ES2428156T3 - Sistema de sellado - Google Patents

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ES2428156T3 ES07728161T ES07728161T ES2428156T3 ES 2428156 T3 ES2428156 T3 ES 2428156T3 ES 07728161 T ES07728161 T ES 07728161T ES 07728161 T ES07728161 T ES 07728161T ES 2428156 T3 ES2428156 T3 ES 2428156T3
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Jean-Pierre Mayeres
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Abstract

Sistema de sellado (1) para su utilización como una junta entre una superficie base y al menos una superficieopuesta, que comprende - una disposición de sellado compuesta que presenta una parte de sellado (21) y una parte de unión(22), y - una disposición de fijación (10) para su fijación a la superficie base, en el que la parte de unión (22) comprende unos medios para acoplarse de manera amovible con la disposición defijación (10), caracterizado porque la parte de sellado (21) está realizada en un material de espuma termoplásticaque comprende unos polímeros y/o copolímeros olefínicos, caracterizado porque la parte de unión (22) estárealizada en un material compuesto.

Description

Sistema de sellado.
Campo técnico
La presente invención se refiere generalmente a juntas o juntas planas sellantes, en particular a sistemas de sellado usados para crear una conexión hermética aunque no permanente entre dos o más superficies de objetos diferentes.
Antecedentes de la técnica
Es bien conocido en la técnica cómo proporcionar artículos y dispositivos para asegurar una disposición de sellado entre dos o más superficies o bordes de objetos que difieren tanto en la forma como en la naturaleza de los materiales de los que están compuestos. Dependiendo del tipo particular de junta que se debe lograr, y del entorno en el que trabajará la junta, se han desarrollado tipos particulares de juntas planas y juntas para lograr una estanqueidad adecuada dependiendo de las necesidades reales. Para lograr estos objetivos, las juntas sellantes y las juntas planas sellantes para uso no permanente, es decir, intermitente, están formadas generalmente de una parte de sellado y una parte de unión, en las que la parte de sellado representa generalmente una tira o perfil longitudinal de un material flexible, y se le aplica la parte de unión para asegurar que la disposición de sellado se adherirá a una de las superficies (denominada superficie base) y realizará su función sellante cuando se pone en contacto con la segunda superficie (denominada superficie opuesta).
Los materiales sintéticos que son flexibles y elásticos se usan normalmente para la parte de sellado para asegurar el aislamiento térmico o acústico, la hermeticidad al aire y a fluidos, etc. La protección proporcionada por tales juntas es debida a su capacidad para crear un contacto íntimo sin discontinuidades entre las superficies o bordes opuestos. Puesto que los bordes o superficies opuestos pueden ser no uniformes o pueden tener una forma irregular, la flexibilidad y elasticidad del material sellante debería ser adaptable para permitir el contacto íntimo necesario mientras se tienen en cuenta factores tales como el grado de la deformación, el tiempo bajo esfuerzo compresivo, el número de compresiones y liberaciones y las condiciones de funcionamiento pretendidas.
La parte de unión usada para asegurar la disposición de sellado a la superficie base está realizada generalmente en materiales más rígidos. La unión de ambas partes de la disposición de sellado compuesto se puede efectuar concomitantemente durante extrusión (coextrusión) o mediante cualquier etapa subsiguiente apropiada (posextrusión, pegado, soldadura, etc.).
De hecho, para la unión a la superficie base, a menudo es necesario o deseable usar un diseño de fijación adicional, que estará unido de manera amovible a la disposición de sellado, pero permanentemente fijo a la superficie base, permitiendo de ese modo la sustitución de la junta si es necesario. Este diseño de fijación adicional puede comprender varias partes distintas que se deben unir en localizaciones discretas de la superficie base, o preferentemente sólo un perfil longitudinal. La unión a la disposición de sellado compuesta se puede efectuar a través de una disposición de sellado separable, por ejemplo vía una configuración geométrica apropiada, generalmente complementario a la disposición de sellado de fijación adicional, permitiendo así sujetarlos (de manera amovible) juntos.
La parte elástica del cierre compuesto comprende habitualmente una sección hueca realizada en material sintético, tal como caucho EPDM, caucho de silicona, etc. La configuración hueca permite un colapso parcial del cierre cuando se ponen en contacto las superficies, creando de ese modo un contacto íntimo con la superficie opuesta (véase el documento FR-A-2699869).
Los burletes son una aplicación típica de las disposiciones de sellado de juntas mencionados anteriormente para sellar un par de superficies. Por ejemplo, los burletes que están adaptados especialmente para su utilización en vehículos a motor para cerrar las aberturas alrededor de las puertas, capó y maletero, consisten habitualmente en cubiertas tubulares realizadas en un material blando, tal como caucho, con una sección transversal hueca, y unos medios de unión adaptados para fijar el caucho a la puerta, capó o maletero del coche.
