ES2880576T3 - Fibras de vidrio HR en piezas de construcción oscilantes - Google Patents

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Abstract

Uso de composiciones que contienen por A) 100 partes en masa de poliamida 66, B) de 30 a 160 partes en masa de fibras de vidrio HR de vidrio E con un diámetro medio en el intervalo de 10 +/- 0,5 μm y una longitud media en el intervalo de 3 a 4,5 mm, en donde la determinación de la longitud y del diámetro de las fibras individuales tiene lugar de manera semiautomática por medio de imágenes de microscopio electrónico de barrido (SEM) por medio de paneles gráficos y un registro de datos asistido por ordenador, y C) de 0,03 a 0,2 partes en masa de al menos un compuesto de metal de los metales Cu, Fe, Ce o Mn, para aumentar la resistencia funcional de piezas de construcción oscilantes, con la condición de que no estén contenidas más de 10 partes en masa de modificador de resistencia al choque, y/o no más de 10 partes en masa de mejorador de flujo, y/o no más de 10 partes en masa de aditivo ignífugo, y/o no más de 0,5 partes en masa de ácido graso saponificado como agente de desmoldeo, y que las fibras de vidrio HR que se van a usar como componente B) se moldean por inyección con poliamida 66 para dar barras planas de acuerdo con la norma DIN EN ISO 180 1-U de un tamaño nominal de 80 mm - 10 mm - 4 mm y, tras almacenamiento durante 1000 h en un autoclave a 130 °C/aproximadamente 2 bares, en una mezcla 1:1 de agua y etilenglicol, presentan una resistencia al choque de Izod de al menos 12 kJ/m2.

Description

DESCRIPCIÓN
Fibras de vidrio HR en piezas de construcción oscilantes
La presente invención se refiere al uso de fibras de vidrio HR para mejorar la resistencia funcional de piezas de construcción oscilantes a base de poliamida 66 (PA 66), preferentemente aquellos en vehículos de motor, en particular aquellos piezas de construcción oscilantes en el espacio del motor de vehículos de motor con motor de combustión interna.
La resistencia a la vibración es un término de la ciencia de los materiales y se refiere a las características de deformación y fallo de los materiales en solicitación cíclica. Productos que están sometidos a solicitaciones cíclicas durante periodos prolongados se denominan piezas de construcción oscilantes. La resistencia a la vibración que se va a determinar en dichos piezas de construcción oscilantes no ha de confundirse con la absorción de vibración. Más bien, la resistencia a la vibración de los componentes o elementos de conexión, por ejemplo, tornillos, se examina en lo que se denomina prueba de Wohler, que da como resultado lo que se denomina curva de Wohler. Los criterios para evaluar que un componente es operativamente estable son la consecución de una vida útil requerida, la fiabilidad de los componentes de una construcción o del sistema en general, y la seguridad de que un componente no fallará antes de que se alcance la vida útil evaluada.
La curva de Wohler se divide en las zonas de fatiga de ciclo bajo (tensiones elastoplásticas con un porcentaje plástico relativamente alto, con una vida útil de hasta 5^104 ciclos de vibración), resistencia durante un tiempo limitado (solicitaciones elastoplásticas, con una vida útil en el intervalo de 5^104 a 5^106 ciclos de vibración) y lo que se denomina resistencia a la fatiga (solicitaciones macroscópicamente elásticas, microscópicamente plásticas con una vida útil superior a 5-106 ciclos de vibración) (véase: C.M. Sonsino, MP Materialprüfung, 50 (2008), cuaderno 1 / 2, páginas 77 - 90, Carl-Hanser-Verlag).
La fatiga de ciclo alto o la resistencia funcional así como la resistencia a la fatiga tienen una gran influencia en el diseño, la selección del material así como el dimensionamiento de los piezas de construcción oscilantes. Para el funcionamiento seguro de un componente de vibración, se tienen que soportar todas las solicitaciones que actúan en el mismo en la práctica y durante toda su vida útil, si es posible, sin daños duraderos.
En contraste con la carga estática, que se determina utilizando índices de material tal como el límite elástico o la resistencia a la tracción en un ensayo de tracción, para determinar la solicitación dinámica, el componente de vibración que se va a examinar está sujeto a cambios en la carga. A este respecto hay una caída en la tensión permisible en el material utilizado para la producción del componente de vibración: Una fractura puede tener lugar incluso cuando la resistencia a la tracción aún no se ha alcanzado y, a menudo, incluso sin abandonar el intervalo elástica lineal del diagrama de tensión-deformación. Un tornillo que sirve para asegurar un escape a un vehículo motorizado, por ejemplo, puede fracturarse debido a la tensión vibratoria del movimiento del vehículo sin alcanzar el punto de rendimiento real. Este efecto puede amplificarse por corrosión y/o cambios en la temperatura.
Las solicitaciones dinámicas son por regla general consideradas como vibraciones. Para la construcción y dimensionamiento de un componente sujeto a estrés vibratorio, se debe saber cuántos cambios en la carga soporta antes de fracturarse. Esta propiedad se investiga en el ensayo de Wohler, estandarizada según la norma ISO13003:2003. Para este fin, los cuerpos de ensayo se cargan cíclicamente con pulsadores de alta frecuencia, generalmente en una función de solicitación/tiempo sinusoidal. La solicitación puede ejercerse en este sentido, de acuerdo con el procedimiento de ensayo, mediante carga por tracción/compresión, flexión, torsión o corte transversal. Las amplitudes de carga así como la relación de tensión de carga inferior a carga superior (el denominado grado de reposo) son constantes. El ensayo se ejecuta hasta que se produce un fallo definido (fractura, grieta parcial), o se alcanza un número limitado de ciclos de vibración.
El número máximo de cambios de carga para una amplitud de carga particular puede leerse en el diagrama de Wohler. Depende de las propiedades del material (fortalecimiento cíclico/debilitamiento cíclico), la fuerza o la tensión resultante de la misma y la naturaleza de la tensión (tensión de compresión pulsante, tensión de tracción pulsante o tensión variable). Dadas las amplitudes de desviación iguales, la tensión variable causa el mayor daño a un componente.
Para determinar la línea de Wohler, se prueban diversos cuerpos de ensayo en diferentes niveles de carga. Cada ensayo de Wohler se ejecuta hasta que se produce un fallo definido de la muestra (fractura, grieta parcial), o se ha resistido un número fijo de vibraciones (también llamado número límite de ciclos de vibración). Para cada ensayo de Wohler, la tensión media, la tensión máxima y la tensión mínima de la solicitación cíclica son constantes. Entre los ensayos para la misma línea de Wohler, varía solo la tensión media o solo la relación entre la tensión máxima y la tensión mínima.
Habitualmente, en el diagrama de Wohler (figura 1), la amplitud de la tensión nominal S se representa de manera lineal o logarítmica frente al logaritmo del número sostenible de ciclos de vibración. El perfil curvo resultante se denomina la curva de Wohler. Debido a que el intervalo de fatiga de ciclo alto en el gráfico log-log es una línea recta, el término "línea de Wohler" también se ha establecido.
Considerando una curva de Wohler a modo de ejemplo en la figura 1 (fuente: https://de.wikipedia.org/wiki/Schwingfestigkeit), hay tres zonas apreciables en el gráfico que se conocen como fatiga de ciclo bajo K, fatiga de ciclo alto Z y resistencia a la fatiga D:
K en el ejemplo de la figura 1 es el intervalo de fatiga de ciclo bajo por debajo de aproximadamente 104 a 105 ciclos de vibración. Este tipo de fatiga se produce a altas amplitudes de deformación plástica que conducen a un fallo temprano. En el caso de una tensión que conduce a la fractura dentro de un cuarto de un ciclo de vibración, se hace referencia a la resistencia estática, que también está determinada en el ensayo de tracción. Para aplicaciones industriales, el intervalo de fatiga de ciclo bajo es solo de menor importancia.
Z en el ejemplo de la figura 1 es el intervalo de resistencia para un tiempo limitado o resistencia a la fatiga de vida útil finita, también llamada resistencia funcional, entre 104 y, dependiendo del material, aproximadamente 2^10® ciclos de vibración, en los que el gráfico log-log de la curva de Wohler transcurre en línea recta.
D en el ejemplo de la figura 1 es el intervalo posterior de lo que se denomina resistencia a la fatiga o resistencia a la fatiga de larga duración. Lo que se discute, sin embargo, es si realmente existe una verdadera resistencia a la fatiga, o si, en el caso de ciclos de carga muy altos, el fallo se produce incluso en el caso de tensiones muy pequeñas. Dado que no existe una verdadera resistencia a la fatiga, la amplitud sostenible a 108 cambios en la carga se denomina generalmente resistencia a la fatiga. Si un componente está sujeto a corrosión constante o temperaturas muy elevadas, ya no es posible esperar que haya una resistencia a la fatiga.
Un componente o conjunto a menudo está diseñado para que no tenga resistencia a la fatiga, sino para que sea estable operativamente. A este respecto, nos encontramos en el intervalo de resistencia de ciclo alto, donde solo un número particular de cambios en la carga se puede mantener entre la resistencia a la tracción y la resistencia a la fatiga. El número de ciclos de vibración mantenidos por un componente bajo tensión operativa (amplitudes de tensión variables) antes del fallo se puede predecir con la ayuda de la línea de Wohler dentro del alcance de la precisión estadística. Para este fin, se utilizan los procedimientos de acumulación de daños lineales según Palmgren, Langery Miner. Al mismo tiempo, se utilizan pruebas experimentales intensivas para verificar los resultados teóricos. La resistencia funcional se utiliza hoy en día en prácticamente todos los campos de la industria con el fin de una construcción ligera.
Los componentes que no son resistentes a la fatiga pero son operativamente estables requieren menos material y, por lo tanto, tienen una masa más baja. Un vehículo más liviano, por ejemplo, tiene un menor consumo de combustible y una estructura más liviana, y permite una mayor capacidad de carga. Ocasionalmente, el diseño operativamente estable también sirve para cumplir la función, ya que las aeronaves con resistencia a la fatiga no podrán volar porque serían demasiado pesadas.
En realidad, la consideración de la fiabilidad operativa también incluye las tensiones abruptas y de choque y las condiciones ambientales, tal como la temperatura, presión, la corrosión, fragmentos de piedra, precipitación, arrastramiento y envejecimiento del material. Normalmente, un componente operativamente estable se diseña solo hasta una vibración o amplitud de choque particular y puede fallar después de que se haya excedido esta tensión limitante. Idealmente, un componente relevante para la seguridad falla únicamente por deformación y no por fractura para garantizar la seguridad residual y reducir cualquier riesgo de accidente. Por ejemplo, los eventos inusuales, tales como los accidentes, en la prueba de componentes desempeñan un papel importante, ya que estas solicitaciones tienen que mantenerse sin daños por el componente operativamente estable.
