ES2913551T3 - Composición termoplástica elastomérica de preexpansión que comprende un elastómero y un agente de expansión físico - Google Patents

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Abstract

Composición termoplástica elastomérica de preexpansión, no reticulada, que comprende: - del 15 al 37 % en peso con respecto al peso total de la composición, de uno o más elastómeros multibloque que comprenden al menos un bloque blando que tiene una temperatura de transición vítrea inferior a 25 °C y al menos un bloque duro que tiene una temperatura de transición vítrea, o una temperatura de fusión en el caso de un polímero semicristalino, superior igual a 80 °C, - partículas poliméricas termoexpandibles que encapsulan un fluido termoexpandible, estando presentes en un contenido del 0,5 al 2% en peso con respecto al peso total de la composición.

Description

DESCRIPCIÓN
Composición termoplástica elastomérica de preexpansión que comprende un elastómero y un agente de expansión físico
El objeto de la presente invención es una composición termoplástica elastomérica de preexpansión, no reticulada, que comprende al menos un 10 % en peso de uno o más elastómeros multibloque que comprenden al menos un bloque blando y al menos un bloque duro, y partículas poliméricas termoexpandibles.
Un objeto de la invención es también un procedimiento para la preparación de la composición elastomérica expandida según la invención.
También es objeto de la invención una composición termoplástica elastomérica expandida no reticulada susceptible de ser obtenida por el procedimiento según la invención.
Finalmente, la invención también se refiere a un labio de estanqueidad que se puede utilizar en varios campos que requieren propiedades de estanqueidad.
En el campo de la automoción, la tendencia general es aligerar los vehículos para reducir el consumo de combustible de los vehículos, pero también reducir el coste unitario de los vehículos reduciendo la cantidad de materiales necesarios para su fabricación.
Las piezas de plástico de un vehículo, en particular las juntas de estanqueidad, no son una excepción a esta tendencia.
Esta tendencia hacia piezas de plástico más ligeras también es cierta en el sector de la construcción, de los electrodomésticos o incluso de embalajes.
La principal técnica para reducir la densidad de un material plástico manteniendo intactas sus dimensiones es expandir dicho material.
Para hacer esto, los expertos en la materia disponen principalmente de dos técnicas: la inyección de gas directamente en la línea de extrusión/inyección de material y el uso de agentes de expansión químicos o físicos, en forma de mezcla madre, es decir, como una adición separada a la composición principal.
La primera técnica (inyección de gas) tiene muchos inconvenientes: requiere un equipo costoso y una gran experiencia en la implementación.
La segunda técnica tampoco es de ninguna manera perfecta en el sentido de que requiere un segundo dosificador, siendo un equipo bastante raro entre los fabricantes de equipos. Además, el hecho de tener que gestionar una dosificación precisa de la mezcla madre (masterbatch) conlleva, en términos de calidad una cierta dispersión de la densidad final de las piezas producidas.
Más explícitamente, los agentes de expansión químicos son compuestos químicos que, bajo el efecto del calor, se descomponen y producen gas, generalmente nitrógeno o dióxido de carbono.
Los agentes de expansión físicos generalmente consisten en partículas poliméricas huecas llenas de un fluido termoexpandible.
Durante la preparación del material plástico que consiste en calentar la matriz elastomérica, las partículas poliméricas de expansión física se hinchan por efecto del aumento de presión debido a la expansión del fluido hasta alcanzar un determinado tamaño, formando así la porosidad de la composición elastomérica expandida.
Una aplicación particular de las juntas de estanqueidad se refiere a las juntas de estanqueidad para lunas, puertas o maleteros y más particularmente la parte denominada "labio" de estanqueidad que hace contacto entre la luna, la puerta o maletero y el resto de la estructura.
El labio de estanqueidad debe tener características especiales. De forma más precisa, debe tener la menor deformación residual posible después de la compresión para garantizar la mejor estanqueidad entre la luna, la puerta o maletero y el resto de la estructura.
De manera clásica, en el contexto de formulaciones que comprenden elastómeros multibloque, una forma de obtener una deformación permanente por compresión baja es reticular estos elastómeros (en particular, utilizando peróxidos), lo que, desgraciadamente, a menudo tiende a degradar las propiedades de emisión mediante la generación de compuestos orgánicos volátiles (VOC).