Sin embargo, aunque las juntas de caucho convencionales se usan ampliamente para actuar como burletes, es decir, para obtener hermeticidad al aire o a fluidos, a través del contacto íntimo del cierre entre las superficies opuestas, sus comportamientos en términos de aislamiento acústico y térmico son a menudo insuficientes. Por ejemplo, en tales juntas de caucho huecas convencionales, la cavidad interna permite el colapso parcial del cierre, manteniendo así eficientemente que el aire y los fluidos penetren, pero las propiedades de aislamiento térmico son pobres debido a que el aire dentro de la junta puede circular libremente debido a convección térmica. Además, las propiedades acústicas no son óptimas debido a esta estructura hueca.
Tales juntas de caucho son sin embargo muy resistentes en términos de resistencia interna o cohesión, y por lo tanto se usan ampliamente para aplicaciones de exterior, es decir, aplicaciones en las que el cierre está expuesto al menos parcialmente a condiciones climáticas adversas, tales como para partes de la carrocería del coche. De hecho, un problema importante en tales aplicaciones de exterior es que, debido a la humedad ambiental y a las bajas temperaturas, el cierre se puede congelar a las superficies adyacentes y por tanto se puede dañar o incluso se puede desgarrar en caso de que las superficies opuestas se separen mediante fuerza desde el cierre, por ejemplo cuando se tira con fuerza abriendo la puerta de un coche.
También es conocido que las espumas tienen en generar propiedades de aislamiento acústico y térmico superiores debido a su estructura celular. Las espumas son por lo tanto usadas ampliamente para todo tipo de aplicaciones de aislamiento térmico y acústico, incluso para diferentes tipos de cierres. Sin embargo, la principal desventaja de las espumas es en general su resistencia o cohesión interna relativamente pobre, que no resiste las fuerzas que pueden surgir en el caso mencionado anteriormente.
Problema técnico
Un objetivo de la presente invención consiste en proporcionar un sistema de sellado que muestra no sólo buena hermeticidad al aire y a fluidos, sino también propiedades de aislamiento acústico y térmico superiores.
Este objetivo se logra mediante un sistema de sellado según la reivindicación 1.
Descripción general de la invención
Por tanto, la presente invención propone un sistema de sellado para su utilización como cierre entre una superficie base y al menos una superficie opuesta, que comprende
a.
una disposición de sellado compuesta que presenta una parte de sellado y una parte de unión, y
b.
un diseño de fijación para ser fijado a la superficie base,
en el que la parte de unión comprende unos medios para acoplarse de manera amovible con la disposición de sellado, en el que la parte de sellado está realizada en un material de espuma termoplástica, y en el que la parte de unión está realizada en un material compuesto. Se ha de señalar que una superficie en el contexto de la presente invención no sólo comprende grandes áreas, sino también esquinas, bordes, rebordes, vértices, etc.
De hecho, a fin de superar el problema mencionado anteriormente, los estudios realizados por los inventores han mostrado que, contrariamente a la opinión general de los expertos en la materia, se pueden usar sistemas de sellado basados en un material de espuma termoplástica para aplicaciones de exterior incluso en condiciones climáticas adversas, debido a que, aunque su cohesión interna es mucho menor que las fuerzas significativas que se aplican cuando se desgarra forzadamente la superficie congelada a un cierre de caucho húmedo, estas enormes fuerzas no surgen simplemente cuando se usa un sistema de sellado a base de espuma termoplástica según la invención. De hecho, se ha descubierto que las espumas termoplásticas tienen sorprendentemente menos tendencia a la unión debido a la congelación que los cierres de tipo caucho.
Una ventaja adicional de los presentes sistemas de sellado, además de sus atractivas características de aislamiento, es una reducción significativa en el peso, que es de particular interés en la industria de la automoción.
Además, los materiales termoplásticos son menos caros que los materiales de tipo caucho, y su procesamiento es generalmente más fácil, bien conocido y controlado por los expertos en la materia.
Un beneficio adicional es la falta de operaciones de mantenimiento requeridas durante el tiempo de vida global del sistema de sellado, en comparación con las juntas planas de tipo caucho que se deberían tratar regularmente por ejemplo con aceite de silicona para conservar su superficie.
