BR112021005189A2 - composição de poliamida, usos e peça moldada - Google Patents

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Abstract

COMPOSIÇÕES DE POLIAMIDA, USOS E PEÇA MOLDADA. O presente pedido refere-se a uma composição de poliamida (P), compreendendo fibras de vidro planas específicas (B) com forma alongada tendo uma área de seção transversal não circular. A composição de poliamida (P), é vantajosamente utilizada para a produção de peças moldadas. A invenção também se refere ao uso de peças moldadas obteníveis por moldagem da composição de poliamida (P), para produzir peças mecânicas. As peças moldadas são caracterizadas por terem propriedades de resistência à fadiga melhoradas. Em uma forma de realização, a invenção também se refere a uma composição de poliamida (P), compreendendo PA 6.6 como poliamida (A) e fibras de vidro planas (B) conforme definida nas reivindicações e relatório descritivo.

Description

, USOS
[001] A presente invenção refere-se a composições de poliamida compreendendo pelo menos uma poliamida e pelo menos uma fibra de vidro plana como enchimento de reforço.
ANTECEDENTES DA INVENÇÃO
[002] Composições de poliamida são frequentemente utilizadas para materiais de construção técnica, uma vez que exibem boa tenacidade, rigidez e resistência ao calor, ou seja, retenção de alto desempenho de propriedades mecânicas, como resistência à tração (TS) à quebra e resistência ao impacto Charpy após envelhecimento térmico, alta temperatura de distorção térmica (HDT) e distorção mínima durante a moldagem por injeção. As áreas de aplicação dessas composições de poliamida incluem, por exemplo, peças internas e externas no setor automotivo e na área de outros meios de transporte, materiais de habitação para aparelhos e equipamentos para telecomunicações, eletrônicos de entretenimento, eletrodomésticos, equipamentos de engenharia mecânica e equipamentos no campo de aquecimento e peças de jejum para instalações.
[003] Para exibir as excelentes propriedades mecânicas, ou seja, alta rigidez e excelente tenacidade, além de boa resistência ao calor, as composições de poliamida compreendem, além das resinas de poliamida, cargas de reforço, como as fibras de vidro (GF).
[004] A resistência à fadiga é uma propriedade importante das composições de poliamida reforçada com fibras de vidro curtas para inúmeras aplicações nos setores automotivo, elétrico e eletrônico (E/ E), bens de consumo e industriais. Composições de poliamida reforçada com fibra de vidro podem ser moldadas em peças por moldagem por injeção, extrusão, moldagem por sopro, etc. Exemplos de aplicações onde uma boa resistência à fadiga é necessária (sob solicitações variáveis, incluindo pressão pulsante) são: montagens de motor, turbocompressores, ar automotivo, refrigerante e circuitos de óleo, ou bombas, medidores de água, dispositivos esportivos, etc.
[005] No entanto, em composições de poliamida, a resistência à fadiga é tipicamente reduzida pela plastificação devido à absorção de umidade e pelo aumento da temperatura. Por esta razão, melhorar o comportamento da resistência à fadiga das composições de poliamida é uma questão chave. Hoje, este problema é tipicamente abordado pela adição de maiores quantidades de fibras de vidro às composições de poliamida ou pela modificação da natureza química da resina de poliamida.
[006] As fibras de vidro usadas nas composições de poliamida podem ter uma seção transversal circular, também chamada de fibras de vidro padrão (normal, redonda), conforme descritas por exemplo em US 2007/0117910 ou US 2014/0275367, ou uma seção transversal não circular e, em particular, como fibras de vidro planas.
[007] As fibras de vidro planas podem ser usadas para reforçar uma composição de poliamida no lugar de fibras de vidro padrão com uma seção transversal circular, uma vez que as fibras de vidro planas com uma seção transversal cujo eixo principal e eixo menor têm valores diferentes permitem maior densidade de empacotamento em altos graus de reforço, resultando em maior m dulo de elasticidade a flex o, maior resistência mecânica, especialmente ao longo da direção da fibra e, assim, melhorar as resistências mecânicas e a estabilidade dimensional dos artigos produzidos usando a composição de poliamida devido às referidas vantagens geométricas do que as fibras de vidro padrão.
[008] As fibras de vidro têm de ser incorporadas na composição de poliamida em quantidade suficiente para cumprir os requisitos mecânicos mencionados acima.
[009] O documento US 2016/0053091 fornece uma composição de resina de poliamida reforçada com fibra de vidro que pode produzir um produto moldado com alta propriedade antivibração ou, em outras palavras, tendo frequência de ressonância muito alta e tendo, por necessidade, excelente solidez de cor resistente às intempéries. A composição de resina de poliamida reforçada com fibra de vidro, compreendendo uma resina de poliamida (A) constituída de poliamida alifática (a1) e poliamida contendo componente aromático (a2) e fibras de vidro (B) tendo uma área de seção transversal de 1,5 a 5,0 × 10-6 cm 2, em que a razão em peso da resina de poliamida (A) para as fibras de vidro (B) [(A):(B)] é de 20:80 a 35:65 e a razão em peso da poliamida alifática (a1) para a poliamida contendo o componente aromático (a2) [(a1):(a2)] é de 5:95 a 95:5. A composição de resina de poliamida reforçada com fibras de vidro pode compreender ainda negro de fumo (C) em uma quantidade de no máximo 5% em peso.
[0010] O documento US 2015/0291795 refere-se a uma composição de moldagem de poliamida que compreende uma poliamida amorfa, uma poliamida alifática parcialmente cristalina e fibras de vidro para reforço.
Além disso, a composição de moldagem de poliamida de acordo com a invenção compreende uma poliamida feita de uma diamina cicloalifática e um ácido graxo dimerizado. As composições de moldagem de poliamida são utilizadas na produção de componentes elétricos ou eletrônicos, invólucros ou componentes de invólucros.
[0011] O documento US 2011/0240930 divulga materiais de moldagem de poliamida reforçada que compreende: (A) 0 a 60% em peso de, pelo menos, uma poliamida alifática parcialmente cristalina com uma viscosidade de solução de rel menor do que 1,9, (B) 0 a 60% em peso de pelo menos uma poliamida amorfa ou microcristalina, em que os componentes (A) e (B) cumprem a condição: (A) + (B) = 20 a 60% em peso e que, no caso de uma mistura de componentes (A) e (B), pelo menos 50 partes em peso de blocos alifáticos (A)
estão presentes na mistura e um componente de enchimento, compreendendo: (C) 40 a 80% em peso de fibras de vidro planas com forma alongada, e as fibras de vidro têm uma área de seção transversal não circular e uma razão em tamanho do eixo da seção transversal principal para o eixo da seção transversal secundária entre 2 a 5, particularmente entre 3 e 4. Comprimentos médios da fibra de vidro no material de moldagem de 350 µm são relatados.
[0012] O documento EP 0 246 620 refere-se a um peça moldada de resina reforçada com fibra vidro de que compreende uma resina termoplástica reforçada com fibras de vidro possuindo seção transversal não circular alongada.
As resinas termoplásticas utilizáveis incluem PP (polipropileno), AS (acrilonitrila- estireno), ABS (acrilonitrila-butadieno-estireno), PBT (polibutileno tereftalato), PET (polietileno tereftalato), PA (poliamida), PC (policarbonato), POM (poliacetal), PPO (óxido de polifenileno), PPS (sulfureto de polifenileno), PES (polietersulfona), PEEK (poliéteretercetona). A fibra de vidro está preferencialmente presente na composição de 10 a 70% em peso e tem uma razão de aspecto (= comprimento do eixo maior/ comprimento do eixo menor da seção transversal não circular alongada) de 1,5 a 10. É relatado que o uso de fibras de vidro com seção transversal não circular alongada permite aumentar a resistência mecânica da peça moldada, aumentando o teor de fibra de vidro. O comprimento da fibra de vidro é determinado como comprimento médio em volume.
DESCRIÇÃO RESUMIDA DA INVENÇÃO
[0013] A invenção se refere a uma composição de poliamida (P) para a produção de peças moldadas, em que a composição de poliamida (P) compreende (ou consiste em): (a) 25 a 85% em peso, de preferência 30 a 80% em peso, mais preferencialmente 30 a 75% em peso e, em particular, 35 a 70% em peso, com base no peso total da composição de poliamida (P), de pelo menos uma poliamida (A); (b) 15 a 75% em peso, de preferência 20 a 70% em peso, mais preferencialmente 25 a 70% em peso, e em particular 30 a 65% em peso, com base no peso total da composição de poliamida (P), de pelo menos uma fibra de vidro plana (B) com forma alongada tendo uma área de seção transversal não circular;
(c) 0 a 30% em peso, com base no peso total da composição de poliamida (P), de pelo menos um agente de reforço (C) diferente da fibra de vidro plana (B),
(d) 0 a 30% em peso, com base no peso total da composição de poliamida (P), de pelo menos um aditivo (D);
em que a pelo menos uma poliamida tem um índice de viscosidade (VN) na faixa de 80 a 200 ml/ g, preferencialmente 85 a 160 ml/ g;
a pelo menos uma fibra de vidro plana (B) como compreendida na composição de poliamida final (P) é definida pelo seguinte parâmetro:
(i) a razão de aspecto do comprimento do eixo da seção transversal principal w para o comprimento do eixo da seção transversal secundária d da área da seção transversal não circular da fibra de vidro plana
(B) é de 1,5 a 10, de preferência de > 3 a 10;
(ii) o comprimento médio Lz da fibra de vidro plana (B), definido pela seguinte fórmula (1), tem um valor mínimo de 400 µm, de preferência 450 µm, e de preferência um valor máximo de 700 µm:
(1),
em que: Li é o comprimento da maior dimensão em uma das direções espaciais de uma fração da fibra de vidro plana (B) na composição de poliamida final (P),
ni é o número de fibras de vidro planas (B) tendo o comprimento Li, n é o número total de fibras de vidro planas (B), e i é um número inteiro de 1 a e (iii) a razão entre a dimensão mais longa média Ln, definida pela seguinte fórmula (2), da fibra de vidro plana (B) e a dimensão mais curta média d da fibra de vidro plana (B) é, em particular 45: (2), em que: Li é o comprimento da maior dimensão em uma das direções espaciais de uma fração da fibra de vidro plana (B) na composição de poliamida final (P), ni é o número de fibras de vidro planas (B) tendo o comprimento Li, n é o número total de fibras de vidro planas (B), i é um número inteiro de 1 a , e d é o comprimento da menor dimensão em uma das direções espaciais de uma fração da fibra de vidro plana (B).