No obstante, como parte del desarrollo de vehículos respetuosos con el medio ambiente y de los usuarios, la búsqueda de materiales con bajas emisiones en compuestos orgánicos volátiles es una prioridad. Así, un vehículo nuevo (y por tanto los materiales que lo componen) debe emitir una cantidad mínima de compuestos orgánicos volátiles.
Así, el problema técnico de la invención es proponer un nuevo material termoplástico elastomérico preexpandido que permita en particular obtener un labio de estanqueidad expandido que tenga buenas propiedades elastoméricas similares o incluso mejores que las de un labio de estanqueidad no expandido, en particular en lo que respecta a la deformación residual después de la compresión, también preferentemente que tenga la menor liberación posible de compuestos orgánicos volátiles, y que pueda implementarse mediante procedimientos estándar y sencillos de extrusión o inyección (sin inyección de gas, líquido u otra mezcla madre).
Ahora se ha descubierto un material termoplástico elastomérico preexpandido, no reticulado, que comprende al menos un 10% en peso de uno o más elastómeros multibloque que comprenden al menos un bloque blando y al menos un bloque duro, y partículas poliméricas termoexpandibles, que tiene las características requeridas.
Así, un objeto de la presente invención es una composición termoplástica elastomérica de preexpansión, no reticulada, que comprende:
- del 15 al 37 % en peso con respecto al peso total de la composición, de uno o más elastómeros multibloque que comprenden al menos un bloque blando y al menos un bloque duro,
- 0,5 al 2 % en peso con respecto al peso total de la composición de partículas poliméricas termoexpandibles que encapsulan un fluido termoexpandible.
La composición termoplástica elastomérica de preexpansión según la invención permite obtener una composición elastomérica expandida que presenta buenas propiedades elastoméricas, en particular, un conjunto de compresión que es similar o incluso mejor que el de un producto equivalente no expandido. Asimismo, la composición termoplástica elastomérica expandida presenta baja emisión de compuestos orgánicos volátiles. Además, puede implementarse mediante procedimientos estándar y sencillos de extrusión o de inyección.
Un objeto de la invención también es un método para preparar una composición elastomérica expandida que comprende las siguientes etapas:
- inyección en un molde o adición en una boquilla extrusora de la composición elastomérica de preexpansión tal como se ha definido anteriormente, después
- calentar la composición a una temperatura superior a la temperatura de expansión de las partículas poliméricas termoexpandibles, preferentemente superior a 160 °C.
Un objeto de la invención es también una composición termoplástica elastomérica expandida no reticulada capaz de obtenerse mediante el procedimiento anterior.
Finalmente, la invención también se refiere a un labio de estanqueidad que se puede utilizar en varios campos que requieren propiedades de estanqueidad, como la industria del transporte, la construcción, los electrodomésticos o incluso los embalajes.
Otros objetos, características, aspectos y ventajas de la invención aparecerán aún más claramente con la lectura de la descripción y los ejemplos que siguen.
En la presente invención, a menos que se indique expresamente lo contrario, todos los porcentajes (%) dados son % en peso.
Por composición termoplástica elastomérica, se entiende una composición que se ablanda bajo la acción del calor, se endurece al enfriarse y presenta a baja temperatura y en particular a temperatura ambiente la capacidad de recuperar más o menos rápidamente una forma original y dimensiones primitivas después de la aplicación de una deformación bajo tensión.
La composición elastomérica según la invención es termoplástica por encima de la temperatura ambiente, es decir que tiene la capacidad de ser moldeada por los procedimientos tradicionalmente utilizados en plasturgia o repostería, como la extrusión, la inyección, el moldeo, el soplado, calandrado y laminado.
Por composición termoplástica elastomérica de preexpansión, se entiende una composición elastomérica que aún no está expandida pero que comprende, en su seno, sin embargo, agentes de expansión aún no activados (es decir, no expandidos). Esta composición se usa y vende generalmente en forma de gránulos de varios tamaños. La composición termoplástica elastomérica de preexpansión se usa generalmente con fines de extrusión o de inyección.
