ES2324237T3 - Compuestos de moldeo de poliamida reforzados con fibras de vidrio planas asi como piezas moldeadas por inyeccion fabricadas a partir de los mismos. - Google Patents
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Abstract
Compuestos de moldeo de poliamida reforzados de alta resiliencia, que contienen poliamidas de baja viscosidad y fibras de vidrio planas como medio de refuerzo, caracterizados porque comprenden - una matriz de poliamida que contiene los siguientes componentes: (A) de un 0 a un 60% en peso de por lo menos una poliamida alifática, parcialmente cristalina con una viscosidad en solución eta rel, medida en m-cresol (al 0,5% en peso), de menos de 1,9, (B) de un 0 a un 60% en peso de por lo menos una poliamida amorfa o microcristalina a base de diaminas, ácidos dicarboxílicos, lactamas y/o ácidos aminocarboxílicos alifáticos, cicloalifáticos o aromáticos, preferentemente con entre 6 y 36 átomos de carbono, o una mezcla de homopoliamidas y/o copoliamidas de este tipo, cumpliendo los componentes (A) y (B) las siguientes condiciones: (A) + (B) = de un 20 a un 60% en peso y que en caso de una mezcla de los componentes (A) y (B) la mezcla contenga por lo menos 50 partes en peso de los elementos constituyentes alifáticos (A), y - un componente de relleno, que contiene: (C) de un 40 a un 80% en peso de fibras de vidrio planas de forma longitudinal, presentando la fibras de vidrio una superficie de sección transversal no circular y una relación dimensional del eje de sección transversal principal al eje de sección transversal secundario comprendida entre 2 y 5, en particular entre 3 y 4, y (D) de un 0 a un 40% en peso de materiales de relleno en forma de partículas o estratificados, - con la condición de que las fibras de carbono estén excluidas, en las que los compuestos de moldeo de poliamida contienen, si se desea, hasta un 5% en peso de otros aditivos y sustancias auxiliares convencionales (E), y - siendo la suma de los porcentajes en peso de los componentes (A) a (E) un 100% en peso.
Description
Compuestos de moldeo de poliamida reforzados con
fibras de vidrio planas así como piezas moldeadas por inyección
fabricadas a partir de los mismos.
La presente invención se refiere a compuestos de
moldeo de poliamida reforzados, que contienen poliamidas de baja
viscosidad y fibras de vidrio de forma plana, en particular fibras
de vidrio con una superficie de sección transversal no circular y
una relación dimensional del eje de sección transversal principal al
eje de sección transversal secundario comprendida entre 2 y 5. La
invención se refiere asimismo a un procedimiento para la
preparación de los compuestos de moldeo de poliamida y a piezas
moldeadas preparadas de los mismos, es decir, en particular a
piezas moldeadas por inyección.
Según la invención, por poliamidas de baja
viscosidad se entienden poliamidas con una viscosidad en solución
\eta_{rel} de menos de 1,9 (medida en 1 M, al 0,5% en peso,
20ºC). A la viscosidad relativa \eta_{rel} de menos de 1,9
corresponde un peso molecular (M_{n}, promedio en número) de las
poliamidas de menos de 20.000 g/mol.
Las poliamidas reforzadas son cada vez más
importantes en el campo de los materiales constructivos técnicos,
puesto que, además de alta rigidez, presentan una buena tenacidad y
estabilidad dimensional en caliente. Entre los ejemplos de sus
campos de aplicación, se incluyen piezas interiores y exteriores en
el sector del automóvil y en el campo de otros medios de
transporte, materiales de carcasa para dispositivos y aparatos para
la telecomunicación, electrónica de entretenimiento,
electrodomésticos, construcción de máquinas, aparatos en el sector
de calefacción y piezas de fijación para instalaciones. Para dichas
piezas, por ejemplo en el sector del automóvil, es importante que
presenten propiedades metálicas, que, sin embargo, sólo pueden
conseguirse por medio de compuestos de moldeo reforzados con alto
contenido en materiales de relleno. En caso de piezas con paredes
delgadas, se requiere en particular una larga longitud de flujo de
los compuestos de moldeo, que es difícil o imposible de conseguir
para los compuestos de moldeo reforzados con fibras sin fin.
La ventaja particular de las poliamidas
reforzadas radica además en la interconexión particularmente eficaz
entre la matriz polimérica y los materiales de refuerzo. Esto es
válido también para altos grados de refuerzo, que dan lugar a
productos con un módulo de elasticidad de tracción elevado. Sin
embargo, la tenacidad de dichos productos no satisface todos los
requerimientos.
En adelante, por poliamidas se entenderán los
polímeros cuyos elementos constituyentes están unidos por medio de
enlaces amida (-NH-CO-) y que pueden prepararse por
policondensación o polimerización a partir de monómeros, tales como
por ejemplo ácidos dicarboxílicos, haluros dicarboxílicos,
dinitirilos, diaminas, ácidos aminocarboxílicos y/o lactamas.
Dichos polímeros pueden ser homo- o copoliamidas. El promedio en
número del peso molecular de las poliamidas debería situarse por
encima de 5.000, preferentemente por encima de 10.000, pero por
debajo de 20.000, lo que corresponde a viscosidades en solución
\eta_{rel} de menos de 1,9, en particular a un \eta_{rel}
menos de 1,8, de forma particularmente preferida a un \eta_{rel}
de menos de 1,7.
El documento EP 0 957 131 A2 describe compuestos
de moldeo de poliamida reforzados, que contienen hasta un 4% en
peso de un pre-polímero PA12 con un \eta_{rel} =
1,10, por lo menos un 46% en peso de PA12 o MACM y fibras de vidrio
con una sección transversal circular. Las fibras de vidrio son
fibras de vidrio cortadas.
El documento JP 2006-193727 A
describe la utilización de compuestos de moldeo de poliamida para la
preparación de varios componentes reforzados, por ejemplo carcasas
para radioteléfonos móviles.
El documento EP 0 190 011 B1 describe fibras de
vidrio con una sección transversal elíptica o rectangular así como
su preparación. Se cita la utilización de dichas fibras de vidrio
especiales para la preparación de piezas compuestas. La superficie
más alta de dichas fibras da lugar a valores de resistencia más
altas de los materiales compuestos.
El documento EP 0 196 194 B1 describe una cuerda
constituida por un gran número de filamentos individuales de
vidrio, los cuales presentan una sección transversal no circular,
así como su preparación. La sección transversal de dichas fibras de
vidrio puede ser ovalada, elíptica, en forma de capullo o
poligonal.
El documento EP 0 199 328 B1 describe un tejido
para tableros de circuito impreso constituido sustancialmente por
fibras de vidrio con una sección transversal no circular. Las fibras
individuales presentan una sección transversal ovalada, alongada o
elíptica. Entre las matrices descritas para dicho tejido, se
incluyen resinas de poliéster insaturado, resinas epoxi, resinas
fenólicas, resinas poliamídicas o PTFE.
El documento EP 0 246 620 B1 describe un
artículo constituido por un termoplástico reforzado con fibras de
vidrio, presentando las fibras de vidrio una sección transversal
rectangular, elíptica o en forma de envoltura. En dicho documento,
se demuestra que las fibras de vidrio con una sección no circular
presentan ventajas con relación a su resistencia y tenacidad
especialmente cuando el grado de refuerzo es alto (\geq60%).
El documento EP 0 376 616 B1 describe una
composición polimérica termoplástica, que comprende un termoplástico
y un 1 a un 65% de un refuerzo en forma de fibras con una sección
transversal no circular, en cuyo documento se caracterizan la
superficie de sección transversal y la relación de los ejes de
sección transversal uno perpendicular a otro de las fibras de
refuerzo con mayor detalle. La sección transversal de las fibras de
refuerzo presenta un contorno curvado o semicircular. La composición
se distingue por su alta estabilidad dimensional y su menor grado
de
estiraje.
estiraje.
