ES2223794T3 - Elastomeros termoplasticos que tienen propiedades fisicas y espumantes mejoradas. - Google Patents
Elastomeros termoplasticos que tienen propiedades fisicas y espumantes mejoradas.Info
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Abstract
Una composición de elastómeros termoplásticos que comprende: A) una resina termoplástica poliolefínica, B) un elastómero olefínico que está curado al menos parcialmente, C) un polímero de politetrafluoroetileno modificado con acrílico, y D) aditivos opcionales.
Description
Elastómeros termoplásticos que tienen propiedades
físicas y espumantes mejoradas.
La presente invención se refiere generalmente a
materiales de elastómeros termoplásticos (TPE, thermoplastic
elastomer). Los elastómeros termoplásticos se definen en
términos generales como materiales similares al caucho que, a
diferencia de los cauchos vulcanizados convencionales, pueden
procesarse y reciclarse como materiales termoplásticos, a pesar de
tener propiedades y un rendimiento que se asemeja al del caucho
vulcanizado a las temperaturas de servicio. La invención se refiere
más específicamente a vulcanizados termoplásticos (TPV,
thermoplastic vulcanizates), que son elastómeros
termoplásticos con una fase elástica entrecruzada, producidos por un
procedimiento de vulcanización dinámica. Los vulcanizados
termoplásticos de la invención son materiales espumados producidos
por agentes de soplado físicos o químicos, en los que las
características de procesamiento y las propiedades de la espuma se
mejoran por la incorporación de un modificador derivado de
politetrafluoroetileno. La invención se refiere, asimismo, a los
artículos espumados que pueden obtenerse mediante el procedimiento
de la invención.
Ha habido una considerable actividad sobre el
desarrollo de composiciones de vulcanizados termoplásticos, en
especial, aquéllos basados en resinas termoplásticas
poliolefínicas, que tienen buenas propiedades espumantes, y en los
procedimientos para la producción de espumas que tengan propiedades
mejoradas. El documento de patente de los Estados Unidos
U.S.-A-5.070.111, describe un procedimiento para el
espumado de composiciones de elastómeros termoplásticos usando agua
como único agente espumante. El documento de patente de los Estados
Unidos U.S.-A-5.607.629 y el documento No. 5.788.889
describen métodos para la producción de perfiles de elastómeros
termoplásticos espumados mediante la extrusión con un agente de
soplado de agua. El documento de patente de los Estados Unidos
U.S.-A-5.824.400 describe composiciones de
elastómeros termoplásticos espumadas que incorporan elastómeros
estirénicos.
El documento de patente
EP-A-0.860.465 describe un método
para espumar elastómeros termoplásticos usando un compuesto químico
que contiene agua, que libera agua a temperaturas superiores al
punto de fusión del elastómero termoplástico.
El documento de patente
EP-A-0.872.516 describe el uso de
resinas polipropilénicas que tienen propiedades reológicas
específicas para mejorar el rendimiento espumante de los
elastómeros termoplásticos olefínicos.
El documento de patente
JP-A-11-124478 (que
corresponde al documento de patente
WO-A-19 10431) explica que las
resinas poliolefínicas, tales como las de polietileno y
polipropileno, tienen baja tensión al fundirse y que la adición de
una mezcla que comprenda PTFE (politetrafluoroetileno) y un polímero
de metacrilato de alquilo aumentará la tensión en la fusión y
mejorará la procesabilidad. No obstante ello, esta referencia no
hace mención alguna con respecto a composiciones de elastómeros
termoplásticos.
Sin embargo, los problemas de proporcionar
espumas de elastómeros termoplásticos se sean blandas, con una
buena suavidad en la superficie, baja absorción del agua, deflexión
de carga de compresión y endurecimiento por compresión, y que tengan
una estructura celular fina y uniforme todavía no se ha solucionado
con la técnica previa.
La presente invención se basa en el
descubrimiento que es posible fabricar espumas de elastómeros
termoplásticos superiores incorporando al elastómero termoplástico
-antes del espumado- un politetrafluoroetileno modificado con
acrílico. La incorporación de este aditivo ofrece un producto
espumado muy blando, que posee una serie de atributos convenientes,
los cuales incluyen: la procesabilidad, alta resistencia de la
fusión, alta densidad y uniformidad celular, suavidad en la
superficie, escasa absorción de agua, con deflexión de carga de
compresión y endurecimiento por compresión.