Esta composición termoplástica está destinada a ser calentada para ser fundida y transformada, bajo el efecto del calor, en un producto final expandido.
Como se indicó anteriormente, la composición termoplástica elastomérica de preexpansión comprende al menos un 10% en peso con respecto al peso total de la composición, de uno o varios elastómeros multibloque que comprenden al menos un bloque blando y al menos un bloque duro.
Por bloque "blando" (o también "flexible" o "elastómero"), se entiende un bloque que tiene una temperatura de transición vítrea (Tg) por debajo de la temperatura ambiente (25 °C), preferentemente inferior o igual a 10 °C, y más preferentemente inferior a 0 °C.
Por bloque "duro" (o también "rígido" o "termoplástico"), se entiende un bloque formado por monómeros polimerizados y que tiene una temperatura de transición vítrea, o una temperatura de fusión en el caso de polímeros semicristalinos, mayor o igual a 80 °C, preferentemente variando entre 80 °C y 250 °C, más preferentemente variando entre 80 °C y 200 °C, y en particular variando entre 80 °C y 180 °C.
Típicamente, cada uno de estos segmentos o bloques (duros o blandos) contiene al menos más de 5, normalmente más de 10 unidades base (unidades poliméricas).
En la presente solicitud, cuando se hace referencia a la temperatura de transición vítrea de un elastómero, se trata de la temperatura de transición vítrea relativa al bloque blando (o bloque elastomérico) (a menos que se especifique lo contrario). En efecto, de manera conocida, los elastómeros multibloque que comprenden al menos un bloque blando y al menos un bloque duro tienen dos picos de temperatura de transición vítrea (Tg, medida de acuerdo con ASTM D3418), siendo la temperatura más baja relativa a la parte blanda del elastómero, y siendo la temperatura más alta relativa a la parte dura del elastómero.
Así, el o los elastómeros utilizables según la invención presentan preferentemente una temperatura de transición vítrea (por lo tanto una temperatura de transición vítrea del bloque blando) inferior o igual a 25 °C, más preferentemente mayor o igual a 10 °C.
También preferentemente, la temperatura de transición vítrea de los elastómeros utilizables según la invención es superior a -130 °C.
Estos elastómeros tienen, en su gama, varios pesos moleculares, desde pesos moleculares bajos hasta pesos moleculares altos.
Los elastómeros utilizables según la invención son preferentemente copolímeros con un pequeño número de bloques (menos de 5, típicamente 2 o 3).
Preferentemente, el elastómero o los elastómeros se eligen entre los elastómeros tribloque de bloque duro/de bloque blando/de bloque duro y elastómeros dibloque de bloque duro/de bloque blando, y más preferentemente se eligen entre elastómeros tribloque de bloque duro/de bloque blando/de bloque duro.
El o los bloques blandos del o de los elastómeros utilizables según la invención pueden ser bloques blandos insaturados.
Por bloque blando insaturado, se entiende que este bloque se deriva al menos en parte de monómeros de dieno conjugado.
Los bloques blandos insaturados utilizables según la invención se eligen preferentemente entre cualquier homopolímero de un monómero que tiene dienos conjugados y cualquier copolímero de un monómero que tiene dienos conjugados con otro monómero.
En particular, los bloques blandos insaturados que se pueden utilizar según la invención se pueden elegir entre: a) cualquier homopolímero obtenido por polimerización de un monómero de dieno conjugado que tenga de 4 a 12 átomos de carbono;
b) cualquier copolímero obtenido por copolimerización de uno o más dienos conjugados entre sí o con uno o más compuestos vinílicos aromáticos que tengan de 8 a 20 átomos de carbono;
c) un copolímero ternario obtenido por copolimerización de etileno, una a-olefina que tiene de 3 a 6 átomos de carbono con un monómero de dieno no conjugado que tiene de 6 a 12 átomos de carbono, como, por ejemplo, los elastómeros obtenidos a partir de etileno, de propileno con un monómero de dieno no conjugado del tipo mencionado anteriormente, tal como en particular el hexadieno-1,4, el etilideno norborneno, el diciclopentadieno; d) un copolímero de isobuteno e isopreno (caucho de butildieno), así como las versiones halogenadas, en particular cloradas o bromadas, de este tipo de copolímero.