Hay un grado notablemente grande de dispersión en los resultados de medición de los ensayos de Wohler. Esto da como resultado solo un grado menor de deficiencias en los ensayos, y en su lugar es resultado de propiedades de materiales divergentes dentro de los componentes. La dispersión en los resultados de medición obedece a la teoría del valor extremo de W. Weibull y E. J. Gumbel, específicamente la distribución de las resistencias más pequeñas de los elementos de volumen (distribución de Weibull). El efecto del tamaño estadístico también se desprende de la teoría del valor extremo: los componentes pequeños tienen en promedio una mayor resistencia a la fatiga que los componentes grandes de material idéntico. En el marco de los estudios relacionados con la presente invención, por lo tanto, todos los estudios se realizaron en probetas estándar en forma de barras de tracción de acuerdo con la norma EN ISO 527-2 en el estado recién moldeado por inyección.
Los componentes que se diseñarán con resistencia a la vibración se pueden encontrar en cualquier lugar donde haya solicitación cíclica. Preferentemente se mencionan:
• conductos de aire, en particular módulos de admisión, sistemas de carga, circuitos de aceite en motores, en particular carcasas de filtros de aceite, circuitos de refrigeración de motores, en particular tuberías de agua de refrigeración, tanques de expansión, carcasas de bombas e impulsores, activados por presión interna pulsante;
• motores, en particular tubos de admisión de aire, cárteres de aceite, cojinetes del motor, travesaños de transmisión, activados por inducción de vibración;
• barras de acoplamiento, extremos delanteros, soportes electrónicos, montajes de baterías, y diversos soportes colocados en vehículos, activados por la inducción de la vibración debido a superficies de conducción desiguales;
• accesorios, en particular herrajes de muebles, cerraduras de puertas, frenos de estacionamiento, artículos deportivos, activados por movimientos repetidos;
• electrodomésticos, en particular electrodomésticos de cocina, lavadoras, secadoras, aspiradoras, herramientas eléctricas, taladradoras, martillos percutores, etc., accionados por la inducción de vibraciones por los motores que impulsan estas máquinas.
Por ejemplo, el documento DE 102008 004 335 A1 describe un dispositivo de accionamiento de vibración para un pelador, en el que un elemento de accionamiento giratorio acciona directa o indirectamente un componente de vibración en un movimiento de vibración. El documento DE 102012021 872 A1 a su vez, divulga un dispositivo para realizar una prueba de agitación para un vehículo, en particular un vehículo motorizado, que comprende una placa de base, un inductor de vibración apoyado en la placa de base con un componente de vibración accionable en una vibración vertical.
Asimismo se conoce a partir del documento DE 102016 115812 A1 un taladro percutor en el que un componente de vibración está conectado a un cuerpo de rotación que vibra en la dirección axial como resultado de la rotación del cuerpo de rotación. Se conocen herramientas eléctricas o herramientas de choque con piezas de construcción oscilantes incorporados por los documentos EP 2 143530 B1, EP 2529892 B1 y e P 2540448 B1.
Por el documento JPH 11 152 062 A2 se conoce un extremo delantero de un vehículo motorizado con "excelentes propiedades de vibración" a base de un termoplástico relleno con un 15 % a un 50 % en peso de fibras de vidrio, en el que las fibras de vidrio tienen una longitud media de 1 a 20 mm y los termoplásticos propuestos son termoplásticos a base de poliolefinas, policarbonato, poliestercarbonato, poliéster, en particular tereftalato de polietileno o tereftalato de polibutileno, poliamida, o mezclas de los termoplásticos mencionados. Sin embargo, no hay ninguna indicación en cuanto a la fiabilidad operativa o la resistencia a la vibración del extremo delantero. Una conexión duradera y resistente a la vibración para asegurar un módulo de pedal del acelerador al chasis de un vehículo motorizado se conoce por el documento d E 19857225 A1.
Durante un tiempo, la caída de los límites de CO2 así como el aumento de los precios del combustible y la reciclabilidad han requerido, en particular en la industria del automóvil, innovaciones con respecto a la eficiencia de los vehículos, del consumo reducido de combustible y de los materiales usados. La aplicación de conceptos de construcción livianos es a este respecto una medida básica y económica para la cual se requieren materiales livianos nuevos y optimizados. Del grupo de los plásticos, la poliamida reforzada con fibra de vidrio corta es un material utilizado con frecuencia.
La adición de fibras de vidrio a los materiales termoplásticos logra un aumento en la rigidez y la resistencia con una reducción simultánea en la tendencia a la fluencia. Solo hay un ligero aumento en la densidad aparente como resultado de la adición de fibras de vidrio en comparación con el material termoplástico puro, y sigue siendo posible la producción en masa a bajo coste por el proceso de moldeo por inyección que permite una gran libertad de configuración y un alto grado de integración funcional. Las modificaciones químicas de los termoplásticos también tienen el efecto de optimizar las propiedades químicas, térmicas y mecánicas del material compuesto que se puede obtener de esta manera.
Debido a su amplio espectro de uso, los termoplásticos utilizados frecuentemente como materiales para la producción de componentes que se someten a altas tensiones dinámicas durante un periodo prolongado durante su vida útil son preferentemente poliamidas, en particular poliamidas semicristalinas. El fallo cíclico/dinámico de los productos a base de poliamida durante un periodo prolongado generalmente no puede prevenirse mediante la elección adecuada de aditivos, sino simplemente retrasarse.
Partiendo del estado de la técnica descrito anteriormente, el objetivo de la presente invención consistía en mejorar la resistencia funcional de los piezas de construcción oscilantes a base de poliamida 66 térmicamente estabilizados, preferentemente de piezas de construcción oscilantes en vehículos motorizados, a través de la provisión de las composiciones de poliamida optimizadas, en donde los exámenes de las composiciones en las probetas producidas mediante moldeo por inyección de acuerdo con la norma ISO 294-3 en forma de barras de tracción del tipo 1A de acuerdo con la norma EN ISO 527-2 en el estado recién moldeado por inyección se caracterizan por una resistencia a la fatiga cíclica/dinámica especialmente alta con un gran número de cambios de carga y, simultáneamente, una alta tensión permisible por fuerzas de tracción, alcanzándose en el ensayo de Wohler, a una temperatura de 120 °C, con una carga superior de 65 MPa, al menos un número de cambios de carga > 400^e°’Vcontenid° de fibra de vidri° en %en masa sin que se presenten desventajas en la estabilidad térmica de los piezas de construcción oscilantes.
Invención
La solución para el objetivo y el objeto de la presente invención es el uso de composiciones que contienen, con respecto a
A) 100 partes en masa de poliamida 66,
B) de 30 a 160 partes en masa de fibras de vidrio HR de vidrio E con un diámetro medio en el intervalo de 9,5 a 10,5 |jm (10 /-0,5 |jm) y una longitud media en el intervalo de 3 a 4,5 mm, en donde la determinación de la longitud y el diámetro de las fibras individuales tiene lugar de manera semiautomática por medio de imágenes de microscopio electrónico de barrido (SEM) por medio de paneles gráficos y un registro datos asistida por ordenador, y
C) de 0,03 a 0,2 partes en masa de al menos un compuesto de metal de los metales Cu, Fe, Ce o Mn,
para aumentar la resistencia funcional de piezas de construcción oscilantes, preferentemente de piezas de construcción oscilantes en vehículos motorizados, en particular de piezas de construcción oscilantes en el espacio del motor de vehículos de motor con un motor de combustión interna, con la condición de que no más de 10 partes en masa de modificador de resistencia al choque, y/o no más de 10 partes en masa de mejorador de flujo, y/o no más de 10 partes en masa de aditivo ignífugo, y/o no más de 0,5 partes en masa de ácido graso saponificado, preferentemente estearato, en particular estearato de calcio, como agente de desmoldeo están contenidos, y de que las fibras de vidrio HR que se van a usar como componente B) se moldean por inyección con poliamida 66 para obtener barras planas de acuerdo con la norma DIN EN ISO 180 1-U de tamaño nominal 80 mm • 10 mm • 4 mm y, después de almacenamiento de 1000 h en un autoclave a 130 °C/aproximadamente 2 bares, en una mezcla 1:1 de agua y etilenglicol, presentan una resistencia al choque de Izod que se va a determinar según la Norma ISO180-1U a 23 /-2 °C de al menos 12 kJ/m2
A modo de aclaración, debe observarse que los datos de longitud y diámetro para el componente B) en el contexto de la presente invención se han determinado en las fibras de partida como se usan para la producción de composiciones para su uso de acuerdo con la invención. En particular, las longitudes del componente B) pueden haberse desplazado a longitudes medias más cortas en el componente de vibración como resultado del efecto de las fuerzas mecánicas durante la combinación, el moldeo por inyección, el moldeo por soplado o la extrusión. A modo de aclaración, también ha de señalarse que el alcance de la invención abarca todas las definiciones y parámetros enumerados, citados en términos generales o en áreas de preferencia, en cualquier combinación. Las normas citadas pueden aplicarse en la versión que estaba vigente en la fecha de presentación de la presente solicitud, a menos que se indique lo contrario.
Definición de términos
Los términos "por encima", "en" o "aproximadamente" usados en la presente descripción pretenden significar que la cantidad o valor que sigue puede ser el valor específico o un valor aproximadamente igual. La expresión transmitirá que valores similares conducen a resultados o efectos que son equivalentes de acuerdo con la invención y están abarcados por la invención.
En el sentido de la presente invención, "estabilizado térmicamente" significa la adición del componente C), mediante lo cual los piezas de construcción oscilantes de la presente invención soportan temperaturas de hasta 140 °C sin daños durante un periodo de al menos 3000 h.
La nomenclatura de las poliamidas usada en el contexto de la presente solicitud corresponde a la norma internacional, representando el primer número o números el número de átomos de carbono en la diamina inicial y representando el último número o números el número de átomos de carbono en el ácido dicarboxílico. La PA 66 para su uso de acuerdo con la invención se prepara por policondensación y eliminación de agua de hexametilendiamina (HMD) (CAS N.° 124­ 09-4) y ácido adípico (CAS N.° 124-04-9); para mayor información, se hace referencia a la norma DIN EN ISO 16396-1:2015-05.
La preparación de composiciones para su uso de acuerdo con la invención para la producción de compuestos de moldeo para su uso en moldeo por inyección, extrusión o moldeo por soplado tiene lugar mezclando los componentes individuales A), B) y C) así como dado el caso componentes adicionales en al menos una unidad de mezclado, preferentemente un combinador, de manera especialmente preferente una extrusora de doble tornillo de rotación conjunta. Mediante esta operación de mezclado, también denominada combinación, se proporcionan compuestos de moldeo como productos intermedios que pueden proporcionarse para un procesamiento adicional en forma de polvos, gránulos o en forma de hebra. Estos compuestos de moldeo, también denominados compuestos de moldeo termoplásticos, pueden consistir exclusivamente en los componentes A), B) y C), o, dado el caso, contener componentes adicionales.