[0014] Foi surpreendentemente descoberto pelos presentes inventores que a composição de poliamida (P) de acordo com a presente invenção pode ser utilizada com vantagem para a produção de peças moldadas que exibem propriedades de resistência à fadiga melhoradas. Assim, em um aspecto preferido, a invenção se refere ao uso da composição de poliamida (P) como descrita acima, em particular para a produção de peças moldadas, em que as peças moldadas são submetidas a cargas oscilatórias de amplitude variável, frequência variável, cargas de pressão variável e/ ou temperatura variável em diferentes condições de umidade durante seu uso.
[0015] Foi surpreendentemente descoberto que o uso de fibras de vidro planas (B) em composições de poliamida (P) permite aumentar significativamente a resistência à fadiga de composições de poliamida (P) em teores de fibra de vidro iguais, ou seja, sem a necessidade de aumentar a carga de fibra de vidro ou modificar a natureza da poliamida (A). Além disso, a melhoria na resistência à fadiga é amplamente independente da orientação das fibras de vidro planas (B) na peça moldada, o que permite que os projetistas tenham uma melhor otimização das propriedades mecânicas da peça final.
BREVE DESCRIÇÃO DAS FIGURAS
[0016] A Figura 1 representa a geometria da placa, portas e canais usados para a preparação do corpo de prova do exemplo e exemplos comparativos relatados neste documento.
[0017] A Figura 2 mostra a forma do corpo de prova obtido que foi usado nos testes de resistência à fadiga.
[0018] A Figura 3 mostra a influência das fibras de vidro planas (B) presentes nas composições de poliamida (P) sobre a resistência à fadiga NR (representadas no eixo das abcissas (eixo x)) a ângulos de usinagem de 0° (curva 11) e 90° (curva 21) em diferentes forças de teste (tensão nominal máxima S dada em MPa e representada no eixo das ordenadas (eixo y)) em comparação com composições de poliamida compreendendo a mesma quantidade de fibras de vidro padrão (curvas 12 e 22, respectivamente). Faz-se referência ao Exemplo 1 e Exemplo Comparativo 1 de acordo com a Tabela 4. A curva 11 representa a resistência à fadiga NR do Exemplo 1 de acordo com a Tabela 4, a um ângulo de usinagem de 0° a 90, 95 e 100 MPa. A curva 12 representa a resistência à fadiga NR do Exemplo Comparativo 1 de acordo com a Tabela 4, a um ângulo de usinagem de 0° a 90, 95 e 100 MPa. A curva 21 representa a resistência à fadiga NR do Exemplo 1 de acordo com a Tabela 4, a um ângulo de usinagem de 90° em 45, 50 e 55 MPa. A curva 22 representa a resistência à fadiga NR do Exemplo Comparativo 1 de acordo com a Tabela 4, a um ângulo de usinagem de 0° a 45, 50 e 55 MPa.
[0019] A Figura 4 representa as dimensões das fibras de vidro planas (B), exemplificadas por uma fibra de vidro plana (B) com uma seção transversal elíptica. Cada fibra de vidro plana (B) tem um certo comprimento L.
L representa o comprimento da maior dimensão em uma das direções espaciais de uma fração de cada fibra de vidro plana (B). O comprimento L da fibra de vidro plana (B) como compreendida na composição de poliamida final (P) é determinado por diferentes aspectos, incluindo seu comprimento da fibra no início do processo de composição, o tipo e a quantidade de fibras de vidro, o tipo e projeto do dispositivo de mistura (por exemplo, pelo perfil da rosca da extrusora, se uma extrusora for usada) e pelas condições de processamento. Cada fibra de vidro plana (B) tem uma seção transversal que é caracterizada por seu eixo transversal principal w e seu eixo transversal secundário d.
Normalmente, o eixo da seção transversal principal w é maior ou igual ao eixo da seção transversal secundária d, e L w d. O eixo da seção transversal principal w representa o comprimento da maior dimensão da seção transversal da fibra de vidro plana (B). O eixo da seção transversal secundária d representa o comprimento da menor dimensão em uma das direções espaciais de uma fração da fibra de vidro plana (B). O comprimento do eixo transversal principal w e o comprimento do eixo transversal secundário d normalmente não são afetados pelos processos de composição.
[0020] A Figura 5a representa a área da seção transversal de uma fibra de vidro plana (B). A fibra de vidro plana (B) tem um comprimento médio do eixo transversal principal w de 28 µm, um comprimento médio do eixo transversal secundário d de 7 µm e uma razão de aspecto resultante de 1:4. Estas fibras de vidro foram utilizadas nos exemplos (indicadas como Flat GF-1).
[0021] A Figura 5b representa a área da seção transversal de uma fibra de vidro plana alternativa (B). As fibras de vidro planas (B) têm um comprimento médio do eixo da seção transversal principal w de 27 µm, um comprimento médio do eixo da seção transversal secundária d de 9 µm e uma razão de aspecto resultante de 1:3. Essas fibras de vidro foram usadas nos exemplos (indicadas como Flat GF-2).
DESCRIÇÃO DETALHADA DA INVENÇÃO
[0022] No presente documento, as seguintes definições se aplicam.
[0023] Em geral, as poliamidas devem ser entendidas como significando polímeros que são derivados de ácidos dicarboxílicos, diaminas, ácidos aminocarboxílicos e/ ou lactamas. Eles podem ser homo- ou copolímeros, bem como misturas de polímeros, isto é, misturas de pelo menos duas poliamidas diferentes.
[0024] O significado do termo poliamida semicristalina é conhecido por um técnico no assunto. Normalmente, o termo se destina a denotar uma poliamida compreendendo uma porção cristalizável e uma amorfa no esqueleto, ou seja, um material polimérico amorfo que contém cadeias emaranhadas aleatoriamente e um material cristalino que contém domínios nos quais as cadeias poliméricas são empacotadas em uma matriz ordenada, onde esses domínios cristalinos são incorporados em uma porção de matriz de polímero amorfo. Em particular, a poliamida semicristalina no estado sólido contém uma fração de domínios poliméricos cristalinos regularmente organizados nos quais as cadeias de polímero são empacotadas em uma matriz ordenada (por exemplo, lamelas, esferulitas). Os domínios cristalinos coexistem com uma fração de domínios poliméricos amorfos não cristalizados. A fração semicristalina mostra uma faixa de ponto de fusão e cristalização, e uma entalpia de fusão e de cristalização também. Esses valores podem ser facilmente detectados por especialistas na área, por exemplo, por análise DSC. A fase amorfa não mostra nenhum ponto de fusão ou cristalização ou entalpia.
[0025] Tal como aqui utilizado, as formas singulares um , uma e o/ a incluem referências singulares e plurais, a menos que o contexto dite claramente o contrário. A título de exemplo, um aditivo significa um aditivo ou mais de um aditivo.
[0026] Os termos compreendendo , compreende e compreendido por , como aqui utilizados, são sinônimos de incluindo , inclui ou contendo , contém e são inclusivos ou abertos e não excluem membros elementos ou etapas do método adicionais, não citados. Será apreciado que os termos compreendendo , compreende e compreendido por , conforme usados aqui, compreendem os termos consistindo em , consiste e consiste em .
[0027] Conforme usado neste documento, os termos % em peso , -% , porcentagem em peso ou percentagem em peso são usados indistintamente.
[0028] A citação de intervalos numéricos por pontos finais inclui todos os números inteiros e, quando apropriado, as frações incluídas nesse intervalo (por exemplo, 1 a 5 pode incluir 1, 2, 3, 4 quando se refere a, por exemplo, uma série de elementos, e também pode incluem 1,5, 2, 2,75 e 3,80, quando se referem a, por exemplo, medições). A citação dos pontos finais também inclui os próprios valores dos pontos finais (por exemplo, de 1,0 a 5,0 inclui 1,0 e 5,0). Qualquer intervalo numérico recitado neste documento se destina a incluir todas as subfaixas subsumidas nela.
[0029] Nas seguintes passagens, diferentes alternativas, formas de realização e variantes da invenção são definidas em mais detalhes. Cada alternativa e forma de realização assim definida pode ser combinada com qualquer outra alternativa e forma de realização, e isso para cada variante, a menos que seja claramente indicado o contrário ou claramente incompatível quando a faixa de valor de um mesmo parâmetro é separada. Em particular, qualquer característica indicada como sendo preferida ou vantajosa pode ser combinada com qualquer outra característica ou características indicadas como sendo preferida(s) ou vantajosa(s).
[0030] Além disso, os recursos, estruturas ou características particulares descritos na presente descrição podem ser combinados de qualquer maneira adequada, como seria aparente para um técnico no assunto a partir desta divulgação, em uma ou mais formas de realização. Além disso, embora algumas formas de realização aqui descritas incluam algumas, mas não outras características incluídas em outras formas de realização, as combinações de características de diferentes formas de realização devem estar dentro do escopo da invenção e formar diferentes formas de realização, como seria entendido pelos técnicos no assunto.
[0031] De acordo com a presente invenção, a composição de poliamida (P) compreende 25% em peso a 85% em peso, com base no peso total da composição de poliamida (P), de pelo menos uma poliamida (A). De preferência, a composição de poliamida (P) compreende 30 a 80% em peso, mais preferencialmente 30 a 75% em peso, mais preferencialmente 35 a 70% em peso, com base no peso total da composição de poliamida (P), da poliamida (A).
[0032] A poliamida (A) tem um índice de viscosidade (VN) medido de acordo com ISO 307 de 80 a 200 ml/ g, 82 a 180 ml/ g, mais preferencialmente de 85 a 160 ml/ g, ainda mais preferencialmente de 86 a 140 ml/ g, e em particular de 87 a 130 ml/ g. O método de medição padrão ISO 307 determina o índice de viscosidade de uma poliamida como uma solução de 0,005 g/ ml em 90% em peso de ácido fórmico a 25 °C.