A título de dienos conjugados convienen en particular el isopreno, butadieno-1,3, piperileno, 1-metilbutadieno, 2-metilbutadieno, 2,3-dimetil-1,3-butadieno, 2,4-dimetil-1,3-butadieno, 1,3-pentadieno, 2-metil-1,3-pentadieno, 3-metil-1.3- pentadieno, 4-metil-1,3-pentadieno, 2,3-dimetil-1,3-pentadieno, 2,5-dimetil-1,3-pentadieno, 2-metil-1,4-pentadieno, 1,3-hexadieno, 2-metil-1,3-hexadieno, 2-metil-1,5-hexadieno, 3-metil-1,3-hexadieno, 4-metil-1,3-hexadieno, 5-metil-1,3-hexadieno, 2,5-dimetil-1,3-hexadieno, 2,5-dimetil-2,4-hexadieno, 2-neopentil-1,3-butadieno, 1.3- ciclopentadieno, metilciclopentadieno, 2-metil-1,6-heptadieno, 1,3-ciclohexadieno, 1-vinil-1,3-ciclohexadieno y una mezcla de estos dienos conjugados; preferentemente, estos dienos conjugados se eligen entre el isopreno, el butadieno y una mezcla que contiene isopreno y/o butadieno.
Téngase en cuenta que se pueden injertar, en este bloque blando no saturado, funcionalidades reactivas tales como el anhídrido maleico, metacrilato de glicidilo u otras funcionalidades destinadas a la compatibilización o reactividad química.
De manera particularmente preferida en la invención, el bloque o los bloques blandos se eligen del grupo formado por poliisoprenos, polibutadienos, copolímeros de butadieno e isopreno, copolímeros de estireno y butadieno, copolímeros de etileno y butadieno, y mezclas de estos polímeros, siendo estos polímeros no hidrogenados o parcialmente hidrogenados.
El bloque o los bloques blandos del o de los elastómeros utilizables según la invención también pueden ser bloques blandos saturados.
De una manera general, estos bloques blandos saturados se obtienen por hidrogenación de bloques blandos insaturados, o por simple copolimerización.
Como se ha explicado anteriormente, el elastómero o los elastómeros utilizables según la invención también comprenden al menos un bloque duro.
El bloque o los bloques duros pueden formarse a partir de monómeros polimerizados de varios tipos.
En particular, el bloque o los bloques duros pueden elegirse del grupo formado por poliolefinas (polietileno, polipropileno), poliuretanos, poliamidas, poliésteres, poliacetales, poliéteres (polióxido de etileno, éter de polifenileno), polisulfuros de fenileno, polifluoruros como flúor-etileno-propileno (FEP), perfluoroalcoxi (PFA) y etileno tetrafluoroetileno (ETFE), poliestirenos, policarbonatos, polisulfonas, polimetacrilato de metilo, polieterimida, copolímeros termoplásticos tales como el copolímero de acrilonitrilo-butadieno-estireno (ABS), y mezclas de estos polímeros.
En cuanto a los poliestirenos, estos se obtienen a partir de monómeros estirénicos.
Por monómero estirénico debe entenderse en la presente descripción cualquier monómero que comprenda estireno, no sustituido como sustituido. Entre los estirenos sustituidos se pueden mencionar, por ejemplo, los metilestirenos (por ejemplo o-metilestireno, m-metilestireno o p-metilestireno, alfa-metilestireno, alfa-2-dimetilestireno, alfa-4-dimetilestireno o difeniletileno), para-tertio-butilestireno, cloroestirenos (por ejemplo, o-cloroestireno, m-cloroestireno, p-cloroestireno, 2,4-dicloroestireno, 2,6-dicloroestireno o 2,4,6-tricloroestireno), bromoestirenos (por ejemplo, obromoestireno, m-bromoestireno, p-bromoestireno, 2,4-dibromoestireno, 2,6-dibromoestireno o 2,4,6-tribromoestireno), fluoroestirenos (por ejemplo, o-fluoroestireno, m-fluoroestireno, p-fluoroestireno, 2,4-difluoroestireno, 2,6-difluoroestireno o 2,4,6-trifluoroestireno) o también para-hidroxiestireno.