En forma detallada, la presente invención se
refiere a un procedimiento para espumar un elastómero
termoplástico, usando un agente de soplado físico o químico, en el
cual se incorpora un politetrafluoroetileno modificado con acrílico
en la composición de elastómeros termoplásticos antes del espumado.
Se incorpora el suficiente politetrafluoroetileno modificado con
acrílico para que sea eficaz en alcanzar los atributos deseados. La
invención también abarca composiciones de elastómeros
termoplásticos que contienen el politetrafluoroetileno modificado
con acrílico y artículos espumados que se preparan a partir de las
mismas.
La invención consiste en:
a) Una composición de elastómeros termoplásticos
que comprende:
- A)
- una resina termoplástica poliolefínica,
- B)
- un elastómero olefínico que está al menos parcialmente curado,
- C)
- un polímero de politetrafluoroetileno modificado con acrílico, y
- D)
- aditivos opcionales
Otra realización de la invención consiste en la
espuma de la composición como la anterior.
Otra realización más de la invención consiste en
un procedimiento para el espumado de una composición de elastómeros
termoplásticos, que comprende:
A) una resina termoplástica poliolefínica,
B) un elastómero olefínico que está al menos
parcialmente curado, y
D) aditivos opcionales
incorporando en dicha composición
de elastómeros termoplásticos, antes del espumado, un polímero de
politetrafluoroetileno modificado con
acrílico.
Otra realización más de la invención consiste en
un artículo espumado que puede obtenerse usando el procedimiento
anterior.
Las realizaciones preferidas resultan evidentes a
partir de las reivindicaciones dependientes.
Las resinas termoplásticas adecuadas para usar en
las composiciones de la invención incluyen los homopolímeros y
copolímeros termoplásticos de poliolefina cristalina. Estos se
preparan convenientemente a partir de monómeros monoolefínicos que
tienen entre 2 y 7 átomos de carbono, como por ejemplo etileno,
propileno, 1-buteno, isobuteno,
1-penteno, 1-hexeno,
1-octeno,
3-metil-1-penteno,
4-metil-1-penteno,
5-metil-1-hexeno,
mezclas de los mismos y copolímeros de los mismos con
(met)acrilatos y/o acetatos de vinilo. Sin embargo, se
prefieren los monómeros que tienen 3 a 6 átomos de carbono, siendo
el propileno el más preferido de todos. Tal como se emplea en la
memoria descriptiva y en las reivindicaciones, el término
polipropileno incluye los homopolímeros de propileno, así como
también los copolímeros de propileno reactivos y/o aleatorios que
pueden contener 1 a 30 por ciento en peso de etileno y/o un
comonómero de alfa-olefina de 4 a 16 átomos de
carbono y mezclas de los mismos. El polipropileno puede tener
diferentes tipos de estructuras moleculares, tales como isotáctica o
sindiotáctica, y distintos grados de cristalinidad, incluso
materiales con un alto porcentaje de estructura amorfa, como por
ejemplo, los polipropilenos "elásticos". Otras poliolefinas que
se pueden usar en la invención son los polietilenos de alta, baja,
lineal baja y muy baja densidad, y los copolímeros de etileno con
(met)acrilatos y/o acetatos de vinilo.
Las poliolefinas mencionadas con anterioridad se
pueden producir usando sistemas catalizadores Ziegler/Natta
convencionales o mediante sistemas de catalizador de un solo sitio.
Las poliolefinas comercialmente disponibles se pueden usar en la
práctica de la invención.
Se ha descubierto que la cantidad de resina
poliolefínica termoplástica necesaria para proveer composiciones de
elastómeros termoplásticos útiles por lo general varía de 8 a 90 por
ciento. Preferiblemente, el contenido de poliolefina termoplástica
fluctuará entre 9 y 60 por ciento en peso.
Los cauchos adecuados incluyen copolímeros
elásticos no polares, de dos o más
alfa-monoolefinas, preferiblemente copolimerizados
con al menos un polieno, usualmente, un dieno. Se puede usar caucho
de copolímero monoolefínico saturado, como por ejemplo el caucho de
copolímero de etileno-propileno (EPM). Sin embargo,
el caucho monoolefínico insaturado, tal como el caucho EPDM es más
adecuado. El EPDM es un terpolímero de etileno, propileno y un dieno
no conjugado. Los dienos no conjugados satisfactorios incluyen
5-etiliden-2-norborneno
(ENB); 1,4-hexadieno;
5-metilen-2-norborneno
(MNB); 1,6-octadieno;
5-metil-1,4-hexadieno;
3,7-dimetil-1,6-octadieno;
1,3-ciclopentadieno;
1,4-ciclohexadieno; diciclopentadieno (DCPD); y
norborneno vinílico (VNB).