[0033] A pelo menos uma poliamida (A) pode incluir homo- e/ ou copolímeros derivados de ácidos dicarboxílicos alifáticos, cicloalifáticos e/ ou aromáticos, diaminas, ácidos aminocarboxílicos e/ ou lactamas. A pelo menos uma poliamida pode ser cristalina, semicristalina ou amorfa. A composição de poliamida (P) de acordo com a invenção pode compreender apenas uma poliamida (A) ou uma mistura de pelo menos duas poliamidas (A). Em uma forma de realização preferida, a composição de poliamida (P) compreende apenas uma poliamida (A). Em uma forma de realização preferida alternativa, a composição de poliamida (P) compreende pelo menos duas poliamidas diferentes (A).
[0034] A poliamida (A) pode ser obtida, por exemplo, através da reação de policondensação por fusão de pelo menos um ácido dicarboxílico e pelo menos uma diamina na composição de poliamida estequiométrica (P). Alternativamente, um sal do ácido dicarboxílico e a diamina podem ser preparados como uma primeira etapa, em seguida, alimentados em um equipamento de policondensação para obter a poliamida (A), de acordo com uma das tecnologias bem conhecidas pelos técnicos no assunto (por exemplo, conforme descrito em Nylon Plastics Handbook, editado por Melvin Kohan, Hanser Verlag, 1995).
[0035] Em uma forma de realização da invenção, a pelo menos uma poliamida (A) pode incluir homopolímeros derivados de ácidos dicarboxílicos alifáticos e diaminas alifáticas. Alternativamente, um sal do ácido dicarboxílico alifático e a diamina alifática podem ser usados para a preparação.
[0036] Em uma forma de realização alternativa da invenção, a pelo menos uma poliamida (A) pode incluir homopolímeros derivados de ácidos dicarboxílicos aromáticos e diaminas alifáticas. Alternativamente, um sal do ácido dicarboxílico aromático e a diamina alifática podem ser usados para a preparação.
[0037] Em uma outra forma de realização alternativa da invenção, a pelo menos uma poliamida (A) pode incluir homopolímeros derivados de ácidos dicarboxílicos cicloalifáticos e diaminas alifáticas. Alternativamente, um sal do ácido dicarboxílico cicloalifático e a diamina alifática podem ser usados para a preparação.
[0038] Em uma forma de realização da invenção, a pelo menos uma poliamida (A) pode incluir uma poliamida amorfa ou semicristalina. Em uma forma de realização preferida, a poliamida (A) inclui pelo menos uma poliamida semicristalina.
[0039] Em uma forma de realização da invenção, a pelo menos uma poliamida (A) pode incluir uma poliamida semicristalina alifática ou semi- aromática. Em uma forma de realização preferencial, a poliamida (A) inclui pelo menos uma poliamida semicristalina alifática.
[0040] Pode ser feita menção, como um exemplo de uma poliamida (A) que pode ser adequada para a invenção, de poliamida 6, poliamida 6,6, poliamida 11, poliamida 12, poliamida 4.6; poliamida 6.10; poliamida 6.12; poliamida 10.10, poliamida 10.12, poliamida 12.12 e 6.36; poliamidas semi- aromáticas incluindo poliamidas obtidas a partir de xilileno diaminas, tais como meta-xilileno diamina (MXD), em particular poliamida MXD.6 e poliamida MXD.10, poliftalamidas obtidas a partir de ácido tereftálico e/ ou isoftálico, tais como copoliamida 6.6/6.T, poliamida 4/T e copolímeros, poliamida 9.T, copoliamida 6.I/6.T, copoliamidas contendo ácido tereftálico e metil- pentametilenodiamina (MPMD), tais como poliamida MPMD/T e poliamida
6.T/MPMD/T e seus copolímeros e ligas.
[0041] De acordo com uma forma de realização da invenção, a poliamida é escolhida a partir de poliamida 6, poliamida 6.6, e seus copolímeros ou misturas com eles próprios ou com outras poliamidas. Assim, nesta forma de realização da invenção, a poliamida (A) compreende pelo menos uma poliamida selecionada a partir de poliamida 6 e poliamida 6.6. Em uma forma de realização preferida da invenção, a poliamida (A) compreende pelo menos poliamida 6.6. Em uma forma de realização alternativa preferida da invenção, a poliamida (A) compreende pelo menos poliamida 6.6 e pelo menos uma poliamida semi- aromática, em particular copoliamida 6.6/ 6.T.
[0042] Em uma forma de realização preferida particular, a composição de poliamida (P) de acordo com a presente invenção compreende poliamida 6 e/ ou poliamida 6.6 (PA 6.6), em particular poliamida 6.6, em uma quantidade de 30 a 85% em peso, com base no peso total da composição de poliamida (P), e preferencialmente não compreende nenhuma outra poliamida além de PA 6.6
[0043] Em uma forma de realização preferida alternativa, a composição de poliamida (P) de acordo com a presente invenção compreende poliamida 6 e/ ou poliamida 6.6 (PA 6.6), em particular poliamida 6.6, em uma quantidade de 30 a 80% em peso, com base no peso total da composição de poliamida (P), e até 5% em peso de pelo menos uma poliamida semi-aromática, em particular até 5% em peso de PA 6.6/ 6.T.
[0044] O ponto de fusão da poliamida (A) pode ser medido por qualquer método conhecido, em particular por ASTM D 3418, isto é, por calorimetria de varredura diferencial (DSC). A poliamida (A) tem preferencialmente um ponto de fusão de 300 °C ou inferior, mais preferencialmente o ponto de fusão está em uma faixa de 200 a 300 °C, mais preferencialmente em uma faixa de 220 a 290 °C, mais preferencialmente em uma faixa de 250 °C a 285 °C.
[0045] A fim de exibir excelentes propriedades de resistência à fadiga, a composição de poliamida (P) compreende adicionalmente 15 a 75% em peso de fibras de vidro planas (B) como enchimento de reforço. Na presente invenção, o termo fibras de vidro planas (B) se destina a denotar fibras de vidro com uma seção transversal não circular. As fibras de vidro planas (B) adequadas para serem utilizadas como enchimento de reforço na composição de poliamida (P) da presente invenção podem ter qualquer seção transversal não circular, tal como uma seção elíptica, seção oblongo-circular, seção retângulo, uma seção em que meias rodadas são conectadas a ambos os lados curtos de um retângulo e a seção do casulo.
[0046] As fibras de vidro planas (B) são caracterizadas por ter uma seção transversal não circular que exibe um eixo transversal principal w e um eixo transversal secundário d, como exemplificado para uma fibra de vidro plana (B) tendo uma seção transversal elíptica na Figura 4. O eixo da seção transversal principal w representa o comprimento da maior dimensão da seção transversal da fibra de vidro plana (B). O eixo da seção transversal secundária d representa o comprimento da menor dimensão em uma das direções espaciais de uma fração da fibra de vidro plana (B). O comprimento do eixo da seção transversal principal w e o comprimento do eixo da seção transversal secundária d normalmente não é substancialmente afetado pelos processos de composição para a preparação da composição de poliamida (P). Assim, dentro da presente invenção, as referências ao comprimento do eixo transversal principal w e ao comprimento do eixo transversal secundário d referem-se ao comprimento do eixo transversal principal w e ao comprimento da seção transversal secundária eixo d das fibras de vidro planas de material de partida (B) que são tipicamente determinados pelos processos de fiação usados para a preparação da fibra de vidro e variam apenas em uma extensão limitada. De preferência, é feita referência aos valores médios numéricos para o comprimento do eixo da seção transversal principal w e do eixo da seção transversal secundária d, a menos que indicado de outra forma. Em contraste, o comprimento L da fibra de vidro plana (B) é significativamente afetado pelo processo de composição e as referências ao comprimento da fibra L e a distribuição do comprimento da fibra referem-se às fibras de vidro (B) como compreendidas na composição de poliamida final, conforme discutido em mais detalhes abaixo.
[0047] Normalmente, o eixo da seção transversal principal w é maior ou igual ao eixo da seção transversal secundária d. A razão de aspecto (= comprimento do eixo transversal principal w / comprimento do eixo transversal secundário d) da referida seção transversal não circular das fibras de vidro planas (B) é em geral de 1,5 a 10, por exemplo de 1,5 a 7,0, ou de 2,5 a 5,5, ou de 2,0 a 6,0, ou de 3,0 a 5,0, vantajosamente de > 3 a 10, de preferência de > 3 a 7, mais preferencialmente de 3,5 a 7, ainda mais preferencialmente de 3,5 a 6, em particular de 3,5 a 5 e mais preferencialmente de 3,5 a 4,5.
[0048] A fibra de vidro plana (B) é ainda caracterizada pelo comprimento médio da fibra Lz como compreendido na composição de poliamida final (P). As fibras de vidro planas (B) podem ser usadas para produzir composições de poliamida (P) de acordo com a presente invenção na forma de feixes de mecha contínuos ou na forma de fios cortados, cujo comprimento é tipicamente de 3 a 10 mm antes do processamento com o constituinte adicional (A), e opcionalmente (C) e/ ou (D), a fim de obter a composição de poliamida (P).
Uma vez que as fibras de vidro planas (B) e o constituinte adicional (A), e opcionalmente (C) e/ ou (D), são introduzidos em um dispositivo de mistura, por exemplo, uma extrusora, as fibras de vidro planas (B) quebram em fibras mais curtas com uma dada distribuição de comprimento determinada pelo tipo e quantidade de fibras de vidro, o comprimento inicial das fibras de vidro, o tipo e desenho do dispositivo de mistura (por exemplo, pelo perfil de rosca da extrusora, se uma extrusora for usada) e pelas condições de processamento. A menos que indicado de outra forma, os parâmetros estruturais dados em relação às fibras de vidro planas (B) neste documento referem-se, portanto, às fibras de vidro planas (B) como compreendidas na composição de poliamida final (P), isto é, após ser realizado o processamento dos constituintes (A), (B), e opcionalmente (C) e/ ou (D), em um dispositivo de mistura para obter a composição de poliamida (P).