El documento EP 0 400 935 B1 describe una
composición de poliésteres ignífuga, reforzada con fibras, que
contiene un 1 a un 60% en peso de fibras de vidrio. Según el
documento EP 0 400 935 B1, las fibras de vidrio utilizadas
presentan una forma de sección transversal seleccionada del grupo
constituido por formas de sección transversal aplanadas, elípticas,
ovaladas, semicirculares, curvadas y rectangulares. Dichas
composiciones de poliésteres ignífugas reforzadas según el
documento EP 0 400 935 B1 presentan una deformación reducida, sin
que esto repercuta adversamente en las propiedades mecánicas
intrínsecas de las resinas de poliésteres cristalinas. Con relación
a este aspecto, se ha hallado, según el documento EP 0 400 935 B1,
que la deformación, es decir, la distorsión de resinas de poliéster
cristalinas, puede reducirse sin que se reduzcan las propiedades
mecánicas de la resina, por ejemplo su resistencia a la flexión y
su rigidez igual que su procesabilidad.
Para reducir el estiraje de piezas moldeadas
preparadas con termoplásticos, según el documento JP 10219026 A2,
se refuerza la matriz termoplástica con una mezcla de fibras de
vidrio con sección transversal circular y fibras de vidrio con
sección transversal plana. En el único ejemplo, está incluida la
poliamida 66 como matriz polimétrica.
El documento JP 2004285487 A1 describe un haz de
fibras de vidrio constituido por filamentos de vidrio de sección
transversal plana, que se unen por medio de un encolante no volátil,
así como una composición termoplástica constituida por un 5 a un
75% de dichos haces de fibras de vidrio y una matriz de
poliolefina.
El documento JP 2006045390 A2 describe un
granulado reforzado con fibras de vidrio largas constituido por una
matriz termoplástica y hasta un 60% en peso de fibras de vidrio con
una sección transversal plana. Las longitudes de granulado y de
fibra son idénticas. Entre las propiedades ventajosas de las piezas
moldeadas preparadas a partir de dicha composición reforzada según
el documento JP 2006045390 A2, se incluyen un buen acabado de
superficie y una alta resistencia al choque.
En la solicitud de patente EP 06014372.4 todavía
sin publicar, se describen compuestos de moldeo de poliamida que
presentan un estiraje muy bajo en combinación con buenas propiedades
mecánicas. Esto se consigue por medio de una combinación de
poliamida transparente con materiales de refuerzo en forma de fibras
así como materiales de relleno en forma de partículas. Básicamente,
no existen límites con relación a los materiales de refuerzo en
forma de fibras, estando seleccionados los mismos del grupo
constituido por fibras de vidrio, fibras de carbono, fibras
metálicas, fibras de aramida, whishers y mezclas de los mismos.
Dichas fibras de vidrio pueden adicionarse o bien como fibras sin
fin o bien como fibras de vidrio cortadas. Las fibras de vidrio
pueden presentar una sección transversal redonda, ovalada o
rectangular.
La solicitud de patente EP 05025216.2 igualmente
todavía sin publicar describe compuestos de moldeo de poliamida
constituidos por una mezcla de poliamida 66 y una copoliamida 6T/6I.
El material de refuerzo utilizado es una mezcla de fibras de vidrio
y fibras de carbono.
Con el fin de conseguir un aumento adicional de
la rigidez, una parte de las fibras de vidrio se ha reemplazado por
fibras de carbono, con lo cual se utiliza un compuesto reforzado con
fibras híbridas.
Por tanto, el objetivo de la presente invención
es proporcionar nuevos compuestos de moldeo de poliamida reforzados
a base de poliamidas de baja viscosidad, es decir, de pesos
moleculares (M_{n}) por debajo de 20.000 g/mol, que sean
claramente superiores a los compuestos de moldeo que contienen
fibras de vidrio de sección transversal circular con relación a sus
propiedades mecánicas y de procesamiento. Las piezas moldeadas
preparadas a partir de los compuestos de moldeo deberían presentar
además una alta rigidez y resistencia transversales.
Dicho objetivo se alcanza mediante los
compuestos de moldeo de poliamida según la reivindicación 1, el
procedimiento según la reivindicación 13, la utilización según la
reivindicación 15, el procedimiento para la preparación de las
piezas moldeadas según la reivindicación 16, así como las piezas
moldeadas, en particular las piezas moldeadas por inyección, según
la reivindicación 17.
Las reivindicaciones subordinadas contienen
formas de realización ventajosas de la invención.
Por tanto, en una forma de realización (I), la
invención se refiere a compuestos de moldeo de poliamida reforzados
con alta resiliencia en probeta entallada, que contienen poliamidas
de baja viscosidad y fibras de vidrio planas como medio de
refuerzo, que contienen una matriz de poliamida que comprende los
siguientes componentes:
(A) hasta un 60% en peso, en particular un 20 a
un 60% en peso, de por lo menos una poliamida alifática,
parcialmente cristalina con una viscosidad en solución
\eta_{rel}, medida en m-cresol (al 0,5% en
peso), de menos de 1,9, así como un componente de relleno, que
contiene (C) un 40 a un 80% en peso de fibras de vidrio planas de
forma longitudinal, presentando la fibras de vidrio una superficie
de sección transversal no circular y una relación dimensional del
eje de sección transversal principal al eje de sección transversal
secundario comprendida entre 2 y 5, en particular entre 3 y 4, y,
si se desea, (D) hasta un 40% en peso de materiales de relleno en
forma de partículas o estratificados, y, si se desea, hasta un 50%
en peso de otros aditivos y sustancias auxiliares (E), sumándose
los porcentajes en peso de los componentes (A), (C), y, si están
presentes, (D) y (E) a un 100% en peso, con la condición de que las
fibras de carbono estén excluidas.
En una forma de realización alternativa (II), la
presente invención contiene compuestos de moldeo de poliamida
reforzados con alta resiliencia en probeta entallada, que contienen
poliamidas de baja viscosidad y fibras de vidrio planas como medio
de refuerzo, que contienen una matriz de poliamida que comprende
hasta un 60% en peso, en particular un 20 a un 60% en peso, de por
lo menos una poliamida amorfa o microcristalina (B) con una
viscosidad en solución \eta_{rel}, medida en
m-cresol (al 0,5% en peso), de menos de 1,9, y un
componente de relleno, que contiene (C) un 40 a un 80% en peso de
fibras de vidrio planas de forma longitudinal, presentando la
fibras de vidrio una superficie de sección transversal no circular y
una relación dimensional del eje de sección transversal principal
al eje de sección transversal secundario comprendida entre 2 y 5,
en particular entre 3 y 4, y, si se desea, (D) materiales de relleno
en forma de partículas o estratificados, y, si se desea, otros
aditivos y sustancias auxiliares (E), con la condición de que las
fibras de carbono estén excluidas, sumándose los porcentajes en
peso de los componentes (B), (C), y, si están presentes, (D) y (E)
a un 100% en peso.