Los cauchos de butilo también resultan de
utilidad en las composiciones de elastómeros termoplásticos. Tal
como se utiliza en la memoria descriptiva y en las
reivindicaciones, la expresión caucho de butilo incluye a los
copolímeros de una isoolefina y una monoolefina conjugada,
terpolímeros de una isoolefina con o sin una monoolefina conjugada,
monómeros aromáticos divinílicos y los derivados halogenados de
dichos copolímeros y terpolímeros. Otro copolímero adecuado dentro
del alcance del caucho olefínico de la presente invención es un
copolímero de una isomonoolefina C_{4-7} y un
para-alquilestireno y, preferiblemente, un derivado
halogenado del mismo. La cantidad de halógeno presente en el
copolímero, predominantemente en el
para-alquilestireno varía entre 0,1 y 10 por ciento
en peso. Un ejemplo preferido es el copolímero bromado de
isobutileno y para-metilestireno. Los cauchos
naturales también son cauchos olefínicos adecuados para usar en la
composición de elastómeros termoplásticos.
La cantidad de caucho presente en el elastómero
termoplástico generalmente varía de 92 a 10 por ciento en peso.
Preferiblemente, el contenido de caucho olefínico se ubicará en el
intervalo de 40 a 91 por ciento en peso.
El elastómero termoplástico puede contener en
forma opcional materiales de relleno reforzadores y no reforzadores,
plastificantes, antioxidantes, estabilizantes, aceites para el
procesamiento del caucho, aceites para extender el caucho,
lubricantes, agentes antibloqueo, agentes antiestática, ceras,
agentes espumantes, pigmentos, retardadores de llama y otros
auxiliares de procesamiento que se conocen en la técnica de
preparación de compuestos de caucho. Estos aditivos pueden
comprender hasta 70 por ciento en peso, más preferiblemente, hasta
65 por ciento en peso, de la composición total. Los materiales de
relleno y los materiales para extender el caucho que se pueden
utilizar incluyen los inorgánicos convencionales, tales como
carbonato de calcio, arcillas, sílice, talco, dióxido de titanio y
negro de carbón. Los aceites para el procesamiento del caucho por lo
general son aceites parafínicos, nafténicos o aromáticos, derivados
de las fracciones del petróleo. Los aceites se seleccionan entre los
que se usan comúnmente junto con el caucho específico o el
componente de caucho presente en la composición.
En una realización particularmente preferida de
la invención, se descubrió que la inclusión de un aditivo inorgánico
de adsorción mejora las propiedades odoríferas de los productos
espumados. El agregado de un aditivo tal como el óxido de magnesio
en el intervalo de 0,1 a 3 por ciento en peso, preferiblemente de
0,5 a 2 por ciento en peso, sobre la base de la composición total,
resulta eficaz para eliminar los olores.
El componente de caucho del elastómero
termoplástico por lo general está presente como partículas pequeñas,
es decir con un tamaño de micropartículas dentro de una matriz de
resina termoplástica continua, aunque también es posible una
morfología co-continua o una inversión de fases,
según la cantidad de caucho relativa a la resina termoplástica y el
grado de vulcanización, si lo hubiera, del caucho. Preferiblemente,
el caucho está vulcanizado al menos en parte y, lo más
preferiblemente, está vulcanizado por completo (entrecruzado).
El entrecruzamiento parcial o completo puede
lograrse adicionando un agente polimerizante de caucho apropiado a
la mezcla del polímero de olefina termoplástico y al caucho de
olefina y vulcanizando el caucho al grado deseado, en condiciones de
vulcanización. Se prefiere que el caucho se entrecruce mediante el
procedimiento de vulcanización dinámica. Tal como se emplea en la
memoria descriptiva y en las reivindicaciones, la expresión
vulcanización dinámica se refiere a un proceso de vulcanización o
entrecruzamiento (curado) en el que el caucho se vulcaniza en
condiciones de esfuerzo cortante, a una temperatura superior al
punto de fusión del componente poliolefínico.