Al igual que se puede hacer con los bloques blandos, siempre se pueden incluir monómeros reactivos o funcionalidades, de manera minoritaria, en la cadena polimérica del bloque duro.
Se pueden citar, como elastómeros utilizables según la invención, los copolímeros multibloque de etileno y alfaolefinas donde la alfa-olefina se elige entre el propileno, 1-buteno, 1-hexeno, 1-octeno, 4-metil-1-penteno, norborneno, 1-deceno, 1,5-hexadieno, etileno o una combinación de tales compuestos.
Estos copolímeros multibloque de etileno y alfa-olefinas pueden comprender uno o más segmentos duros que comprenden al menos el 98 % en peso de etileno, y uno o más segmentos blandos que comprenden menos del 95 % en peso, preferentemente menos del 50% en peso de etileno. Preferentemente, los segmentos duros están presentes en una cantidad del 5 al 85 % en peso.
A título de ejemplo, estos copolímeros multibloque de etileno y alfa-olefinas pueden ser suministrados por la empresa DOW bajo la gama Engage e Infuse.
El o los elastómeros utilizables según la invención se eligen preferentemente entre los polímeros de estireno/butadieno/estireno (SBS), los polímeros de estireno/isopreno/estireno (SIS), los polímeros de estireno/etileno-butileno/estireno (SEBS), los polímeros de estireno/etileno/propileno/estireno (SEPS), los polímeros de estireno/etileno/etileno-propileno/estireno (SEEPS), los polímeros de estireno/etileno-butileno/estireno que comprenden unidades distintas de las unidades derivadas del etileno y del butileno en el bloque de etileno-butileno (SOESS de la empresa Ashahi), los polímeros de estireno/etileno-butileno/estireno que comprenden unidades funcionalizadas que permiten la reticulación en el o los bloques de estireno (Septon V de la empresa Kuraray), los copolímeros multibloque de etileno y de alfa-olefinas y mezclas de estos polímeros, y preferentemente entre los polímeros de estireno/etileno-butileno/estireno.
De manera preferente, el o los elastómeros utilizables según la invención se eligen entre los elastómeros que comprenden un bloque blando saturado, en particular, el elastómero utilizable según la invención es el polímero de estireno/etileno-butileno/estireno (SEBS).
Se puede citar en particular, a título de elastómero utilizable según la invención, el polímero de estireno/etilenobutileno/estireno (SEBS) que comprende del 31 al 34 % en peso de unidades de estireno con respecto al peso total del polímero vendido bajo el nombre "TAIPOL 6151" por TSRC.
Como se indicó anteriormente, el o los elastómeros representan del 15 al 37 % en peso, con respecto al peso total de la composición elastomérica.
Preferentemente, el o los elastómeros representan del 15 al 35% en peso, con respecto al peso total de la composición elastomérica.
Como se indicó anteriormente, la composición elastomérica de preexpansión según la invención comprende partículas poliméricas termoexpandibles que encapsulan un fluido termoexpandible.
Por partículas poliméricas termoexpandibles, se entiende partículas poliméricas en forma de microesferas de polímeros que constituyen la envoltura de la partícula que encapsula un gas o un líquido con un diámetro generalmente del orden de 10 pm.
Estas partículas tienen la particularidad, cuando se calientan, de tener una presión interna que aumenta debido a la presencia del gas calentado o del líquido hirviendo. Así, se aumenta el tamaño y el volumen de las partículas termoplásticas hasta alcanzar un tamaño máximo de varias decenas de pm.
Estas partículas tienen la ventaja de permitir obtener una composición termoplástica elastomérica expandida en la que la porosidad de la composición se forma gracias a estas partículas.