Realizaciones preferidas de la invención
La presente invención se refiere preferentemente al uso de acuerdo con la invención de compuestos que comprenden, con respecto a
A) 100 partes en masa de poliamida 66,
B) de 30 a 160 partes en masa de fibras de vidrio HR de vidrio E con un diámetro medio en el intervalo de 10 /-0,5 |jm y una longitud media en el intervalo de 3 a 4,5 mm, en donde la determinación de la longitud y el diámetro de las fibras individuales tiene lugar de manera semiautomática por medio de imágenes de microscopio electrónico de barrido (SEM) por medio de paneles gráficos y un registro datos asistida por ordenador,
C) de 0,03 a 0,2 partes en masa de al menos un compuesto de metal de los metales Cu, Fe, Ce o Mn, y D) de 0,05 a 1,0 partes en masa de al menos un agente de desmoldeo,
con la condición de que no más de 10 partes en masa de modificador de resistencia al choque, y/o no más de 10 partes en masa de mejorador de flujo, y/o no más de 10 partes en masa de aditivo ignífugo, y/o no más de 0,5 partes en masa de ácido graso saponificado, preferentemente estearato, en particular estearato de calcio, como agente de desmoldeo están contenidos, y las fibras de vidrio HR que se van a usar como componente B) se moldean por inyección con poliamida 66 para obtener barras planas de acuerdo con la norma DIN EN ISO 180 1-U de tamaño nominal 80 mm -10 mm - 4 mm y, después de almacenamiento de 1000 h en un autoclave a 130 °C/aproximadamente 2 bares, en una mezcla 1:1 de agua y etilenglicol, presentan una resistencia al choque de Izod que se va a determinar según la Norma ISO180-1U a 23 /- 2 °C de al menos 12 kJ/m2
La presente invención se refiere preferentemente al uso de acuerdo con la invención de compuestos que comprenden, con respecto a
A) 100 partes en masa de poliamida 66,
B) de 30 a 160 partes en masa de fibras de vidrio HR de vidrio E con un diámetro medio en el intervalo de 10 /-0,5 jm y una longitud media en el intervalo de 3 a 4,5 mm, en donde la determinación de la longitud y el diámetro de las fibras individuales tiene lugar de manera semiautomática por medio de imágenes de microscopio electrónico de barrido (SEM) por medio de paneles gráficos y un registro datos asistida por ordenador,
C) de 0,03 a 0,2 partes en masa de al menos un compuesto de metal de los metales Cu, Fe, Ce o Mn, y E) de 0,01 a 5,0 partes en masa de al menos un aditivo del grupo de estabilizadores UV, pigmentos, colorantes, cargas distintas de B) y agentes de nucleación,
con la condición de que no más de 10 partes en masa de modificador de resistencia al choque, y/o no más de 10 partes en masa de mejorador de flujo, y/o no más de 10 partes en masa de aditivo ignífugo, y/o no más de 0,5 partes en masa de ácido graso saponificado, preferentemente estearato, en particular estearato de calcio, como agente de desmoldeo están contenidos, y las fibras de vidrio HR que se van a usar como componente B) se moldean por inyección con poliamida 66 para obtener barras planas de acuerdo con la norma DIN EN ISO 180 1-U de tamaño nominal 80 mm -10 mm - 4 mm y, después de almacenamiento de 1000 h en un autoclave a 130 °C/aproximadamente 2 bares, en una mezcla 1:1 de agua y etilenglicol, presentan una resistencia al choque de Izod que se va a determinar según la Norma ISO180-1U a 23 /- 2 °C de al menos 12 kJ/m2
La presente invención se refiere preferentemente al uso de acuerdo con la invención de compuestos que comprenden, con respecto a
A) 100 partes en masa de poliamida 66,
B) de 30 a 160 partes en masa de fibras de vidrio HR de vidrio E con un diámetro medio en el intervalo de 10 /-0,5 jm y una longitud media en el intervalo de 3 a 4,5 mm, en donde la determinación de la longitud y el diámetro de las fibras individuales tiene lugar de manera semiautomática por medio de imágenes de microscopio electrónico de barrido (SEM) por medio de paneles gráficos y un registro datos asistida por ordenador,
C) de 0,03 a 0,2 partes en masa de al menos un compuesto de metal de los metales Cu, Fe, Ce o Mn,
D) de 0,05 a 1,0 partes en masa de al menos un agente de desmoldeo, y
E) de 0,01 a 5,0 partes en masa de al menos un aditivo del grupo de estabilizadores UV, pigmentos, colorantes, cargas distintas de B) y agentes de nucleación,
con la condición de que no más de 10 partes en masa de modificador de resistencia al choque, y/o no más de 10 partes en masa de mejorador de flujo, y/o no más de 10 partes en masa de aditivo ignífugo, y/o no más de 0,5 partes en masa de ácido graso saponificado, preferentemente estearato, en particular estearato de calcio, como agente de desmoldeo están contenidos, y las fibras de vidrio HR que se van a usar como componente B) se moldean por inyección con poliamida 66 para obtener barras planas de acuerdo con la norma DIN EN ISO 180 1-U de tamaño nominal 80 mm -10 mm - 4 mm y, después de almacenamiento de 1000 h en un autoclave a 130 °C/aproximadamente 2 bares, en una mezcla 1:1 de agua y etilenglicol, presentan una resistencia al choque de Izod que se va a determinar según la Norma ISO180-1U a 23 /- 2 °C de al menos 12 kJ/m2
La invención también se refiere a un procedimiento para aumentar la resistencia funcional de piezas de construcción oscilantes a base de poliamida 66, preferentemente de piezas de construcción oscilantes en vehículos motorizados, en particular de piezas de construcción oscilantes en el espacio del motor de vehículos motorizados, empleándose para su producción composiciones que contienen, con respecto a
A) 100 partes en masa de poliamida 66
B) de 30 a 160 partes en masa de fibras de vidrio HR de vidrio E con un diámetro medio en el intervalo de 10 /-0,5 |jm y una longitud media en el intervalo de 3 a 4,5 mm, en donde la determinación de la longitud y el diámetro de las fibras individuales tiene lugar de manera semiautomática por medio de imágenes de microscopio electrónico de barrido (SEM) por medio de paneles gráficos y un registro datos asistida por ordenador, y
C) de 0,03 a 0,2 partes en masa de al menos un compuesto de metal de los metales Cu, Fe, Ce o Mn,
en el moldeo por inyección, en la extrusión o en el moldeo por soplado, en particular en el moldeo por inyección, con la condición de que las composiciones contienen no más de 10 partes en masa de modificador de resistencia al choque, y/o no más de 10 partes en masa de mejorador de flujo, y/o no más de 10 partes en masa de aditivo ignífugo, y/o no más de 0,5 partes en masa de ácido graso saponificado, preferentemente estearato, en particular estearato de calcio, como agente de desmoldeo están contenidos, y fibras de vidrio HR que se van a usar como componente B) se moldean por inyección con poliamida 66 para obtener barras planas de acuerdo con la norma DIN EN ISO 1801-U de tamaño nominal 80 mm • 10 mm • 4 mm y, después de almacenamiento de 1000 h en un autoclave a 130 °C/aproximadamente 2 bares, en una mezcla 1:1 de agua y etilenglicol, presentan una resistencia al choque de Izod que se va a determinar según la Norma ISO180-1U a 23 /- 2 °C de al menos 12 kJ/m2
Componente A)
Preferentemente, como componente A) se utiliza poliamida 66 con una viscosidad en disolución relativa en m-cresol en el intervalo de 2,0 a 4,0. De manera especialmente preferente, se utiliza poliamida 66 con una viscosidad en disolución relativa en m-cresol en el intervalo de 2,3 - 3,1.
En los procedimientos para determinar la viscosidad en disolución relativa, se miden los tiempos de flujo de un polímero disuelto a través de un viscosímetro Ubbelohde, para a continuación determinar la diferencia de viscosidad entre la solución de polímero y su disolvente, en este caso m-cresol (solución al 1 %). Las normas aplicables son DIN 51562; DIN EN ISO 1628 o normas correspondientes. En el contexto de la presente invención, la medición de viscosidad tiene lugar en ácido sulfúrico con un viscosímetro Ubbelohde según la norma DIN 51562 parte 1 con capilaridad II a 25 °C (± 0,02 °C).
Preferentemente, la poliamida 66, para su uso como componente A) presenta de 20 a 90 miliequivalentes de grupos amino terminales / 1 kg de PA y de 20 a 80 miliequivalentes de grupos terminales de ácido / 1 kg de PA, de manera especialmente preferente de 35 a 80 miliequivalentes de grupos amino terminales / 1 kg de PA y de 30 a 75 miliequivalentes de grupos terminales de ácido / 1 kg de PA, donde PA representa poliamida. En el contexto de la presente invención, la determinación de los grupos amino terminales tuvo lugar de acuerdo con el método: G.B. Taylor, J. Am. Chem. Soc. 69, 635, 1947. La poliamida 66 [CAS N.° 32131-17-2] para su uso como componente A) está disponible, por ejemplo, en Radici Chimica S.P.A., Novara, Italia con el nombre Radipol® A45H o en Solvay Polyamide & Intermediates, Lyons, Francia con el nombre Stabamid® 24FE2.
Componente B)
Preferentemente, el componente B) se utiliza en cantidades en el intervalo de 85 a 160 partes en masa con respecto a 100 partes en masa del componente A). Como componente B) se utilizan fibra de vidrio HR (= resistente a la hidrólisis) [CAS N.° 65997-17-3] a partir de vidrio E de acuerdo con la Norma DIN 1259. De acuerdo con el folleto Glasfasern, Herstellung und Figenschaften, R&G Faserverbundwerkstoffe GmbH, Waldenbuch, ed. 012003 las fibras de vidrio E tienen un contenido de SiO2 del 53-55 %, AhO3 del 14-15 %, B2O3 del 6-8 %, CaO del 17-22 %, MgO <5 %, K2O/Na2O <1 %, aunque otras fuentes difieren un poco de estos valores. En cualquier caso, el vidrio E se caracteriza por un contenido alcalino muy bajo de <1 % Na2O/K2O. Características adicionales del vidrio E son normalmente una densidad en el intervalo de 2,59 a 2,62 kg/dm2, un alargamiento de rotura en el intervalo del 3,5 al 4 % así como un módulo de elasticidad de 73 GPa. Preferentemente, estas fibras de vidrio HR de vidrio E para su uso como componente B) se usan de acuerdo con la invención en compuestos de plástico que están en contacto con mezclas de glicol/agua a altas temperaturas, entendiéndose las altas temperaturas por el experto en la materia en este sentido como aquellas en el intervalo de temperaturas operativas de agua de refrigeración de los motores de combustión interna, es decir, en el intervalo de 120 a 135 °C. Dichas fibras de vidrio HR de vidrio E tienen normalmente un revestimiento/acabado. En particular, a dichas fibras de vidrio HR se les ha proporcionado un acabado a base de un organosilano para asegurar la estabilidad de la hidrólisis. A modo de ejemplo, las fibras de vidrio HR se describen en los documentos US 6,139,958, US 6,183,637, US 6,207,737, US 6,846,855, US 7,419,721 y US 7,732,047 cuyo contenido está completamente incluido por la presente solicitud.