[0049] O comprimento médio Lz da fibra de vidro plana (B) como compreendida na composição de poliamida final (P) tem um valor mínimo de 400 µm, de preferência pelo menos 450 µm e, em particular, pelo menos 500 µm, e um valor máximo de 700 µm, de preferência 650 µm, e em particular 600 µm. O comprimento médio Lz de acordo com a presente invenção pode ser determinado pela medição do comprimento de um número significativo de fibras de vidro planas (B) presentes no interior da matriz de poliamida. Isso pode ser feito, por exemplo, por meio da separação de fibras de vidro planas da matriz de poliamida (por exemplo, por técnicas conhecidas como dissolução, hidrólise ou pirólise da matriz de poliamida, seguida pela separação e recuperação de uma amostra significativa de fibras planas individuais residuais). A determinação do comprimento de uma única fibra de vidro plana (B) (isto é, Li) pode realizada, por exemplo, por técnicas de análise de imagem aplicadas a microscopia óptica ou microscopia eletrônica de varredura (MEV). O comprimento médio Lz é obtido calculando os valores observados de acordo com a seguinte fórmula (1): (1), em que: Li é o comprimento da maior dimensão em uma das direções espaciais de uma fração da fibra de vidro plana (B) na composição de poliamida final (P), ni é o número de fibras de vidro planas (B) tendo o comprimento Li, n é o número total de fibras de vidro planas (B), e i é um número inteiro de 1 a .
[0050] A razão entre a dimensão mais longa média Ln da fibra de vidro plana (B) e a dimensão mais curta média d da fibra de vidro plana (B) é , de preferência 45, e em particular 50, e de preferência 700, em particular 600 µm. A dimensão mais longa Ln é definida pela seguinte fórmula (2): (2), em que: Li é o comprimento da maior dimensão em uma das direções espaciais de uma fração da fibra de vidro plana (B) na composição de poliamida final (P), ni é o número de fibras de vidro planas (B) tendo o comprimento Li, n é o número total de fibras de vidro planas (B), i é um número inteiro de 1 a , e d é o comprimento da menor dimensão em uma das direções espaciais de uma fração da fibra de vidro plana (B).
[0051] Em outras palavras, d é de preferência equivalente ao comprimento do eixo da seção transversal secundária da fibra de vidro plana (B).
O comprimento do eixo transversal secundário d e o comprimento do eixo transversal principal w da fibra de vidro plana (B) é tipicamente determinado antes da etapa de composição para a preparação da composição de poliamida (P), ou seja, d e w são determinados na fibra de vidro plana (B) usada como material de partida. Normalmente, o comprimento do eixo transversal secundário d e o comprimento do eixo transversal principal w é determinado pelo processo de produção da fibra de vidro plana (B) e não muda substancialmente durante o processo de composição da composição de poliamida (P). A determinação do comprimento do eixo transversal secundário d e do comprimento do eixo transversal principal w de uma única fibra de vidro plana (B) pode ser realizada, se necessário, por exemplo, por técnicas de análise de imagem aplicadas à microscopia óptica ou à microscopia eletrônica de varredura (SEM).
[0052] Ln está tipicamente em uma faixa de 200 µm a 700 µm e preferencialmente 280 µm, mais preferencialmente 320 µm, e em particular 360 µm, e frequentemente 5,0 mm, preferencialmente 1,0 mm. Em uma forma de realização da invenção, Ln é > 380 µm.
[0053] A natureza dos vidros que constituem as fibras de vidro planas (B) da composição de poliamida (P) da presente invenção não é particularmente limitada e pode incluir vidro E, vidro sem boro, vidro T, vidro NE,
vidro C, vidro S, S2 vidro e vidro R e semelhantes. As fibras planas podem conter agentes de dimensionamento na sua superfície para garantir a sua coesão quando em forma de cordão contínuo e cortado e, em particular, para proporcionar adesão na interface com a matriz de poliamida. Particularmente preferidas são as fibras de vidro E e as fibras de vidro sem boro.
[0054] Além disso, as fibras de vidro planas (B) da presente invenção têm de preferência um comprimento do eixo da seção transversal principal w em uma faixa de 6 a 40 µm, em particular de 10 a 30 µm, mais preferencialmente de 16 a 28 µm. O comprimento do eixo da seção transversal secundária d está preferencialmente na faixa de 1 a 20 µm, em particular na faixa de 2 a 10 µm, mais preferencialmente de 3 a 8 µm.
[0055] De acordo com os ensinamentos da presente invenção, a composição de poliamida (P) compreende 15 a 75% em peso, com base no peso total da composição de poliamida (P), de pelo menos uma fibra de vidro plana (B). De preferência, a composição de poliamida (P) compreende 20 a 70% em peso, mais preferencialmente 25 a 70% em peso e, em particular, 30 a 65% em peso, com base no peso total da composição de poliamida (P), de pelo menos uma fibra de vidro plana (B).
[0056] Verificou-se que a composição de poliamida (P) da presente invenção deve compreender não mais de 75% em peso, de preferência não mais de 70% em peso e, em particular, não mais de 65% em peso de fibras de vidro planas (B), com base no peso total da composição de poliamida (P), a fim de garantir que a composição de poliamida (P) seja adequadamente extrudavel.
[0057] Além disso, a composição de poliamida (P) da presente invenção inclui pelo menos um agente de reforço (C) diferente da fibra de vidro plana (B) em uma quantidade de 0 a 30% em peso com base no peso total da composição de poliamida (P).
[0058] O agente de reforço (C) inclui agentes de reforço em partículas (C), tais como talco, mica, caulim, carbonato de cálcio, silicato de cálcio e carbonato de magnésio, bem como agentes de reforço fibroso (C) diferentes da fibra de vidro plana (B). Agentes de reforço fibrosos adequados (C) incluem fibras de carbono, fibras poliméricas sintéticas, fibras de aramida, fibras de alumínio, fibras de titânio, fibras de magnésio, fibras de carboneto de boro, fibras de lã de rocha, fibras de aço, volastonite etc. Ainda incluídos estão fibras de vidro que têm uma seção transversal substancialmente circular, isto é, uma razão de aspecto (= comprimento do eixo transversal principal w / comprimento do eixo transversal secundário d) da referida seção transversal não circular de cerca de 0,95:1,05. De preferência, o agente de reforço (C) é escolhido se presente de agentes de reforço fibrosos.
[0059] É preferido que a quantidade de pelo menos um agente de reforço (C) presente na composição de poliamida (P) da presente invenção seja de 0 a 15% em peso, de preferência de 0 a 10% em peso, 0 a 5% em peso, mais preferencialmente 0 a 1% em peso com base no peso total da composição de poliamida (P). Em uma forma de realização preferida particular, nenhum agente de reforço (C) está presente na composição de poliamida (P).
[0060] Além disso, a composição de poliamida (P) da presente invenção inclui pelo menos um aditivo (D) em uma quantidade de 0 a 30% em peso com base no peso total da composição de poliamida (P).
[0061] O termo aditivo , tal como aqui utilizado, refere-se a cada composto adequado para a composição de poliamida (P) de acordo com a invenção, mas não se refere a resinas de poliamida. Em particular, os aditivos (D) que podem ser vantajosamente usados na composição de poliamida (P) incluem um corante, um lubrificante, um estabilizador de luz e/ ou calor, um modificador de impacto, um retardador de chama, um plastificante, um agente de nucleação, um catalisador, um antioxidante, um agente antiestático, um pigmento e quaisquer combinações dos mesmos.
[0062] É preferido que a quantidade de pelo menos um aditivo (D) presente na composição de poliamida (P) da presente invenção seja de 0,1 a 5,0% em peso, de preferência de 0,2 a 3,5% em peso, 0,5 a 2,5% em peso, mais preferencialmente 0,8 a 1,5% em peso com base no peso total da composição de poliamida (P).
[0063] A composição de poliamida (P) da presente invenção pode ser produzida por qualquer método conhecido para a produção de granulado reforçado com fibra de vidro plana, em particular por meio de uma extrusora de dupla rosca co-rotativa. Uma extrusora de rosca duplo co-rotativa típica é composta de várias (normalmente 10) zonas de cilindro de aquecimento, com vários pontos de alimentação, normalmente na zona 1, 4 e/ ou 6. Um elemento de captura de vácuo é geralmente colocado na zona 7 ou 8. As dimensões da rosca são geralmente indicadas por sua relação L/D, onde L significa o comprimento da rosca e D significa o diâmetro de cada rosca. Para uma extrusora equipada com 10 zonas de aquecimento, L/D = 40 é uma relação dimensional de rosca típica.
[0064] De acordo com este processo, a(s) poliamida(s) (A) e aditivos (C, D) são alimentados gravimetricamente na primeira zona das roscas da extrusora, onde um polímero fundido é produzido e os constituintes são homogeneizados. Fibras de vidro planas (B), na forma de fios picados, normalmente com um comprimento médio de 3 a 10 mm, de preferência 3 a 6 mm, (ou opcionalmente na forma de filamentos mecânicos contínuos), são então alimentadas gravimetricamente a jusante (ou seja, em pelo menos uma zona subsequente, normalmente na zona (6) das roscas da extrusora), e misturadas com a composição de polímero fundido. Durante esse processo de mistura, ocorre a quebra parcial da fibra de vidro plana (B), proporcionando uma distribuição final dos comprimentos das fibras de vidro planas (B) dispersas na composição de poliamida (P). A composição de polímero fundido resultante é então extrudada através de uma matriz, resfriada e peletizada em grânulos sólidos com um comprimento típico de 1 a 10 mm. A alternância dos elementos de transporte e amassamento (cisalhamento) na configuração das roscas extrudados, juntamente com as condições de processamento adotadas (como temperatura, rendimento, velocidade das roscas, etc.) determinam o nível de dispersão, bem como a distribuição final do comprimento das fibras de vidro planas (B) compreendidas na composição de poliamida (P).
[0065] Outro processo de produção adequado é a pultrusão, em que fios de fibra sem fim (mecha) são completamente saturados com o polímero fundido e, posteriormente, são resfriados e cortados em grânulos. Neste caso, o comprimento final das fibras planas é igual ou próximo do comprimento dos grânulos, que pode ser preferencialmente de 1 a 10 mm.