Quienes tengan el conocimiento ordinario en la
técnica sabrá apreciar las cantidades y los tipos adecuados de
agentes de vulcanización y las condiciones necesarias para lograr la
vulcanización deseada. Se puede usar cualquier sistema de
entrecruzamiento conocido, siempre y cuando sea adecuado en
condiciones de vulcanización para el componente elastomérico y sea
compatible con el componente de polímero de olefina termoplástico de
la composición. Los agentes de entrecruzamiento (curado) incluyen:
azufre, donantes de azufre, óxidos de metal, sistemas de resinas
fenólicas, maleimidas, sistemas basados en peróxidos, sistemas de
hidrosililación y radiación de alta energía, tanto con como sin
aceleradores y co-agentes.
Las expresiones totalmente vulcanizado o
completamente vulcanizado tal como se emplean en la presente,
significan que el componente de caucho olefínico de la composición
ha sido entrecruzado a un estado en el cual las propiedades
elastoméricas del caucho entrecruzado son similares a las del caucho
en su estado vulcanizado convencional, además de la composición de
elastómeros termoplásticos. El grado de entrecruzamiento (o curado)
del caucho también se puede expresar en términos de contenido de
gel, densidad de entrecruzamiento o cantidad de caucho entrecruzado
que sea extraíble por un disolvente de caucho. Todas estas
descripciones son ampliamente conocidas en la técnica. Una
composición parcialmente entrecruzada típica tendrá entre menos de
50 y menos de 15 por ciento en peso del elastómero extraíble por un
disolvente de caucho, mientras que una composición totalmente
entrecruzada tendrá menos de 5 por ciento en peso y,
preferiblemente, menos de 3 por ciento en peso, del elastómero
extraíble por un disolvente de caucho.
Por lo general se usan 5 a 20 partes en peso del
agente o sistema entrecruzador por cada 100 partes en peso del
componente de caucho a vulcanizar.
Tal como se emplea en la presente, los términos
elastómero termoplástico y vulcanizado termoplástico se refieren a
mezclas de resinas termoplásticas poliolefínicas y caucho
[elastómero] vulcanizado [curado; entrecruzado]. Estos materiales
tienen la característica de ser elásticos, es decir, que son capaces
de recuperarse de grandes deformaciones rápidamente y por la fuerza.
Una medición de este comportamiento elástico consiste en que el
material se retrae a menos de 1,5 veces de su longitud original en
el transcurso de un minuto, después de ser estirado a temperatura
ambiente al doble de su longitud original y sostenido durante un
minuto antes de soltarlo (ASTM D1566). Otra medición se encuentra en
la ASTM D412, para la determinación de la deformación permanente por
tracción. Los materiales también se caracterizan por una alta
recuperación elástica, que se refiere a la proporción de
recuperación después de la deformación y se puede cuantificar como
la recuperación porcentual después de la compresión. Un material
perfectamente elástico tiene una recuperación del 100%, mientras que
un material perfectamente plástico no tiene recuperación elástica.
Otra medición más se encuentra en la ASTM D395, para la
determinación del endurecimiento por compresión.
La composición de la invención incluye un
componente de politetrafluoroetileno (PTFE) modificado con acrílico.
Este componente por lo general se describe como una mezcla de un
politetrafluoroetileno y (met)acrilato de alquilo, que tiene
5 a 30 átomos de carbono. Una de estas mezclas que es
particularmente adecuada para usar en el procedimiento de la
invención se encuentra disponible como Metablen™
A-3000, comercializada por Mitsubishi Rayon Co.,
Ltd.
La cantidad de componente de
politetrafluoroetileno modificado en la composición de la invención
por lo general varía de 0,1 a 4 por ciento en peso, sobre el peso
total de la composición, lo que incluye el componente de resina
termoplástica, el componente de caucho, los aditivos y el componente
de politetrafluoroetileno modificado. La cantidad preferida de
politetrafluoroetileno modificado varía de 0,5 a 2 por ciento en
peso, siendo de 1 a 2 el porcentaje en peso más preferido de todos.
Alternativamente, la cantidad de politetrafluoroetileno modificado
con acrílico se puede expresar en términos del peso total de la
resina termoplástica y del politetrafluoroetileno modificado. La
cantidad preferida de politetrafluoroetileno modificado, expresada
de esta forma varía entre 8 y 30 por ciento en peso, siendo el
intervalo más preferido el de 15 a 30 por ciento en peso.
