ES2207959T3 - Producto composite de termoplastico-elastomero. - Google Patents
Producto composite de termoplastico-elastomero.Info
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Abstract
Producto composite que comprende una capa de una mezcla de un termoplástico y de un agente modificante, cubierta por una capa de una mezcla de un elastómero y de un agente modificante, caracterizado porque: - la capa interna está esencialmente constituida por una aleación de plástico que comprende un termoplástico elegido entre las poliamidas (PA) y al menos un agente modificante elegido entre los terpolímeros etileno-acrilato-ácido acrílico, estando comprendidas las proporciones de termoplástico/terpolímero de etileno-acrilato-ácido acrílico entre 10/90 y 49/51 (en peso) y - el elastómero se elige entre el caucho natural (poliisopreno o NR), el poliisopreno sintético (IR), los cauchos de nitrilo (NBR), los cauchos de nitrilo halogenados, los cauchos de nitrilo hidrogenados, los copolímeros de epicloridrina y de óxido de etileno (ECO), los elastómeros de etileno-ácido acrílico, los cauchos de butilo (copolímero de isopreno-isobutileno o IIR), los cauchos de butilo halogenados (XIIR), loselastómeros de isobutileno-p-metilestireno para-bromometilestireno, los terpolímeros de etileno, de propileno y de un dieno (EPDM) y los copolímeros de etileno y de propileno (EPM), el polietileno clorado (CM), el polietileno clorosulfonado (CSM), comprendiendo el polietileno clorosulfonado grupos alquilo laterales (ACSM), el policloropreno (CR), los polímeros acrílicos (ACM), los copolímeros de etileno y de acetato de vinilo (EVA), los copolímeros de etileno acrilato (EAM), eligiéndose al menos un agente modificante del elastómero entre los polibutadieno-vinilo-1, 2 injertados al anhídrido maléico, los polibutadienos epoxidados y/o hidroxilados, los silanos, los elastómeros de etileno-ácido acrílico y los copolímeros de etileno- propileno injertados al anhídrido maléico.
Description
Producto composite de
termoplástico-elastómero.
La invención se refiere a un producto composite
de termoplástico-elastómero tal como por ejemplo un
tubo de transporte de refrigerante para un circuito de climatización
de vehículo automóvil.
Estos productos deben respetar normas cada vez
más severas, en particular en lo relativo a los agentes exteriores
y, cuando se trata de tubos, en lo relativo a su impermeabilidad
respecto del fluido transportado. Además, su vida útil debe ser lo
más larga posible y sus cualidades de estanqueidad y de
impermeabilidad deben mantenerse durante toda esta vida útil.
Se ha propuesto en repetidas ocasiones la
realización de tubos composites de
termoplástico-elastómero para el transporte de
fluidos en la industria del automóvil, comprendiendo estos tubos,
generalmente, una capa interna de poliamida, una capa de elastómero
que cubre la poliamida, un refuerzo textil y una capa externa de
protección de caucho o de elastómero.
A menudo, en estos tubos, hay que llegar a un
compromiso entre la flexibilidad deseada y la impermeabilidad al
fluido transportado y se debe, además, interponer una fina capa de
un material adhesivo apropiado entre el termoplástico y el
elastómero para garantizar su adherencia.
En el caso de los tubos de transporte de
refrigeración para circuito de climatización, es necesario mejorar
la impermeabilidad al fluido transportado (los fluidos refrigerantes
utilizados hasta ahora y que contenían CFC se sustituyen por HFC
conocidos bajo la denominación R134a, asociados a un lubricante del
tipo polialquilenoglicol) y se ha propuesto por ejemplo, para esta
capa interna, una mezcla de poliamida, de una poliolefina modificada
por injerto y de
\varepsilon-caprolactama, pero esta composición no se adhiere a la capa de elastómero que la cubre. Además, la cantidad de \varepsilon-caprolactama utilizada es un compromiso entre flexibilidad e impermeabilidad al fluido, permitiendo la adición de \varepsilon-caprolactama mejorar la flexibilidad en detrimento de la impermeabilidad.
\varepsilon-caprolactama, pero esta composición no se adhiere a la capa de elastómero que la cubre. Además, la cantidad de \varepsilon-caprolactama utilizada es un compromiso entre flexibilidad e impermeabilidad al fluido, permitiendo la adición de \varepsilon-caprolactama mejorar la flexibilidad en detrimento de la impermeabilidad.