Por tanto, el sistema de sellado está compuesto generalmente de dos partes: en primer lugar, una disposición de sellado compuesta que efectúa la función sellante, y en segundo lugar, un diseño de fijación que se fija a una de las superficies, denominada superficie base, y que sirve además para acoplarse de forma retirable con la parte de unión de la disposición de sellado compuesta, permitiendo de ese modo la eliminación de la disposición de sellado, por ejemplo para la sustitución en caso de daño.
La primera parte, es decir, la disposición de sellado compuesta, comprende una parte de sellado y una parte de unión. La parte de sellado está realizada en un material de espuma termoplástica, preferentemente que comprende polímeros y/o copolímeros olefínicos. Se prefieren especialmente polímeros y copolímeros de etileno y/o propileno.
Las espumas como las utilizables en la presente invención al menos durante la fabricación comprenden además uno
o más agentes de soplado, que pueden ser agentes de soplado físicos, tales como gases (alcanos, tales como isobutano, etc.) añadidos durante la extrusión, o agentes de soplado químico liberados mediante activación, tales como azodicarbonamida, ácido cítrico/hidrogenocarbonato de sodio, trihidrazinotriazina, etc.
La parte de unión es una parte particular de la disposición de sellado por cuanto su función es permitir el acoplamiento separable a la segunda parte del sistema. Por tanto, debido a los diferentes requisitos en términos de rigidez, esta parte está realizada en un material compuesto.
La expresión material compuesto debe apreciarse que comprende un constituyente polimérico principal que tiene al menos dos formulaciones diferentes, por ejemplo con y sin agente de soplado, o al menos dos constituyentes poliméricos principales químicamente diferentes. En una forma de realización preferida, el material compuesto comprende preferentemente un material de espuma termoplástica y un material termoplástico adicional diferente, en cuyo caso este material termoplástico adicional diferente también puede estar (parcialmente) espumado, pero debería ser suficientemente firme en vista de su función de unión.
El material termoplástico adicional, aunque diferente, comprende preferentemente polímeros termoplásticos compatibles, tales como polímeros y/o copolímeros olefínicos relacionados, tales como polímeros y/o copolímeros de etileno y/o propileno.
A fin de adaptar las propiedades de los materiales que constituyen las diferentes partes de la disposición de sellado, puede ser apropiado o deseable reticular (parcialmente) los (co)polímeros usando métodos conocidos, tales como curando con peróxidos o usando polímeros modificados con silanos. En una forma de realización particularmente preferida, el material compuesto de la parte de unión comprende un polímero y/o copolímero termoplástico reticulado.
Además, se ha descubierto que el material compuesto debe tener una rigidez, medida como el módulo elástico, que es al menos 50%, preferentemente al menos 100%, y todavía más preferentemente al menos 200% mayor que la del material de espuma termoplástica usado para la parte de sellado.
En una forma de realización adicional, el material compuesto tiene una densidad que es al menos 25%, preferentemente al menos 100%, y todavía más preferentemente al menos 200% mayor que la del material de espuma termoplástica.
En todavía una forma de realización adicional de la invención, el material de espuma termoplástica es una espuma de celda sustancialmente cerrada, o espuma de celda sustancialmente cerrada que da como resultado comportamientos óptimos dependiendo de las propiedades finales deseadas, como la absorción acústica, aislamiento térmico, flexibilidad.
Contrariamente a la junta de tipo caucho de la técnica anterior, los sistemas de sellado de espumas no necesitan necesariamente la presencia de un núcleo hueco para funcionar como sellante. Por tanto, en una forma de realización preferida, la parte de sellado tiene una sección transversal sólida, es decir, ningún otro vacío que las propias celdas de la espuma. La falta de estructura hueca facilita enormemente la fabricación de tales juntas.
Un aspecto particularmente ventajoso de la invención es el acoplamiento amovible de las dos partes del sistema, que se puede lograr mediante cualesquier medios apropiados conocidos por el experto en la materia. Preferentemente, los medios de acoplamiento amovibles comprende un diseño de tipo clip en el que el diseño de fijación y la parte de unión forman una conexión o acoplamiento de tipo macho-hembra a través de secciones transversales complementarias.
El diseño de fijación puede estar realizado en cualquier material termoplástico apropiado, por ejemplo tal como los usados para la disposición de sellado, pero generalmente no estará espumado ya que debería ser suficientemente rígido para permitir una conexión fuerte aunque separable con la parte de unión de la disposición de sellado.
Se debería observar que los materiales que constituyen el sistema de sellado expuesto anteriormente requieren a menudo ingredientes adicionales conocidos en la técnica. De este modo, el material de la parte de sellado y/o de la parte de unión comprenden además independientemente, según se necesite, uno o más aditivos, tales como pigmentos, estabilizantes, antioxidantes, agentes anti-UV, lubricantes, reguladores de las celdas y/o pirorretardantes.
