ES2199580T3 - Composicion termoadhesiva, empleo de la misma y fabricacion de un tapon a partir de esta composicion. - Google Patents
Composicion termoadhesiva, empleo de la misma y fabricacion de un tapon a partir de esta composicion.Info
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Abstract
Composición termo-adhesiva del tipo que contiene adhesivo y un componente que forma la armadura, caracterizada porque: a) el componente adhesivose se elige entre - un polímero de etileno acetato de vinilo (EVA)- anhídrido maleico, discrecionalmente modificado con polietileno o polipropileno, y - un polímero de etileno-acetato de vinilo (EVA) modificado para desarrollar las funciones de epóxido, y b) el componente que forma la armadura se elige entre - un poliéter bloque éster (COPE) y - un poliéter bloque amina (PEBA) opcionalmente mezclado con un copolímero de etileno-prfopileno, pudiendo ser sustituído el copolímero de etileno-propileno en su to- talidad o en parte por un terpolímero de etileno- propileno-dieno (EPDM).
Description
Composición termoadhesiva, empleo de la misma y
fabricación de un tapón a partir de esta composición.
La invención se refiere a una composición
termoadhesiva, así como a su utilización, principalmente a la
fabricación de un tapón obturante de una abertura cualquiera
Se refiere igualmente a un tapón obturador de una
abertura cualquiera fabricado con la composición termoadhesiva de la
invención.
Ya se han propuesto obturadores para taponar una
abertura cualquiera y más especialmente una abertura de una pieza
metálica.
Así, por ejemplo, ya se han propuesto obturadores
formados de una materia plástica a base de polietileno (PE) y de
polipropileno (PP) o de una mezcla de polipropileno y de un
terpolímero de etileno propileno dieno (PP/EPDM).
Un obturador de este tipo está constituido por un
cuerpo de la materia plástica deseada que tenga la forma de la
abertura a obturar y contenga un reborde sencillo o doble de
estanqueidad situado, generalmente, en la prolongación del cuerpo
del obturador.
Este obturador está colocado en la abertura a
obturar sin ningún tratamiento posterior; pero la estanqueidad al
agua corriente y al polvo des este obturador es escasa y, además,
cuando se aplica una presión a este obturador instalado, se despega
fácilmente.
Como consecuencia, se ha propuesto un obturador
constituido por un cuerpo de acero y un cordón de cola fusible en
caliente (hot melt) colocado sobre la superficie periférica del
cuerpo. Con el fin de mantener en su sitio a este obturador, se
disponen unas patas de agarre en la periferia del cuerpo del mismo.
Una vez que el obturador se ha situado sobre la abertura, el
conjunto se introduce en un horno, se funde la cola fusible que
forma el cordón y, una vez enfriado el conjunto, se endurece. De
esta manera, se consigue la estanqueidad del obturador/soporte de
la abertura a obturar. La cola fusible (hot melt) que se utiliza es
una cola a base de un copolímero de etileno-acetato
de vinilo (EVA) y de sus derivados.
Sin embargo, el cuerpo metálico de un tal
obturador da lugar a problemas al encajarle en la abertura a obturar
como consecuencia de su dureza y de su falta de flexibilidad.
Con el fin de evitar este problema ocasionado por
el propio cuerpo metálico del obturador, se han propuesto también
obturadores cuyo cuerpo es de materia plástica y que contienen un
cordón de cola fusible que se deposita sobre la superficie
periférica de este cuerpo.
La estanqueidad del obturador en el soporte que
aloja la abertura a obturar se realiza lo mismo que anteriormente,
mediante su colocación en un horno.
Más concretamente, un obturador de este tipo está
generalmente constituido por un cuerpo de poliamida 66 o por una
aleación de apoliamida y de polipropileno, y el cordón de esta cola
fusible es un cordón a base de un copolímero de
etileno-acetato de vinilo y de sus derivados.
Este tipo de obturador con cordón de cola ofrece
una buena estanqueidad al agua corriente, al polvo y a la presión;
pero su procedimiento de fabricación presupone una etapa de
fabricación delo y una etapa de fabricación y ubicación del cordón
de cola, procedimiento que resulta largo y es complicado de aplicar
y requiere, además, un utillaje específico.
Por consiguiente, es de desear una simplificación
del procedimiento de fabricación de este tipo de obturador y una
mejora de la reproducibilidad.
La invención pretende paliar los inconvenientes
citados de los obturadores del tipo anterior proponiendo un
obturador constituido por una sola y la misma materia que, al pasar
por un horno,ita obturar la abertura, por ejemplo, de una placa
metálica, alcanzando la estanqueidad deseada al agua en circulación,
al polvo y a la presión y que pueda llevarse a cabo con un costo
bajo y por un procedimiento sencillo y reproducible.
A estos efectos, la invención propone una
composición termoadhesiva del tipo que contiene un componente
adhesivo y un componente que forma la armadura y que se caracteriza
porque:
a) el componente adhesivo es un polímero de
etileno-acetato de vinilo
(EVA)-anhídrido maleico y/o polietileno (PE) y/o
polipropileno o modificado para desarrollar funciones de epóxido,
y,
b) el componente que forma la armadura es un
poliéter bloque éster (COPE) o un polímero bloque amida (PEBA)
ocasionalmente mezclado con un copolímero de
etileno-propileno, copolímero que puede ser
sustituido en su totalidad o en parte por un terpolímero de
etileno-propileno-dieno (EPDM).
Según una característica de la composición de la
invención, el EVA-anhídrido maleico citado contiene
entre 0,5 y 40% en peso de unidades de acetato de vinilo y entre
0,05 y 15% en peso de anhídrido maleico, correspondiendo el resto al
etileno.
Más preferentemente, el citado
EVA-anhídrido maleico contiene entre 5 y 25% en peso
de unidades de acetato de vinilo y entre 0,5 y 10% en peso de
anhídrido maleico, correspondiendo el resto al etileno. Más
preferentemente, el citado EVA-anhídrio maleico
contiene 14% en peso de unidades de acetato de vinilo y entre 0,5 y
1% en peso de anhídrido maleico.
En un tipo de realización preferente, el polímero
de etileno-acetato de
vinilo-anhídrido maleico es un copolímero de
etilano-acetato de vinilo mezclado con anhídrido
maleico.
Cuando el EVA se modifica para desarrollar
funciones de epóxido, estas funciones se desarrollan preferentemente
por el metacrilato de glicidilo.
Preferentemente, el EVA contendrá entonces de 1 a
10% en peso de unidades de metacrilato de glicidilo.
Según una forma de realización del compuesto de
la invención, elte que forma la armadura es un poliéter bloque éster
(COPE) cuya parte éster está constituida por poli(butileno
tereftalato)(PBTP) y cuya parte de éter está constituida por
componentes de etileno glicol y/o propileno glicol.
Según otra forma de realización de la invención,
el material de la armadura es de PEBA mezclado con un copolímero de
etileno-propileno y/o un terpolímero de
etileno-propileno dieno, en el que el PEBA está
formado por bloques de poliamida 6 y segmentos de éter a base de
etileno glicol y/o propileno glicol y el dieno del terpolímero de
etileno-propileno-dieno, cuando está
presente, es butadieno.
Preferentemente, en las composiciones de la
invención, la relación en peso entre el componente adhesivo citado y
el componente citado que forma la armadura está comprendida entre
80:20 y 70:30.
Cuando el componente que forma la armadura es un
poliéter bloque éster, la relación en peso preferentente entre el
componente adhesivo y el poliéter bloque éster es, preferentemente,
de 60:40.
La relación preferente en peso entre el
componente adhesivo y el componente que forma la armadura es de
75:25 cuando el componente que forma la armadura es una mezcla de
PEBA y de un copolímero de etileno propileno y/o de un EPDM.
La composición de la invención puede contener,
además, aditivos tales como resinas pegajosas al tacto, agentes
ignífugos, agentes reforzantes, agentes
anti-estáticos, agentes
anti-fungicidas, anticoagulantes, estabilizantes
contra la descomposición por la luz o el calor, colorantes, así
como cargas, sales o una mezcla de varios.