[0066] O granulado reforçado com fibra plana obtido dessas maneiras, que tem preferencialmente um comprimento de granulado de 1 a 10 mm, em particular de 2 a 5 mm ou mais preferencialmente de 2 a 4 mm, pode ser posteriormente processado com métodos de processamento comuns (tais como por exemplo, extrusão, injeção e/ ou moldagem por sopro) para formar peças moldadas, sendo obtidas boas propriedades particulares da peça moldada com métodos de processamento suaves. De preferência, as peças moldadas são produzidas por moldagem por injeção. Neste contexto, delicado significa acima de tudo que a quebra excessiva da fibra e a grande redução do comprimento da fibra associada a ela são amplamente evitadas. Na moldagem por injeção, isso significa que a moldagem deve manter a distribuição do comprimento da fibra de vidro dentro da faixa de distribuição indicada anteriormente.
[0067] Um outro objeto da presente invenção se refere ao uso da composição de poliamida (P) para a produção de peças moldadas, em que a composição de poliamida (P) compreende (ou consiste em):
(a) 25 a 85% em peso, de preferência 30 a 80% em peso, mais preferencialmente 30 a 75% em peso e, em particular, 35 a 70% em peso, com base no peso total da composição de poliamida (P), de pelo menos uma poliamida (A); (b) 15 a 75% em peso, de preferência 20 a 70% em peso, mais preferencialmente 25 a 70% em peso, e em particular 30 a 65% em peso, com base no peso total da composição de poliamida (P), de pelo menos uma fibra de vidro plana (B) com forma alongada tendo uma área de seção transversal não circular;
(c) 0 a 30% em peso, com base no peso total da composição de poliamida (P), de pelo menos um agente de reforço (C) diferente da fibra de vidro plana (B),
(d) 0 a 30% em peso, com base no peso total da composição de poliamida (P), de pelo menos um aditivo (D);
em que a pelo menos uma poliamida tem um índice de viscosidade (VN) na faixa de 80 a 200 ml/ g; e a pelo menos uma fibra de vidro plana (B) como compreendida na composição de poliamida final (P) é definida pelo seguinte parâmetro:
(i) a razão de aspecto do comprimento do eixo da seção transversal principal w para o comprimento do eixo da seção transversal secundária d da área da seção transversal não circular da fibra de vidro plana (B) é de 1,5 a 10, de preferência de > 3 a 10;
(ii) o comprimento médio Lz da fibra de vidro plana (B), definido pela seguinte fórmula (1), tem um valor mínimo de 400 µm e um valor máximo de 700 µm:
(1),
em que:
Li é o comprimento da maior dimensão em uma das direções espaciais de uma fração da fibra de vidro plana (B) na composição de poliamida final (P), ni é o número de fibras de vidro planas (B) tendo o comprimento Li, n é o número total de fibras de vidro planas (B), e i é um número inteiro de 1 a e (iii) a razão entre a dimensão mais longa média Ln, definida pela seguinte fórmula (2), da fibra de vidro plana (B) e a dimensão mais curta média d da fibra de vidro plana (B) é : (2), em que: Li é o comprimento da maior dimensão em uma das direções espaciais de uma fração da fibra de vidro plana (B) na composição de poliamida final (P), ni é o número de fibras de vidro planas (B) tendo o comprimento Li, n é o número total de fibras de vidro planas (B), i é um número inteiro de 1 a , e d é o comprimento da menor dimensão em uma das direções espaciais de uma fração da fibra de vidro plana (B).
[0068] De acordo com a invenção, a composição de poliamida (P) é utilizada para produzir peças moldadas preferencialmente por processos de moldagem por injeção, processos de extrusão ou processos de moldagem por sopro, em particular por processos de moldagem por injeção.
[0069] De acordo com a presente invenção, estas peças moldadas são preferencialmente utilizadas para produzir peças mecânicas que requerem elevadas propriedades de resistência à fadiga. Em um aspecto da invenção, a composição de poliamida (P) é usada para produzir peças moldadas, em que as peças moldadas são submetidas a cargas oscilatórias de amplitude variável, frequência variável, cargas de pressão variável e temperatura variável em diferentes condições de umidade durante seu uso. Exemplos típicos incluem peças próximas ao motor em aplicações automotivas. Normalmente, essas peças são convenientemente preparadas a partir de metais devido à elevada resistência à fadiga que é necessária.
[0070] Em um aspecto da invenção, as peças moldadas são peças mecânicas. De preferência, as peças moldadas são peças mecânicas selecionadas a partir do grupo que consiste em peças interiores e exteriores para automóveis; peças para ferramentas elétricas, incluindo peças de motor para gramado e jardim e peças submetidas a alta pressão, como limpadores de água de alta pressão, elementos de transporte de vapor de alta pressão; peças para aplicações desportivas e de lazer, incluindo elementos estruturais e funcionais em bicicletas e motocicletas; peças para aplicações de abastecimento de líquidos, em especial contadores de água, bombas de água, válvulas.
[0071] As peças internas e/ ou externas para automóveis são preferencialmente selecionadas a partir do grupo que consiste em corpo do acelerador e peças do corpo do acelerador, válvulas de arrefecimento ativo e padrão, caixas de termostato, caixas de filtro de óleo, módulos de óleo, elementos do circuito de arrefecimento, tais como dutos, bombas e componentes de bomba de circuito de arrefecimento, dutos de ar turbo, refrigeradores de ar de carga, coletores de admissão de ar, braço de proteção contra vento, peças do sistema de limpadores, trilho de combustível, componentes do filtro de combustível, mecanismo de trava da porta, maçaneta da porta interna, tampa da cabeça do cilindro, suportes do motor, componentes da suspensão, peças da estrutura do assento, pedal do freio, cilindro mestre da embreagem e sistema, pedais e suportes, mudança de marcha, polias, tampa da correia dentada, tampa da corrente de distribuição, travessa de transmissão, tensor da corrente de distribuição, quadros de bateria e suportes para veículos elétricos e/ ou veículos híbridos.
[0072] Aplicações mais preferidas, de automóvel são corpo do acelerador e peças do corpo do acelerador, válvulas de arrefecimento ativo e padrão, caixas de termostato, caixas de filtro de óleo, módulos de óleo, bombas de água e componentes da bomba de água, o braço de proteção contra vento, limpadores de peças do sistema, mecanismo de fechadura da porta, tampa da cabeça do cilindro, suportes do motor, componentes da suspensão, pedal do freio, cilindro mestre da embreagem e sistema, pedais e suportes, tampa da correia dentada, tampa da corrente de distribuição, travessa da transmissão e tensor da corrente de distribuição.
[0073] As aplicações ainda mais preferidas no setor automotivo são os elementos do circuito de resfriamento, como dutos, bombas e componentes da bomba do circuito de resfriamento, dutos de ar turbo, travessas de transmissão e estruturas e suportes de bateria para veículos elétricos e/ ou veículos híbridos.
[0074] Um outro objeto da presente invenção refere-se ao uso de peças moldadas obtidas por moldagem de uma composição de poliamida (P) para produzir peças mecânicas, em que a composição de poliamida (P) compreende (ou consiste em): (a) 25 a 85% em peso, de preferência 30 a 80% em peso, mais preferencialmente 30 a 75% em peso e, em particular, 35 a 70% em peso, com base no peso total da composição de poliamida (P), de pelo menos uma poliamida (A); (b) 15 a 75% em peso, de preferência 20 a 70% em peso, mais preferencialmente 25 a 70% em peso, e em particular 30 a 65% em peso, com base no peso total da composição de poliamida (P), de pelo menos uma fibra de vidro plana (B) com forma alongada tendo uma área de seção transversal não circular; (c) 0 a 30% em peso, com base no peso total da composição de poliamida (P), de pelo menos um agente de reforço (C) diferente da fibra de vidro plana (B), (d) 0 a 30% em peso, com base no peso total da composição de poliamida (P), de pelo menos um aditivo (D);
em que a pelo menos uma poliamida tem um índice de viscosidade (VN) na faixa de 80 a 200 ml/ g; e a pelo menos uma fibra de vidro plana (B) como compreendida na composição de poliamida final (P) é definida pelo seguinte parâmetro:
(i) a razão de aspecto do comprimento do eixo da seção transversal principal w para o comprimento do eixo da seção transversal secundária d da área da seção transversal não circular da fibra de vidro plana
(B) é de 1,5 a 10, de preferência de > 3 a 10;
(ii) o comprimento médio Lz da fibra de vidro plana (B), definido pela seguinte fórmula (1), tem um valor mínimo de 400 µm e um valor máximo de 700 µm:
(1), em que:
Li é o comprimento da maior dimensão em uma das direções espaciais de uma fração da fibra de vidro plana (B) na composição de poliamida final (P), ni é o número de fibras de vidro planas (B) tendo o comprimento Li,
n é o número total de fibras de vidro planas (B), e i é um número inteiro de 1 a e (iii) a razão entre a dimensão mais longa média Ln, definida pela seguinte fórmula (2), da fibra de vidro plana (B) e a dimensão mais curta média d da fibra de vidro plana (B) é : (2), em que: Li é o comprimento da maior dimensão em uma das direções espaciais de uma fração da fibra de vidro plana (B) na composição de poliamida final (P), ni é o número de fibras de vidro planas (B) tendo o comprimento Li, n é o número total de fibras de vidro planas (B), i é um número inteiro de 1 a , e d é o comprimento da menor dimensão em uma das direções espaciais de uma fração da fibra de vidro plana (B).
[0075] No que diz respeito às definições e formas de realização preferidas deste objeto, as definições e formas de realização descritas anteriormente se aplicam sem restrição.