En otra forma de realización (III) de la
presente invención dicho compuesto de moldeo de poliamida reforzado
con alta resiliencia en probeta entallada, que contiene poliamidas
de baja viscosidad y fibras de vidrio planas como medio de refuerzo
se refiere a una matriz de poliamida que contiene los siguientes
componentes:
- (A)
- hasta un 60% en peso de por lo menos una poliamida alifática, parcialmente cristalina con una viscosidad en solución \eta_{rel}, medida en m-cresol (al 0,5% en peso), de menos de 1,9,
- (B)
- hasta un 60% en peso de por lo menos una poliamida amorfa o microcristalina a base de diaminas, ácidos dicarboxílicos, lactamas y/o ácidos aminocarboxílicos alifáticos, cicloalifáticos o aromáticos, preferentemente con 6 a 36 átomos de carbono, o una mezcla de homopoliamidas y/o copoliamidas de este tipo,
- \quad
- cumpliendo los componentes (A) y (B) las siguientes condiciones:
(A)\ +\
(B) = un\ 20\ a\ un\ 60%\ en\
peso
- \quad
- y que la mezcla (de los componentes (A) y (B)) contenga por lo menos 50 partes en peso de los elementos constituyentes alifáticos (A), y
- -
-
\vtcortauna
- (C)
- de un 40 a un 80% en peso de fibras de vidrio planas de forma longitudinal, presentando las fibras de vidrio una superficie de sección transversal no circular y una relación dimensional del eje de sección transversal principal al eje de sección transversal secundario comprendida entre 2 y 5, en particular entre 3 y 4, y, si se desea,
- (D)
- de un 0 a un 40% en peso de materiales de relleno en forma de partículas o estratificados, y
- (E)
- unos aditivos y sustancias auxiliares convencionales (E),
siendo la suma de los porcentajes
en peso de los componentes (A) a (E) un 100% en peso, con la
condición de que las fibras de carbono estén
excluidas.
Según la invención, se ha hallado que las fibras
de vidrio planas (relación de los ejes de sección transversal
>2) presentan, en comparación con las con una sección transversal
circular, ventajas sustanciales con respecto a sus propiedades
mecánicas, su procesabilidad y su acabado de superficie. Esto es el
caso en particular para altos contenidos en fibras de vidrio de
>50%. Así, en los compuestos de moldeo de poliamida según la
invención, en particular en PA12, se observa con un 65% en peso de
fibras de vidrio planas, utilizando la misma receta, una
resiliencia en probeta entallada dos veces más alta que en las
fibras de vidrio con una sección transversal circular. Dichos altos
valores de resiliencia se obtienen también cuando se utiliza un
compuesto de moldeo de poliamida según la invención, en particular
una PA12 con bajo peso molecular. Una PA12 con bajo peso molecular
presenta una baja viscosidad de fusión y por ello ventajas en el
procesamiento por moldeo por inyección.
Por lo general, las poliamidas con bajos pesos
moleculares dan valores de resiliencia más bajos que los de pesos
moleculares más altos. Sin embargo, al utilizar altos grados de
relleno, la viscosidad más alta de las poliamidas con mayores pesos
moleculares dificulta el procesamiento termoplástico. Esto se
manifiesta en un relleno más difícil del molde, depresiones
superficiales y un mal acabado superficial.
Ahora, según la invención, se ha hallado además
que los compuestos de moldeo según la invención, en particular
poliamidas alifáticas, parcialmente cristalinas, de baja viscosidad,
de forma particularmente preferida PA12 de baja viscosidad,
permiten, en particular cuando presenten altos contenidos en fibras
de vidrio planas, preparar productos que se distinguen por buena
procesabilidad, poco estiraje, un buen acabado superficial y una
resiliencia mucho más alta que los materiales que contienen fibras
de vidrio con una sección transversal circular.
En comparación con las fibras de vidrio de
sección transversal circular, las fibras de vidrio con una sección
transversal cuyos ejes principal y secundario presentan valores
distintos (fibras de vidrio planas) permiten una densidad de
empaquetamiento sustancialmente más alta con altos grados de
refuerzo, lo cual da lugar a módulos y resistencias más altos, en
particular transversalmente a la dirección de la fibra. Sin embargo,
la mejora esperada de la rigidez y resistencia se consigue
plenamente sólo cuando los espacios entre las fibras de vidrio
planas se infiltren lo suficientemente con la matriz polimérica y la
matriz permita una transmisión ulterior de las fuerzas de
deformación. Sólo las poliamidas de baja viscosidad utilizadas según
la invención aprovechan totalmente el potencial de las fibras de
vidrio planas, geométricamente ventajosas.
Son particularmente los elementos de
construcción que durante su aplicación están sometidos a una alta
carga de presión, tales como por ejemplo carcasas de válvulas o
contadores de agua que se benefician de la rigidez y resistencia
más altas transversalmente a la dirección de la fibra, puesto que
éstas mejoran, entre otros, la presión de estallido y estabilidad
dimensional. La mayor rigidez transversal de los elementos de
construcción preparados a partir de los compuestos de moldeo según
la invención, que, en función de la composición, se sitúa entre un
10 a un 40% por encima del nivel de los compuestos de moldeo con
fibras de vidrio de sección transversal circular, hace que las
deformaciones de los elementos de construcción bajo cargas de
presión alternantes resulten sustancialmente menores. Esto resulta
particularmente interesante puesto que son precisamente los
compuestos de moldeo a base de poliamidas alifáticas reforzados con
fibras de vidrio convencionales de sección transversal circular que
presentan una menor rigidez transversal en comparación con su
rigidez longitudinal. Este defecto puede compensarse utilizando
fibras de vidrio planas en combinación con poliamidas de baja
viscosidad, puesto que esta combinación aumenta no sólo los valores
individuales de la rigidez longitudinal y transversal, sino también
la relación de la rigidez transversal a la longitudinal.
La matriz de los compuestos de moldeo de
poliamida utilizada según la invención está basada, tal como se ha
descrito anteriormente, en por lo menos una poliamida alifática,
microcristalina (componente A) o en por lo menos una poliamida
amorfa o parcialmente cristalina (componente B) o en una mezcla de
los componentes A y B, debiendo estar presente en la mezcla de (A)
y (B) entonces por lo menos un 50% de los componentes alifáticas
(A).
La poliamida alifática, parcialmente cristalina
(componente A) presenta una viscosidad en solución \eta_{rel},
medida en m-cresol (al 0,5% en peso, 20ºC), de menos
de 1,9, preferentemente un \eta_{rel} de menos de 1,8, en
particular un \eta_{rel} de menos de 1,7. Entre las poliamidas
aptas, se incluyen una poliamida del grupo constituido por
poliamida 6, poliamida 46, poliamida 66, poliamida 11, poliamida 12,
poliamida 1212, poliamida 1010, poliamida 1012, poliamida 1112,
poliamida 610, poliamida 612, poliamida 69, poliamida 810 o mezclas
o aleaciones de las mismas.
En una forma de realización particular de la
invención, se utilizan por lo menos dos poliamidas alifáticas con
diferentes viscosidades en solución juntas con los demás
componentes. Por ejemplo, una PA12 con una viscosidad en solución
comprendida entre 1,45 y 1,67 y una PA12 con una viscosidad en
solución comprendida entre 1,75 y 1,9 se mezclan, estando
comprendida la relación de mezclado de la PA12 con la baja
viscosidad a la PA12 con la alta viscosidad entre 80:20 y
20:80.
En una forma de realización alternativa, el
compuesto de moldeo de poliamida contiene, además del componente
(A), también hasta un 50% en peso, preferentemente hasta un 20% en
peso, de forma particularmente preferida hasta un 15% en peso, de
por lo menos una poliamida amorfa o microcristalina (componente B) a
base de diaminas, ácidos dicarboxílicos, lactamas y/o ácidos
aminocarboxílicos alifáticos, cicloalifáticos o aromáticos,
preferentemente con 6 a 36 átomos de carbono, o una mezcla de
homopoliamidas y/o copoliamidas de este tipo. Según ésta forma de
realización, los compuestos de moldeo contienen preferentemente un 1
a un 20% en peso, en particular un 3 a un 15% en peso, del
componente (B).