Una composición preferente de la invención
contendrá, además del componente adhesivo y del que forma la
armadura, una resina que comunique pegajosidad al tacto en
frío.
Las resinas que comunican pegajosidad al tacto en
frío preferentes son del tipo del éster glicólico, tal como las de
-éster de dietileno-glicol y de éter de
dipropilen-glicol.
En este caso, la composición de la invención
contiene preferentemente entre 0,2 y 10% en peso de resina que
comunica pegajosidad al tacto con relación al peso total de la
composición de la invención.
La invención propone igualmente un tapón
obturador de una abertura cualquiera realizada en un soporte
metálico que contenga la composición de la invención.
Este tapón obturador puede estar constituido
enteramente por la composición de la invención.
En especial, este tapón obturador contiene una
superficie de dimensiones superiores a las de la abertura a obturar,
así como un medio de agarre a dicha abertura.
Este tapón obturador puede estar formado
enteramente por la composición de la invención.
Según una forma de realización preferente del
tapón obturador de la invención, este está formado por una lámina de
un material que posee una temperatura de
fusión-descomposición superior a la temperatura
máxima alcanzada al pasar al horno que se utiliza para pegar el
tapón sobre su soporte y que tiene unas dimensiones superiores a la
abertura a obturar sobre, por lo menos, una de sus caras, láquina
que se recubre de una película hecha de una composición de la
invención que contiene una resina pegajosa al tacto en frío.
En este caso, la resina pegajosa al tacto en frío
preferente es una resina del tipo del éster glicólico. En especial,
se concede preferencia a una resina adhesiva al tacto en frío que
es un éster de dietilen-glicol o un éster de
propilen-glicol.
Siempre en este caso, el material de que esta
constituida la placa podrá ser una composición de la invención sin
resina pegajosa al tacto, un metal, un elastómero, un elastómero
alveolado, un plástico rígido, un politetrafluoretileno, una
composición termofusible que contenga un agente de expansión que se
descomponga a una temperatura superior o igual a 140ºC.
Según una característica del tapón obturador de
este tipo de realización, la placa tiene un grosor comprendido
entre 0,5 y 5 mm y la película tiene un espesor comprendido entre
0,3 y 3 mm.
La invención comprende igualmente el empleo de la
composición de la invención para fabricar un tapón para obturar una
abertura cualquiera de todo tipo de soporte o de cualquier otro
tipo de producto industrial.
La invención se comprenderá mejor y otros fines,
características y ventajas de la misma pueden verse mejor en la
descripción detallada que sigue y que se refiere a los dibujos
acompañantes que se facilitan únicamente a título de ejemplo y en
los que:
- la figura 1A es una vista en perspectiva y del
costado inferior de un tapón del tipo anterior;
- la figura 1B es una vista en alzado del costado
del obturador representado en la figura 1A; pero montado en el
soporte metálico;
- la figura 2A es una vista desde abajo
perspectiva de otro obturador del tipo anterior que contiene un
cordón de cola que se representa aparte en esta figura;
- la figura 2B es una vista en perspectiva, desde
abajo, del obturador de la figura 2A representado con el cordón de
cola colocado sobre el obturador;
- la figura 2C es una vista en perspectiva desde
arriba del obturador representado en la figura 2B instalado sobre
un soporte metálico;
- la figura 2D es una vista de costado en alzado
del obturador de la figura 2C;
- la figura 3A es una vista desde abajo en
perspectiva de un primer tipo de realización del obturador de la
invención;
- la figura 3B es una vista en perspectiva del
costado del obturador representado en la figura 3A instalado sobre
un soporte metálico;
- la figura 3C es una vista de costado del
obturador de la figura 3B;
- la figura 3D es una vista en alzado del
obturador de la figura 3A;
- la figura 3E es una vista en corte por la línea
IIIE-IIIE de la figura 3D;
- la figura 3F es una vista superior del
obturador a través de la flecha IIIF de la figura 3E;
- la figura 3G es una vista superior de una
variante del obturador;
- la figura 3H es una vista en corte a lo largo
de la línea IIIH-IIIH de la figura 3G, de una
variante del obturador sin patas de enganche;
- la figura 4A es una vista en corte del costado
de otra variante del obturador de la invención;
- la figura 4B es una vista en corte de costado
de otra variante de un obturador de la invención;
- la figura 5 es una fotografía que refleja los
resultados de las pruebas de mantenimiento a la temperatura de una
composición termo-adhesiva que no entra en el marco
de la invención;
- la figura 6A es una fotografía que permite
comparar un obturador fabricado con una composición que no entra
dentro del marco de la invención (muestra 5B) con un obturador
fabricado con una composición según la invención (muestra 8B)
después de pasar por el horno;
- la figura 6B es una fotografía que permite
comparar un obturador fabricado a partir de una composición que
entra dentro del marco de la invención antes y después de pasar por
el horno;
- la fotografía 7 es una fotografía tomada por
encima de otro obturador fabricado a partir de otra composición que
entra en el marco de la invención e instalado sobre un soporte
antes y después de pasar por el horno;
- la figura 8A es una vista esquemática en alzado
de un aparato experimental que permite medir la estanqueidad al
agua de un obturador ensayado en posición vertical;
- la figura 8B representa el mismo aparato de
ensayo para medir la estanqueidad al agua de un obturador ensayado
en posición horizontal;
- la figura 9 es una vista en alzado y en corte
de un aparato de ensayo de la resistencia al despegado utilizado
para ensayar los obturadores;
- la figura 10A es una vista en planta
esquemática de una probeta antes de pasar al horno, para determinar
la contracción de la composición;
- la figura 10B es una vista en planta
esquemática de una probeta después de pasar por el horno, para
medir la contracción de la composición;
- la figura 11A es una vista esquemática lateral
en corte de una probeta fabricada a partir de una composición
termo-adhesiva instalada encima de una abertura
sobre un soporte metálico, antes de pasar por el horno, y
- la figura 11B es una vista en corte similar a
la figura 11A, pero después de pasar por el horno, para medir la
flecha de las muestras ensayadas.
Con el fin de comprender mejor la invención, se
describirán a continuación los obturadores del tipo anterior.
En relación con las figuras 1A y 1B, un ejemplo
de realización de un obturador monomaterial del tipo anterior está
constituido de una sola y misma materia plástica y contiene
esencialmente un reborde de estanqueidad 2, un cuerpo 1 y patas de
enganche 3. El cuerpo 1 tiene, sensiblemente, el mismo diámetro que
la abertura a obturar en un soporte preferentemente metálico y los
rebordes de estanqueidad 2 representados en la figura 1B sobresalen
por encima del soporte metálico 4 mientras las patas de enganche 3
mantienen al tapón obturador en su sitio mediante el enganche en el
interior de la abertura y por debajo del soporte metálico 4.
Según se ha dicho ya, un obturador de este tipo,
que no se mantiene en su sitio más que por las patas de enganche, no
ofrece más que una escasa estanqueidad al agua y al polvo y ninguna
estanqueidad a la presión, toda vez que, por una simple presión
manual, el tapón obturador sale de la abertura a obturar.
Para resolver este problema de estanqueidad, otro
obturador del tipo anterior es como el que se representa en las
figuras 2A; 2B, 2C y 2D. Este obturador bicomponentes comprende
esencialmente un cuerpo 1 de plástico o de metal que tiene
sensiblemente la forma y las dimensiones de la abertura a obturar,
pestañas de estanqueidad 2 constituidas del mismo material que el
cuerpo 1 y con una dimensiones superiores a la abertura a obturar y
que poseen unas patas de enganche 3 fabricadas del mismo material
que el cuerpo 1 y las pestañas de estanqueidad 2.