[0076] Um outro objeto da presente invenção se refere a uma composição de poliamida (P) que compreende (ou consiste em): (a) 25 a 85% em peso, com base no peso total da composição de poliamida (P), de poliamida 6,6 (PA 6,6); (b) 15 a 75% em peso, com base no peso total da composição de poliamida (P), de pelo menos uma fibra de vidro plana (B) com forma alongada tendo uma área de seção transversal não circular; (c) 0 a 30% em peso, com base no peso total da composição de poliamida (P), de pelo menos um agente de reforço (C) diferente da fibra de vidro plana (B), (d) 0 a 30% em peso, com base no peso total da composição de poliamida (P), de pelo menos um aditivo (D); em que a pelo menos uma poliamida tem um índice de viscosidade (VN) na faixa de 80 a 200 ml/ g; e a pelo menos uma fibra de vidro plana (B) como compreendida na composição de poliamida final (P) é definida pelo seguinte parâmetro:
(i) a razão de aspecto do comprimento do eixo da seção transversal principal w para o comprimento do eixo da seção transversal secundária d da área da seção transversal não circular da fibra de vidro plana
(B) é de 1,5 a 10, de preferência de > 3 a 10;
(ii) o comprimento médio Lz da fibra de vidro plana (B), definido pela seguinte fórmula (1), tem um valor mínimo de 400 µm e um valor máximo de 700 µm:
(1),
em que:
Li é o comprimento da maior dimensão em uma das direções espaciais de uma fração da fibra de vidro plana (B) na composição de poliamida final (P),
ni é o número de fibras de vidro planas (B) tendo o comprimento Li,
n é o número total de fibras de vidro planas (B), e i é um número inteiro de 1 a e
(iii) a razão entre a dimensão mais longa média Ln, definida pela seguinte fórmula (2), da fibra de vidro plana (B) e a dimensão mais curta média d da fibra de vidro plana (B) é :
(2), em que: Li é o comprimento da maior dimensão em uma das direções espaciais de uma fração da fibra de vidro plana (B) na composição de poliamida final (P),
ni é o número de fibras de vidro planas (B) tendo o comprimento Li,
n é o número total de fibras de vidro planas (B),
i é um número inteiro de 1 a , e d é o comprimento da menor dimensão em uma das direções espaciais de uma fração da fibra de vidro plana (B).
[0077] No que diz respeito às composições de poliamida (P), as definições anteriores e as formas de realização preferidas aplicam-se em conformidade quando aplicável (isto é, em particular no que diz respeito aos constituintes (B) a (D)).
[0078] Em uma forma de realização preferida, a composição de poliamida (P) não compreende substancialmente nenhuma outra poliamida além de PA 6.6. Isto significa que pelo menos 95% em peso, de preferência pelo menos 98% em peso e, em particular, pelo menos 99% em peso, de toda a poliamida (A) consiste apenas em PA 6.6.
[0079] Em um aspecto adicional, a invenção se refere a uma peça moldada que pode ser obtida por moldagem de uma composição de poliamida (P), conforme definida acima, compreendendo (ou consistindo em): (a) 25 a 85% em peso, com base no peso total da composição de poliamida (P), de poliamida 6.6 (PA 6.6); (b) 15 a 75% em peso, com base no peso total da composição de poliamida (P), de pelo menos uma fibra de vidro plana (B) com forma alongada tendo uma área de seção transversal não circular; (c) 0 a 30% em peso, com base no peso total da composição de poliamida (P), de pelo menos um agente de reforço (C) diferente da fibra de vidro plana (B), (d) 0 a 30% em peso, com base no peso total da composição de poliamida (P), de pelo menos um aditivo (D); em que a pelo menos uma poliamida tem um índice de viscosidade (VN) na faixa de 80 a 200 ml/ g; e a pelo menos uma fibra de vidro plana (B) como compreendida na composição de poliamida final (P) é definida pelo seguinte parâmetro:
(i) a razão de aspecto do comprimento do eixo da seção transversal principal w para o comprimento do eixo da seção transversal secundária d da área da seção transversal não circular da fibra de vidro plana
(B) é de 1,5 a 10, de preferência de > 3 a 10;
(ii) o comprimento médio Lz da fibra de vidro plana (B), definido pela seguinte fórmula (1), tem um valor mínimo de 400 µm e um valor máximo de 700 µm:
(1),
em que:
Li é o comprimento da maior dimensão em uma das direções espaciais de uma fração da fibra de vidro plana (B) na composição de poliamida final (P),
ni é o número de fibras de vidro planas (B) tendo o comprimento Li,
n é o número total de fibras de vidro planas (B), e i é um número inteiro de 1 a e
(iii) a razão entre a dimensão mais longa média Ln, definida pela seguinte fórmula (2), da fibra de vidro plana (B) e a dimensão mais curta média d da fibra de vidro plana (B) é :
(2), em que:
Li é o comprimento da maior dimensão em uma das direções espaciais de uma fração da fibra de vidro plana (B) na composição de poliamida final (P),
ni é o número de fibras de vidro planas (B) tendo o comprimento Li,
n é o número total de fibras de vidro planas (B),
i é um número inteiro de 1 a , e d é o comprimento da menor dimensão em uma das direções espaciais de uma fração da fibra de vidro plana (B).
[0080] Outros detalhes ou vantagens da presente invenção se tornarão mais claramente evidentes através dos exemplos dados abaixo. A presente invenção será elucidada pelos seguintes exemplos, que se destinam a demonstrar, mas não a restringir, a invenção.
EXEMPLOS MÉTODOS GERAIS
[0081] As propriedades das composições de poliamida (P) de acordo com os exemplos inventivos e comparativos, bem como as propriedades das poliamidas empregadas (A) foram determinadas usando os seguintes métodos de medição: - Resistência à tração (DAM) de acordo com a ISO 527-4 com corpos de prova secas como moldadas do tipo 1A; - Módulo de tração (DAM) de acordo com a ISO 527-4 com corpos de prova secas como moldadas do tipo 1A; - Índice de viscosidade (VN) de acordo com a ISO 307 como uma solução de 0,005 g/ ml com 90% em peso de ácido fórmico a 25 °C.
COMPOSTOS
[0082] Os seguintes materiais foram usados na preparação dos exemplos.
[0083] PA 6.6-1 poliamida 6.6 de viscosidade média tendo um índice de viscosidade (VN) de 140 ml/ g (determinado de acordo com a ISO 307), fornecida por Solvay sob o nome comercial de STABAMID 26AE1.
[0084] PA 6.6-2 poliamida 6.6 de baixa viscosidade tendo um índice de viscosidade (VN) de 101 ml/ g (determinado de acordo com a ISO 307), fornecida por Solvay sob o nome comercial de STABAMID 22FE1.
[0085] Std-GF Fibras de vidro E de fio cilíndrico cortado padrão tendo um diâmetro de 10 µm e um comprimento de fibra das fibras de vidro quebradas antes do processamento de 3 mm, conforme obtidas da NEG (Nippon Electric Glass) sob o nome comercial 289H.
[0086] Flat GF-1 Fibras de vidro planas (B), na forma de fios cortados de 3 mm de comprimento, tendo uma seção transversal plana com razão de aspecto medida de 1:4 (seção transversal secundária d de 7 µm e seção transversal principal w de 28 µm) fornecidas por CPIC (Chongqing Polycomp International Corp.) sob o nome comercial 301HF-3. A forma e a seção do Flat GF-1 são representadas na Figura 5a.
[0087] Flat GF-2 Fibras de vidro planas (B), na forma de fios cortados de 3 mm de comprimento, tendo uma seção transversal plana com razão de aspecto medida de 1:3 (seção transversal secundária d de 9 µm e seção transversal principal w de 27 µm) fornecidas por Taishan com o nome comercial T4355. A forma e a seção do Flat GF-2 são representadas na Figura 5b.
[0088] Aditivos (D) - mistura de estabilizante e lubrificante para uma melhor processabilidade.
[0089] As composições de poliamida (P) foram preparadas pela composição dos constituintes (A) a (D) de acordo com as composições definidas na Tabela 1. O processo de composição foi feito da seguinte forma: Os constituintes (A) a (D) de acordo com as composições definidas na Tabela 1 foram compostos (ou extrudados ) com uma extrusora de dupla rosca co- rotativa ZSK 26 da Coperion, dividida em 10 barris de aquecimento, com um total L/ D = 40. Em todos os exemplos, o rendimento e a velocidade da rosca foram fixados em 30 kg/ hr e 300 RPM, respectivamente. As temperaturas do tambor foram ajustadas entre 270 °C (no tambor da tremonha (1)) e 300 °C (no tambor da matriz (10)). As configurações de temperatura foram iguais para todas as corpos de prova.
[0090] Em todos os exemplos, grânulos de poliamidas foram alimentados no alimentador principal localizado no tambor (1). A fim de evitar a quebra das fibras de vidro e manter o comprimento da fibra de vidro na faixa ideal (ou seja, Lz entre 400 e 700 µm, )), as fibras de vidro planas foram alimentadas através do alimentador lateral no tambor (6), localizado após os elementos de amassamento da rosca nos exemplos 1 a 4, bem como nos exemplos comparativos. Portanto, as fibras de vidro apenas passaram através de elementos de rosca de transporte/ distribuição para serem misturadas com a composição de polímero fundido (adicionalmente referido aqui como perfil de rosca (1)).
[0091] No exemplo 5, um elemento de amassamento foi adicionado após a alimentação de fibra de vidro, a fim de obter uma distribuição de fibra de vidro com um comprimento de fibra médio em número mais curto (ou seja, Lz < 400 µm) (adicionalmente referido aqui como perfil de rosca (2)).
[0092] As composições de poliamida combinadas foram extrudadas em fios que foram então resfriados em um banho de água e cortados em grânulos de 3 mm de comprimento (peletes).
TABELA 1. COMPOSIÇÕES DE POLIAMIDA USADAS NOS EXEMPLOS 1 A 3 E EXEMPLOS COMPARATIVOS CE-1 A CE-5 Composição de poliamida (P) CE-1 1 CE-2 2 CE-3 3 CE-4 CE-5 PA 6.6-1 (A) 49 49 --- --- --- --- 49 49 PA 6.6-2 (A) --- --- 49 49 39 39 --- --- STD-GF (C) 50 --- 50 --- 60 --- --- --- Flat-GF-1 (B) --- 50 --- 50 --- 60 --- 50 Flat-GF-2 (B) --- --- --- --- --- --- 50 --- Aditivos (D) 1 1 1 1 1 1 1 1 TOTAL 100 100 100 100 100 100 100 100 Perfil de rosca 1 1 1 1 1 1 1 2
Composição de poliamida (P) CE-1 1 CE-2 2 CE-3 3 CE-4 CE-5 Ln (µm) 197 404 189 413 165 380 321 261 Lz (µm) 295 590 315 598 230 571 460 352 Ln/ d 19,7 57,7 18,9 59 16,5 54,3 35,7 37,3
PREPARAÇÃO DE PLACAS DE AMOSTRA
[0093] As placas de amostra foram preparadas a partir das composições de poliamida (P) de acordo com os Exemplos 1 a 3 e Exemplos Comparativos CE-1 a CE-5.