En la preparación de elastómeros termoplásticos
de la invención, el politetrafluoroetileno modificado con acrílico
por lo general se incorporaba directamente en el elastómero
termoplástico durante la producción del elastómero termoplástico, de
manera que formara una parte integral de la composición.
Alternativamente, el politetrafluoroetileno modificado con acrílico
se puede mezclar por medios mecánicos con una composición de
elastómeros termoplásticos formada previamente, o se puede
introducir en el procedimiento de espumado, en forma simultánea con
el elastómero termoplástico.
La combinación de elastómero termoplástico y
politetrafluoroetileno modificado con acrílico se introdujo en una
extrusora o en otro dispositivo de mezcla capaz de mantener
temperaturas de fusión en el intervalo de 165ºC a 220ºC. Si el
agente de soplado era un material sólido, también se lo mezclaba con
el elastómero termoplástico antes de la introducción en el
dispositivo de mezcla. Cuando el agente de soplado era un gas o un
líquido, se lo inyectaba en el dispositivo de mezcla, a través de
una entrada apropiada. El agente de soplado se dispersaba así
uniformemente en el elastómero termoplástico fundido y la mezcla se
mantenía a una presión suficiente para prevenir el espumado
prematuro. La mezcla se hacía pasar a través de una matriz o de otra
salida apropiada, donde se producía el espumado. El producto
espumado en enfriaba en aire o con rocío de agua.
En los siguientes ejemplos, los elastómeros
termoplásticos se prepararon a partir de mezclas de resina
termoplástica de polipropileno y caucho de EPDM, con aditivos y
auxiliares de procesamiento comunes. El politetrafluoroetileno
modificado con acrílico se incorporó en las mezclas y el componente
de caucho se entrecruzó por vulcanización dinámica, usando un
sistema de curado de resinas fenólicas. Para la fabricación de los
artículos espumados por un procedimiento de extrusión, el elastómero
termoplástico se introdujo en una extrusora de un solo tornillo y se
fundió completamente. El agente de soplado, que era agua en los
ejemplos presentados en la Tabla 1, se inyectó luego a presión en el
elastómero termoplástico fundido, en proporciones comprendidas entre
1,1 y 1,4 por ciento en peso. El material fundido se mezcló y
transportó, bajo presión, a la salida de la extrusora y a través de
una matriz moldeadora. La espuma caliente y frágil se trasladó a una
cinta transportadora, donde se la enfrió con aire y rocío de agua.
Es posible cortar el artículo espumado o darle una cierta forma,
para las aplicaciones específicas. Los perfiles espumados se pueden
extruir solos, tal como se describe, o co-extruir
con un vehículo denso.
Se usaron los siguientes métodos de medición para
evaluar los ejemplos de la invención:
Resistencia a la tracción en la rotura;
deformación permanente por tracción; módulo de tracción;
alargamiento en la rotura - ASTM D412 (ISO 37, tipo 2)
Dureza Shore - ASTM D2240
Peso específico - ASTM D792
Superficie (Ra) - El acabado de la superficie se
evaluó como el promedio aritmético de las irregularidades de la
rugosidad, medidas desde una línea media con la longitud de
muestreo, usando un sistema analizador de superficies de Federal
Products Corporation, Providence, RI.
Endurecimiento por compresión: la muestra se
comprimió dentro de unos sujetadores de muestra internos y separados
al 40% de su altura inicial y se mantuvo a 100ºC durante 22 horas.
La muestra se retiró y se permitió que se recuperase durante 30
minutos a temperatura ambiente. Luego se determinó el endurecimiento
por compresión como: EC(%) = (A_{inicial} -
A_{final})/(A_{inicial} - A_{o}) x 100, donde A_{o} es la
separación del sujetador de la muestra (60% de la
A_{inicial}).
Deflexión de la carga de compresión: la fuerza
necesaria para comprimir una muestra de 100 mm al 40% de su altura
original, a temperatura ambiente.