Las fibras de vidrio HR de vidrio E para su uso como componente B) de acuerdo con la invención se caracterizan por que están moldeadas por inyección con poliamida 66 en una cantidad de 43 partes en masa con respecto a 100 partes en masa de poliamida 66 para obtener barras planas de acuerdo con la norma DIN EN ISO 1801-U de tamaño nominal 80 mm • 10 mm • 4 mm y, después de almacenamiento de 1000 h en un autoclave a 130 °C/aproximadamente 2 bares, en una mezcla 1:1 de agua y etilenglicol, presentan una resistencia al choque de Izod que se va a determinar según la norma ISO180-1U a 23 /- 2 °C de al menos 12 kJ/m2
De manera especialmente preferente, se usan las fibras de vidrio Chopvantage® HP3610 (10 |jm) de PPG Industries, Ohio, o CS 7997 de Lanxess Deutschland GmbH, o fibra de vidrio E picada T435TM (ECS10-3.0-T435TM) de Taishan Fiberglass Limited, o DS1128-10N de la empresa 3B Fibreglass.
Componente C)
Como estabilizador térmico, las composiciones para su uso de acuerdo con la invención contienen, como componente C), al menos un compuesto de metal de los metales Cu, Fe, Ce o Mn. El componente C) se usa preferentemente en cantidades en el intervalo de 0,1 a 0,2 partes en masa, más preferentemente en el intervalo de 0,15 a 0,2 partes en masa, en cada caso con respecto a 100 partes en masa del componente A). De acuerdo con la invención se prefieren compuestos de cobre. Compuestos de cobre especialmente preferidos son haluro de cobre. De manera especialmente preferente, se utilizan en combinación con al menos un haluro de metal alcalino o haluro de metal alcalinotérreo. Haluros de metal alcalino o haluros de metal alcalinotérreo preferidos son bromuro de potasio, yoduro de potasio, cloruro de sodio o cloruro de calcio. De manera muy especialmente preferente se utiliza al menos yoduro de cobre(I) [CAS N.° 7681-65-4] junto con yoduro de potasio [CAS N.° 7681-11-0] o bromuro de potasio [CAS N.° 7758-02-3].
Compuestos de hierro preferidos son óxido de hierro, formiato de hierro u oxalato de hierro.
Compuesto de cerio preferido es tetrahidróxido de cerio.
Compuesto de manganeso preferido es cloruro de manganeso.
Componente D)
Los agentes de desmoldeo para su uso como componente D) son preferentemente derivados de éster o derivados de amida de ácidos grasos de cadena larga, en particular etilen-bis-estearilamida, tristearato de glicerol, estearato de estearilo, ceras de éster de montana, en particular ésteres de ácidos montánicos con etilenglicol así como ceras de polietileno o polipropileno de bajo peso molecular en forma oxidada y no oxidada o ceras hidrolizadas, compuestos de un catión y al menos un anión de un ácido carboxílico alifático, donde el anión se obtiene por desprotonación del ácido carboxílico, en particular estearato de calcio.
Agentes de desmoldeo preferidos pertenecen al grupo de ésteres o amidas de ácidos carboxílicos alifáticos saturados o insaturados con 8 a 40 átomos de carbono con alcoholes alifáticos saturados o aminas con 2 a 40 átomos de carbono. Las ceras de éster de montana, también conocidas como ceras de montana [CAS N.° 8002-53-7] para abreviar, que se prefieren para su uso como agentes de desmoldeo, de acuerdo con los datos del fabricante, son ésteres de mezclas de ácidos carboxílicos saturados de cadena lineal con longitudes de cadena en el intervalo de 28 a 32 átomos de carbono con alcoholes multifuncionales. Las ceras de éster de montana correspondientes se ofrecen a la venta, por ejemplo, por Clariant International Ltd. como Licowax®. De acuerdo con la invención, se prefiere en particular Licowax® E con un índice de acidez determinado según la norma ISO 2114 en el intervalo de 15 a 20 mg de KOH/g, o una mezcla de ceras, preferentemente mezclas de ceras de éster y ceras de amida como se describe en el documento EP 2607419 A1.
Preferentemente, el componente B) se utiliza en cantidades en el intervalo de 0,05 a 1,0 partes en masa con respecto a 100 partes en masa del componente A).
Componente E)
En una forma de realización de la presente invención, además de los componentes B), C) y D), o como alternativa D), con respecto a 100 partes en masa del componente A), también se utilizan de 0,01 a 5 partes en masa de aditivos como componente E). Los aditivos para su uso como componente E) son preferentemente estabilizadores UV, colorantes o pigmentos, agentes de nucleación, o cargas distintas de B).
Los estabilizadores UV para su uso como aditivo de acuerdo con la invención son preferentemente resorcinoles sustituidos, salicilatos, benzotriazoles o benzofenonas.
Los colorantes o pigmentos para su uso como aditivos de acuerdo con la invención son preferentemente negro de humo, y también pigmentos orgánicos, más preferentemente ftalocianinas, quinacridonas, perilenos y tintes, más preferentemente, nigrosina o antraquinonas, y también otros colorantes.
Los agentes de nucleación para su uso como aditivo de acuerdo con la invención son preferentemente fenilfosfinato de sodio o fenilfosfinato de calcio, óxido de aluminio, dióxido de silicio o talco. Como agente de nucleación se utiliza de manera especialmente preferente talco [CAS N.° 14807-96-6], en particular talco microcristalino con una superficie BET que se va a determinar según la norma DIN ISO 9277 de 5 a 25 m2 • g-1.
De acuerdo con la invención, también es posible utilizar cargas adicionales distintos de B). Preferentemente se utiliza al menos un material de relleno del grupo de fibras de carbono [CAS N.° 7440-44-0], perlas de vidrio, perlas de vidrio sólidas o huecas, en particular [CAS N.° 65997-17-3], vidrio molido, sílice amorfa [Ca s N.° 7631- 86-9], silicato de calcio [CAS N.° 1344-95-2], metasilicato de calcio [c As N.° 10101 - 39-0], carbonato de magnesio [CAS N.° 546-93­ 0], caolín [CAS N.° 1332-58-7], caolín calcinado [CAS N.° 92704-41-1], creta [CAS N.° 1317-65-3], cianita [CAS N.° 1302-76-7], cuarzo en polvo o molido [CAS N.° 14808-60-7], mica [CAS N.° 1318- 94-1], flogopita [CAS N.° 12251-00­ 2], sulfato de bario [CAS N.° 7727-43-7], feldespato [CAS N.° 68476-25-5], wollastonita [CAS N.° 13983-17-0] o montmorillonita [CAS N.° 67479-91-8].
Una "fibra" en el sentido de la presente invención es un cuerpo macroscópicamente homogéneo con una alta relación de longitud con respecto al área de sección transversal. La sección transversal de fibra puede ser de cualquier forma deseada, pero por regla general es redonda u ovalada.
De acuerdo con "http://de.wikipedia.org/wiki/Faser-Kunststoff-Verbund" se hace distinción entre
- fibras cortadas, también conocidas como fibras cortas, con una longitud media en el intervalo de 0,1 a 5 mm, preferentemente en el intervalo de 3 a 4,5 mm,
- fibras largas con una longitud media en el intervalo de 5 a 50 mm y
- fibras sin fin con una longitud media L > 50 mm.
Como alternativa a la determinación de la longitud y el diámetro de una fibra individual del componente B) de manera semiautomática por medio de imágenes de microscopio electrónico de barrido (SEM), las longitudes de fibra de los cargas para su uso como componente E) también se pueden determinar mediante tomografía computarizada de rayos X de microenfoque (|J-CT); Kastner et. al., Quantitative Messung von Faserlangen und -verteilung in faserverstarkten Kunststoffteilen mittels J-Rontgen-Computertomographie, congreso anual DGZfP de 2007, discurso 47, páginas 1 - 8.
En una forma de realización preferida, para una mejor compatibilidad con el componente A), los cargas fibrosos o en partículas para su uso como el componente E) se han proporcionado con modificaciones superficiales adecuadas, preferentemente modificaciones de superficie que contienen compuestos de silano, como se describe anteriormente para el componente B). El área de sección transversal o el diámetro del filamento de los cargas fibrosos o particulados para su uso como componente E) se puede determinar por medio de al menos un procedimiento óptico de acuerdo con la norma DIN 65571. Los procedimientos ópticos son a) microscopio óptico y micrómetro ocular (diámetro del cilindro de medición de distancia), b) microscopio óptico y cámara digital con planimetría posterior (medición en sección transversal), c) interferometría láser y d) proyección.
Todos los datos de longitud, anchura o diámetro para los cargas enumerados en el componente E) son datos promediados (valor d50) y se refieren al estado anterior a una combinación. Con respecto a los valores d50 en esta solicitud, su determinación y su significado, se hace referencia a Chemie Ingenieur Technik 72, 273-276, 3/2000, Wiley-VCH Verlags GmbH, Weinheim, 2000, de acuerdo con lo cual el valor d50 es ese tamaño de partícula por debajo del cual se encuentra el 50 % de la cantidad de partículas (mediana).
De manera especialmente preferente, como aditivo o material de relleno se utiliza negro de humo o nigrosina.
En el contexto de la presente invención, las composiciones para su uso de acuerdo con la invención contienen no más de 10 partes en masa de modificador de resistencia al choque, o no más de 10 partes en masa de mejorador de flujo, o no más de 10 partes en masa de aditivo ignífugo, en cada caso con respecto a 100 partes en masa de poliamida 66.
En el contexto de la presente invención, los modificadores de choque, también denominados modificadores elastoméricos del compuesto F) son preferentemente copolímeros que se forman preferentemente a partir de al menos dos monómeros del siguiente grupo: etileno, propileno, butadieno, isobuteno, isopreno, cloropreno, acetato de vinilo, estireno, acrilonitrilo y ésteres acrílicos o ásteres metacrílicos con 1 a 18 átomos de carbono en el componente de alcohol. Los copolímeros pueden contener grupos compatibilizantes, preferentemente anhídrido de ácido maleico o epóxido.