Este es el motivo por el que el solicitante se ha
puesto como objetivo proporcionar un producto composite que
responda mejor a las necesidades de la práctica, y que,
concretamente, presente una adherencia total entre el termoplástico
y el elastómero; así como una excelente impermeabilidad a los
fluidos transportados (en el caso de un tubo) y en concreto a los
nuevos fluidos refrigerantes que se utilizan en los circuitos de
climatización para vehículo automóvil.
La invención propone, al efecto, un producto
composite, que comprende una capa interna de una mezcla de un
termoplástico y de un agente modificante, cubierta por una capa de
una mezcla de un elastómero y de un agente modificante,
caracterizado porque:
- -
- la capa interna está esencialmente constituida por una aleación de plástico que comprende un termoplástico elegido entre las poliamidas (PA) y al menos un agente modificante elegido entre los terpolímeros etileno-acrilato-ácido acrílico, estando comprendidas las proporciones termoplástico/terpolímero de etileno-acrilato-ácido acrílico entre 10/90 y 49/51 (en peso) y
- -
- el elastómero se elige entre el caucho natural (poliisopreno o NR), el poliisopreno sintético (IR), los cauchos de nitrilo (NBR), los cauchos de nitrilo halogenados, los cauchos de nitrilo hidrogenados, los copolímeros de epicloridrina y de óxido de etileno (ECO), los elastómeros de etileno-ácido acrílico, los cauchos de butilo (copolímero isopreno-isobutileno o IIR), los cauchos de butilo halogenados (XIIR), los elastómeros de isobutileno-p-metilestireno para-bromometilestireno, los terpolímeros de etileno, de propileno y de un dieno (EPDM) y los copolímeros de etileno y de propileno (EPM), el polietileno clorado (CM), el polietileno clorosulfonado (CSM), comprendiendo el polietileno clorosulfonado grupos alquilo laterales (ACSM), el policloropreno (CR), los polímeros acrílicos (ACM), los copolímeros de etileno y de acetato de vinilo (EVA), los copolímeros de etileno acrilato (EAM), eligiéndose al menos un agente modificante del elastómero entre los polibutadieno-vinilo-1,2 injertados al anhídrido maléico, los polibutadienos epoxidados y/o hidroxilados, los silanos, los elastómeros de etileno-ácido acrílico y los copolímeros de etileno-propileno injertados al anhídrido maléico.
Según la invención, la poliamida se selecciona en
el grupo constituido entre otros por la poliamida 6, la poliamida
6,6, la poliamida 11, la poliamida 12, la poliamida 6/10 y la
poliamida 6/12.
Se ha constatado que, en estos productos, la
adherencia termoplástico-elastómero es total sin que
sea necesario utilizar una capa intermedia de un adhesivo, y que es
imposible separar las capas de termoplástico y de elastómero sin
destruirlas.
Se ha constatado también que en la medida en que
las proporciones de agentes modificantes en el termoplástico son
siempre superiores a las cantidades de termoplástico, forman con
este último una aleación de plástico cuya fabricación mejora
significativamente en la medida en que se puede obtener una
dispersión mucho más homogénea que las obtenidas con los
termoplásticos modificados de la técnica anterior, en los que las
cantidades de agentes modificantes son generalmente inferiores a las
del termoplástico; tal dispersión homogénea permite en particular
obtener piezas fabricadas por extrusión de muy buena calidad,
comprendiendo el elastómero y/o el termoplástico ventajosamente,
diversos agentes modificantes.
Las proporciones de agentes modificantes en el
elastómero pueden variar en gran medida y están comprendidas, de
manera general, entre el 0,5 y el 50% aproximadamente.
El termoplástico y/o el elastómero utilizados
pueden generalmente comprender al menos cargas orgánicas o
inorgánicas, así como plastificantes usuales.
La invención propone igualmente un tubo de
transporte de fluido refrigerante para circuito de climatización de
vehículo automóvil, que comprende una capa interna del termoplástico
y una capa del elastómero que se acaba de describir y en el que el
espesor de la capa interna de termoplástico es de aproximadamente
0,05 a 2 mm, siendo el de la capa de elastómero de aproximadamente
0,2 a 3 mm.
Tal tubo comprende además una o varias capas de
textiles de refuerzo que cubren la capa de elastómero y estando
ellas misa cubierta por una capa de protección de elastómero.