[0094] Os testes são conduzidos em corpos de prova usinadas a partir de placas moldadas. A geometria da placa, portas e canais são definidos na Figura 1. O processo de moldagem é definido como segue na Tabela 2. Ele foi mantido constante para os diferentes materiais testados. A moldagem gera uma microestrutura onde as fibras de vidro são orientadas principalmente ao longo da direção do fluxo, ou seja, o comprimento da placa.
TABELA 2. CONDIÇÕES DO PROCESSO DE MOLDAGEM Tempo de congelamento (s) 10 Tempo de embalagem (s) 10 Tempo de injeção (s) 3,9 Tempo de dosagem (s) 3,9 Tempo de ciclo (s) 28,5 Velocidade de injeção (cm3/ s) 42 Velocidade da rosca (tr/ min) 150 Temperatura do molde (°C) 75/85 Temperatura do tambor (°C) 295/300
[0095] As placas moldadas foram usinadas para produzir corpos de prova com ângulos diferentes entre a força imposta e a orientação média das fibras de vidro. Os corpos de prova produzidos são longitudinais, com força aplicada e orientação média paralela, ou transversais, com um ângulo de 90° entre a força aplicada e a orientação média da fibra.
[0096] O formato do corpo de prova é definido pela Figura 2. As dimensões mais importantes são o comprimento paralelo: 20 mm, largura do corpo de prova: 14 mm e raio de conexão: 50 mm.
[0097] Os locais de usinagem são definidos da seguinte forma: o centro de simetria do corpo de prova sempre pertence ao eixo de simetria da placa. Para o caso longitudinal, dois corpos de prova são usinados em placas moldadas. Para o caso transversal, três corpos de prova são usinados. A tabela 3 fornece a posição dos centros de simetria do corpo de prova em função da orientação média das fibras. As distâncias são dadas a partir do portão da placa. TABELA 3. POSIÇÃO DOS CENTROS DE SIMETRIA DO CORPO DE PROVA Ângulo de usinagem (°) Posição dos centros de simetria (mm) 0 108,5 253,5 90 146 214 280
[0098] Uma vez usinados, os corpos de prova são condicionados seguindo o padrão ISO 1110 a uma temperatura de 70 °C e uma higrometria relativa de 62%, a fim de atingir o teor de umidade de equilíbrio a 23 °C e 50% de umidade relativa (UR50%).
TESTES DE RESISTÊNCIA À FADIGA
[0099] A avaliação da resistência à fadiga (NR) é feita de acordo com o seguinte Protocolo P.
[00100] A frequência do teste é de 3 Hertz. Os testes são controlados por força. A relação de carga é R = 0,1. Os corpos de prova são condicionados para estar em equilíbrio com as condições de UR50%. Os corpos de prova são solicitados à temperatura ambiente e UR50% com condições de convecção forçada. A falha por fadiga é definida pela falha completa do corpo de prova. Um primeiro conjunto de testes foi conduzido com uma tensão nominal máxima constante para corpos de prova longitudinais e outra carga constante para corpos de prova transversais. 95 MPa foi escolhido para corpos de prova longitudinais e 50 MPa para corpos de prova transversais. Os testes foram repetidos de seis a oito vezes para avaliar com precisão a resistência média à fadiga. Os resultados da resistência à fadiga (NR) são fornecidos nas Tabelas 4 a 8.
TABELA 4. RESULTADOS DO TESTE DO EXEMPLO 1 E EXEMPLO COMPARATIVO CE-1 Norma do Fator de Propriedade CE-1 1 Teste melhoria NR 0° a 90 MPa Protocolo P 106.000 511.600 4,8 NR 0° a 95 MPa Protocolo P 44.000 136.000 3,1 NR 0° a 100 MPa Protocolo P 19.300 51.800 2,7 NR 90° a 45 MPa Protocolo P 331.000 10.050.050 30,4 NR 90° a 50 MPa Protocolo P 88.000 1.680.000 19,1 NR 90° a 55 MPa Protocolo P 24.500 244.500 10,0 Módulo de tração (DAM) ISO 527-4 16,5 17,0 1,03 Resistência à tração na ISO 527-4 243 245 1,01 ruptura (DAM)
[00101] Como pode ser visto a partir da comparação dos resultados do teste de resistência à fadiga para o Exemplo 1 e Exemplo Comparativo CE-1, melhorias na resistência à fadiga são alcançadas pela adição de fibras de vidro planas de acordo com a invenção em comparação com fibras de vidro padrão com um fator de 2,7 a um ângulo de usinagem de 0° a 100 MPa e com um fator de pelo menos 10,0 a um ângulo de usinagem de 90° a 55 MPa. Quando forças de teste menores são aqui usadas, melhorias ainda maiores de até um fator de 30,4 foram alcançadas. O módulo de tração e a resistência à tração são apenas ligeiramente aumentados ao mesmo tempo. Os resultados do teste do Exemplo 1 e do Exemplo Comparativo CE-1 são representados na Figura 3.
TABELA 5. RESULTADOS DO TESTE DO EXEMPLO 2 E EXEMPLO COMPARATIVO CE-2 Propriedade Norma do teste CE-2 2 Fator de melhoria NR 0° a 95 MPa Protocolo P 19.000 269.000 14,2 NR 90° a 50 MPa Protocolo P 32.000 440.000 13,75 Módulo de tração (DAM) ISO 527-4 16,5 17,1 1,04 Resistência à tração na ISO 527-4 240 245 1,02 ruptura (DAM)
[00102] Como pode ser visto a partir da comparação dos resultados do teste de resistência à fadiga para o Exemplo 2 e Exemplo Comparativo CE-2, melhorias na resistência à fadiga são alcançadas pela adição de fibras de vidro planas de acordo com a invenção em comparação com fibras de vidro padrão com um fator de 14,2 a um ângulo de usinagem de 0° a 95 MPa e com um fator de 13,75 a um ângulo de usinagem de 90° a 50 MPa. O módulo de tração e a resistência à tração são apenas ligeiramente aumentados ao mesmo tempo. TABELA 6. RESULTADOS DO TESTE DO EXEMPLO 3 E EXEMPLO COMPARATIVO CE-3 Norma do Fator de Propriedade CE-3 3 teste melhoria NR 0° a 95 MPa Protocolo P 5.000 230.000 46,0 NR 90° a 50 MPa Protocolo P 7.500 310.000 41,3 Módulo de tração (DAM) ISO 527-4 21,0 21,6 1,03 Resistência à tração na ruptura ISO 527-4 242 251 1,04 (DAM)
[00103] Como pode ser visto a partir da comparação dos resultados do teste de resistência à fadiga para o Exemplo 3 e o Exemplo Comparativo CE-3, melhorias na resistência à fadiga são alcançadas pela adição de fibras de vidro planas de acordo com a invenção em comparação com fibras de vidro padrão com um fator de 46,0 a um ângulo de usinagem de 0° a 95 MPa e com um fator de 41,3 a um ângulo de usinagem de 90° a 50 MPa. O módulo de tração e a resistência à tração são apenas ligeiramente aumentados ao mesmo tempo.
TABELA 7. RESULTADOS DO TESTE DO EXEMPLO 1 E EXEMPLO COMPARATIVO CE-4 Norma do Fator de Propriedade CE-4 1 teste melhoria NR 0° a 95 MPa Protocolo P 51.000 136.000 2,67 NR 0° a 100 MPa Protocolo P 18.500 51.800 2,8 Módulo de tração (DAM) ISO 527-4 17,3 17,0 0,98 Resistência à tração na ruptura ISO 527-4 253 245 0,97 (DAM)
[00104] Como pode ser visto a partir da comparação dos resultados do teste de resistência à fadiga para o Exemplo 1 e o Exemplo Comparativo CE-4, melhorias na resistência à fadiga são alcançadas pela adição de fibras de vidro planas de acordo com a invenção tendo uma razão Ln/ d de 57,7 (ou seja, 40) em comparação com fibras de vidro planas com uma razão Ln/ d de 35,7 (ou seja, < 40) com um fator de melhoria de 2,67 a um ângulo de usinagem de 0° a 95 MPa e com um fator de 2,8 a um ângulo de usinagem de 0° a 100 MPa. O módulo de tração e a resistência à tração não são substancialmente afetados ao mesmo tempo. TABELA 8. RESULTADOS DO TESTE DO EXEMPLO 1 E EXEMPLO COMPARATIVO CE-5 Norma do Fator de Propriedade CE-5 1 teste melhoria NR 0° a 95 MPa Protocolo P 58.000 136.000 2,34 NR 0° a 100 MPa Protocolo P 31.200 51.800 1,66 Módulo de tração (DAM) ISO 527-4 17,0 17,0 1 Resistência à tração na ruptura ISO 527-4 238 245 1,03 (DAM)
[00105] Como pode ser visto a partir da comparação dos resultados do teste de resistência à fadiga para o Exemplo 1 e o Exemplo Comparativo CE-5, melhorias na resistência à fadiga são alcançadas pela adição de fibras de vidro planas de acordo com a invenção tendo um comprimento de fibra médio em número Lz de 590 µm (ou seja, entre 400 e 700 µm) em comparação com fibras de vidro planas com um comprimento de fibra médio numérico Lz de 352 µm (ou seja, abaixo de 400 µm) com um fator de melhoria de 2,34 a um ângulo de usinagem de 0° a 95 MPa e com um fator de 1,66 a um ângulo de usinagem de 0° a 100 MPa. O módulo de tração e a resistência à tração não são substancialmente afetados ao mesmo tempo.
[00106] Os testes de resistência à fadiga à pressão pulsada de uma peça moldada por injeção foram realizados em uma peça do demonstrador CAC moldada por injeção (CAC = Charge Air Cooler - refrigerador de ar de carga) como segue.
[00107] As composições relatadas anteriormente no Ex-1 (contendo 50% em peso de GF-1 plano) e de CE-1 (contendo 50% de Std-GF), respectivamente, foram moldadas por injeção na forma do demonstrador CAC.