Absorción de agua: se usaron dos métodos de
prueba para medir la absorción de agua. En el primer método (A) se
sumergió un perfil de espuma pesado, de 50 mm de largo, en agua a
temperatura ambiente, cinco centímetros (dos pulgadas) por debajo de
la superficie del agua. Se permitió que la muestra permaneciera
sumergida durante 24 horas a presión atmosférica o durante tres
minutos a 77,9 kPa (23 pulgadas Hg al vacío) (por encima de la
superficie del agua). Después de transcurrido el tiempo apropiado,
la muestra se retiró, se secó con golpes suaves, se pesó y se
calculó el cambio del porcentaje en masa. En el segundo método (B)
se sumergió un perfil de espuma pesado, de 254 mm de largo en agua,
a temperatura ambiente, 20,32 cm (ocho pulgadas) por debajo de la
superficie del agua, donde una sección de la muestra de 0,025 m (una
pulgada) quedaba por encima del agua en cada extremo. Se permitió
que la muestra permaneciera sumergida durante 24 horas a presión
atmosférica o durante 5 minutos a un vacío de 88,0 kPa (26 pulgadas
Hg) (por encima de la superficie del agua). Después del tiempo
apropiado, la muestra se retiró, se secó, se pesó y se calculó el
cambio porcentual en masa.
Tal como puede observarse en los ejemplos, el
elastómero termoplástico espumado de la invención proporciona una
superficie lisa, baja absorción de agua, buen endurecimiento por
compresión y deflexión de la carga de compresión. La inspección
visual muestra que la densidad de las celdas de la espuma es alta y
que las celdas son uniformes en cuanto a la estructura, con una
distribución del tamaño de celdas comprendida en un margen estrecho.
La microscopía indica que aproximadamente el 60% de las celdas
tienen un diámetro inferior a 100 \mum (micrómetros).
Se prepararon otros ejemplos usando diferentes
formulaciones de elastómero termoplástico y se generaron espumas
usando diversos niveles de agua como agente de soplado. Se evaluaron
las propiedades de la espuma y los resultados se presentan en las
Tablas 2 y 3.
Los materiales empleados en los elastómeros
termoplásticos de la Tabla 2 fueron caucho EPDM - Vistalon™ 3666
(ExxonMobil Chemical Co.); polipropileno - D008M™ (Aristech
Chemical Corp.); aceite de procesamiento - Sunpar™ 150M; arcilla -
Icecap K™ (Burgess); agente polimerizante - SP-1045™
(Schenectady International); negro de carbón - Ampacet 49974
(Ampacet Corp.); PTFE modificado - Metablen™ A3000 (Mitsubishi Rayon
Co., Ltd.)
La composición de elastómeros termoplásticos
espumada y los artículos moldeados y con forma fabricados a partir
de la misma son útiles en una variedad de aplicaciones tales como
manijas y mangos para herramientas o utensilios, así como también,
protectores contra la intemperie para aplicaciones en automóviles y
construcción.
Claims (17)
1. Una composición de elastómeros termoplásticos
que comprende:
A) una resina termoplástica poliolefínica,
B) un elastómero olefínico que está curado al
menos parcialmente,
C) un polímero de politetrafluoroetileno
modificado con acrílico, y
D) aditivos opcionales.
2. La composición de acuerdo con la
reivindicación 1, en la que dicho polímero de
politetrafluoroetileno modificado con acrílico está presente en el
intervalo de 0,1 a 4 por ciento en peso, sobre la base de la
composición total.
3. La composición de acuerdo con la
reivindicación 1, en la que dicho polímero de
politetrafluoroetileno modificado con acrílico comprende
politetrafluoroetileno que ha sido modificado con un
(met)acrilato de alquilo que tiene de 5 a 30 átomos de
carbono.
4. La composición de acuerdo con la
reivindicación 1, en la que dicha resina termoplástica
poliolefínica está presente en el intervalo de 8 a 90 por ciento en
peso, y dicho elastómero olefínico está presente en el intervalo de
92 a 10 por ciento en peso, sobre la base de la composición
total.
5. La composición de acuerdo con la
reivindicación 1, en la que dicha resina termoplástica
poliolefínica se selecciona del grupo que consiste en polietileno,
polipropileno y mezclas de los mismos.
6. La composición de acuerdo con la
reivindicación 1, en la que dicho elastómero olefínico se
selecciona del grupo que consiste en caucho de copolímero de
etileno-propileno, caucho de terpolímero de
etileno-propileno-dieno y mezclas de
los mismos.
7. La composición de acuerdo con la
reivindicación 1, en la que dicho elastómero olefínico se ha
vulcanizado dinámicamente para que menos del 15 por ciento en peso
del elastómero sea extraíble.