Como puede verse en la figura 2A, este obturador
del tipo anterior contiene, además, un cordón de cola 5 representado
aparte en la figura 2A y reproducido montado en el obturador de la
figura 2B. Este tapón obturador con el cola instalado se coloca a
continuación sobre la abertura del soporte metálico 4 a obturar con
las patas de enganche insertas en la abertura y manteniendo al
obturador en su sitio mediante el enganche en la parte inferior del
soporte metálico 4. El conjunto se introduce a continuación en un
horno a una temperatura que provoca la fusión del cordón de cola que
se endurece y adhiere al soporte metálico y al cuerpo del obturador
durante el enfriamiento siguiente a la salida del horno.
El cordón de cola está generalmente formado por
un adhesivo de fusión, también denominado ``hot melt'', que es un
adhesivo a base de un copolímero de etileno-acetato
de vinilo (EVA) y de sus derivados. Como ya se ha dicho también, la
estanqueidad al agua, y a la presión de este obturador es buena,
pero su procedimiento de fabricación es complicado, ocasiona
problemas de reproducibilidad y requiere unos aparatos
específicos.
En este obturador del tipo anterior, el cuerpo 1
puede ser de metal o de un material plástico.
Cuando el cuerpo 1 es de plástico, los materiales
generalmente utilizados para fabricar este cuerpo son de la serie de
la poliamida 66 o de las aleaciones de poliamida y de
polipropileno.
Hay que hacer constar que el coste de fabricación
de tales obturadores bicomponentes es elevado.
Por consiguiente, en esta materia existe una
necesidad de un obturador formado por un material que pueda ser
moldeado fácilmente en cualquier forma deseada, que sea flexible
para que pueda ser introducido fácilmente en una abertura a obturar,
que después de pasar por el horno se adhiera al soporte metálico
cuya abertura hay que obturar y que, sin presentar deformaciones en
caliente demasiado importantes, se adhiera a todo tipo de soporte,
especialmente metálico.
Dicho de otro modo, la invención pretende
suministrar una composición termo-adhesiva:
- que sea fácil de utilizar y de conformar,
- que sufra sin alteración química una primera
etapa de calentamiento de 15 a 30 minutos a 140ºC y una segunda
etapa de calentamiento de 30 a 45 minutos a 195ºC, que son los pares
de tiempos/temperaturas mínimas y máximas que se alcanzan en los
hornos que se utilizan actualmente en la industria para realizar la
adherencia del tapón obturador sobre los soporte metálicos,
- que se adhiera a cualquier de soporte,
especialmente metálico después de los ciclos de calentamiento,
- que sea fácil de moldear,
- que no se deforme o que se deforme poco después
de haber pasado una o varias veces por el horno a las temperaturas
y durante los tiempos antes indicados y
- que después de las pasadas por el horno
indicadas con anterioridad, y después de haberse colocado encima de
la abertura a obturar, se adhiera al soporte y no experimente
deformaciones y sea estanco al agua durante por lo menos 1 hora bajo
una presión mínima de 0,1 bar.
Además, esta composición
termo-adhesiva, una vez moldeada en un obturador
y
pegada sobre el soporte, no deberá perder sus
cualidades adhesivas, de estanqueidad al agua y a la presión y
conservará su forma incluso en el caso en que la temperatura a la
cual esté sometido este obturador varíe de -40 a +80ºC, lo que
representa las condiciones de utilización previstas para las piezas
metálicas que contienen los obturadores de la invención.
La composición termo-adhesiva de
la invención está constituida por dos componentes, a saber, una
mezcla adhesiva que se caracteriza por una temperatura de fusión
inferior a la temperatura media de los hornos que se utilizan
actualmente; es decir, 140ºC y un segundo componente denominado
``materia de armadura'' que se caracteriza por un punto de fusión
superior a la temperatura máxima alcanzable actualmente en un horno;
es decir, 195ºC. La mezcla adhesiva permitirá pegar el tapón
obturador realizado a partir de la composición
termo-adhesiva de la invención sobre el soporte
metálico que contiene la abertura a obturar, con el fin de mantener
en su sitio al obturador y de garantizar la estanqueidad deseada al
agua, al polvo y a la presión, al mismo tiempo que el material de
la armadura permitirá conservar sensiblemente la forma y las
dimensiones del tapón obturador obtenido con la composición
termo-adhesiva de la invención, durante la
operación de fusión del adhesivo y, consiguientemente, de encolado
del tapón obturador sobre el soporte metálico.
Después de numerosos ensayos con diferentes
composiciones del tipo que contiene un adhesivo y un material que
forma una armadura, se ha descubierto que una composición
termo-adhesiva
que contenga:
como mezcla adhesiva, o bien un copolímero de
etileno-acetato de vinilo
(EVA)-anhidrido maleico eventualmente modificado
además con polietileno y/o polipropileno, o bien un copolímero de
etileno-acetato de vinilo modificado para
desarrollar funciones de epóxido y
- como componente de armadura, o bien un poliéter
bloque amida (PEBA) discrecionalmente modificado por un copolímero
de etileno-propileno y/o un terpolímero de etileno
propileno dieno (EPDM), o bien un poliéter bloque éster (COPE),
que permita obtener un obturador que disponga de
todas las propiedades requeridas antes descritas.
En la composición de la invención, la mezcla
adhesiva utilizada es el copolímero de
etileno-acetato de vinil-anhídrido
maleico obtenido ya sea por polimerización directa de los monómeros
de partida, ya sea mediante injerto de la cantidad deseada de
anhídrido maleico en el copolímero de
etileno-acetato de vinilo.
Además, este polímero puede modificarse
discrecionalmente con polietileno o polipropileno también injertados
eventualmente con anhídrido maleico.
Para demostrar las propiedades superiores de la
composición de la invención en relación con las composiciones que no
entran dentro del marco de la invención, han sido realizados ya
diferentes ensayos.
En consecuencia, se han ensayado en relación con
la deformación en caliente diferentes composiciones que contienen
diferentes adhesivos y diferentes materiales de armadura como los
que se presentan en la tabla 1 que se acompaña. Estos ensayos se
han realizado en plaquetas rectangulares de unas dimensiones, antes
del ensayo, de 50 x 40 mm y de un grosor de 2,0 mm. Primero, estas
plaquetas se colocaron sobre una placa metálica perforada. El
agujero de la placa metálica es oblongo de 20 x 40 mm como puede
verse en la figura 5.
Unas probetas de las composiciones indicadas en
la tabla 1 se colocaron sobre una placa perforada y se introdujeron
en un horno, primero a baja temperatura, es decir, a 140ºC durante
30 minutos y después, a alta temperatura, es decir, a 195ºC durante
30 minutos que son los pares de tiempo/temperatura elegidos como
representativos de los que se utilizan actualmente.
Después, se evaluó visualmente:
1) Si luego de cada uno de los ciclos de
tratamiento térmico, la composición conserva una viscosidad
suficiente para no salir a través de la placa perforada;
2) Si es suficiente la adherencia al soporte
metálico constituido por la placa perforada;
3) Si la contracción es aceptable para la función
obturante deseada (estanqueidad mantenida);
4) Si la flecha de la probeta a través del
agujero es aceptable.
La figura 5 es una fotografía de los resultados
de estos ensayos efectuados sobre muestras cuya composición no
entra dentro del marco de la invención.
De esta manera, se puede comprobar que estas
composiciones que no entran dentro del marco de la invención no
permiten obtener después de pasar por el horno a 195ºC durante 30
minutos la función obturadora deseada puesto que todas las muestras
se han fundido y han pasado a través de la zona oblonga de la placa
perforada.
La relación en peso entre el adhesivo y el
componente de la armadura era, para cada una de estas muestras, de
25:75.
los diferentes adhesivos ensayados son:
A: Copolímero de etileno-acetato
de vinilo, denominado EVA en la tabla 1.
B: Copolímero de etileno-acetato
de vinilo injertado con anhídrido maleico, designado con B en la
tabla 1. Este adhesivo es el elegido en la invención porque es con
el que se han obtenido los mejores resultados cuando se ha utilizado
con las composiciones de armadura seleccionadas en la invención como
lo demuestran los resultados de diferentes ensayos que se exponen
más adelante.