Como se menciona anteriormente, un aspecto adicional de la invención es el uso de los presentes sistemas de sellado para aplicaciones de exterior, mediante lo cual la expresión aplicaciones de exterior significa también aplicaciones que no tienen lugar estrictamente en exteriores pero que implican condiciones ambientales adversas, tales como en dispositivos o plantas de enfriamiento o refrigeración, instalaciones de ventilación y de aire acondicionado, tapones de aire de laboratorios, etc.
En un aspecto particularmente preferido, la invención pertenece al uso de tales sistemas de sellado en la industria de automoción, especialmente para uso en carrocerías de automóviles, tales como puertas, capós y/o maleteros.
En todavía otro aspecto, la invención proporciona un procedimiento para fabricar una disposición de sellado compuesta como se describe en la presente memoria, que comprende la extrusión de la parte de sellado, la extrusión de la parte de unión, y la unión de ambas partes en una disposición de sellado compuesta.
La unión de las partes tanto sellante como de unión se puede efectuar mediante cualquier método apropiado conocido en la técnica, pero preferentemente mediante coextrusión en una única etapa.
En una forma de realización adicional, la unión de las partes tanto sellante como de unión se efectúan mediante cualquier método apropiado después de su extrusión, tal como posextrusión, pegado, soldadura térmica o sónica, etc.
Si se necesita, el procedimiento comprende una etapa adicional, en la que la parte de sellado y/o la parte de unión se reticulan durante o después de la extrusión.
Un aspecto adicional de la invención se refiere a un sistema conector para conectar de manera amovible un artículo de espuma conformada sobre una superficie, que comprende
a.
un artículo de espuma conformada que tiene una parte de espuma conformada y una parte de unión, y
b.
un diseño de fijación para ser fijado a la superficie,
en el que la parte de unión comprende unos medios para acoplarse de forma separable con el diseño de fijación, en el que la parte de espuma conformada está realizada en un material de espuma termoplástica, y en el que la parte de unión está realizada en un material compuesto.
Los materiales usados para el sistema conector son los mismos que los mencionados para la parte respectiva con respecto al sistema de sellado, excepto que los requisitos iniciales para tal sistema pueden ser totalmente diferentes de aquellos que debe satisfacer un sistema de sellado. Por tanto, resultarán evidentes para el experto en la materia variaciones sin apartarse de la presente invención.
El campo de uso de tales sistemas conectores es bastante grande, tal como un sistema que permite una unión fácil de artículos decorativos, etc.
El procedimiento para fabricar tal sistema conector es esencialmente el mismo que el descrito anteriormente para la disposición de sellado compuesta.
Breve descripción de los dibujos
Se describirán a continuación, a título de ejemplo, las formas de realización preferidas de la invención haciendo referencia a los dibujos adjuntos, en los que:
la figura 1 representa una forma de realización según un aspecto preferido de la invención, en el que la figura 1 a) es una vista en sección transversal, y la figura 1 b) es una vista en planta de un primer sistema de sellado (1);
la figura 2 muestra una forma de realización alternativa según un primer aspecto de la invención, en el que figura la 2 a) es una vista en sección transversal, y la figura 2 b) es una vista en planta de un segundo sistema de sellado (1).
Otros detalles y ventajas de la presente invención se pondrán de manifiesto a partir de la siguiente descripción detallada de dos formas de realización no limitativas haciendo referencia a los dibujos adjuntos.
Descripción de las formas de realización preferidas
En figura 1 a) y 2 a), un sistema de sellado 1 que comprende una disposición de sellado 21+22 unida de manera amovible mediante una conexión de tipo clip a un diseño de fijación 10 para ser fijado a una superficie base (no representada).
En la figura 1, el diseño de fijación 10 representa un conector de tipo hembra, mientras que en la figura 2 este diseño de fijación se concibe como un conector de tipo macho.
La disposición de sellado está compuesta de dos partes: la parte de sellado 21 que representa generalmente la parte principal (parte más superior en la figura 1) y la parte de unión 22 (parte inferior en figura 1) que presenta unos medios para acoplarse de forma separable con el diseño de fijación 10.
Como se mencionó anteriormente para obtener una conexión firme aunque amovible entre la parte de unión 22 y el diseño de fijación 10, el material que forma la parte de unión es un material compuesto, que se puede fabricar mediante coextrusión o extrusión separada seguido de por ejemplo una etapa de soldadura o de pegado. El objetivo del material compuesto es hacer más rígidas o firmes al menos esas partes de la parte de unión 22 que estarán en contacto más o menos directo con el diseño de fijación 10.