En el contexto de la presente invención, los mejoradores de flujo son alcoholes polihidroxilados para su uso como componente G), preferentemente alcoholes polihidroxilados (polivalentes) con un punto de fusión en el intervalo de 150 a 280 °C, preferentemente de 180 a 260 °C, donde el punto de fusión es un pico endotérmico (punto de fusión) medido con una calorimetría de barrido diferencial (DSC) como se usa para la medición del punto de fusión o del punto de solidificación de un polímero. El alcohol polihidroxilado es preferentemente pentaeritritol, dipentaeritritol o trimetiloletano. Pueden usarse en combinación. Se prefieren particularmente pentaeritritol y/o dipentaeritritol, en particular dipentaeritritol. Para ello, véase además el documento Ep 1.041.109 A2, cuyo contenido está completamente incluido en la presente solicitud.
En el contexto de la presente invención, los aditivos ignífugos como el componente H) son compuestos ignífugos minerales, compuestos ignífugos que contienen nitrógeno o compuestos ignífugos que contienen fósforo.
En el contexto de la presente invención, los compuestos ignífugos que contienen nitrógeno son los productos de reacción de triclorotriazina, piperazina y morfolina de acuerdo con c As N.° 1078142-02-5, en particular MCA PPM Triazin HF de MCA Technologies GmbH, Biel-Benken, Suiza, cianurato de melamina y productos de condensación de melamina, en particular melem, melam, melón o compuestos más altamente condensados de este tipo. En el contexto de la presente invención, los compuestos que contienen nitrógeno inorgánicos son sales de amonio.
Asimismo, el término "aditivo ignífugo" también incluye sales de ácidos sulfónicos alifáticos y aromáticos y aditivos ignífugos minerales, en particular hidróxido de aluminio, carbonato de Ca-Mg hidratos (a este respecto, véase el documento DE-A4236 122).
Además, las composiciones para su uso de acuerdo con la invención contendrán no más de 10 partes en masa, con respecto a 100 partes en masa de poliamida 66, de aditivo ignífugo en forma de sinergistas ignífugos del grupo de los compuestos de metal que contienen oxígeno, nitrógeno o azufre, en particular óxido de molibdeno, óxido de magnesio, carbonato de magnesio, carbonato de calcio, óxido de calcio, nitruro de titanio, nitruro de magnesio, fosfato de calcio, borato de calcio, borato de magnesio o mezclas de los mismos.
Además, las composiciones para su uso de acuerdo con la invención contendrán no más de 10 partes en masa, con respecto a 100 partes en masa de poliamida 66, de aditivo ignífugo en forma de los siguientes compuestos de cinc: óxido de zinc, borato de cinc, estannato de cinc, hidroxiestannato de cinc, sulfuro de cinc o nitruro de cinc, o mezclas de los mismos.
Además, las composiciones para su uso de acuerdo con la invención contendrán no más de 10 partes en masa, con respecto a 100 partes en masa de poliamida 66, de aditivo ignífugo en forma de compuestos ignífugos halogenados. Preferentemente se trata a este respecto de etileno-1,2-bistetrabromoftalimida, decabromodifeniletano, oligómero de tetrabromobisfenol-A-epoxi, tetrabromobisfenol-A-oligocarbonato, tetraclorobisfenol-A-oligocarbonato, acrilato de polipentabromobencilo, poliestireno bromado o polifenilen éteres bromados, que pueden usarse en solitario o en combinación con sinergistas, en particular trióxido de antimonio o pentóxido de antimonio.
Los compuestos ignífugos que contienen fósforo abarcan fosfinatos de metal orgánicos, preferentemente tris(dietilfosfinato) de aluminio, fosfonato de aluminio, fósforo rojo, hipofosfitos de metal inorgánicos, particularmente hipofosfito de aluminio, fosfonatos de metal, en particular fosfonato de calcio, derivados de 10-óxidos de 9,10-dihidro-9-oxa-10-fosfafenantreno (derivados de DOPO), resorcinol bis(fosfato de difenilo) (RDP), incluidos oligómeros, así como bisfenol A bis(fosfato de difenilo) (BDP), incluidos oligómeros, y también pirofosfato de melamina, polifosfato de melamina, melamina polifosfato de aluminio), oligómeros de melamina polifosfato de cinc) o fenoxifosfazeno y mezclas de los mismos.
Asimismo, las composiciones para su uso de acuerdo con la invención contendrán no más de 10 partes en masa, con respecto a 100 partes en masa de poliamida 66, de aditivo ignífugo, donde el aditivo ignífugo se refiere a los formadores de carbón, más preferentemente resinas de fenol-formaldehído, policarbonatos, poliimidas, polisulfonas, polietersulfonas o polietercetonas, así como agentes antigoteo, en particular polímeros de tetrafluoroetileno.
La presente invención se refiere preferentemente al uso de acuerdo con la invención de composiciones que contienen, con respecto a 100 partes en masa de A) PA 66, como componente B) de 30 a 160 partes en masa de fibras de vidrio HR de vidrio E con un diámetro medio en el intervalo de 9,5 a 10,5 pm y una longitud media en el intervalo de 3 a 4,5 mm, en donde la determinación de la longitud y el diámetro de las fibras individuales tiene lugar de manera semiautomática por medio de imágenes de microscopio electrónico de barrido (SEM) por medio de paneles gráficos y un registro datos asistida por ordenador, y como componente C) se utilizan de 0,03 a 0,2 partes en masa de yoduro de cobre(l)/yoduro de potasio, con la condición de que no más de 10 partes en masa de modificador de resistencia al choque, y/o no más de 10 partes en masa de mejorador de flujo, y/o no más de 10 partes en masa de aditivo ignífugo, y/o no más de 0,5 partes en masa de ácido graso saponificado, preferentemente estearato, en particular estearato de calcio, como agente de desmoldeo están contenidos, y fibras de vidrio HR que se van a usar como componente B) se moldean por inyección con poliamida 66 para dar barras planas de acuerdo con la norma DIN EN ISO 180 1-U de tamaño nominal 80 mm • 10 mm • 4 mm y, después de almacenamiento de 1000 h en un autoclave a 130 °C/aproximadamente 2 bares, en una mezcla 1:1 de agua y etilenglicol, presentan una resistencia al choque de Izod que se va a determinar según la norma ISO180-1U a 23 /- 2 °C de al menos 12 kJ/m2.
La presente invención se refiere preferentemente al uso de acuerdo con la invención de composiciones que contienen, con respecto a 100 partes en masa de A) PA 66, como componente B) de 30 a 160 partes en masa de fibras de vidrio HR de vidrio E con un diámetro medio en el intervalo de 9,5 a 10,5 pm y una longitud media en el intervalo de 3 a 4,5 mm, en donde la determinación de la longitud y el diámetro de las fibras individuales tiene lugar de manera semiautomática por medio de imágenes de microscopio electrónico de barrido (SEM) por medio de paneles gráficos y un registro datos asistida por ordenador, como componente C) se utilizan de 0,03 a 0,2 partes en masa de yoduro de cobre(l)/yoduro de potasio, y como componente D) de 0,05 a 1,0 partes en masa de cera de éster de montana Licowax® E, con la condición de que no más de 10 partes en masa de modificador de resistencia al choque, y/o no más de 10 partes en masa de mejorador de flujo, y/o no más de 10 partes en masa de aditivo ignífugo, y/o no más de 0,5 partes en masa de ácido graso saponificado, preferentemente estearato, en particular estearato de calcio, como agente de desmoldeo están contenidos, y de que fibras de vidrio HR que se van a usar como componente B) se moldean por inyección con poliamida 66 para dar barras planas de acuerdo con la norma DIN EN ISO 180 1-U de tamaño nominal 80 mm • 10 mm • 4 mm y, después de almacenamiento de 1000 h en un autoclave a 130 °C/aproximadamente 2 bares, en una mezcla 1:1 de agua y etilenglicol, presentan una resistencia al choque de Izod que se va a determinar según la norma ISO180-1U a 23 /- 2 °C de al menos 12 kJ/m2
La presente invención se refiere preferentemente al uso de acuerdo con la invención de composiciones que contienen, con respecto a 100 partes en masa de A) PA 66, como componente B) de 30 a 160 partes en masa de fibras de vidrio HR de vidrio E con un diámetro medio en el intervalo de 9,5 a 10,5 pm y una longitud media en el intervalo de 3 a 4,5 mm, en donde la determinación de la longitud y el diámetro de las fibras individuales tiene lugar de manera semiautomática por medio de imágenes de microscopio electrónico de barrido (SEM) por medio de paneles gráficos y un registro datos asistida por ordenador, como componente C) se utilizan de 0,03 a 0,2 partes en masa de yoduro de cobre(l)/yoduro de potasio, como componente D) de 0,05 a 1,0 partes en masa de cera de éster de montana Licowax® E, y como componente E) de 0,01 a 5 partes en masa de negro de humo o nigrosina, con la condición de que no más de 10 partes en masa de modificador de resistencia al choque, y/o no más de 10 partes en masa de mejorador de flujo, y/o no más de 10 partes en masa de aditivo ignífugo, y/o no más de 0,5 partes en masa de ácido graso saponificado, preferentemente estearato, en particular estearato de calcio, como agente de desmoldeo están contenidos, y de que fibras de vidrio HR que se van a usar como componente B) se moldean por inyección con poliamida 66 para dar barras planas de acuerdo con la norma DIN EN ISO 180 1-U de tamaño nominal 80 mm • 10 mm • 4 mm y, después de almacenamiento de 1000 h en un autoclave a 130 °C/aproximadamente 2 bares, en una mezcla 1:1 de agua y etilenglicol, presentan una resistencia al choque de Izod que se va a determinar según la norma ISO180-1U a 23 /- 2 °C de al menos 12 kJ/m2
Procedimiento
El procesamiento de las composiciones para su uso de acuerdo con la invención se efectúa de tal manera que los componentes individuales se mezclan, se combinan para dar un compuesto de moldeo y se procesan mediante un proceso de moldeo por inyección, una operación de moldeo por soplado o una extrusión, preferentemente un proceso de moldeo por inyección, para dar el componente de vibración con la geometría deseada.
Preferentemente, las composiciones, directamente antes del procesamiento, en particular antes del moldeo por inyección, antes de la extrusión o antes del moldeo por soplado, tienen una humedad residual determinada por el procedimiento de Karl Fischer de acuerdo con la norma DIN EN ISO 15512 de <0,12 % en peso, con respecto al 100 % en peso de la mezcla acabada.