C: Copolímero de etileno-éster acrílico.
D: Terpolímero de etileno-éster
acrílico-anhídrido maleico.
Se han ensayado también diferentes componentes de
armadura combinados con cada uno de los adhesivos anteriores. Estos
componentes de la armadura son los siguientes:
1: Poliamida 6, denominada PA 6 en la tabla
1.
2: Poliamida 66, denominada PA 66 en la tabla
1.
3: Poliamida 11, denominada PA 11 en la tabla
1.
4: Poliéter bloque amida, denominado PEBA en la
tabla 1. Es uno de los componentes de armadura seleccionado en la
composición de la invención.
5: Aleación de poliamida y de polipropileno
designado como aleación PA/PP en la tabla 1.
6: Polioximetileno designado como POM en la tabla
1.
7: Mezcla de propileno y de un terpolimeno de
etileno propileno dieno, designado como PP/EPDM en la tabla 1.
8: Polímero bloque éster designado como COPE en
la tabla 1. Este componente de armadura es uno de los seleccionados
para la composición de la invención.
9: Terpolímero de
acrilonitrilo-butadieno-estireno,
designado como ABS en la tabla 1.
Cada una de las composiciones ensayadas ha sido
designada por una cifra seguida de una letra mayúscula. La cifra
corresponde a la naturaleza del componente de armadura tal como se
ha identificado anteriormente y la letra mayúscula corresponde al
adhesivo tal como se ha identificado anteriormente.
Así, pues, la muestra 1A es una muestra preparada
a partir de una composición que contiene 75% en peso de un
copolímero de etileno-acetato de vinilo y 25% en
peso de poliamida 6 y la muestra 4D corresponde a una composición
que contiene 75% en peso de un copolímero de
etilano-acetato de vinilo injertado con anhídrido
maleico en calidad de adhesivo y 25% en peso de poliéter bloque
amida, como componente de armadura.
Estas referencias se utilizan a lo largo de la
descripción que sigue y en las tablas siguientes y representan
siempre las mismas composiciones.
La tabla 1 que sigue muestra cada una de las
composiciones así ensayadas.
Adhesivo | EVA | EVA modificado | Copolímero de | Terpolímero de etileno- éster |
A | con anhídrido maléico, B | etileno-éster acrílico, C | acrílico- anhídrido maléico, D | |
PA 6 1 | 1A | 1B | 1C | 1D |
PA 66 2 | 2A | 2B | 2C | 2D |
PA 11 3 | 3A | 3B | 3C | 3D |
PEBA 4 | 4A | 4B | 4C | 4D |
aleación PA/PP 5 | 5A | 5B | 5C | 5D |
POM 6 | 6A | 6B | 6C | 6D |
PP/EPDM 7 | 7A | 7B | 7C | 7D |
COPE 8 | 8A | 8B | 8C | 8D |
ABS 9 | 9A | 9B | 9C | 9D |
Los resultados de las observaciones visuales
efectuadas sobre cada una de las muestras que figuran en la tabla 1
después de pasar por el horno 30 minutos a 140ºC y luego de pasar
30 minutos a 195ºC, se han reagrupado en la tabla 2 siguiente.
(Tabla pasa a la página
siguiente)
Como puede verse a partir de la tabla 2, las
composiciones en las cuales el material de la armadura es de
poliamida 11, una mezcla de polipropileno y de un terpolímero de
etileno-propileno -dieno o de
acrilonitrilo-butadieno estireno, no son
utilizables porque se funden al pasar al horno ya sea a baja o a
alta temperatura.
En consecuencia, las mediciones de contracción
solamente se han efectuado sobre las muestras restantes; es decir,
sobre las muestras en las que la armadura era de PA 6 (serie 1A a
1D) o de PA 66 (serie 2A a 2D) o de PEBA (serie 4A a 4D) o bien una
mezcla de poliamida y de popipropileno (Serie 5A a 5D) o de COPE
(Serie 8A a 8D).
En estas muestras, se mide en realidad la
post-contracción representada en las figuras 10A y
10B. Esta post-contracción es la diferencia entre
las dimensiones de la pieza inyectada enfriada a la temperatura
ambiente y las dimensiones de esta pieza luego de un recocido a una
temperatura dada durante un cierto tiempo. Aquí, las plaquetas
moldeadas miden 50 x 40 mm y tienen un grosor de 2 mm lo que
significa que en la figura 10A, Y=40 mm y X = 50 mm. Midiendo
después las dimensiones Y' y X' como se indica en la figura 10B, la
contracción se representa
por la fórmula:
contracción =\DeltaX=X-X' y
\Delta=y-y'.
Las medidas de la contracción se efectúan
únicamente sobre las plaquetas que hayan sufrido el ciclo denominado
de alta temperatura; es decir, un calentamiento en horno de 30
minutos a 195ºC, porque es durante este ciclo cuando se registran
las deformaciones más importantes.
Los resultados de estas mediciones de la
contracción se indican en la tabla 3.
Las mediciones de la contracción no se han
efectuado con las muestras cuyo componente formador de la armadura
era poliamida 11 (Serie 3A a 3D) porque las plaquetas se han colado
a través de las perforaciones y no se han efectuado tampoco con
plaquetas cuya armadura era de POM porque estas plaquetas también se
han colado así. De la misma manera, estas mediciones no se han
efectuado cuando la armadura era una mezcla de polipropileno y de
un terpolímero de
etileno-propileno-dieno, por las
mismas razones. Igualmente, estas mediciones no se han llevado a
cabo en las muestras en las que la armadura era de
acrilonitro-estireno-butadieno, por
las mismas razones.
Los resultados de las mediciones de contracción
obtenidos con las restantes muestras después de pasar por el horno
durante 30 minutos a 195ºC aparecen en la tabla 3 siguiente.
Armadura:PA 6 | |||||
X' en mm | Y' en mm | \DeltaX en mm | \DeltaY en mm | Suma \Delta en mm | |
1A | 39,40 | 49,22 | 0,60 | 0,78 | 1,38 |
1B | 39,40 | 49,05 | 0,60 | 0,95 | 1,55 |
1C | 37,75 | 48,65 | 2,25 | 1,35 | 3,60 |
1D | 31,41 | 41,22 | 8,59 | 8,78 | 17,37 |
Armadura:PA 66 | |||||
X' en mm | Y' en mm | \DeltaX en mm | \DeltaY en mm | Suma \Delta en mm | |
2A | 40,00 | 49,40 | 0,00 | 0,60 | 0,60 |
2B | 38,73 | 48,34 | 1,27 | 1,66 | 2,93 |
2C | 39,80 | 47,82 | 0,2 | 2,18 | 2,38 |
2D | 34,12 | 42,32 | 5,88 | 7,68 | 13,56 |
Armadura:PEBA | |||||
X' en mm | Y' en mm | \DeltaX en mm | \DeltaY en mm | Suma \Delta en mm | |
4A | 37,90 | 48,17 | 2,10 | 1,83 | 3,93 |
4B | 39,55 | 49,84 | 0,45 | 0,16 | 0,61 |
4C | 35,23 | 43,94 | 4,77 | 6,06 | 10,83 |
4D | 33,02 | 41,00 | 6,98 | 9,00 | 15,98 |
Armadura: aleación PA/PP | |||||
X' en mm | Y' en mm | \DeltaX en mm | \DeltaY en mm | Suma \Delta en mm | |
5A | 35,42 | 46,41 | 4,58 | 3,59 | 8,17 |
5B | 35,02 | 44,18 | 4,95 | 5,82 | 10,77 |
5C | 31,18 | 41,02 | 8,82 | 8,98 | 17,80 |
5D | 34,40 | 44,23 | 5,60 | 5,77 | 11,37 |
Armadura: COPE (poliéter bloque éster) | |||||
X' en mm | Y' en mm | \DeltaX en mm | \DeltaY en mm | Suma \Delta en mm | |
8A | 36,26 | 47,95 | 3,74 | 2,05 | 5,79 |
8B | 35,09 | 43,52 | 4,91 | 6,48 | 11,39 |
8C | 35,72 | 44,63 | 4,28 | 5,37 | 9,65 |
8D | 35,87 | 45,55 | 4,13 | 4,45 | 8,58 |
Igualmente, se han efectuado mediciones de la
flecha en estas mismas muestras.