8. La composición de acuerdo con la
reivindicación 1, que comprende, además, un agente de soplado.
9. La composición de acuerdo con la
reivindicación 8, en la que dicho agente de soplado se selecciona
del grupo que consiste en agua, vapor de agua, un material
generador de agua o mezclas de los mismos.
10. La composición de acuerdo con la
reivindicación 1, en la que uno de los aditivos es óxido de
magnesio.
11. La composición de acuerdo con la
reivindicación 10, en la que dicho óxido de magnesio está presente
en el intervalo comprendido entre 0,1 y 3 por ciento en peso, sobre
la base de la composición total.
12. Una espuma de la composición de acuerdo con
la reivindicación 1.
13. Un procedimiento para espumar una composición
de elastómeros termoplásticos que comprende:
A) una resina termoplástica poliolefínica,
B) un elastómero olefínico que está curado al
menos parcialmente y
D) aditivos opcionales,
mediante la incorporación en dicha
composición de elastómeros termoplásticos, antes de espumar, un
polímero de politetrafluoroetileno modificado con
acrílico.
14. El procedimiento de acuerdo con la
reivindicación 13, en el que dicho politetrafluoroetileno
modificado con acrílico se incorpora en el intervalo de entre 0,1 y
4 por ciento en peso, sobre la base del peso total de la composición
de elastómeros termoplásticos.
15. El procedimiento de acuerdo con la
reivindicación 13, en el que dicho agente de soplado se selecciona
del grupo que consiste en agua, vapor de agua, un material
generador de agua o mezclas de los mismos.
16. Un artículo espumado que puede obtenerse
usando el procedimiento de acuerdo con la reivindicación 13.
17. El artículo de acuerdo con la reivindicación
16, para: perfiles, manijas y mangos espumados para herramientas o
utensilios; y protectores contra la intemperie, para usar en
automoción y construcción.
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JP2003523434A (ja) * | 2000-02-16 | 2003-08-05 | アドバンスド エラストマー システムズ,エル.ピー. | 改良された発泡特性及び物理的特性を有する熱可塑性エラストマー |
FR2807965A1 (fr) * | 2000-04-25 | 2001-10-26 | Michelin Soc Tech | Procede de fabrication d'un appui de securite pour pneumatique et appui obtenu par ce procede |
CN1330095A (zh) * | 2000-06-15 | 2002-01-09 | 中国石油化工股份有限公司 | 一种全硫化热塑性弹性体及其制备方法 |
KR100422937B1 (ko) * | 2001-11-20 | 2004-03-16 | 주식회사 엘지화학 | 올레핀계 열가소성 수지 조성물 |
KR100808723B1 (ko) * | 2001-12-27 | 2008-02-29 | 삼성토탈 주식회사 | 고탄성 폴리프로필렌 수지 조성물 |
US6713520B2 (en) * | 2002-06-19 | 2004-03-30 | Advanced Elastomer Systems, L.P. | Foams and methods for making the same |
US7392929B1 (en) * | 2004-07-26 | 2008-07-01 | Zephyros, Inc. | Weldable synthetic material |
US20070010626A1 (en) * | 2005-07-11 | 2007-01-11 | Shankernarayanan Manivakkam J | Polyethylene compositions |
US7319121B2 (en) * | 2005-10-07 | 2008-01-15 | Advanced Elestomer Systems, Inc. | Microcellular foams of thermoplastic vulcanizates |
US8236128B2 (en) * | 2006-10-26 | 2012-08-07 | Zephyros, Inc. | Adhesive materials, adhesive parts formed therewith and their uses |