Preferentemente, el mezclado tiene lugar en al menos una unidad de mezclado. Preferentemente, el mezclado de los componentes tiene lugar a temperaturas en el intervalo de 220 a 350 °C mediante combinación, mezclado, amasado, extrusión o laminación. Las unidades de mezclado preferidas han de seleccionarse entre fabricantes de combinadores, extrusoras de doble husillo de rotación conjunta y amasadoras Buss. Puede ser ventajoso premezclar componentes individuales. Se denominan compuesto mezclas de materias primas a las que se han añadido adicionalmente cargas, materiales de refuerzos u otros aditivos. Mediante una combinación se unen al menos dos sustancias entre sí para dar una mezcla homogénea. La operación para producir un compuesto se llama combinación.
Preferentemente, en una primera etapa, al menos uno de los componentes B) y C), así como dado el caso al menos un componente adicional de los componentes D) y E), se mezcla con el componente A) para dar una premezcla. Preferentemente, esta primera etapa se lleva a cabo a temperaturas de < 50 °C en una unidad de mezclado, preferentemente en una mezcladora helicoidal, mezcladora de doble cono, mezcladora Lodige. Como alternativa, puede ser ventajoso premezclar en una extrusora de doble husillo de rotación conjunta, amasadora Buss o extrusora de rodillo planetario a una temperatura por encima del punto de fusión del componente A) (= 260 °C). Preferentemente, las unidades de mezclado están equipadas con una función de desgasificación.
Después de mezclar, los compuestos de moldeo obtenidos se descargan preferentemente en forma de hebra, se enfrían hasta que se pueden granular y se granulan. En una forma de realización, el granulado obtenido se seca, preferentemente a temperaturas en el intervalo de 70 a 130 °C, preferentemente en un secador de aire seco. Para el procesamiento adicional en el moldeo por inyección, la humedad residual se ajusta a un valor de preferentemente inferior al 0,12 % en peso. Para el procesamiento por extrusión, en particular por el procedimiento de moldeo por soplado, se prefiere mantener una humedad residual de como máximo el 0,06 % en peso.
Los procedimientos de moldeo por inyección, de moldeo por soplado así como de extrusión de compuestos de moldeo termoplásticos se conocen por los expertos en la materia. Los procedimientos de extrusión y moldeo por inyección para el procesamiento de las composiciones para su uso de acuerdo con la invención se llevan a cabo preferentemente a temperaturas de fusión en el intervalo de 270 a 330 °C, de manera especialmente preferente en el intervalo de 270 a 310 °C, de manera muy especialmente preferente en el intervalo de 280 a 300 °C, así como, en el caso del procesamiento por moldeo por inyección, preferentemente a presiones de inyección de como máximo 2500 bares, de manera especialmente preferente a presiones de inyección de como máximo 2000 bares, de manera muy especialmente preferente a presiones de inyección de como máximo 1500 bares y muy en particular a presiones de inyección de como máximo 750 bares.
Los piezas de construcción oscilantes que se producen a partir de los compuestos de moldeo para su uso de acuerdo con la invención se usan entonces preferentemente en vehículos motorizados, de manera especialmente preferente en el espacio del motor de motores de combustión interna de vehículos motorizados, donde se requiere una alta durabilidad dinámica. Los posibles usos alternativos serían en la industria eléctrica, la industria electrónica, la industria de las telecomunicaciones, la industria solar, la industria de la tecnología de la información o la industria informática, en el hogar, en deportes, en medicina o en la industria del entretenimiento. Para aplicaciones de este tipo se prefiere el uso de piezas moldeadas en vehículos, de manera especialmente preferente en vehículos motorizados, en particular en componentes estructurales de vehículos motorizados. Se prefieren además las aplicaciones domésticas.
En este sentido se prefieren especialmente
• conductos de aire, en particular módulos de admisión, sistemas de carga, circuitos de aceite en motores, en particular carcasas de filtros de aceite, circuitos de refrigeración de motores, en particular tuberías de agua de refrigeración, tanques de expansión, carcasas de bombas e impulsores;
• motores, en particular tubos de admisión de aire, cárteres de aceite, cojinetes del motor, travesaños de transmisión; barras de acoplamiento, extremos delanteros, soportes electrónicos, montajes de baterías, así como diversos soportes colocados en vehículos;
• accesorios, en particular herrajes de muebles, cerraduras de puertas, frenos de estacionamiento, artículos deportivos;
• electrodomésticos, en particular electrodomésticos de cocina, lavadoras, secadoras, aspiradoras, herramientas eléctricas, taladradoras, martillos percutores.
Además, los piezas de construcción oscilantes con resistencia funcional mejorada pueden ser estructuras compuestas a base de poliamida 66 así como estructuras compuestas a base de poliamida 66 sobremoldeadas, pero también componentes a base de poliamida 66 unidos por costuras soldadas.
Las figuras Figura 1 y Figura 2 representan lo siguiente:
Figura 1: Progresión típica de una curva de Wohler = W para una probeta de poliamida reforzada con fibra de vidrio (N = número de ciclos de vibración); fuente, Wikipedia.
Figura 2: Curva de Wohler que representación tanto del intervalo de fatiga de ciclo bajo (LCF) como la el intervalo de resistencia para un tiempo limitado (HCF); fuente, Wikipedia.
Ejemplos
Descripción del ensayo de Wohler en barras de prueba
La base para la determinación del comportamiento de fatiga de plásticos reforzados con fibra es el ensayo de vibración sostenida que se describe en el libro Kunststoffprüfung W. Grellmann y S. Seidler, Hanser Verlag 2005, pág. 169 -181. A este respecto, se determina una denominada una curva de Wohler en un ensayo cíclico-dinámico. Este comprende la representación de los niveles de carga frente al logaritmo del número de ciclos de vibración en el nivel de carga respectivo. Para plásticos industriales, la curva de Wohler se puede dividir aproximadamente en dos secciones. La primera zona con niveles de carga más altos en un gráfico semilogarítmico disminuye bruscamente de forma aproximadamente lineal y describe la resistencia a la fatiga de ciclo bajo del material (intervalo LCF, figura 1).
La segunda parte más plana de la curva a niveles de carga más bajos describe lo que se denomina resistencia para un tiempo limitado del material (intervalo de HCF, figura 1).
Para la simulación de los gradientes de carga estática que normalmente siempre han de tenerse en cuenta, también se tienen en cuenta las propiedades de la tensión de rotura y el alargamiento de rotura que también se miden mediante el ensayo de tracción de acuerdo con la norma DIN EN ISO 527, así como en el módulo de elasticidad a temperaturas definidas.
En el contexto de la presente invención, se examinan/examinaron barras de tracción del tipo 1A de acuerdo con la norma EN ISO 527-2, en cuanto a su comportamiento cíclico-dinámico en un ensayo de fatiga por esfuerzos de tracción, en el estado moldeado por inyección con una humedad residual < 0,12 % en peso (según el método de Karl Fischer de acuerdo con la norma DIN EN ISO 15512 y con respecto al 100 % en peso de la mezcla acabada) a base de composiciones para su uso de acuerdo con la invención en las condiciones de prueba que se enumeran a continuación:
Máquina de prueba servohidráulica HC10 con cámara de control de temperatura de la empresa Zwick Temperatura ambiente (cámara de control de temperatura): 120 °C
Barras de tracción de tipo 1A moldeadas por inyección según la norma DIN EN ISO 527
Estado de acondicionamiento: recién moldeado por inyección
Regulación de la fuerza
Frecuencia de prueba: 10 Hz (onda sinusoidal)
Ensayo de fatiga por esfuerzos de tracción con una tensión constante menor de 1 MPa para evitar una carga de compresión y, por lo tanto, la deformación de las probetas. En comparación con las tensiones superiores relativamente altas, resulta, por lo tanto, como una primera aproximación, una relación de tensión R = tensión inferior / tensión superior = 0,
• Duración del precalentamiento de la muestra a la temperatura de prueba: de 24 h a 36 h.
Las siguientes consideraciones formaron la base para la elección de los parámetros de ensayo:
• Dado que las propiedades mecánicas de la poliamida aún cambian al principio durante el almacenamiento a alta temperatura, en particular como resultado de procesos de cristalización adicionales, procesos de condensación adicionales, procesos de resecado, procesos de relajación, las muestras se precalientan antes de la prueba durante de 24 h a 36 h para garantizar resultados robustos y reproducibles.
• Dado que la resistencia disminuye con el aumento de la temperatura (tanto en términos cuasiestáticos como dinámicos-cíclicos), el gradiente de resistencia-carga crítica en el diseño del componente normalmente está a la temperatura más alta en la memoria descriptiva.
• En el caso de los componentes estructurales, habitualmente existe un requisito de temperatura en el intervalo de 80 °C a 90 °C; en el caso de los componentes del espacio del motor, con frecuencia es incluso mayor (de 100 °C a 150 °C).
• La frecuencia de prueba seleccionada de 10 Hz permite una prueba suficientemente rápida, pero aún así permite una regulación limpia de la señal de fuerza sinusoidal deseada en niveles de carga altos con grandes amplitudes de distancia según el material.
• Con los 10 Hz elegidos, es posible, dentro de una duración de prueba de un día, representar una curva de Wohler que incluya tanto el intervalo de fatiga de ciclo bajo (LCF) como el intervalo de resistencia para un tiempo limitado (HCF) (véase la figura 2) en un grado suficiente, es decir, de « 1000 ciclos a » 100.000 ciclos.
Con respecto a LCF véase: https://en.wikipedia.org/wiki/Low-cycle_fatigue
Con respecto a HCF véase: https://de.wikipedia.org/wiki/Schwingfestigkeit
Figura 1: Progresión típica de una curva de Wohler para una probeta de poliamida reforzada con fibra de vidrio (N = número de ciclos de vibración)
• El número de muestras probadas (normalmente aprox. 10) permite además una graduación suficientemente fina del nivel de carga para poder identificar valores de prueba notables en la curva de Wohler con suficiente certeza incluso sin pruebas múltiples de un solo nivel de carga.
• Para la comparación de los materiales individuales, en esta solicitud, se eligieron niveles de carga que se encuentran dentro del intervalo de resistencia para un tiempo limitado (HCF) para las curvas de Wohler para los materiales respectivos.