La flecha se ha medido como puede verse en las
figuras 11A y 11B.
En consecuencia, una
probeta-muestra marcada con A y fabricada a partir
de una de las composiciones ensayadas, se ha colocado en un soporte
metálico 4 y el conjunto se ha colocado en el horno. La figura 11A
muestra a la probeta A sobre el soporte 4 después de pasar por el
horno.
La flecha corresponde al valor Z representado en
la figura 11B.
Los resultados, en mm, de esta medición de la
flecha sobre las muestras, se representan en la tabla 4, en la que
``B.T.'' significa una pasada por el horno a baja temperatura; es
decir, durante 30 min. a 140ºC; ``H.T.'' significa una pasada por
el horno a alta temperatura; es decir, 30 min. a 195ºC, ``+flecha''
representa la suma de las flechas ``B.T.'' y ``H.T.'' y
``+familia'' significa la suma de las ``+flecha'' por familia de
armadura.
ARMADURA: PA 6 | ||||
B.T. | H.T. | <<+Flecha>> | <<+familie>> | |
1A | 0,51 | 0,69 | 1,20 | |
1B | 1,26 | 2,91 | 4,17 | 11,09 |
1C | 0,00 | 1,63 | 1,63 | |
1D | 2,02 | 2,07 | 4,09 | |
ARMADURA: PA 66 | ||||
B.T. | H.T. | <<+Flecha>> | <<+familie>> | |
2A | 0,72 | 1,06 | 1,78 | |
2B | 3,15 | 6,64 | 9,79 | 23,03 |
2C | 1,01 | 1,21 | 2,22 | |
2D | 3,37 | 5,87 | 9,24 | |
ARMADURA: PEBA | ||||
B.T. | H.T. | <<+Flecha>> | <<+familie>> | |
4A | 2,53 | 0,51 | 3,04 | |
4B | 0,00 | 1,26 | 1,26 | 6,92 |
4C | 0,00 | 0,00 | 0,00 | |
4D | 0,6 | 2,02 | 2,62 | |
ARMADURA: Aleación PA/PP | ||||
B.T. | H.T. | <<+Flecha>> | <<+familie>> | |
5A | 0,87 | 3,82 | 4,69 | |
5B | 0,56 | 2,1 | 2,66 | 20,92 |
5C | 2,98 | 3,59 | 6,57 | |
5D | 4,86 | 2,14 | 7,00 |
ARMADURA: COPE (poliéter bloque éster) | ||||
B.T. | H.T. | <<+Flecha>> | <<+familie>> | |
8A | 0,00 | 0,56 | 0,56 | |
8B | 0,00 | 0,00 | 0,00 | 0,56 |
8C | 0,00 | 0,00 | 0,00 | |
8D | 0,00 | 0,00 | 0,00 |
A partir de los resultados de las tablas 3 y 4
puede verse que solamente las composiciones en las cuales la
armadura es, bien de PEBA (poliéter bloque amida) o de COPE
(poliéter bloque éster) poseen las cualidades necesarias en términos
a la vez de contracción y de flecha; es decir, en términos de
deformaciones en caliente.
Sin embargo, en la familia en la que la armadura
es de PEBA, cuando el adhesivo es un copolímero de
etileno-acetato de vinilo, la flecha es demasiado
importante. De la misma manera, cuando el adhesivo es un terpolímero
de etileno-éster acrílico-anhídrido maléico, la
contracción es demasiado importante para resultar satisfactoria.
Igualmente, en las tablas 1 a 4 puede verse que
con composiciones en las cuales la armadura es de COPE y el adhesivo
es un copolímero de acetato de vinilo o un copolímero de
etileno-éster de acrílico, no hay adherencia a un soporte
metálico.
En conclusión, las únicas composiciones que
poseen las propiedades precisas en términos de temperatura,
contracción, adherencia y flecha, son las muestras cuyas
composiciones son las composiciones siguientes: 4B, 4C, 8C y 8D; es
decir, las composiciones que contienen, como adhesivo, un copolímero
de etileno-acetato de vinilo injertado con
anhídrido maleico o un copolímero de etileno-éster acrílico o un
terpolímero de etileno-éster acrílico anhídrido maleico y, como
componente de armadura, o bien un poliéter bloque éster (COPE) o
bien un poliéter bloque amida (PEBA).
Ello no obstante, para ser utilizables para
fabricar un tapón obturador como el de la invención, estas
composiciones deberán tener también las propiedades adicionales e
indispensables siguientes: aptitud para su moldeo en una
configuración cualquiera, estanqueidad al agua y a la presión y
conservación de todas las propiedades ya citadas dentro de un
intervalo de temperatura de -40º a +80ºC.
Las cuatro composiciones 4B, 4C, 8B y8D pueden
moldearse por métodos conocidos por peritos en la materia; pero
solamente las composiciones 4B y 8B presentan una deformación en
caliente aceptable cuando se moldean en obturadores.
Así, pues, el ensayo siguiente se ha llevado a
cabo para testimoniar la superioridad de estas composiciones 4B y
8B. De esta manera, se han obtenido estos obturadores moldeando a
un diámetro de obturación de 40 mm. Así, se ha realizado un
obturador a partir de cada una de las composiciones 4C, 4D, 8B y
8D.
Estos obturadores-muestra se han
colocado sobre placas metálicas representativas de los soportes
metálicos sobre los cuales se aplicarán preferentemente. Estos
soportes metálicos pueden haber sufrido o no un tratamiento
superficial, como, por ejemplo, anticorrosivo, como un
revestimiento de cataforesis.
Como puede verse en la figura 3D, un obturador
mono-materia de este tipo es un obturador que
dispone de unas patas de acoplamiento 3 y de rebordes de
estanqueidad 2.
En la figura 3E, que es un corte por el eje
IIIE-IIIE de la figura 3D, puede verse también el
cuerpo 1 que está hecho del mismo material que las patas de
acoplamiento 3 y los rebordes de estanqueidad 2.
La figura 3F representa una vista superior del
obturador de las figuras 3D y 3E.
La figura 6B muestra al obturador fabricado con
la composición 8B montado sobre una placa perforada; es decir, antes
de pasar por el horno, mientras que la figura 6A muestra este mismo
obturador después de pasar por el horno. Como puede verse, la
deformación y el cambio de color son escasos.
Como comparación, en la figura 6A se reproduce
una muestra de la composición 5D, muestra que presenta una acusada
deformación y un considerable cambio de color.
Acto seguido, cada una de las cuatro muestras
citadas se ha colocado sobre una placa perforada redonda según puede
verse en la figura 7 bajo la denominación ``antes de pasar por el
horno''.
Después, cada una de las muestras se ha pasado
por el horno a elevada temperatura; es decir, durante 30 min. a
195ºC.
Como puede verse en la figura 7, la muestra 4B
presenta poca deformación después de un ciclo a esta
temperatura.
Cada una de las muestras 4B, 4C, 8B y 8D ha sido
tratada de la misma manera y, después del enfriamiento, se han
medido las flechas sobre cada una de las muestras.
Los resultados de estas mediciones se indican en
la Tabla 5.
Muestra | Flecha |
4B | 0,00 mm |
4C | 11,32 mm |
8D | 12,09 mm |
8D | 9,36 mm |
A continuación, se ha realizado un ensayo de
estanqueidad al agua en cada una de las muestras pasadas por el
horno.
Este ensayo de estanqueidad al agua se ha
realizado según muestran las figuras 8A y 8B; es decir, primero con
el obturador en posición vertical y después, el obturador
horizontal.
En este ensayo conjunto, primero en posición
vertical y después en posición horizontal, el obturador marcado con
A en las figuras 8A y 8B, se somete a una presión hidrostática de
0,1 bar con el fin de comprobar la posible existencia de fugas.