Para las poliamidas amorfas o microcristalinas
(componente B) y/o copoliamidas utilizadas según la invención, se
prefieren los siguientes sistemas:
Poliamida a base de diaminas, ácidos
dicarboxílicos, lactamas y/o ácidos aminocarboxílicos alifáticos,
cicloalifáticos o aromáticos, preferentemente con 6 a 36 átomos de
carbono, o una mezcla de homopoliamidas y/o copoliamidas de este
tipo. Preferentemente, las diaminas cicloalifáticas son MACM, IPD
(isoforondiamina) y/o PACM, con o sin substituyentes adicionales.
Los ácidos dicarboxílicos alifáticos son preferentemente ácidos
dicarboxílicos alifáticos con 2 a 36, preferentemente 8 a 20,
átomos de carbono dispuestos de forma lineal o ramificada, de forma
particularmente preferida con 10, 12, 13, 14, 16 ó 18 átomos de
carbono.
MACM representa la denominación ISO
bis(4-amino-3-metilciclohexil)metano,
que está disponible en el mercado bajo el nombre comercial
3,3'-dimetil-4,4'-diaminodiciclohexilmetano
como Laromin tipo C260 (No. CAS
6864-37-5), preferentemente con un
punto de fusión entre -10ºC y 0ºC. Un número tal como por ejemplo en
MACM12 representa un ácido dicarboxílico C12 alifático, lineal
(DDS, ácido dodecanóico) con el que está policondensada la diamina
MACM.
\newpage
IPS representa el ácido isoftálico y PACM
representa la denominación ISO
bis(4-aminociclohexil)metano, que
está disponible en el mercado bajo el nombre comercial
4,4'-diaminodiciclohexilmetano como tipo diciano
(No. CAS 1761-71-3),
preferentemente con un punto de fusión comprendido entre 30ºC y
45ºC.
Una homopoliamida seleccionada del grupo
constituido por MACM12, MACM13, MACM14, MACM16,
MACM18, PACM12, PACM13, PACM14, PACM16, PACM18, y/o una copoliamida seleccionada del grupo constituido por MACM12/PACM12, MACM13/PACM13, MACM14/PACM14, MACM16/PACM16, MACM18/PACM18. Las mezclas de poliamidas de este tipo son posibles también.
MACM18, PACM12, PACM13, PACM14, PACM16, PACM18, y/o una copoliamida seleccionada del grupo constituido por MACM12/PACM12, MACM13/PACM13, MACM14/PACM14, MACM16/PACM16, MACM18/PACM18. Las mezclas de poliamidas de este tipo son posibles también.
Poliamidas a base de ácidos dicarboxílicos
aromáticos con 8 a 18, preferentemente 8 a 14, átomos de carbono o
una mezcla de homopoliamidas y/o copoliamidas de este tipo,
preferentemente a base de PXDA y/o MXDA, de forma particularmente
preferida a base de lactamas y/o ácidos aminocarboxílicos, cuyos
ácidos dicarboxílicos aromáticos son preferentemente TPS (ácido
tereftálico), ácido naftalinocarboxílico y/o IPS.
Poliamidas seleccionadas del grupo constituido
por MACM9-18, PACM9-18, MACMI/12,
MACMI/MACMT, MACMI/MACMT/12, 6I6T/MACMI/MACMT/12,
3-6T, 6I6T, TMDT, 6I/MACMI/MACMT,
6I/PACMI/PACMT,
6I/6T/MACMI, MACMI/MACM36, 6I, 12/PACMI o 12/MACMT, 6/PACMT, 6/6I, 6I/IPDT o mezclas de las mismas, en los cuales un 50% en moles de IPS puede estar substituido por TPS.
6I/6T/MACMI, MACMI/MACM36, 6I, 12/PACMI o 12/MACMT, 6/PACMT, 6/6I, 6I/IPDT o mezclas de las mismas, en los cuales un 50% en moles de IPS puede estar substituido por TPS.
Las poliamidas amorfas o microcristalinas
citadas (componente B) presentan una temperatura de vitrificación
de más de 110ºC, preferentemente de más de 130ºC y, en particular,
de más de 150ºC. La viscosidad en solución relativa está
comprendida entre 1,4 y 1,9 (medida en m-cresol, al
0,5% en peso, medida a 20ºC), preferentemente comprendida entre 1,5
y 1,8, en particular entre 1,55 y 1,75.
Las poliamidas microcristalinas presentan un
calor de fusión comprendido entre 4 y 25 J/g (determinado por DSC),
las poliamidas amorfas presentan un calor de fusión de menos de 4
J/g. Preferentemente, se utilizan poliamidas microcristalinas a
base de las diaminas MACM y PACM. Entre los ejemplos de dichas
poliamidas, se incluyen los sistemas PA
MACM9-18/PACM9-18, utilizándose
según la invención en particular PA MACM12/PACM12 con un contenido
en PACM de más de un 55% en moles (relativo a la cantidad total de
diamina).
Las poliamidas utilizadas preferentemente como
componente (B) son poliamidas amorfas y/o microcristalinas, cuya
temperatura de vitrificación es por lo menos de 130ºC,
preferentemente de por lo menos 150ºC.
En otra forma de realización preferida, las
poliamidas utilizadas como componente (B) son poliamidas
microcristalinas cuya entalpía de fusión es por lo menos de 4 J/g y
preferentemente está comprendida entre 4 y 25 J/g.
Las fibras de vidrio planas utilizadas según la
invención son fibras de vidrio de forma plana con una sección
transversal no circular, en las que la relación de los ejes de
sección transversal perpendiculares el uno al otro es más de o
igual a 2 y el eje de sección transversal menor presenta una
longitud de \geq3 \mum. Las fibras de vidrio están presentes en
forma de fibras cortadas con una longitud comprendida entre 2 y 50
mm. La concentración de las fibras de vidrio en los compuestos de
moldeo según la invención está comprendida entre un 40 y un 80% en
peso, preferentemente entre un 50 y un 70% en peso y, en una forma
de realización especial de la invención, las fibras de vidrio están
presentes siempre en cantidades de más de un 60% en peso.
La utilización según la invención de vidrio
cortado permite prescindir de los granulados de fibra de vidrio
larga. Sorprendentemente, según la invención, ha sido posible
obtener altas resiliencias en probeta entallada, que anteriormente
sólo se han observado en poliamidas con refuerzo de fibra larga o
con altos pesos moleculares y que aquí ocurren con fibras vidrio
cortadas. Según la invención, los filamentos individuales tampoco
son convertidos en haces por medio de algún tipo de "adhesivo"
o encolante. Según la invención, se obtienen altos valores de
resiliencia en probeta entallada, en particular cuando los valores
de refuerzo sean altos: valores de resiliencia en probeta entallada
de más de 25 kJ/m^{2} con un contenido en fibras de vidrio
comprendido entre un 50 y un 60% en peso, resiliencias en probeta
entallada de más de 30 kJ/m^{2} con un contenido en fibras de
vidrio de más de un 60% en peso.
Además, según la invención, se consiguen largas
longitudes de flujo, en particular en las piezas (moldeadas por
inyección) de pared delgada preparadas a partir de los compuestos de
moldeo: longitudes de flujo de >200 mm con grados de refuerzo de
\geq40% en peso. El acabado superficial de las piezas moldeadas
por inyección preparadas a partir de los compuestos de moldeo es
también excelente,
\hbox{tal como puede apreciarse por la Tabla
1 adjunta (valores de brillo).}
Opcionalmente, pueden haberse adicionado a los
compuestos de moldeo de poliamida otros materiales de relleno y de
refuerzo (componente (D)) en cantidades comprendidas entre un 0 y un
40% en peso, con la excepción de fibras de carbono.
