e 0,5, e a razão em peso do referido peróxido para o referido acrilato A é inferior a 0,33 e o referido polímero P consiste essencialmente de pelo menos dois polímeros P1 e P2, em que P1 apresenta um índice de fluidez (MFI) de entre 100 e 200 g/10 min e P2 exibe um índice de fluidez de entre 0,1 e 60 g/10 min, em que o MFI é determinado por ASTM D1238, e a razão em peso dos dois polímeros P1:P2 na composição é de 0,7 a 1,3, e dito polímero P consiste de polímeros de acetato de etileno-vinil (EVA).

2. Composição termicamente expansível, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que a referida razão equivalente do referido peróxido em relação ao referido acrilato A está entre 0,13 e 0,41.

3. Composição termicamente expansível, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 2, caracterizada pelo fato de que a referida composição compreende o referido polímero P com uma quantidade de entre 60 % em peso e 80% em peso com base no peso total da composição e/ou o referido agente de expansão com uma quantidade de entre 2% em peso e 15% em peso, com base no peso total da composição.

4. Composição termicamente expansível, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizada pelo fato de que o referido acrilato A compreende ou consiste essencialmente de um acrilato poli funcional com uma funcionalidade de acrilato de pelo menos 2.

5. Composição termicamente expansível, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizada pelo fato de que o referido peróxido é anexado a ou depositado em um material de suporte sólido.

6. Composição termicamente expansível, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizada pelo fato de que a composição compreende um ativador para o referido agente de expansão com uma quantidade de entre 2 % em peso e 10% em peso, com base no peso total da composição.

7. Elemento difusor e/ou de reforço para estruturas ocas, caracterizado pelo fato de compreender uma composição termicamente expansível, conforme definido em qualquer uma das reivindicações de 1 a 6.

8. Elemento difusor e/ou de reforço para estruturas ocas, caracterizado pelo fato de consistir essencialmente uma composição termicamente expansível, conforme definido em qualquer uma das reivindicações de 1 a 6.

9. Elemento difusor e/ou de reforço, de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de compreender um transportador sobre o qual a composição termicamente expansível é depositada ou anexada, em que o referido transportador é feito de um material termoplástico.

10. Processo para fabricação de elemento difusor e/ou de reforço, conforme definido na reivindicação 9, caracterizado pelo fato de que a composição termicamente expansível está sobre o transportador moldado por injeção.

11. Processo para fabricação de elemento difusor e/ou de reforço, de conforme definido na reivindicação 9, caracterizado pelo fato de que a composição termicamente expansível está co-extrudada com o transportador.

12. Uso do elemento difusor e/ou de reforço, conforme definido em qualquer uma das reivindicações de 7 a 9, caracterizado pelo fato de ser para vedar, defletir ou reforçar uma cavidade ou uma estrutura oca de um veículo de terra, água ou ar, e/ou uma cavidade de um edifício de modo que a transmissão de ruído, vibração, umidade, e/ou de calor é reduzida, e/ou o objeto que envolve a referida cavidade é mecanicamente reforçado.

13. Método para vedação, deflexão e/ou reforço de uma cavidade ou estrutura oca, caracterizado pelo fato de que um elemento compreendendo uma composição termicamente expansível, conforme definido em qualquer uma das reivindicações de 1 a 6, é introduzido na referida cavidade ou estrutura oca e, subsequentemente, termicamente expandido de modo que a referida cavidade ou estrutura oca é pelo menos parcialmente preenchido pela composição expandida.