En las figuras 8A y 8B, el obturador montado
sobre el soporte va marcado con A, el soporte con B y la cuba que
contiene el agua y que permite aplicar una presión hidrostática de
0,1 bar va marcada con C. La referencia D representa un racor
flexible que lleva el agua a la cuba C, mientras la referencia E
representa un tubo de vidrio y la referencia F, una columna de agua
de 100 cm de altura que permite obtener la presión de 0,1 bar en la
cuba C.
Para ser utilizable con los fines de la
invención, el obturador no deberá presentar fugas después de haber
sido sometido durante 1 hora como mínimo a una presión hidrostática
de 0,1 bar.
Solamente las muestras 4B y 8B fabricadas a
partir de las composiciones de la invención han pasado con éxito
esta prueba.
Por último, como se ha dicho al principio, es
preciso que el obturador de la invención se adhiera a su soporte,
preferentemente metálico.
Con este objeto y para demostrar la superioridad
de la invención, se han medido las resistencias al despegue de los
obturadores obtenidos a partir de las composiciones 4B y 8B de la
invención y las de los obturadores obtenidos a partir de
composiciones que no entran dentro del marco de la invención,
después de pasar por el horno a alta temperatura con los obturadores
instalados sobre una placa metálica. Estos ensayos se han efectuado
a la temperatura ambiente en el aparato reproducido en la figura
9.
Como se representa en la figura 9, una varilla
cilíndrica de verificación G de un diámetro de 10 mm va fija a una
de las bandejas de la máquina de compresión, de forma que el eje de
la varilla sea perpendicular a los obturadores A formados por las
diferentes composiciones ensayadas.
El obturador es una placa de 50 x 40 mm, de un
espesor de 2 mm que ha sufrido un ciclo en el horno ya sea a baja o
a alta temperatura.
El obturador se sustenta por el
porta-probeta marcado con H en la figura 9. Se trata
de una placa de acero que dispone de un agujero oblongo de 40 x20
mm. El espesor del porta-probeta es de 1 mm.
Se mide la fuerza necesaria para que el obturador
A se despegue del porta-probeta H.
Estos ensayos se han efectuado sobre cada una de
las muestras de la serie 1A a 1D, de la serie 2A a 2D, de la serie
4A a 4D, de la serie 5A a 5D y de la serie 8A a 8D.
Los resultados de estos ensayos figuran en la
tabla 6.
En esta tabla ``B.T.'' significa un ciclo térmico
en horno a baja temperatura; es decir, durante 30 min. a 140ºC y
``H.T.'' significa un ciclo a alta temperatura en el horno; es
decir una pasada durante 30 min. a 195ºC y el valor numérico
indicado representa la fuerza necesaria para soltar el obturador
A.
Muestra | Fuerza después de B.T. | Fuerza después de H.T. |
1A | - - | 6.5 daN |
1B | 30 daN | 45 daN |
1C | 1 daN | 5 daN |
1D | - - | 10 daN |
2A | 3.5 daN | 8.5 daN |
2B | >40 daN | >40 daN |
2C | 1,5 daN | 3 daN |
2D | 5 daN | 9 daN |
4A | 3 daN | 9 daN |
4B | 5,5 daN | 15 daN |
4C | 0,5 daN | 6 daN |
4D | 6,5 daN | 13 daN |
5A | 12 daN | 20 daN |
5B | 13 daN | 25 daN |
5C | 11 daN | 4 daN |
5D | 5 daN | 4,5 daN |
8A | - - | 3,5 daN |
8B | 14 daN | 24 daN |
8C | - - | 4 daN |
8D | ------------------------------- | 20 daN |
8 daN |
A partir de los resultados reflejados en la tabla
6, tomados en combinación con los resultados indicados en las tablas
1 a 5, se ve que las composiciones 4B y 8B son las únicas que
poseen todas las propiedades requeridas. Como la deformación en
caliente (contracción, flecha) es un criterio muy importante, la
composición preferente de la invención es la composición 4B.
La muestra 4B corresponde a una composición que
contiene 75% en peso de un componente adhesivo que es un polímero de
etileno-acetato de vinilo injertado con anhídrido
maleico que contiene 14% en peso de unidades de acetato de vinilo,
entre 0,5% y 1% en peso de anhídrido maleico, estando formado el
resto por etileno y 25% en peso de un poliéter de bloque amida,
cuyos bloques de amida son Nylon (R) 6; es decir, a 6 obtenida por
condensación de e-caprolactama y cuyos segmentos de
éter son a base de etileno glicol con un poco de propileno
glicol.
La muestra 8B corresponde a un obturador
fabricado a partir de una composición que contiene 75% en peso de un
adhesivo que es el mismo polímero de
etileno-acetato de vinilo injertado con anhídrido
maleico que se acaba de citar y 25% en peso de un componente de
armadura que es un poliéter bloque éster cuya parte de éster está
constituida por polibutileno tereftalato y cuya parte de éter está
constituida por motivos de etileno glicol.
En esta composición el componente adhesivo tiene
una temperatura de fusión de 95ºC y el componente que forma la
armadura tiene una temperatura de fusión de 207ºC.
De esta manera, esta composición comienza a
presentar una adherencia aceptable a partir de la pasada por el
horno a 100ºC: pero en detrimento de un alargamiento del tiempo de
permanencia a 1 hora. De la misma manera, el tapón obturador
realizado con esta composición mantenía su forma después de una
pasada por el horno a 200ºC durante 15 minutos.
Igualmente, se han realizado ensayos con una
composición que contenía siempre, en cuanto a adhesivo, el mismo
polímero de etileno-acetato de vinilo injertado con
anhídrido maleico y en donde el componente de la armadura era el
mismo poliéter bloque amida que en la composición 4B; pero
modificada por un copolímero de
etileno-propileno.
El ensayo se ha realizado igualmente en cuanto al
adhesivo con el mismo polímero de etileno-acetato de
vinilo injertado con anhídrido maleico y el poliéter bloque amida
utilizado para la muestra 4B; pero mezclado con un terpolímero de
etileno-propileno dieno. Los resultados fueron
también excelentes.
De la misma manera, se han realizado ensayos
utilizando como adhesivo el mismo polímero de etileno acetato de
vinilo injertado con anhídrido maleico; pero modificado, además,
con un injerto de polietileno o de prolipropileno y un componente
de la armadura constituido o bien por PEBA o bien por COPE. Los
resultados obtenidos fueron también excelentes.
También se han realizado ensayos utilizando como
adhesivo un polímero de etileno-acetato de
vinilo-anhídrido maleico obtenido por polimerización
directa de los monómeros constituyentes y empleando como componente
de la armadura o bien PEBA, o bien COPE. Los resultados obtenidos
fueron igualmente excelentes.
Por otra parte, se variaron las proporciones
relativas de acetato de vinilo, de etileno y de anhídrido maleico
delte adhesivo, comprobándose, entonces, que las propiedades de la
composición de la invención eran siempre buenas cuando el componente
adhesivo contenía entre 0,5 y 40% en peso de unidades de acetato de
vinilo y entre 0,5 y 15% en peso de anhídrido maleico, el resto de
etileno. Ello no obstante resultaban ligeramente mejores cuando el
componente adhesivo contenía entre 5 y 25% en peso de unidades de
acetato de vinilo y entre 0,5 y 10% en peso de anhídrido maleico,
correspondiendo el resto al etileno.
Fuera de los límites anterior y superior de peso
en cada uno de los componentes antes citados, se perdieron las
propiedades de adherencia y de mantenimiento de forma de la pieza
fabricada.
Ello no obstante, el adhesivo preferido sigue
siendo el adhesivo descrito para las composiciones 4B y 8B.