En la figura 1 b) y 2 b), se ha enfatizado con fines ilustrativos esta parte particular y más rígida A del material compuesto de la parte de unión 22.

Claims (19)

  1. REIVINDICACIONES
    1. Sistema de sellado (1) para su utilización como una junta entre una superficie base y al menos una superficie opuesta, que comprende
    •
    una disposición de sellado compuesta que presenta una parte de sellado (21) y una parte de unión (22), y
    •
    una disposición de fijación (10) para su fijación a la superficie base,
    en el que la parte de unión (22) comprende unos medios para acoplarse de manera amovible con la disposición de fijación (10), caracterizado porque la parte de sellado (21) está realizada en un material de espuma termoplástica que comprende unos polímeros y/o copolímeros olefínicos, caracterizado porque la parte de unión (22) está realizada en un material compuesto.
  2. 2.
    Sistema de sellado (1) según la reivindicación 1, en el que el material compuesto comprende un material de espuma termoplástica y un material termoplástico adicional diferente.
  3. 3.
    Sistema de sellado (1) según la reivindicación 2, en el que el material de espuma termoplástica y/o el material termoplástico adicional comprenden unos polímeros y/o copolímeros olefínicos.
  4. 4.
    Sistema de sellado (1) según la reivindicación 3, en el que el material de espuma termoplástica y/o el material termoplástico adicional comprenden polímeros y/o copolímeros de etileno y/o propileno.
  5. 5.
    Sistema de sellado (1) según cualquiera de las reivindicaciones 2 a 4, en el que el material de espuma termoplástica y/o el material termoplástico adicional comprenden polímero y/o copolímero termoplástico reticulado.
  6. 6.
    Sistema de sellado (1) según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, en el que el material compuesto presenta una rigidez que es al menos 50% mayor que la del material de espuma termoplástica.
  7. 7.
    Sistema de sellado (1) según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, en el que el material compuesto presenta una densidad que es al menos 100% mayor que la del material de espuma termoplástica.
  8. 8.
    Sistema de sellado (1) según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, en el que el material de espuma termoplástica es una espuma de celdas sustancialmente cerradas.
  9. 9.
    Sistema de sellado (1) según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, en el que el material de espuma termoplástica es una espuma de celdas sustancialmente abiertas.
  10. 10.
    Sistema de sellado (1) según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9, en el que la parte de sellado (21) presenta una sección transversal sólida.
  11. 11.
    Sistema de sellado (1) según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 10, en el que los medios de acoplamiento amovibles comprenden una disposición de tipo clip.
  12. 12.
    Sistema de sellado según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 11, en el que el material de la parte de sellado
    (21) y/o de la parte de unión (22) comprenden independientemente además uno o más aditivos, tales como pigmentos, estabilizantes, antioxidantes, agentes anti-UV, lubricantes, reguladores de celdas y/o pirorretardantes.
  13. 13.
    Utilización de un sistema de sellado (1) según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 12 para aplicaciones de exterior.
  14. 14.
    Utilización según la reivindicación 13, en el que las dos o más superficies pertenecen a partes de carrocería de automóvil, tales como puertas, capós y/o maleteros.
  15. 15.
    Procedimiento para fabricar una disposición de sellado compuesta según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 12, que comprende la extrusión de la parte de sellado (21), la extrusión de la parte de unión (22), y la unión de ambas partes en una disposición de sellado compuesta (1).
  16. 16.
    Procedimiento según la reivindicación 15, en el que la unión de las partes de sellado (21) y de unión (22) se efectúa mediante coextrusión en una única etapa.
  17. 17.
    Procedimiento según la reivindicación 15, en el que la unión de las partes de sellado (21) y de unión (22) se efectúa mediante un procedimiento apropiado tras su extrusión, tal como pegado, soldadura, etc.
  18. 18.
    Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 15 a 17, en el que la parte de sellado (21) y/o la parte de
    unión (22) se reticulan durante o después de la extrusión.
  19. 19.
    Sistema conector para conectar de manera amovible un artículo de espuma termoplástica conformada sobre una
    superficie, que comprende 5
    •
    un artículo de espuma conformada que presenta una parte de espuma conformada (21) y una parte de unión (22), y
    •
    una disposición de fijación (10) para su fijación a la superficie,
    10 en el que la parte de unión (22) comprende unos medios para su acoplamiento de manera amovible con la disposición de fijación (10), en el que la parte de espuma conformada (21) está realizada en un material de espuma termoplástica que comprende unos polímeros y/o copolímeros olefínicos, y en el que la parte de unión está realizada en un material compuesto.
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