También se puede prever una capa fina de
elastómero sobre la cara interna de la capa termoplástica, para
mejorar la estanqueidad del montaje del tubo en una contera de
conexión.
En una realización preferida de la invención, el
termoplástico antes citado es una mezcla del 35% al 45% (p/p) de
poliamida, preferiblemente poliamida 6 y del 55% al 65% (p/p) de un
terpolímero de etileno, de ácido acrílico y de acrilato.
La invención se entenderá mejor y otras
características, detalles y ventajas de ésta se harán evidentes a
partir de la siguiente descripción, hecha a título de ejemplo en
referencia a los dibujos anexos en los que:
- la figura 1 es una vista esquemática parcial en
corte de un producto composite según la invención,
- la figura 2 es una vista esquemática parcial en
perspectiva de un tubo según la invención.
El producto composite según la invención que se
representa esquemáticamente en la figura 1, comprende una capa 10 de
termoplástico cubierta por una capa 12 de elastómero, siendo la
adherencia de estas dos capas, la una respecto de la otra tal que
toda tentativa de separación de estas dos capas da como resultado
la destrucción de una y/o de la otra de estas capas.
El termoplástico de la capa 10 se puede elegir
entre los siguientes compuestos: P 6, PA 6,6, PA 11, PA 12, PA 6/10,
PA 6/12, en mezcla con un terpolímero de
etileno-acrilato-ácido acrílico en proporciones
comprendidas entre 10/90 y 49/51 (p/p). Este agente modificante
también se puede asociar a otros agentes modificantes.
La capa 12 de elastómero está basada en un
elastómero elegido entre los siguientes compuestos: NR, IR, NBR,
XNBR, HNBR, ECO, EPDM, EPM, CM, CSM, ACSM, CR, ACM, EVA, EAM, los
copolímeros de etileno-ácido acrílico, los cauchos de butilo, de
butilo halogenados e isobutileno-p-metilestireno
para-bromometilestireno, con la adición de al menos
uno de los siguientes agentes modificantes:
polibutadieno-vinilo-1,2 injertado
al anhídrido maléico, al ácido carboxílico o los polibutadienos
epoxidados y/o hidroxilados, silanos, copolímeros de etileno-ácido
acrílico, copolímeros de etileno-propileno
injertados al anhídrido
maléico.
maléico.
Se pueden añadir diversos de estos agentes
modificantes al elastómero, en una proporción comprendida entre el
0,5 y el 50% en peso.
El tubo representado esquemáticamente en la
figura 2 está destinado al transporte de un fluido refrigerante del
tipo HFC utilizado en los circuitos de climatización de vehículo
automóvil y comprende una capa interna 10 de termoplástico que tiene
la misma composición que la capa 10 de la figura 1, una capa 12 de
elastómero que rodea la capa 10 de termoplástico y que tiene la
composición de la capa 12 de la figura 1, un refuerzo textil 14 que
rodea la capa de elastómero, pudiendo este refuerzo textil 14 ser
una trenza de hilos de poliéster, de poliamida, etc..., y una capa
16 de protección realizada a partir de un elastómero apropiado que
puede ser del mismo tipo que el de la capa 12 o diferente.
Típicamente, el espesor de la capa interna 10
basado en termoplástico es del orden de entre 0,1 y 0,3 mm y el de
la capa 12 basado en elastómero es de entre 0,5 y 2 mm.
Una fina capa de elastómero puede cubrir la
superficie interna de la capa 10 basada en termoplástico, para
mejorar la estanqueidad del montaje del tubo en una contera de
conexión o similar.
Por ejemplo, las composiciones de las capas 10 y
12 del tubo de la figura 2 pueden ser las siguientes:
- Capa 10:
- -
- PA6: 41 partes en peso
- -
- terpolímero de etileno-acrilato-ácido acrílico: 59 partes en peso (DU PONT DE NEMOURS (ZYTEL® ST 7301); BASF (LUCAI EN® 2920), por ejemplo
- Capa 12:
- -
- caucho de butilo bromado: 100 partes en peso
- -
- negro de carbono: 80 partes en peso
- -
- resina fenólica reactiva: 9 partes en peso
- -
- plastificante: 5 partes en peso
- -
- polibutadieno-vinilo-1,2 injertado al anhídrido maléico: 5 partes en peso
- o,
- -
- isobutileno-p-metilestireno para-bromometilestireno: 100 partes en peso
- -
- negro de carbono: 80 partes en peso
- -
- plastificante: 5 partes en peso
- -
- ZnO: 2 partes en peso
- -
- ZDBC: 2 partes en peso
- -
- polibutadieno-vinilo-1,2 injertado al anhídrido maléico: 5 partes en peso.