Sin embargo, los compuestos de moldeo según la
invención pueden contener también otros aditivos (E), tales como
por ejemplo los procedentes del grupo constituido por estabilizantes
inorgánicos, estabilizantes orgánicos, lubricantes, colorantes,
agentes de nucleación, pigmentos metálicos, laminillas de metal,
partículas recubiertas de metal, agentes de protección contra
llamas que contienen halógeno, agentes de protección contra llamas
libres de halógeno, modificadores para aumentar la resistencia al
choque, antiestáticos, aditivos de conductividad, desmoldeantes,
blanqueadores ópticos, silicatos estratificados naturales, silicatos
estratificados sintéticos o mezclas de los aditivos citados.
\global\parskip0.920000\baselineskip
Los antiestáticos utilizados en los compuestos
de moldeo según la invención son, por ejemplo, negro de humo y/o
tubos nano de carbono.
Sin embargo, utilizando negro de humo además de
las fibras de carbono puede servir también para mejorar la
coloración negra del compuesto de moldeo.
Entre los ejemplos de los silicatos
estratificados que pueden utilizarse en los compuestos de moldeo
según la invención, se incluyen caolinitas, serpentinos, talco,
mica, vermiculitas, ilitas, esmectitas, montmorillonita, hectorita,
hidróxidos dobles o mezclas de los mismos. Los silicatos
estratificados pueden haberse tratado en superficie, pero también
pueden ser sin tratar.
Entre los ejemplos de los estabilizantes o
protectores contra el envejecimiento que pueden utilizarse en los
compuestos de moldeo según la invención, se incluyen antioxidantes,
protectores contra la luz, estabilizantes contra la radiación
ultravioleta, absorbentes de la radiación ultravioleta, o
bloqueadores de la radiación ultravioleta.
Tal como ya se ha expuesto anteriormente, las
fibras de vidrio planas (C) se utilizan según la invención como
vidrio cortado. Dichas fibras de vidrio presentan diámetros del eje
de sección transversal menor comprendidos entre 3 y 20 \mum y un
diámetro del eje de sección transversal mayor comprendido entre 6 y
40 \mum, en las que la relación de los ejes de sección
transversal uno perpendicular al otro está comprendida entre 2 y 5,
preferentemente entre 3 y 4. Según la invención, se utilizan en
particular fibras de vidrio E. Sin embargo, todos los demás tipos
de fibras de vidrio, tales como por ejemplo las fibras de vidrio A,
C, D, M, S, R o cualquier mezcla de las mismas o mezclas con las
fibras de vidrio E pueden utilizarse también. Se utilizan los
encolantes habituales para poliamida, tales como por ejemplo varios
encolantes de aminosilano.
Los compuestos de moldeo de poliamida según la
invención pueden prepararse en instalaciones convencionales de
mezclado "Compounding", tales como por ejemplo extrusoras de
uno o dos husillos o en amasadoras de tornillos sin fin. Por lo
general, en primer lugar se procede a fundir la parte polimérica y a
continuación el material de refuerzo (fibras de vidrio) puede
introducirse en el mismo lugar o en otros lugares de la extrusora
por ejemplo a través de un "sidefeeder". El mezclado se lleva
a cabo preferentemente a temperaturas de cilindro ajustadas en un
intervalo comprendido entre 240ºC y 320ºC. Del procesamiento
cuidadoso de los compuestos de moldeo según la invención resultan
piezas moldeadas reforzadas en las que la distribución de las
longitudes de fibra resulta claramente desplazada a longitudes de
fibras más altas. Así, las piezas moldeadas según la invención
presentan en el promedio una longitud de fibra promedia aumentada en
un 20 a un 200% en comparación con las piezas moldeadas a base de
fibras de vidrio de sección transversal circular.
Las piezas moldeadas preparadas a partir de los
compuestos de moldeo según la invención se utilizan para la
fabricación de piezas interiores y exteriores, preferentemente con
función portante o mecánica, en los sectores de eléctrica, muebles,
deportes, construcción de máquinas, sanitario y higiene, medicina,
tecnología energética y accionamiento, automóvil y otros medios de
transporte o material de carcasa para equipos y aparatos para la
telecomunicación, electrónica de entretenimiento, aparatos
domésticos, construcción de máquinas, sector de calefacción, o
piezas de fijación para instalaciones o para recipientes y piezas de
ventilación de todo tipo.
Las posibles aplicaciones que pueden citarse
para las piezas moldeadas preparadas a partir de los compuestos de
moldeo según la invención se encuentran en particular en el sector
de substitución de piezas fundidas con presión metálicas, en el que
se espera una rigidez extremadamente alta en combinación con una
buena tenacidad.
- Elementos de tope y/o de ajuste para
herramientas eléctricas manuales con o sin funciones eléctricas
integradas (moulded interconnected devices, MID).
- Bielas y/o émbolos para martillos para
taladrar en diseño homogéneo, es decir, constituidos por un solo
material, o como pieza híbrida, es decir, constituidos por una
combinación de materiales.
- Carcasas, carcasas de engranajes para
amoladoras angulares, máquinas de taladrado, cepillos eléctricos o
amoladoras con o sin funciones eléctricas integradas (MID) en diseño
homogéneo o como pieza híbrida, en los que áreas funcionales
determinadas (por ejemplo superficies para la transferencia de
fuerzas, superficies de deslizamiento, áreas visibles de
decoración, área de grifos) pueden estar constituidos por otro
material compatible o no compatible (por ejemplo para la
deslaminación o deformación selectiva, punto de rotura controlada,
límite del momento de fuerza o de torsión).
- Soportes para herramientas, por ejemplo
mandriles y/o fijaciones.
- Carcasa para máquinas de coser, mesas
deslizantes con o sin funciones eléctricas integradas (MID).
- Carcasas o partes de carcasa para la
telecomunicación (por ejemplo teléfono móvil) y electrónica de
entretenimiento.
\global\parskip1.000000\baselineskip
- Carcasas y/o elementos funcionales (por
ejemplo para bombas, engranajes, válvulas) para duchas bocales,
cepillos de diente, retretes confort, cabinas de ducha, centros de
higiene con o sin funciones eléctricas integradas (MID) en diseño
homogéneo o como pieza híbrida.
- Varios conectores o módulos de conexión.
- Carcasas para bombas, carcasas de válvulas o
carcasas de contadores de agua con o sin funciones eléctricas
integradas (MID) en diseño homogéneo o como pieza híbrida.
\vskip1.000000\baselineskip
- Carcasas y/o elementos funcionales para
sistemas de cierre mecánicos, eléctricos o
electro-mecánicos, sistemas de bloqueo o sensores
con o sin funciones eléctricas integradas (MID) para
- Neveras, arcones frigoríficos, arcones
congeladores
- Hornos, cocinas, aparatos al vapor
- Lavavajillas.
\vskip1.000000\baselineskip
- Carcasas y/o soportes con o sin funciones
eléctricas integradas (MID) en diseño homogéneo o como pieza híbrida
para
- Elementos de control/conmutadores (por ejemplo
para cambiar la posición del espejo exterior, cambiar la posición
del asiento, iluminación, indicador de la dirección de marcha).
- Sensores interiores, por ejemplo para la
ocupación de asientos.
- Sensores exteriores (por ejemplo como ayuda
para aparcar, medidor de la distancia por ultrasonido o por
radar).
- Sensores en el espacio del motor (sensores de
vibración o de golpes).
- Iluminación interior y exterior.