Pruebas para la identificación de una fibra de vidrio HR
Con el fin de distinguir una fibra de vidrio HR de una fibra de vidrio no HR, se puede usar la siguiente prueba. La fibra que se va a examinar, en una cantidad de 43 partes en masa con respecto a 100 partes en masa de poliamida 66 (viscosidad en disolución relativa en m-cresol en el intervalo de 2,8 - 3,2, 35 - 55 miliequivalentes de grupos terminales amino) / 1 kg de PA y 50 - 75 miliequivalentes de grupos terminales de ácido / 1 kg de PA, por ejemplo, Ultramid® A27E; empresa BASF)), se mezcla en una extrusora de doble husillo de tipo ZSK 26 Compounder de la empresa Coperion Werner & Pfleiderer (Stuttgart, Alemania) a una temperatura de aproximadamente 290 °C, se descarga como hebra en un baño de agua, se enfría hasta que se puede granular y se granula. El granulado se seca durante aproximadamente dos días a 70 °C en la estufa de secado al vacío hasta una humedad residual inferior al 0,12 % y se moldea por inyección en una máquina de moldeo por inyección de tipo SG370-173732 de la empresa Arburg GmbH & Co. KG para proporcionar 10 barras planas de la norma DIN EN ISO 1801-U de tamaño nominal 80 mm -10 mm -4 mm. La temperatura de fusión asciende a 290 °C y la temperatura del molde 80 °C. Estas barras planas se almacenan en un autoclave (Varioklav Thermo Type 400E) en al menos 500 ml de una mezcla 1:1 (partes en volumen iguales) de agua y etilenglicol a 130 °C / aproximadamente 2 bares durante 1000 h. Una vez finalizado el tiempo de almacenamiento y el enfriamiento a temperatura ambiente, se realizan pruebas de choque de acuerdo con Izod (norma ISO180-1U), alcanzando los compuestos con fibras de vidrio HR al menos una resistencia al choque de 12 kJ/m2
Ejemplos de acuerdo con la invención
Para demostrar las ventajas técnicas de los piezas de construcción oscilantes que se producirán de acuerdo con la invención, a partir de composiciones que se usarán de acuerdo con la invención se produjeron en primer lugar compuestos de moldeo en una extrusora. Probetas normalizadas obtenidas a partir de los compuestos de moldeo por medio de moldeo por inyección de acuerdo con la norma ISO 294-3, en forma de barras de tracción de acuerdo con la norma EN ISO 527-2, en el estado recién moldeado por inyección, se probaron en el ensayo de vibración sostenido en diferentes niveles de carga.
Producción de los compuestos de moldeo de poliamida
Los componentes individuales enumerados en la tabla 1 se mezclaron en una extrusora de doble husillo de tipo ZSK 26 Compounder de Coperion Werner & Pfleiderer (Stuttgart, Alemania) a temperaturas de aproximadamente 290 °C, se descargaron como hebra en un baño de agua, se enfriaron hasta que se pudieron granular y se granularon. El granulado se secó durante aproximadamente dos días a 70 °C en la estufa de secado al vacío hasta una humedad residual de menos del 0,12 %.
Materiales usados en el contexto de la presente invención:
Componente A1): Poliamida lineal 66 (Radipol® A45H de la empresa Radici Chimica S.P.A.) con una viscosidad en disolución relativa de 3,0 (medida en m-cresol a 25 °C) Componente A2): Poliamida lineal 66 (Stabamid® 24FE2 de la empresa Solvay Polyamide & Intermediates) con una viscosidad en disolución relativa de 2,4 (medida m-cresol a 25 °C) Componente B1): Chopvantage® HP3610 (10 |jm de diámetro, longitud estándar media 3,2 mm de vidrio E) de la empresa PPG Industries Ohio (fibra HR de vidrio E)
Componente B2): CS7997 (10 jm de diámetro, longitud estándar media 4,5 mm de vidrio E ) de la empresa LANXESS Deutschland GmbH (fibra HR de vidrio E)
Componente B3): CS7928 (11 jm de diámetro, longitud estándar media 4,5 mm) de la empresa LANXESS Deutschland GmbH (vidrio E, sin embargo fibra HR no de acuerdo con la invención) Componente C1): yoduro de cobre(I) [CAS N.° 7681-65-4], dgg < 70 jm
Componente C2): bromuro de potasio [CAS N.° 7758-02-3], d99 < 70 jm
Componente D): cera de éster de montana (Licowax® E, Clariant) [CAS N.° 73138-45-1]
Componente E): Como aditivos adicionales se utilizaron los siguientes componentes habituales para su uso en poliamidas termoplásticas:
agente de nucleación: talco [CAS N.° 14807-96-6] en cantidades de 0,01 a 1 parte(s) en masa
Mezcla madre de negro de humo: al 50 % en polietileno o al 30 % en poliamida 6 Mezcla madre de colorante negro a base de nigrosina NB (Solvent Black 7) al 40 %
Tabl A 66)
Figure imgf000014_0001
continuación
Figure imgf000015_0002
El porcentaje de fibra de vidrio HR ascendió en los compuestos de moldeo del Ej. 1 y Ej. 2 al 50 % y en los compuestos de moldeo del Comp. 1 así como Ej. 3 y Ej. 4 al 60 % del peso total. Dado que las composiciones se basan en 100 partes en masa de PA 66 y este porcentaje se modifica mediante las diferentes cantidades de adiciones, los diferentes valores numéricos para las proporciones en masa de las fibras de vidrio aumentan.
Moldeo por inyección:
El moldeo por inyección de los compuestos de moldeo obtenidos se llevó a cabo en una máquina de moldeo por inyección de tipo Allrounder 470A 1000-170 de la empresa Arburg GmbH & Co. KG. La temperatura de fusión ascendió a 290 °C para los compuestos de moldeo a base de PA 66. La temperatura de herramienta ascendió siempre a 80 °C. Como probeta para las mediciones cíclicas-dinámicas se moldearon por inyección barras con reborde de acuerdo con la norma DIN EN ISO 527 tipo 1A.
Pruebas:
Las mediciones cíclicas-dinámicas en probetas de tracción en forma de barras con reborde de acuerdo con la norma DIN EN ISO 527 tipo 1A se llevaron a cabo en una máquina de pruebas servohidráulica HC10 de la empresa Zwick a 120 °C. A este respecto, se representaron curvas de Wohler siguiendo la norma ISO13003:2003.
Como medida de la carga dinámica-cíclica se usó el número de ciclos de vibración hasta el caso de fallo a una tensión superior de 65 MPa para compuestos de moldeo a base de PA 66. Los resultados para las diferentes mezclas se exponen en la tabla 2.
-
Figure imgf000015_0001
Los resultados muestran que probetas a base de una composición de PA 66 reforzada con un alto contenido de fibra HR (partes en masa de fibra de vidrio >100) de acuerdo con Ej. 1, Ej. 2, Ej. 3 y Ej. 4, resisten de 3 a 4 veces más ciclos de vibración que un ejemplo comparativo con una fibra de vidrio que no se caracteriza como adecuada para aplicaciones resistentes a la hidrólisis de acuerdo con el Comp. 1.

Claims (15)

REIVINDICACIONES
1. Uso de composiciones que contienen por
A) 100 partes en masa de poliamida 66,
B) de 30 a 160 partes en masa de fibras de vidrio HR de vidrio E con un diámetro medio en el intervalo de 10 /-0,5 |jm y una longitud media en el intervalo de 3 a 4,5 mm, en donde la determinación de la longitud y del diámetro de las fibras individuales tiene lugar de manera semiautomática por medio de imágenes de microscopio electrónico de barrido (SEM) por medio de paneles gráficos y un registro de datos asistido por ordenador, y
C) de 0,03 a 0,2 partes en masa de al menos un compuesto de metal de los metales Cu, Fe, Ce o Mn, para aumentar la resistencia funcional de piezas de construcción oscilantes, con la condición de
que no estén contenidas más de 10 partes en masa de modificador de resistencia al choque, y/o no más de 10 partes en masa de mejorador de flujo, y/o no más de 10 partes en masa de aditivo ignífugo, y/o no más de 0,5 partes en masa de ácido graso saponificado como agente de desmoldeo, y que las fibras de vidrio HR que se van a usar como componente B) se moldean por inyección con poliamida 66 para dar barras planas de acuerdo con la norma DIN EN ISO 180 1-U de un tamaño nominal de 80 mm • 10 mm • 4 mm y, tras almacenamiento durante 1000 h en un autoclave a 130 °C/aproximadamente 2 bares, en una mezcla 1:1 de agua y etilenglicol, presentan una resistencia al choque de Izod de al menos 12 kJ/m2
2. Uso de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado por que las composiciones contienen por
A) 100 partes en masa de poliamida 66,
B) de 30 a 160 partes en masa de fibras de vidrio HR de vidrio E con un diámetro promedio en el intervalo de 10 /-0,5 jm y una longitud promedio en el intervalo de 3 a 4,5 mm, en donde la determinación de la longitud y del diámetro de las fibras individuales se realiza de manera semiautomática por medio de imágenes de microscopio electrónico de barrido (SEM) por medio de paneles gráficos y registro de datos asistido por ordenador,
C) de 0,03 a 0,2 partes en masa de al menos un compuesto de metal de los metales Cu, Fe, Ce o Mn, y D) de 0,05 a 1,0 partes en masa de al menos un agente de desmoldeo
con la condición de que no estén contenidas más de 10 partes en masa de modificador de resistencia al choque, y/o no más de 10 partes en masa de mejorador de flujo, y/o no más de 10 partes en masa de aditivo ignífugo, y/o no más de 0,5 partes en masa de ácido graso saponificado como agente de desmoldeo, y que las fibras de vidrio HR que se van a usar como componente B) se moldean por inyección con poliamida 66 para dar barras planas de acuerdo con la norma DIN EN ISO 1801-U de un tamaño nominal de 80 mm • 10 mm • 4 mm y, tras almacenamiento durante 1000 h en un autoclave a 130 °C/aproximadamente 2 bares, en una mezcla 1:1 de agua y etilenglicol, presentan una resistencia al choque de Izod que se va a determinar según la Norma ISO180-1U a 23 /- 2 °C de al menos 12 kJ/m2
3. Uso de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado por que las composiciones contienen por
A) 100 partes en masa de poliamida 66,
B) de 30 a 160 partes en masa de fibras de vidrio HR de vidrio E con un diámetro promedio en el intervalo de 10 /-0,5 jm y una longitud promedio en el intervalo de 3 a 4,5 mm, en donde la determinación de la longitud y del diámetro de las fibras individuales se realiza de manera semiautomática por medio de imágenes de microscopio electrónico de barrido (SEM) por medio de paneles gráficos y registro de datos asistido por ordenador,
C) de 0,03 a 0,2 partes en masa de al menos un compuesto de metal de los metales Cu, Fe, Ce o Mn, y E) de 0,01 a 5,0 partes en masa de al menos un aditivo del grupo de estabilizadores UV, pigmentos, colorantes, cargas distintas de B) y agentes de nucleación,
con la condición de que no estén contenidos más de 10 partes en masa de modificador de la resistencia al choque, y/o no más de 10 partes en masa de mejorador de flujo, y/o no más de 10 partes en masa de aditivo ignífugo, y/o no más de 0,5 partes en masa de ácido graso saponificado como agente de desmoldeo, y que las fibras de vidrio HR que se van a usar como componente B) se moldean por inyección con poliamida 66 para dar barras planas de acuerdo con la norma DIN EN ISO 1801-U de un tamaño nominal de 80 mm -10 mm - 4 mm y, tras almacenamiento de 1000 h en un autoclave a 130 °C/aproximadamente 2 bares, en una mezcla 1:1 de agua y etilenglicol, presentan una resistencia al choque de Izod que se va a determinar según la Norma ISO180-1U a 23 /- 2 °C de al menos 12 kJ/m2
4. Uso de acuerdo con la reivindicación 2, caracterizado por que las composiciones contienen por
A) 100 partes en masa de poliamida 66,
B) de 30 a 160 partes en masa de fibras de vidrio HR de vidrio E con un diámetro promedio en el intervalo de 10 /-0,5 jm y una longitud promedio en el intervalo de 3 a 4,5 mm, en donde la determinación de la longitud y del diámetro de las fibras individuales se realiza de manera semiautomática por medio de imágenes de microscopio electrónico de barrido (SEM) por medio de paneles gráficos y registro de datos asistido por ordenador,
C) de 0,03 a 0,2 partes en masa de al menos un compuesto de metal de los metales Cu, Fe, Ce o Mn,
D) de 0,05 a 1,0 partes en masa de al menos un agente de desmoldeo, y
E) de 0,01 a 5,0 partes en masa de al menos un aditivo del grupo de estabilizadores UV, pigmentos, colorantes, cargas distintas de B) y agentes de nucleación
con la condición de que no estén contenidos más de 10 partes en masa de modificador de la resistencia al choque, y/o no más de 10 partes en masa de mejorador de flujo, y/o no más de 10 partes en masa de aditivo ignífugo, y/o no más de 0,5 partes en masa de ácido graso saponificado, preferentemente estearato, en particular estearato de calcio, como agente de desmoldeo, y que las fibras de vidrio HR que se van a usar como componente B) se moldean por inyección con poliamida 66 para dar barras planas de acuerdo con la norma DIN EN ISO 180 1-U de un tamaño nominal de 80 mm -10 mm - 4 mm y, tras almacenamiento durante 1000 h en un autoclave a 130 °C/aproximadamente 2 bares, en una mezcla 1:1 de agua y etilenglicol, presentan una resistencia al choque de Izod que se va a determinar según la Norma ISO180-1U a 23 /- 2 °C de al menos 12 kJ/m2
5. Uso de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado por que el ácido graso saponificado es estearato, preferentemente estearato de calcio.