[00108] As peças moldadas foram revestidas com vedações e aparafusadas em moldura de alumínio para garantir a estanqueidade; em seguida, foram colocadas em um forno e firmemente conectadas a uma fonte de pressão de ar pulsante. As condições de teste de pressão pulsante foram as seguintes: Temperatura: 120 °C dentro e fora da peça; pressão máxima: 5,5 bar; pressão mínima de 1 bar; frequência 1,2 Hz.
[00109] Os resultados são relatados na Tabela 9.
TABELA 9. RESULTADOS DE TEXTO DO EXEMPLO 1 E EXEMPLO COMPARATIVO CE-1 Propriedade Unidades CAC de EX-1 CAC de CE-1 Resistência à pressão pulsante Nº de ciclos para 611690 146390 quebrar Lz (medido na peça moldada) mícrons 517 253 Ln (medido na peça moldada) mícrons 312 178 Ln/ d (medido na peça moldada) adimensional 44 17. 8

Claims (15)

REIVINDICAÇÕES
1. COMPOSIÇÃO DE POLIAMIDA (P) para a produção de peças moldadas, caracterizada pela composição de poliamida (P) compreender: (a) 25 a 85% em peso, com base no peso total da composição de poliamida (P), de pelo menos uma poliamida (A); (b) 15 a 75% em peso, com base no peso total da composição de poliamida (P), de pelo menos uma fibra de vidro plana (B) com forma alongada tendo uma área de seção transversal não circular; (c) 0 a 30% em peso, com base no peso total da composição de poliamida (P), de pelo menos um agente de reforço (C) diferente da fibra de vidro plana (B), (d) 0 a 30% em peso, com base no peso total da composição de poliamida (P), de pelo menos um aditivo (D); em que a pelo menos uma poliamida tem um índice de viscosidade (VN) na faixa de 80 a 200 ml/ g; a pelo menos uma fibra de vidro plana (B) como compreendida na composição de poliamida final (P) é definida pelo seguinte parâmetro: (i) a razão de aspecto do comprimento do eixo da seção transversal principal w para o comprimento do eixo da seção transversal secundária d da área da seção transversal não circular da fibra de vidro plana (B) é de 1,5 a 10, de preferência de > 3 a 10; (ii) o comprimento médio Lz da fibra de vidro plana (B), definido pela seguinte fórmula (1), tem um valor mínimo de 400 µm e um valor máximo de 700 µm: (1), em que: Li é o comprimento da maior dimensão em uma das direções espaciais de uma fração da fibra de vidro plana (B) na composição de poliamida final (P), ni é o número de fibras de vidro planas (B) tendo o comprimento Li, n é o número total de fibras de vidro planas (B), e i é um número inteiro de 1 a e (iii) a razão entre a dimensão mais longa média Ln, definida pela seguinte fórmula (2), da fibra de vidro plana (B) e a dimensão média mais curta d da fibra de vidro plana (B) é : (2), em que: Li é o comprimento da maior dimensão em uma das direções espaciais de uma fração da fibra de vidro plana (B) na composição de poliamida final (P), ni é o número de fibras de vidro planas (B) tendo o comprimento Li, n é o número total de fibras de vidro planas (B), i é um número inteiro de 1 a , e d é o comprimento da menor dimensão em uma das direções espaciais de uma fração da fibra de vidro plana (B).
2. COMPOSIÇÃO DE POLIAMIDA (P), de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo comprimento médio em número Lz da fibra de vidro plana (B), definida pela fórmula (1), ter um valor mínimo de 450 µm e um valor máximo de 650 µm.
3. COMPOSIÇÃO DE POLIAMIDA (P), de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pela razão entre a dimensão média mais longa Ln, definida pela fórmula (2), da fibra de vidro plana (B) e a dimensão média menor d da fibra de vidro plana (B) Ln/ d estar entre 45 e 700.
4. COMPOSIÇÃO DE POLIAMIDA (P), de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado pela razão de aspecto do comprimento do eixo da seção transversal principal w para o comprimento do eixo da seção transversal secundária d ser de 3,5 a 7.
5. COMPOSIÇÃO DE POLIAMIDA (P), de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizada pelas fibras de vidro planas (B) da presente invenção terem um comprimento do eixo da seção transversal principal w em uma faixa de 6 a 40 µm, e um comprimento do eixo da seção transversal secundária d no intervalo de 1 a 20 µm.
6. USO de uma composição de poliamida (p), conforme definida em qualquer das reivindicações 1 a 5, caracterizado por ser para a produção de peças moldadas para a produção de peças moldadas.
7. USO de peças moldadas, obteníveis por moldagem de uma composição de poliamida (P), conforme definida em qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizado por ser para a produção de peças mecânicas.
8. USO de uma composição de poliamida (p), de acordo com a reivindicação 6, ou a uso de peças moldadas, de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelas peças moldadas apresentarem propriedades de alta resistência à fadiga.
9. USO de uma composição de poliamida (p), de acordo com qualquer uma das reivindicações 6 ou 8, ou uso de peças moldadas de acordo com qualquer uma das reivindicações 7 ou 8, caracterizado pelas peças moldadas serem submetidas a cargas oscilatórias de amplitude variável, frequência variável, cargas de pressão variável e temperatura variável em diferentes condições de umidade durante seu uso.
10. USO de uma composição de poliamida (p), de acordo com qualquer uma das reivindicações 6, 8 ou 9, ou uso de peças moldadas de acordo com qualquer uma das reivindicações 7, 8 ou 9, caracterizado pelas peças moldadas serem produzidas por processos de moldagem por injeção, processos de extrusão ou processos de moldagem por sopro.
11. USO de uma composição de poliamida (p), acordo com qualquer uma das reivindicações 6, 8 a 10, ou uso de peças moldadas, de acordo com qualquer uma das reivindicações 7 a 10, caracterizado pela poliamida (A) ser uma poliamida alifática parcialmente cristalina, de preferência PA 6.6.
12. USO de uma composição de poliamida (p), de acordo com qualquer uma das reivindicações 6, 8 a 11, ou uso de peças moldadas, de acordo com qualquer uma das reivindicações 7 a 11, caracterizado pelas peças moldadas serem peças mecânicas selecionadas a partir do grupo que consiste em peças internas e externas para automóvel; peças para ferramentas elétricas, peças submetidas a alta pressão, peças para aplicações de esporte e lazer, peças para aplicações de abastecimento de líquidos.
13. USO de uma composição de poliamida (p), de acordo com a reivindicação 12, ou uso de peças moldadas de acordo com a reivindicação 12, caracterizado pelas peças internas e/ ou externas para automóveis serem selecionadas a partir do grupo que consiste em corpo do acelerador e partes do corpo do acelerador, válvulas de refrigeração ativa e padrão, caixa de termostato, caixas de filtro de óleo, módulos de óleo, elementos de circuito de resfriamento, tais como dutos, bombas e componentes de bomba de circuito de resfriamento, dutos de ar turbo, resfriadores de ar de carga, coletores de admissão de ar, braço de proteção contra vento, peças do sistema de limpador, trilho de combustível, componentes do filtro de combustível, mecanismo de travamento da porta, maçaneta interna da porta, tampa da cabeça do cilindro, suportes do motor, componentes da suspensão, peças da estrutura do assento, pedal do freio, cilindro mestre da embreagem e sistema, pedais e suportes, câmbio de marcha, polias, tampa da correia dentada, tampa da corrente de distribuição, travessa de transmissão, tensor de corrente de distribuição, quadros de bateria e suportes para veículos elétricos e/ ou veículos híbridos.
14. COMPOSIÇÃO DE POLIAMIDA (P), caracterizada por compreender: (a) 25 a 85% em peso, com base no peso total da composição de poliamida (P), de poliamida 6,6 (PA 6,6);
(b) 15 a 75% em peso, com base no peso total da composição de poliamida (P), de pelo menos uma fibra de vidro plana (B) com forma alongada tendo uma área de seção transversal não circular;
(c) 0 a 30% em peso, com base no peso total da composição de poliamida (P), de pelo menos um agente de reforço (C) diferente da fibra de vidro plana (B),
(d) 0 a 30% em peso, com base no peso total da composição de poliamida (P), de pelo menos um aditivo (D);
em que a composição de poliamida (P), preferencialmente não compreende nenhuma outra poliamida além de PA 6.6 e em que a pelo menos uma poliamida tem um índice de viscosidade (VN) na faixa de 80 a 200 ml/ g; e a pelo menos uma fibra de vidro plana (B) como compreendida na composição de poliamida final (P) é definida pelo seguinte parâmetro:
(i) a razão de aspecto do comprimento do eixo da seção transversal principal w para o comprimento do eixo da seção transversal secundária d da área da seção transversal não circular da fibra de vidro plana
(B) é de 1,5 a 10, de preferência de > 3 a 10;
(ii) o comprimento médio Lz da fibra de vidro plana (B), definido pela seguinte fórmula (1), tem um valor mínimo de 400 µm e um valor máximo de 700 µm:
(1),
em que: Li é o comprimento da maior dimensão em uma das direções espaciais de uma fração da fibra de vidro plana (B) na composição de poliamida final (P), ni é o número de fibras de vidro planas (B) tendo o comprimento Li, n é o número total de fibras de vidro planas (B), e i é um número inteiro de 1 a e (iii) a razão entre a dimensão mais longa média Ln, definida pela seguinte fórmula (2), da fibra de vidro plana (B) e a dimensão mais curta média d da fibra de vidro plana (B) é : (2), em que: Li é o comprimento da maior dimensão em uma das direções espaciais de uma fração da fibra de vidro plana (B) na composição de poliamida final (P), ni é o número de fibras de vidro planas (B) tendo o comprimento Li, n é o número total de fibras de vidro planas (B), i é um número inteiro de 1 a , e d é o comprimento da menor dimensão em uma das direções espaciais de uma fração da fibra de vidro plana (B).
15. PEÇA MOLDADA, caracterizada por ser obtida por moldagem de uma composição de poliamida (P), conforme definida em qualquer uma das reivindicações 1 a 5 ou 14.
BR112021005189-9A 2018-10-22 2019-10-22 Composição de poliamida, usos e peça moldada BR112021005189B1 (pt)

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