- Motores y/o elementos de accionamiento en el
interior y el exterior (por ejemplo para funciones del confort de
sentar, cambio de la posición del espejo trasero exterior, ajuste de
las luces principales y/o seguimiento, luz de
curva).
curva).
- Sistemas de control y de mando para el
accionamiento de vehículo (por ejemplo para la conducción de medios
y/o regulación de por ejemplo combustible, aire, refrigerante,
lubricante).
- Elementos funcionales mecánicos y/o carcasas
de sensores con o sin funciones eléctricas integradas (MID)
para
para
- Sistemas de cierre, mecanismos de bloqueo,
sistemas para el movimiento de cerrar, por ejemplo con puertas
giratorias de vehículo, puertas correderas, compuertas o caperuzas
del espacio del motor, puertas del maletero, ventanas de
vehículo.
- Conectores para conductos de fluidos,
conectores en el campo de la eléctrica y electrónica del
automóvil.
\vskip1.000000\baselineskip
- Piezas normalizadas ISO y/o elementos de
máquina (por ejemplo tornillos, tuercas, pernos, chavetas, árboles,
ruedas dentadas) en dimensiones normalizadas o diseños específicos
para la aplicación o diseño homogéneo.
- Piezas normalizadas ISO y/o elementos de
máquina, tales como por ejemplo tornillos, tuercas, pernos, árboles
en dimensiones normalizadas o diseños específicos para la aplicación
o como pieza híbrida, en los que áreas funcionales determinadas
tales como por ejemplo superficies para la transferencia de fuerzas,
superficies de deslizamiento, áreas visibles de decoración, pueden
estar constituidas por otro material compatible o no compatible
(por ejemplo para la deslaminación selectiva, punto de rotura
controlada, límite del momento de fuerza o de torsión).
- Montantes, bases de soporte, plataformas para
máquina-herramientas, tales como por ejemplo
máquinas taladradoras estacionarias, máquinas taladradoras de mesa,
máquinas fresadoras o máquinas combinadas para el mecanizado de
metal y/o madera.
- Piezas insert, por ejemplo manguitos con rosca
interior.
- Tornillos autorroscantes.
\vskip1.000000\baselineskip
- Bastidores, carcasas, piezas portantes
(substrato) y/o elementos de fijación para células solares con o
sin funciones eléctricas integradas (MID) en diseño homogéneo o como
pieza híbrida.
- Elementos de seguimiento y/o de ajuste (por
ejemplo para cojinetes, bisagras, articulaciones, barras de
tracción, varillas de tope) para colectores.
- Carcasas para bombas y/o carcasas de válvulas
con o sin funciones eléctricas integradas (MID) en diseño homogéneo
o como pieza híbrida.
\vskip1.000000\baselineskip
- Bastidores, carcasas, piezas portantes con o
sin funciones eléctricas integradas (MID) en diseño homogéneo o
como pieza híbrida para equipos de vigilancia y/o equipos para el
soporte de las funciones de vida.
- Instrumentos de un solo uso, tales como por
ejemplo tijeras, pinzas, alicates, mangos de cuchillos en diseño
homogéneo o como pieza híbrida.
- Construcciones para la fijación de fracturas a
corto plazo o en casos de emergencia en diseño homogéneo o como
pieza híbrida.
- Ayudas para caminar con o sin funciones
eléctricas integradas (MID) y/o sensores para el control de esfuerzo
en diseño homogéneo o como pieza híbrida.
Los siguientes ejemplos y figuras sirven para
ilustrar la invención sin por ello limitarla.
Las figuras muestran:
La Figura 1 muestra una pieza moldeada por
inyección para la medición del estiraje. El estiraje se midió en
esta pieza moldeada por inyección según la Figura 1. La entrada en
el molde se hizo desde abajo en dirección z.
La Figura 2 muestra la posición de los puntos de
medición en la pieza moldeada por inyección en dirección x para la
medición del estiraje.
La Figura 3 muestra la posición de los puntos de
medición en la pieza moldeada por inyección en dirección z para la
medición del estiraje.
La Figura 4 muestra el estiraje de los puntos de
medición 7 a 9 (ver la Figura 2) en dirección x.
La Figura 5 muestra el estiraje de los puntos de
medición 10 a 12 en dirección x.
La Figura 6 muestra el estiraje de los puntos de
medición 13 a 15 en dirección z.
La Figura 7 muestra el estiraje de los puntos de
medición 19 a 21 en dirección z.
\vskip1.000000\baselineskip
En los ejemplos y ejemplos comparativos, se han
utilizado los materiales citados a continuación.
- PA tipo A:
- Poliamida 12 con un M_{n} de aproximadamente 17.000 g/mol (\eta_{rel} = 1,66), EMS-CHEMIE AG, Suiza.
- PA tipo B:
- Poliamida MACM12 con un \eta_{rel} = 1,75, T_{g} = 155ºC, \DeltaH<1J/g, EMS-CHEMIE AG, Suiza.
- PA tipo C:
- Poliamida 66 con un \eta_{rel} = 1,82, RADICI, Italia.
- PA tipo D:
- Poliamida 6I6T (70:30) con un \eta_{rel} = 1,52, T_{g} = 125ºC, \DeltaH<1J/g, EMS-CHEMIE AG, Suiza.
- Fibras de vidrio tipo A:
- NITTOBO CSG3PA-820, 3 mm de largo, 28 \mum de ancho, 7 \mum de grueso, encolante de aminosilano, NITTO BOSEKI, Japón (fibras de vidrio planas, según la invención).
- Fibras de vidrio tipo B:
- CS 7928, 4,5 mm de largo, 10 \mum de díametro, BAYER AG, Alemania (fibras de vidrio de sección transversal circular, estado de la técnica).
Los compuestos de moldeo de las composiciones de
la Tabla 1 se prepararon en una extrusora de dos husillos de la
empresa Werner u. Pfleiderer tipo ZSK25. Los granulados PA12 se
introdujeron de forma dosificada en la zona de entrada. Las fibras
de vidrio se introdujeron de forma dosificada en la masa fundida de
polímero a través de un "sidefeeder" 3 unidades de carcasa
delante de la hilera de extrusión.
La temperatura de la carcasa se ajustó como un
perfil ascendiente hasta 300ºC. A una velocidad comprendida entre
150 y 200 r.p.m, se utilizó una carga de 10 kg. Tras enfriar las
cuerdas en un baño Maria, granularlas y secar el granulado a 110ºC
durante 24 h, se midieron las propiedades del granulado.
Las probetas se prepararon en una máquina de
moldeo por inyección del tipo Arburg, en la que se ajustaron el
cilindro a temperaturas comprendidas entre 240ºC y 300ºC y los
husillos a una velocidad circunferencial de 15 m/min. Se seleccionó
una temperatura de molde comprendida entre 80 y 100ºC.
Las mediciones se llevaron a cabo según las
siguientes normas y utilizando las siguientes probetas.
\vskip1.000000\baselineskip
ISO 527 con una velocidad de tracción de 1
mm/min.
Barra ISO para ensayos de tracción, norma:
ISO/CD 3167, tipo A1, 170 x 20/10 x 4 mm, temperatura 23ºC.
\vskip1.000000\baselineskip
ISO 527 con una velocidad de tracción de 5
mm/min.
Barra ISO para ensayos de tracción, norma:
ISO/CD 3167, tipo A1, 170 x 20/10 x 4 mm, temperatura 23ºC.
\vskip1.000000\baselineskip
ISO 179/*eU.
Barra ISO de prueba, norma: ISO/CD 3167, tipo
B1, 80 x 10 x 4 mm, temperatura 23ºC.
*1 = no instrumentado, 2 = instrumentado
\vskip1.000000\baselineskip
ISO 179/*eA.