6. Uso de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado por que como compuestos de cobre del componente C) se utilizan haluros de cobre, preferentemente en combinación con al menos un haluro de metal alcalino o haluro de metal alcalinotérreo,
como compuestos de hierro óxido de hierro, formiato de hierro u oxalato de hierro,
como compuesto de cerio tetrahidróxido de cerio y
como compuesto de manganeso cloruro de manganeso.
7. Uso de acuerdo con la reivindicación 6, caracterizado por que se usan como haluros de metal alcalino o haluros de metal alcalinotérreo bromuro de potasio, yoduro de potasio, cloruro de sodio o cloruro de calcio.
8. Uso de acuerdo con las reivindicaciones 6 o 7, caracterizado por que se usa al menos yoduro de cobre(I) en unión con yoduro de potasio o bromuro de potasio.
9. Uso de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado por que composiciones que contienen por 100 partes en masa de A) PA 66, como componente B) de 30 a 160 partes en masa de fibras de vidrio HR de vidrio E con un diámetro promedio en el intervalo de 9,5 a 10,5 pm y una longitud promedio en el intervalo de 3 a 4,5 mm, en donde la determinación de la longitud y del diámetro de las fibras individuales se realiza de manera semiautomática por medio de imágenes de microscopio electrónico de barrido (SEM) por medio de paneles gráficos y registro de datos asistida por ordenador, y como componente C) se utilizan de 0,03 a 0,2 partes en masa de yoduro de cobre(l)/yoduro de potasio, con la condición de que no estén contenidas más de 10 partes en masa de modificador de resistencia al choque, y/o no más de 10 partes en masa de mejorador de flujo, y/o no más de 10 partes en masa de aditivo ignífugo, y/o no más de 0,5 partes en masa de ácido graso saponificado, preferentemente estearato, en particular estearato de calcio, como agente de desmoldeo, y fibras de vidrio HR que se van a usar como componente B) se moldean por inyección con poliamida 66 para dar barras planas de acuerdo con la norma DIN EN ISO 180 1-U de un tamaño nominal de 80 mm • 10 mm • 4 mm y, tras almacenamiento de 1000 h en un autoclave a 130 °C/aproximadamente 2 bares, en una mezcla 1:1 de agua y etilenglicol, presentan una resistencia al choque de Izod que se va a determinar según la norma ISO180-1U a 23 /- 2 °C de al menos 12 kJ/m2.
10. Uso de acuerdo con la reivindicación 2, caracterizado por que composiciones que contienen por 100 partes en masa de A) PA 66, como componente B) de 30 a 160 partes en masa de fibras de vidrio HR de vidrio E con un diámetro promedio en el intervalo de 9,5 a 10,5 pm y una longitud promedio en el intervalo de 3 a 4,5 mm, en donde la determinación de la longitud y del diámetro de las fibras individuales se produce de manera semiautomática por medio de imágenes de microscopio electrónico de barrido (SEM) por medio de paneles gráficos y registro de datos asistida por ordenador, como componente C) se utilizan de 0,03 a 0,2 partes en masa de yoduro de cobre(l)/yoduro de potasio, y como componente D) de 0,05 a 1,0 partes en masa de cera de éster de montana Licowax® E, con la condición de que no estén contenidas más de 10 partes en masa de modificador de resistencia al choque, y/o no más de 10 partes en masa de mejorador de flujo, y/o no más de 10 partes en masa de aditivo ignífugo, y/o no más de 0,5 partes en masa de ácido graso saponificado, preferentemente estearato, en particular estearato de calcio, como agente de desmoldeo, y que fibras de vidrio HR que se van a usar como componente B) se moldean por inyección con poliamida 66 para dar barras planas de acuerdo con la norma DIN EN ISO 1801-U de un tamaño nominal de 80 mm • 10 mm • 4 mm y, tras almacenamiento de 1000 h en un autoclave a 130 °C/aproximadamente 2 bares, en una mezcla 1:1 de agua y etilenglicol, presentan una resistencia al choque de Izod que se va a determinar según la norma ISO180-1U a 23 /- 2 °C de al menos 12 kJ/m2.
11. Uso de acuerdo con la reivindicación 4, caracterizado por que composiciones que contienen por 100 partes en masa de A) PA 66, como componente B) de 30 a 160 partes en masa de fibras de vidrio HR de vidrio E con un diámetro promedio en el intervalo de 9,5 a 10,5 pm y una longitud promedio en el intervalo de 3 a 4,5 mm, en donde la determinación de la longitud y del diámetro de las fibras individuales se produce de manera semiautomática por medio de imágenes de microscopio electrónico de barrido (SEM) por medio de paneles gráficos y registro de datos asistido por ordenador, como componente C) se utilizan de 0,03 a 0,2 partes en masa de yoduro de cobre(l)/yoduro de potasio, como componente D) de 0,05 a 1,0 partes en masa de cera de éster de montana Licowax® E, y como componente E) de 0,01 a 5 partes en masa de negro de humo o nigrosina, con la condición de que no más de 10 partes en masa de modificador de resistencia al choque, y/o no más de 10 partes en masa de mejorador de flujo, y/o no más de 10 partes en masa de aditivo ignífugo, y/o no más de 0,5 partes en masa de ácido graso saponificado, preferentemente estearato, en particular estearato de calcio, como agente de desmoldeo están contenidos, y fibras de vidrio HR que se van a usar como componente B) se moldean por inyección con poliamida 66 para dar barras planas de acuerdo con la norma DIN EN ISO 1801-U de un tamaño nominal de 80 mm • 10 mm • 4 mm y, tras almacenamiento durante 1000 h en un autoclave a 130 °C/aproximadamente 2 bares, en una mezcla 1:1 de agua y etilenglicol, presentan una resistencia al choque de Izod que se va a determinar según la norma ISO180-1U a 23 /- 2 °C de al menos 12 kJ/m2
12. Procedimiento para mejorar la resistencia funcional de los piezas de construcción oscilantes a base de poliamida 66, caracterizado por que para su fabricación se usan composiciones que contienen
A) 100 partes en masa de poliamida 66,
B) de 30 a 160 partes en masa de fibras de vidrio HR de vidrio E con un diámetro promedio en el intervalo de 10 /-0,5 |jm y una longitud promedio en el intervalo de 3 a 4,5 mm, en donde la determinación de la longitud y el diámetro de las fibras individuales se realiza de manera semiautomática por medio de imágenes de microscopio electrónico de barrido (SEM) por medio de paneles gráficos y registro de datos asistido por ordenador, y C) de 0,03 a 0,2 partes en masa de al menos un compuesto de metal de los metales Cu, Fe, Ce o Mn, en el moldeo por inyección, en la extrusión o en el moldeo por soplado, en particular en el moldeo por inyección, con la condición de que las composiciones no contengan más de 10 partes en masa de modificador de la resistencia al choque, y/o no más de 10 partes en masa de mejorador de flujo, y/o no más de 10 partes en masa de aditivo ignífugo, y/o no más de 0,5 partes en masa de ácido graso saponificado como agente de desmoldeo, y fibras de vidrio HR que se van a usar como componente B) se moldean por inyección con poliamida 66 para dar barras planas de acuerdo con la norma DIN EN ISO 1801-U de un tamaño nominal de 80 mm • 10 mm • 4 mm y, tras almacenamiento durante 1000 h en un autoclave a 130 °C/aproximadamente 2 bares, en una mezcla 1:1 de agua y etilenglicol, presentan una resistencia al choque de Izod que se va a determinar según la Norma ISO180-1U a 23 /- 2 °C de al menos 12 kJ/m2
13. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 12, caracterizado por que las composiciones presentan directamente antes del procesamiento una humedad residual de < 0,12 % en peso, que se determina mediante el método Karl Fischer de acuerdo con la norma DIN ISO 15512, con respecto al 100 % en peso de la mezcla acabada.
14. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 13, caracterizado por que antes del moldeo por inyección, antes de la extrusión o antes del moldeo por soplado la humedad residual asciende a < 0,12 % en peso.
15. Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones 12 a 14, caracterizado por que se trata de piezas de construcción oscilantes en vehículos motorizados, preferentemente dentro del espacio del motor de vehículos motorizados con motor de combustión interna.
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