Claims (10)
1. Producto composite que comprende una capa de
una mezcla de un termoplástico y de un agente modificante, cubierta
por una capa de una mezcla de un elastómero y de un agente
modificante, caracterizado porque:
- -
- la capa interna está esencialmente constituida por una aleación de plástico que comprende un termoplástico elegido entre las poliamidas (PA) y al menos un agente modificante elegido entre los terpolímeros etileno-acrilato-ácido acrílico, estando comprendidas las proporciones de termoplástico/terpolímero de etileno-acrilato-ácido acrílico entre 10/90 y 49/51 (en peso) y
- -
- el elastómero se elige entre el caucho natural (poliisopreno o NR), el poliisopreno sintético (IR), los cauchos de nitrilo (NBR), los cauchos de nitrilo halogenados, los cauchos de nitrilo hidrogenados, los copolímeros de epicloridrina y de óxido de etileno (ECO), los elastómeros de etileno-ácido acrílico, los cauchos de butilo (copolímero de isopreno-isobutileno o IIR), los cauchos de butilo halogenados (XIIR), los elastómeros de isobutileno-p-metilestireno para-bromometilestireno, los terpolímeros de etileno, de propileno y de un dieno (EPDM) y los copolímeros de etileno y de propileno (EPM), el polietileno clorado (CM), el polietileno clorosulfonado (CSM), comprendiendo el polietileno clorosulfonado grupos alquilo laterales (ACSM), el policloropreno (CR), los polímeros acrílicos (ACM), los copolímeros de etileno y de acetato de vinilo (EVA), los copolímeros de etileno acrilato (EAM), eligiéndose al menos un agente modificante del elastómero entre los polibutadieno-vinilo-1,2 injertados al anhídrido maléico, los polibutadienos epoxidados y/o hidroxilados, los silanos, los elastómeros de etileno-ácido acrílico y los copolímeros de etileno-propileno injertados al anhídrido maléico.
2. Producto según la reivindicación 1,
caracterizado porque la poliamida se selecciona en el grupo
constituido por la poliamida 6, la poliamida 6,6, la poliamida 11,
la poliamida 12, la poliamida 6/10 y la poliamida 6/12.
3. Producto según la reivindicación 2,
caracterizado porque la proporción de agente modificante en
el elastómero está comprendida entre el 0,5 y l 50% aproximadamente
en peso.
4. Producto según cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque el elastómero
y/o el termoplástico comprende diversos agentes modificantes
anteriormente citados.
5. Producto según una de las reivindicaciones
anteriores, caracterizado porque el termoplástico y/o el
elastómero comprenden al menos cargas orgánicas o inorgánicas, y/o
plastificantes.
6. Producto según cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el
termoplástico anteriormente citado es una mezcla del 35% al 45%
(p/p) de poliamida, preferiblemente poliamida 6 y del 55% al 65%
(p/p) de un terpolímero de etileno, de ácido acrílico y de
acrilato.
7. Tubo de transporte de fluido refrigerante para
circuito de climatización de vehículo automóvil, que comprende una
capa interna de termoplástico cubierta por una capa de elastómero
que tiene las composiciones descritas en las reivindicaciones
anteriores, caracterizado porque el espesor de la capa de
termoplástico es de aproximadamente 0,05 a 2 mm, y el de la capa de
elastómero de aproximadamente 0,2 a 3 mm.
8. Tubo según la reivindicación 7,
caracterizado porque la capa de elastómero está cubierta por
al menos una capa textil de refuerzo y por una capa (16) de
protección, por ejemplo de elastómero.
9. Tubo según la reivindicación 7 ó 8,
caracterizado por que comprende también una capa fina de
elastómero de entre 0,2 y 3 mm sobre la cara interna de la capa de
termoplástico.
10. Tubo según una de las reivindicaciones 7 a
9, caracterizado porque la aleación de plástico de la capa
interna es una mezcla de poliamida 6 y de al menos un terpolímero de
etileno-acrilato-ácido acrílico, estando el
elastómero de la capa que cubre el termoplástico basado en
isobutileno-p-metilestireno
para-bromometilestireno modificado por al menos
polibutadieno-vinilo-1,2 injertado
al anhídrido maléico.
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