Barra ISO de prueba, norma: ISO/CD 3167, tipo
B1, 80 x 10 x 4 mm, temperatura 23ºC.
*1 = no instrumentado, 2 = instrumentado
\vskip1.000000\baselineskip
Norma ISO 11357-1/-2.
Granulado.
La calorimetría diferencial (DSC) se llevó a
cabo con una tasa de calentamiento de 20ºC/min. Se indica la
temperatura para el comienzo (Tg).
\vskip1.000000\baselineskip
DIN EN ISO 307, en solución de
m-cresol al 0,5% en peso, temperatura 20ºC.
MVR: (Melt Volume Rate).
Según ISO 1133 a 275ºC y a una carga de 5
kg.
\vskip1.000000\baselineskip
Las longitudes de flujo se determinaron en una
máquina de moldeo por inyección (tipo: ARBURG - ALLROUNDER
320-210-750). Se prepararon
espirales de la dimensión 1,5 mm x 10 mm a una temperatura de la
masa fundida de 278ºC (290ºC) y una temperatura de molde de 80ºC
(100ºC).
\vskip1.000000\baselineskip
La medición del brillo se realizó según ISO2813
con un aparato de medición del brillo Multi Gloss 268 de
Minolta.
El contenido en fibras de vidrio se determinó
con el granulado por TGA. A tal fin, una muestra de aproximadamente
10 mg se calentó a una tasa de calentamiento de 20 K/min a 800ºC. A
partir de 600ºC, el medio de purgado nitrógeno se reemplazó por
aire. La cantidad restante corresponde al contenido en vidrio.
Si no se ha especificado de otra manera en la
tabla, las probetas se utilizaron en estado seco. A tal fin, las
probetas se almacenaron después del moldeo por inyección en ambiente
seco a temperatura ambiente durante por lo menos 48 h.
\vskip1.000000\baselineskip
Los siguientes ejemplos sirven para demostrar
las ventajas de los compuestos de moldeo según la invención con
relación a su resistencia transversal y rigidez transversal
mejoradas.
Con el fin de determinar la rigidez y
resistencia longitudinal y transversalmente al punto de inyección,
se utilizaron probetas de la dimensión 10x100x2 mm. Las mismas se
cortaron cada una del centro de placas de la dimensión 100x100x2 mm
(entrada pelicular). Las placas se prepararon a partir de los
compuestos de moldeo de los Ejemplos 2 (fibras de vidrio planas;
según la invención) y VB2 (fibras de vidrio con sección transversal
circular).
\vskip1.000000\baselineskip
Frente al compuesto de moldeo con fibras de
vidrio redondas, el compuesto de moldeo según la invención (Ejemplo
2a) presenta una rigidez transversal más alta en un 40% y una
resistencia transversal más alta en un 20%.
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
Para el ensayo de tracción, se utilizaron
probetas especiales (BIAX, publicado en Noss'Ovra
Personalzeitschrift, Diciembre 2006, nº 12, Volumen 29,
EMS-CHEMIE AG), que permiten medir la rigidez y
resistencia dependiente de la dirección.
De la comparación del Ejemplo 4 (según la
invención) con el Ejemplo Comparativo 4 resulta que la combinación
de fibras de vidrio planas con los compuestos de moldeo de poliamida
de baja viscosidad según la invención permitió mejorar la rigidez
transversal en más de un 10% y la resistencia transversal en más de
un 20%.
Después de la incineración de las probetas, se
determinó la distribución de las longitudes de las fibras de vidrio
así como la longitud medio de las fibras. Las piezas moldeadas según
la invención contenían fibras de vidrio con una longitud de fibra
claramente aumentada.
\newpage
Durante la preparación de las probetas por
moldeo por inyección se nota otra ventaja de los compuestos de
moldeo según la invención, la presión de llenado claramente reducida
en comparación con los compuestos de moldeo convencionales
reforzados con fibras de vidrio redondas. La combinación de
poliamidas de baja viscosidad y fibras de vidrio planas permite la
preparación de piezas moldeadas por inyección con una presión de
llenado reducida en un 20 a un 30%.
La determinación del estiraje se llevó a cabo
según el siguiente procedimiento:
\vskip1.000000\baselineskip
La determinación del estiraje se llevó a cabo
con una pieza moldeada por inyección según la Figura 1. La entrada
en el molde se hizo desde abajo en dirección z. Las piezas moldeadas
por inyección se prepararon a una temperatura de la masa fundida de
280ºC y a una temperatura de molde de 80ºC.
Utilizando un aparato de medición de coordenadas
del validador 10 de la marca Tesa, se determinaron las posiciones 1
a 12 en dirección x con referencia al punto 4 y las posiciones 13 a
27 en dirección z con referencia al punto 16 (ver las Figuras 2 y
3).
Estas desviaciones de posición para las
posiciones individuales se entraron en el diagrama y pueden
encontrarse en las Figuras 4 a 7.
En el caso de la pieza moldeada por inyección
con fibras de vidrio planas, se observa un comportamiento
notablemente más isótropo con relación a su estabilidad dimensional
sobre todos los puntos de medición y por ello en el promedio un
estiraje mucho menor.
Claims (18)
-
\global\parskip0.990000\baselineskip
1. Compuestos de moldeo de poliamida reforzados de alta resiliencia, que contienen poliamidas de baja viscosidad y fibras de vidrio planas como medio de refuerzo, caracterizados porque comprenden- -
-
\vtcortauna
- (A)
- de un 0 a un 60% en peso de por lo menos una poliamida alifática, parcialmente cristalina con una viscosidad en solución \eta_{rel}, medida en m-cresol (al 0,5% en peso), de menos de 1,9,
- (B)
- de un 0 a un 60% en peso de por lo menos una poliamida amorfa o microcristalina a base de diaminas, ácidos dicarboxílicos, lactamas y/o ácidos aminocarboxílicos alifáticos, cicloalifáticos o aromáticos, preferentemente con entre 6 y 36 átomos de carbono, o una mezcla de homopoliamidas y/o copoliamidas de este tipo,
- \quad
- cumpliendo los componentes (A) y (B) las siguientes condiciones:
(A)\ +\ (B) = de\ un\ 20\ a\ un\ 60%\ en\ peso- \quad
- y que en caso de una mezcla de los componentes (A) y (B) la mezcla contenga por lo menos 50 partes en peso de los elementos constituyentes alifáticos (A), y
- -
-
\vtcortauna
- (C)
- de un 40 a un 80% en peso de fibras de vidrio planas de forma longitudinal, presentando la fibras de vidrio una superficie de sección transversal no circular y una relación dimensional del eje de sección transversal principal al eje de sección transversal secundario comprendida entre 2 y 5, en particular entre 3 y 4, y
- (D)
- de un 0 a un 40% en peso de materiales de relleno en forma de partículas o estratificados,
- -
-
\vtcortauna
- -
-
\vtcortauna
- 2. Compuestos de moldeo de poliamida reforzados de alta resiliencia, que contienen poliamidas de baja viscosidad y fibras de vidrio planas como medio de refuerzo, caracterizados porque comprenden
- -
-
\vtcortauna
- (A)
- de un 20 a un 60% en peso de por lo menos una poliamida alifática, parcialmente cristalina con una viscosidad en solución \eta_{rel}, medida en m-cresol (al 0,5% en peso), de menos de 1,9,
- (B)
- de un 0 a un 50% en peso, preferentemente de un 0 a un 20% en peso, de forma particularmente preferida de un 0 a un 15% en peso, de por lo menos una poliamida amorfa o microcristalina a base de diaminas, ácidos dicarboxílicos, lactamas y/o ácidos aminocarboxílicos alifáticos, cicloalifáticos o aromáticos, preferentemente con entre 6 y 36 átomos de carbono, o una mezcla de homopoliamidas y/o copoliamidas de este tipo,
- \quad
- con la condición de que en caso de una mezcla de los componentes (A) y (B) la mezcla contenga por lo menos 50 partes en peso de los elementos constituyentes alifáticos (A), y
- -
-
\vtcortauna
- (C)
- de un 40 a un 80% en peso de fibras de vidrio planas de forma longitudinal, presentando la fibras de vidrio una superficie de sección transversal no circular y una relación dimensional del eje de sección transversal principal al eje de sección transversal secundario comprendida entre 2 y 5, en particular entre 3 y 4, y
- (D)
- de un 0 a un 40% en peso de materiales de relleno en forma de partículas o estratificados,
- -
-
\vtcortauna
- -
-
\vtcortauna
\newpage
\global\parskip1.000000\baselineskip
- 3. Compuestos de moldeo de poliamida según la reivindicación 1 ó 2, caracterizados porque las fibras de vidrio planas están presentes en forma de vidrio cortado con una longitud comprendida entre 2 y 50 mm.