Igualmente se han realizado ensayos con un
componente adhesivo constituido por un copolímero de
etileno-acetato de vinilo no injertado o
copolimerizado con anhídrido maleico; pero modificado ``in
situ'' para desarrollar funciones de epóxido. Los resultados
fueron igualmente buenos. Los mejores resultados se obtuvieron
cuando las funciones de epóxido se obtuvieron con metacrilato de
glicidilo o un ácido acrílico o un ácido metacrílico. En este caso,
debe utilizarse, preferentemente, metacrilato de glicidilo en una
cantidad de 1 a 10% en peso.
Sin embargo, en la composición plenamente
preferida por la invención, el adhesivo es un copolímero de
etileno-acetato de vinilo injertado con anhídrido
maleico con un contenido en peso en unidades de acetato de vinilo
del 14% y un contenido en peso en anhídrido maleico de 0,5 a 1%,
correspondiendo el resto al etileno y al poliéter bloque amida
preferido utilizado en la invención que es un poliéter bloque amida
en el que los bloques de amida están constituidos por poliamida 6 y
los segmentos de éter son a base de etileno-glicol
y/o de propileno-glicol.
Cuando se utiliza en mezcla con el terpolímero de
etileno-propileno-dieno, el dieno
preferido es el butadieno.
Por último, cuando el componente de la armadura
es un poliéter bloque éster como en la composición 8B, la parte
éster está constituida preferentemente por poli(butileno
tereftalato)(PBTP) cuya parte de éter está constituida por motivos
de etileno glicol y/o propileno glicol.
De la misma manera, se han obtenido excelentes
resultados cuando la relación de peso entre el componente adhesivo y
el componente de la armadura varía de 80:20 a 50:50, aunque la
relación preferente en peso cuando el componente de la armadura es
de PEBA o de una mezcla de PEBA con otro componente tal como se ha
indicado antes , a saber, de 75:25.
En cambio, cuando el componente de la armadura es
un poliéter bloque éster cuya parte de éster está constituida por
polibutileno tereftalato (PBTP) y cuya parte de éter está
constituida por motivos de etileno glicol y/o propileno glicol, la
relación preferida en peso del componente adhesivo con el componente
de la armadura es de 60:40.
En consecuencia, una composición tal como la que
se ha definido antes ofrece excelentes cualidades de estabilidad en
cuanto a temperatura, estanqueidad a la presión y adherencia sobre
todo el soporte metálico. La composición de la invención puede
contener también todo el adhesivo necesario confiriéndole otras
propiedades.
Tales aditivos son bien conocidos en la materia y
a título de ejemplo, pueden citarse las resinas denominadas
``tackifiantes''; es decir, que producen pegajosidad al tacto, los
agentes ignífugos, materiales de refuerzo, cargas volumétricas o
anti-estáticas o fungicidas,
anti-oxidantes, estabilizantes contra la
descomposición a la luz o al calor o colorantes.
Los aditivos pueden agregarse solos o
mezclados.
Habitualmente, se agregan en unas cantidades que
varían entre 0,03% y 5% en peso; pero puede utilizarse cualquier
cantidad que confiera las propiedades suplementarias deseadas a la
composición de la invención, sin afectar de manera nociva a sus
propiedades notables.
Entre los agentes ignífugos preferidos pueden
citarse los agentes ignífugos del tipo halógeno, tales como el
tetrabromobenceno, los derivados del fosfato tales como los
fosfatos de cloroalquilo, la alúmina hidratada o el óxido de
magnesio hidratado.
Como material de refuerzo utilizado en la
invención, pueden utilizarse fibras, hojuelas o bolas de vidrio, de
carbono o de mica.
Entre las resinas tackifiantes preferidas, se
pueden citar las resinas del tipo terpeno fenólico cuya combinación
produce un adhesivo utilizable en frío o en caliente.
Como sé vera mas adelante, una resina Tackifiante
preferida es una resina que confiere capacidad adhesiva al tacto en
frío, del tipo del éster glicólico.
Mas especialmente, una resina preferida y
especialmente ventajosa es una resina del tipo de éster de etileno
glicol o del éster de propileno glicol.
Un derivado de la colozana esterificada del
etileno glicol o propileno glicol resulta mas especialmente
preferido.
La composición de la invención puede utilizarse
ventajosamente para fabricar obturadores para taponar una abertura
cualquiera en todo tipo de soporte y en especial metálico y
conseguir la estanqueidad al agua a la presión y al polvo de este
obtulador.
Este obtulador puede ser como el representado en
las figuras 3A a 3F ya discutidas.
Sin embargo, este obtulador podrá ser como el
representado en las figura 3g y 3h es decir sin pata de agarre con
una ranura 6 practicada en el cuerpo del obtulador para mantenerle
en su sito de la apertura.
Ello no obstante, como el tapón obtulador
fabricado a partir de la composición en mención es flexible la
presencia de patas de agarre o de una ranura no es necesaria o por
que el tapón obturador de la inversión puede mantener la abertura y
mantenerse en su sitio antes de pasar al horno mediante un
acoplamiento elástico en la aventura.
Estos 2 tipos de obturador representados en 3ª a
3h puedes realizar por moldeo por invención de la composición de la
invención.
La composición de la invención podrá utilizarse
para éster moldeo por inyección ya sea por inyección simultaneó por
pastillas del componente adhesivo y que forma la armadura y aditivos
deseados o ya sea mediante la mezcla intima de todos estos
componentes fusión moldeo en pastillas de la composición formada más
la inyección de la composición así formada.
Otra forma de realización del tapón obturador se
representa en las figuras 4ª Y 4b.
Como puede verse en las figuras el tapón esta
constituido por una sencilla placa 7 que tenga unas dimensiones
superiores a la aventura a obturar con la placa 7 revestida en por
lo menos una de estas cara de la película 8 constituida por la
composición de la invención que contenga una resina del tipo del
éster glicólico preferentemente éster de etileno glicol o éster de
propileno glicol.
Preferentemente la resina adhesiva al tacto en
frío estará presente en una cantidad entre 0,2 y 10% en peso de la
composición.
Esta forma de realizaciones especialmente
ventajosa por que la película 8 tiene una pegajosidad en frío y
garantiza así el mantenimiento del tapón sobre el tapón A4 antes de
pasar al horno.
Esta película 8 tendrá un espesor comprendido
entre 0,3 y 3 milímetro.
La placa 7 que tiene sobre, por lo menos, una de
su cala esta película 8 podrá tener un débil espesor sé 0,5 a 5
milímetros.
De esta manera esta forma de realización de la
invención tiene 2 ventajas la 1ª la de que el tapón se adaptara al
soporte 4 gracias a su flexibilidad y 2ª que el tapón así obtenido
ocupara un escaso volumen a un obtulador clásico
La placa 7 sobre la cual se deposita la película
8 realizada de la composición de la invención que confiere al tacto
en frío podrá éster constituida pos cualquier material a condición
de que no se descomponga ni se disuelva a las temperaturas del
horno.
De esta manera podrá estar constituida por una
composición que contenga o no resinas tackificantes.
También podrá estar constituida por materiales
especifico que tengan materiales especifico al tapón del
obtulador.
Por ejemplo la placa 7 podrá ser metálica cuyas
propiedades eléctricas son investigadas.
Podrá ser un elastómero lo que conferirá
propiedad de filtrado acústico mejoradas al tapón obturador en
especial cuando se utilice un elastómero alveolares este caso el
tapón tendrá igualmente propiedades de fricción mejoradas, es decir
que se reducirá en deslizamiento.
Si por el contrario quieren aumentarse las
propiedades de deslizamiento del tapón se utilizara una placa 7
constituida por politetrafluor etileno (PTFE).
Si se quiere aumentar la rigidez del tapón
obturador de la invención, se utilizará una placa 7 fabricada de
plástico rígido del tipo de la poliamida o de aleación de poliamida
y polipropileno, por ejemplo.
La placa 7 podrá estar igualmente formada por una
composición termofusible que contenga un agente de expansión en
caliente, preferentemente a una temperatura igual a la temperatura
mínima de los hornos actualmente utilizados; es decir, de 140ºC.
Este tipo de tapón obturador podrá ser realizado, por ejemplo, por
co-extrusión de la placa 7 y de la película 8.