JP5154561B2 (ja) * | 2006-10-30 | 2013-02-27 | ダウ グローバル テクノロジーズ エルエルシー | 酸化マグネシウムを含むポリマーコンパウンドのin−situ水和により作製される水酸化マグネシウム系難燃剤組成物 |
KR101389455B1 (ko) * | 2007-01-02 | 2014-04-29 | 영보화학 주식회사 | 화학 가교 열가소성 올레핀계 복합탄성체 폼 제조방법 |
RU2480490C2 (ru) * | 2008-02-06 | 2013-04-27 | ДАУ ГЛОБАЛ ТЕКНОЛОДЖИЗ ЭлЭлСи | Изделие и способ производства пеносмеси стирольного полимера и полиолефина низкой плотности |
CN101560315B (zh) * | 2008-04-14 | 2012-08-29 | 上海大裕橡胶制品有限公司 | 改性发泡三元乙丙橡胶 |
KR100967806B1 (ko) | 2008-07-04 | 2010-07-05 | (주)반도 | 폴리올레핀 발포필름의 제조방법 및 상기 방법으로 제조된발포필름 |
JP6022144B2 (ja) * | 2010-04-01 | 2016-11-09 | 東海興業株式会社 | ガラスランチャンネルとその組立体及び製造方法 |
JP2012189661A (ja) * | 2011-03-09 | 2012-10-04 | Mitsubishi Plastics Inc | オレフィン系樹脂反射材 |
CN102617931B (zh) * | 2012-04-01 | 2014-04-16 | 广东三凌塑料管材有限公司 | 改性聚丙烯电缆导管 |
WO2014035467A1 (en) | 2012-08-29 | 2014-03-06 | Dow Global Technologies Llc | Ethylene-based polymer compositions and foams |
KR101350890B1 (ko) | 2012-09-25 | 2014-01-13 | 롯데케미칼 주식회사 | 용융장력이 우수한 열가소성 엘라스토머 수지 조성물과 이를 이용한 열가소성 엘라스토머 발포체 및 그 제조방법 |
JP6238607B2 (ja) * | 2013-07-12 | 2017-11-29 | リケンテクノス株式会社 | 複合成形用発泡熱可塑性エラストマー組成物およびその成形体 |
JP6181465B2 (ja) * | 2013-08-21 | 2017-08-16 | リケンテクノス株式会社 | 複合成形用水発泡熱可塑性エラストマー組成物 |
JP6232283B2 (ja) * | 2013-12-26 | 2017-11-15 | 株式会社生出 | 抗菌作用を有する押出発泡体の製造方法 |
JP6577891B2 (ja) * | 2016-03-25 | 2019-09-18 | 積水化成品工業株式会社 | 熱可塑性エラストマー発泡体及び熱可塑性エラストマー発泡体の製造方法 |
KR102573484B1 (ko) | 2016-11-17 | 2023-09-04 | 현대자동차주식회사 | 폴리올레핀계 수지 조성물, 폴리올레핀계 마스터배치, 이의 제조 방법 및 이를 이용한 성형품 |
JP2019014856A (ja) * | 2017-07-11 | 2019-01-31 | 株式会社ブリヂストン | ゴム組成物 |
US20220177684A1 (en) * | 2019-06-13 | 2022-06-09 | Exxonmobill Chemical Patents Inc. | Automotive Weather Seals Formed with Thermoplastic Vulcanizate Compositions |
JP6835939B2 (ja) * | 2019-11-14 | 2021-02-24 | 株式会社生出 | 植物由来成分を含有するシート状又は板状押出発泡体の製造方法 |
Family Cites Families (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5635562A (en) * | 1995-04-26 | 1997-06-03 | Lear Corporation | Expandable vibration damping materials |
US6335490B1 (en) * | 1995-06-07 | 2002-01-01 | Mitsubishi Cable Industries, Ltd. | Insulating material for coaxial cable, coaxial cable and method for producing coaxial cable |
KR100466355B1 (ko) * | 1996-07-31 | 2005-06-16 | 미쯔비시 레이온 가부시끼가이샤 | 폴리테트라플루오로에틸렌함유혼합분체,이를함유하는열가소성수지조성물및그성형체 |
US6166143A (en) * | 1996-11-06 | 2000-12-26 | The Yokohama Rubber Co., Ltd. | Thermoplastic elastomer composition, hose comprising thermoplastic elastomer composition and process of production thereof |
US6344493B2 (en) * | 1997-08-22 | 2002-02-05 | Mitsubishi Rayon Co., Ltd. | Melt tension improver for polyolefin resins and process for producing the same |
JP2942888B2 (ja) * | 1997-08-22 | 1999-08-30 | 三菱レイヨン株式会社 | ポリオレフィン樹脂用溶融張力向上剤およびその製造方法 |
EP0969039B1 (en) * | 1998-01-13 | 2013-07-31 | The Yokohama Rubber Co., Ltd. | Thermoplastic elastomer composition, process for producing the same, and pneumatic tire and hose made with the same |
JP2003523434A (ja) * | 2000-02-16 | 2003-08-05 | アドバンスド エラストマー システムズ,エル.ピー. | 改良された発泡特性及び物理的特性を有する熱可塑性エラストマー |
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