- 4. Compuestos de moldeo de poliamida según la reivindicación 1 ó 3, caracterizados porque las fibras de vidrio planas están contenidas en los compuestos de moldeo en una concentración comprendida entre un 50 y un 70% en peso.
- 5. Compuestos de moldeo de poliamida según una de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizados porque las fibras de vidrio planas utilizadas como vidrio cortado presentan un diámetro del eje de sección transversal principal comprendido entre 6 y 40 \mum y un diámetro del eje de sección transversal secundario comprendido entre 3 y 20 \mum, estando comprendida la relación de los ejes de sección transversal perpendiculares el uno al otro entre 2 y 5, preferentemente entre 3 y 4.
- 6. Compuestos de moldeo de poliamida según una de las reivindicaciones anteriores 1 a 5, caracterizados porque las fibras de vidrio planas se han seleccionado de entre fibras de vidrio E, fibras de vidrio A, fibras de vidrio C, fibras de vidrio D, fibras de vidrio M, fibras de vidrio S o fibras de vidrio R o mezclas de las mismas, prefiriéndose las fibras de vidrio E, estando provistas las fibras de forma particularmente preferida con un recubrimiento de amino- o epoxisilano.
- 7. Compuestos de moldeo de poliamida según una de las reivindicaciones anteriores 1 a 6, caracterizados porque la poliamida alifática, parcialmente cristalina del componente (A), de la que hay por lo menos una, presenta una viscosidad en solución \eta_{rel}, medida en m-cresol (al 0,5% en peso), es inferior a 1,8, en particular un \eta_{rel} inferior a
1,7. - 8. Compuestos de moldeo de poliamida según una de las reivindicaciones anteriores 1 a 7, caracterizados porque la poliamida alifática, parcialmente cristalina del componente (A), de la que hay por lo menos una, se ha seleccionado de entre el grupo constituido por poliamida 6, poliamida 46, poliamida 66, poliamida 11, poliamida 12, poliamida 1212, poliamida 1012, poliamida 1112, poliamida 610, poliamida 612, poliamida 69, poliamida 810 o mezclas o aleaciones de las mismas.
- 9. Compuestos de moldeo de poliamida según una de las reivindicaciones anteriores 1 a 8, caracterizados porque la poliamida amorfa o microcristalina, de la que hay por lo menos una, se ha seleccionado de entre el grupo constituido por homo- y/o copoliamidas a base de PA 6I, PA 6I/6T, PA MXDI/6I, PA MXDI/MXDT/6I/6T, PAMXDI/12I, PA MXDI, PA MACM9-18, PA MACMI/12, PA MACMI/MACMT/12, PA 6I/MACMI/12, PA6I/6T/MACMI/MACMT, PA 6I/6T/MACMI/MACMT/12, PA MACM6/11, PA MACMI/MACM12, en las que más de un 55% en moles, en particular más de un 60% en moles, puede estar substituido por PACM, prefiriéndose en particular PA 6I/6T.
- 10. Compuestos de moldeo de poliamida según una de las reivindicaciones anteriores 1 a 9, caracterizados porque los compuestos de moldeo presentan resiliencias de por lo menos 30 kJ/m^{2} (medidas según Charpy a 23ºC según ISO 179/2-1 eA) con un contenido en fibras de vidrio de \geq un 60% en peso o una resiliencia de más de 25 kJ/m^{2} (medidas según Charpy a 23ºC según ISO 179/2-1 eA) con un contenido en fibras de vidrio comprendido entre un 50 y un 60% en peso.
- 11. Compuestos de moldeo de poliamida según una de las reivindicaciones anteriores 1 a 10, caracterizados porque comprende una larga longitud de flujo, en particular de >200 mm en el caso de piezas moldeadas por inyección preparadas a partir de los compuestos de moldeo de pared delgada y con grados de refuerzo con el componente (C) de más de un 40% en peso.
- 12. Compuestos de moldeo de poliamida según una de las reivindicaciones anteriores 1 a 11, caracterizados porque los compuestos de moldeo contienen, como aditivos y sustancias auxiliares convencionales (E) adicionales, que proceden del grupo constituido por estabilizantes inorgánicos, estabilizantes orgánicos, lubricantes, colorantes, pigmentos metálicos, laminillas de metal, partículas recubiertas de metal, agentes de protección contra llamas que contienen halógeno, agentes de protección contra llamas libres de halógeno, modificadores para aumentar la resistencia al choque, antiestáticos, aditivos de conductividad, en particular negro de humo, y/o tubos de carbono nano, desmoldeantes, blanqueadores ópticos, silicatos estratificados naturales, silicatos estratificados sintéticos o mezclas de dichos aditivos.
- 13. Procedimiento para la preparación de los compuestos de moldeo según cualquiera de las reivindicaciones anteriores 1 a 12 en instalaciones de mezcla convencionales a temperaturas de cilindro ajustadas en un intervalo comprendido entre 240ºC y 320ºC, en cuyo procedimiento se procede primero a fundir la parte polimérica y a continuación se introducen las fibras de vidrio cortadas planas y/o los demás materiales de relleno.
- 14. Procedimiento para la preparación de los compuestos de moldeo según cualquiera de las reivindicaciones anteriores 1 a 12, caracterizado porque en primer lugar se prepara un compuesto en forma de granulado a partir de los componentes (A) y/o (B) y los materiales de relleno (C) y, si se desea, (D), los aditivos (E) y a continuación se mezclan dichos granulados y a la mezcla resultante se adicionan, si se desea, otras cantidades de granulado de los componentes (A) y, si se desea, (B) y a continuación se pasan los granulados a un procesamiento ulterior.
- 15. Utilización de los compuestos de moldeo según una de las reivindicaciones 1 a 14 con resiliencias de más de 25 kJ/m^{2} (medidas según Charpy a 23ºC según ISO 179/2-1 eA) para la preparación de piezas moldeadas, en particular de piezas moldeadas por inyección.
- 16. Procedimiento para la preparación de piezas moldeadas a partir de los compuestos de moldeo de poliamida según una de las reivindicaciones 1 a 12 por moldeo por inyección, extrusión, pultrusión, moldeo por inyección y soplado u otras técnicas de conformado, prefiriéndose en particular el moldeo por inyección.
- 17. Pieza moldeada, en particular pieza moldeada por inyección, que se puede obtener a partir de los compuestos de moldeo de poliamida según una o varias de las reivindicaciones 1 a 12.
- 18. Pieza moldeada según la reivindicación 17, caracterizada porque es una carcasa de un teléfono móvil o una parte de una carcasa de un teléfono móvil.
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