En todos los casos, después de pasar por el
horno, la adherencia se realiza gracias a la fusión del componente
adhesivo y a su endurecimiento posterior.
El tapón obturador de la invención conservará una
forma aceptable como la reproducida en la figura 7, gracias al
componente que forma la armadura, después de este paso por el
horno.
Aunque la invención se haya descrito haciendo
referencia a ejemplos de realización del tapón de forma cilíndrica
obturador, ésta no se limita, en modo alguno a estos ejemplos.
Por consiguiente, gracias a las excelentes
propiedades de aptitud para el moldeo de la composición de la
invención, el tapón obturador podrá adoptar cualquier otra forma
además de la cilíndrica aquí descrita.
Además, la composición
termo-adhesiva de la invención podrá utilizarse,
evidentemente, para la fabricación de cualquier otra pieza aparte de
un tapón obturador y para otros usos, como, por ejemplo, para la
fabricación de películas de embalaje alimentario o para realizar el
aislamiento acústico de piezas que no contengan aberturas.
De la misma manera, los pares de
tiempo/temperatura que se dan aquí son los que se utilizan
actualmente; pero, como ya se ha dicho, estos pares pueden ser
modificados siempre que se mantengan las propiedades de adherencia y
de conservación de la forma de las piezas fabricadas a partir de las
composiciones de la invención.
Es decir, que la composición de la invención
puede tener numerosas aplicaciones que conocen perfectamente los
especialistas en la materia.
Claims (25)
1. Composición termo-adhesiva del
tipo que contiene adhesivo y un componente que forma la armadura,
caracterizada porque:
- a)
- el componente adhesivo se elige entre
- -
- un polímero de etileno acetato de vinilo (EVA)-anhídrido maleico, discrecionalmente modificado con polietileno o polipropileno, y
- -
- un polímero de etileno-acetato de vinilo (EVA) modificado para desarrollar las funciones de epóxido, y
- b)
- el componente que forma la armadura se elige entre
- -
- un poliéter bloque éster (COPE) y
- -
- un poliéter bloque amina (PEBA) opcionalmente mezclado con un copolímero de etileno-prfopileno, pudiendo ser sustituido el copolímero de etileno-propileno en su totalidad o en parte por un terpolímero de etileno-propileno-dieno (EPDM).
2. Composición termo-adhesiva
según la reivindicación 1, caracterizada porque el citado
polímero de etileno-acetato de
vinilo-anhídrido maleico contiene entre 0,5 y 40%
en peso de unidades de acetato de vinilo y entre 0,05 y 15% en peso
de anhídrido maleico, correspondiendo el resto al etileno.
3. Composición termo-adhesiva
según las reivindicaciones 1 ó 2, caracterizada porque el
citado copolímero de etileno-acetato de
vinilo-anhídrido maleico contiene entre 5 y 25% en
peso de unidades de acetato de vinilo y entre 0,5 y 10% en peso de
anhídrido maleico, correspondiendo el resto al etileno.
4. Composición termo-adhesiva
según una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizada
porque el citado copolímero de etileno-acetato de
vinilo-anhídrido maleico contiene 14% en peso de
unidades de acetato de vinilo y entre 0,5 y 1% en peso de anhídrido
maleico. correspondiendo el resto al etileno.
5. Composición termo-adhesiva
según una cualquiera de las reivindicaciones precedentes,
caracterizada porque el citado polímero de
etileno-acetato de vinilo-anhídrido
maleico es un copolímero de etileno-acetato de
vinilo injertado con anhídrido maleico.
6. Composición termo-adhesiva
según la reivindicación 1, caracterizada porque el citado
polímero de etileno-acetto de vinilo está modificado
para desarrollar las funciones de epóxido, las cuales son ejercidas
por metacrilato de glicidilo o un ácido acrílico o metacrílico.
7. Composición termo-adhesiva
según la reivindicación 6, caracterizada porque contiene de
1 a 10% en peso de metacrilato de glicidilo.
8. Composición termo-adhesiva
según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizada
porque el componente que forma la armadura es un poliéter bloque
éster (COPE) cuya parte de éster está constituida por
poli(butileno tereftalato) (PBTP y cuya parte de éter está
constituida por motivos de etileno glicol y/o propileno glicol.
9. Composición termo-adhesiva
según una de las reivindicaciones 1 a 7, caracterizada
porque el material de la armadura es una mezcla de PEBA y de un
copolímero de etileno-propileno y/o de un
terpolímero de
etileno-propileno-dieno y porque el
PEBA está constituido por bloques de Nylon(R) 6 y segmentos
de éter de base de etileno glicol y/o
propileno-glicol y porque el dieno del terpolímero
de etileno-propileno-dieno, cuando
está presente, es butadieno.
10. Composición termo-adhesiva
según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizada
porque la relación en peso entre el citado componente adhesivo y el
componente que forma la armadura, está comprendida entre 80:20 y
70:30.
11. Composición según la reivindicación 8,
caracterizada porque la relación en peso entre el componente
adhesivo y el poliéter bloque éster es de 60:40.
12. Composición según la reivindicación 9,
caracterizada porque la relación en peso entre el componente
adhesivo y el componente que forma la armadura es de 75:25.
13. Composición según una de las reivindicaciones
precedentes, caracterizada porque comprende, además de
aditivos tales como resinas que confieren pegajosidad al tacto,
agentes ignífugos, agentes reforzantes, agentes antiestáticos,
agentes antifungicidas, agentes antioxidantes, estabilizadores a la
luz y al calor, colorantes, así como cargas solos o mezclados entre
sí.
14. Composición según una de las reivindicaciones
precedentes, caracterizada porque contiene una resina que
confiere pegajosidad al tacto en frío.
15. Composición según la reivindicación 14,
caracterizada porque la citada resina que confiere
pegajosidad al tacto en frío es del tipo de éster glicólico.
16. Composición según la reivindicación 15,
caracterizada porque el citadoéster glicólico es un éster de
dietileno glicol o un éster de dipropileno glicol o un derivado de
éster glicólico de la colofana.
17. Composición según una de las reivindicaciones
14 a 16, caracterizada porque contiene entra 0,2 y 10% en
peso de la citada resina en relación con el peso total de la
composición.
18. Tapón obturador de una abertura cualquiera de
un soporte, caracterizado porque está constituido por una
composición según una cualquiera de las reivindicaciones
precedentes.
19. Tapón según la reivindicación 18,
caracterizado porque contiene una superficie de dimensiones
superiores a las de la abertura a obturar, así como un medio de
acoplamiento a dicha abertura.
20. Tapón obturador de una abertura cualquiera de
un soporte (4) caracterizado porque está constituido por una
placa (7) de unas dimensiones superiores a las de la abertura a
obturar y que tiene una temperatura de fusión y/o descomposición
superior a la temperatura máxima utilizada para pegar el tapón a su
soporte y porque la placa (7) está revestida en, por lo menos, una
de sus caras, por una película (8) fabricada por una composición
según una de las reivindicaciones 14 a 17.
21. Tapón según la reivindicación 20,
caracterizado porque la placa (7) está formada por una
composición según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 17.
22. Tapón según la reivindicación 20,
caracterizado porque la placa (7) está formada por un
material escogido del grupo constituido por un metal, un elastómero
alveolar, un plástico rígido, politetrafluoretileno y una
composición termofusible que contiene un agente de expansión que se
descompone a una temperatura superior o igual a 140ºC.
23. Tapón según una de las reivindicaciones 20 a
22, caracterizado porque la placa (7) tiene un espesor
comprendido entre 0,5 y 5 mm, y porque la película (8) tiene un
espesor comprendido entre 0,3 y 3 mm.
24. Tapón según una de las reivindicaciones 18 a
23, caracterizado porque el soporte (4) con la abertura a
obturar es un soporte metálico.
25. Utilización de la composición según una
cualquiera de las reivindicaciones 1 a 17 para la fabricación de un
tapón destinado a obturar una abertura cualquiera de todo tipo de
soporte.
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