Los polímeros que constituyen la envoltura de las partículas se eligen generalmente entre los polímeros o copolímeros de poliolefinas tales como el polietileno y el poliestireno, de poliamidas, de poliésteres, los polímeros de urea-formaldehído, los polímeros de acrilonitrilo, los copolímeros de acrilonitrilo y de cloruro de vinilideno, y las mezclas de estos polímeros, y se eligen preferentemente entre los polímeros de acrilonitrilo, los copolímeros de acrilonitrilo y de cloruro de vinilideno, y las mezclas de estos compuestos.
Preferentemente, las partículas poliméricas termoexpandibles utilizables según la invención se eligen entre las partículas que se expanden a partir de 140 °C, preferentemente a partir de 160 °C.
El fluido encapsulado en las partículas es un gas o un líquido, preferentemente un gas tal como un hidrocarburo tal como isobutano, pentano, isopentano, trimetilpentano o incluos un haloalcano.
De una manera particularmente preferida, las partículas poliméricas termoexpandibles utilizables según la invención se eligen entre las partículas de acrilonitrilo que contienen un hidrocarburo tal como isobutano, isopentano y halogenoalcanos.
Tales partículas poliméricas termoexpandibles se comercializan en particular bajo el nombre comercial "Expancel" por la sociedad Akzonobel.
También se pueden citar las partículas poliméricas vendidas bajo el nombre comercial "Advancel" por la empresa Sekisui.
La composición termoplástica elastomérica de preexpansión según la invención comprende del 0,5 al 2%, con respecto al peso total de la composición, de una o más partículas poliméricas termoexpandibles.
La dosificación de partículas poliméricas termoexpandibles depende de la densidad final deseada del material expandido.
De manera ventajosa, la composición termoplástica elastomérica de preexpansión puede comprender además uno o más polímeros termoplásticos de poliolefina.
Preferentemente, el o los polímeros termoplásticos de poliolefina se eligen entre los homopolímeros y copolímeros de polietileno, de polipropileno, las poliolefinas funcionalizadas tales como el polipropileno-anhídrido maleico, y las mezclas de estos polímeros.
En un modo preferido de la invención, la composición termoplástica elastomérica de preexpansión comprende, además del o de los elastómeros y partículas poliméricas termoexpandibles, un homopolímero y/o copolímero de polipropileno, y ventajosamente también un homopolímero y/o copolímero de polietileno.
La composición termoplástica elastomérica de preexpansión según la invención comprende ventajosamente del 5 al 40 % en peso, preferentemente del 10 al 35 % en peso, con respecto al peso total de la composición, de uno o más polímeros termoplásticos de poliolefina.
De manera ventajosa, la composición elastomérica de preexpansión también puede comprender uno o más plastificantes, tales como un aceite (o aceite plastificante), o incluso un polímero plastificante bien conocido por los expertos en la materia tal como un polibutadieno o un poliisobuteno.
Se puede utilizar cualquier aceite, preferentemente con un carácter débilmente polar, capaz de extender, plastificar elastómeros, en particular, termoplásticos. A temperatura ambiente (25 °C), estos aceites, más o menos viscosos, son líquidos (es decir, como recordatorio, sustancias que tienen la capacidad de tomar eventualmente la forma de su contenedor), en oposición en particular a las resinas o cauchos que son por naturaleza sólidos. También es posible utilizar cualquier tipo de resina plastificante conocida por el experto en la materia.
Por ejemplo, el aceite extensor se elige del grupo que consiste en aceites parafínicos.
Así, en una realización particular de la presente invención, la composición termoplástica elastomérica de preexpansión comprende uno o más aceites plastificantes, preferentemente uno o más aceites de hidrocarburo, y más preferentemente uno o más aceites parafínicos.
La composición termoplástica elastomérica de preexpansión comprende preferentemente del 15 al 50% en peso, más preferentemente entre el 20 y el 40 % en peso con respecto al peso total de la composición, de uno o más plastificantes.
La composición termoplástica elastomérica de preexpansión según la invención puede comprender cargas tales como carbonato de calcio, talco, arcillas, sílices, negro de carbono, dióxido de titanio, residuos minerales como, por ejemplo, conchas de ostras recicladas o residuos industriales como caucho reciclado.
El experto en la materia también puede añadir cualquier tipo de carga conocida como tal y no enumerada anteriormente.
La composición termoplástica elastomérica de preexpansión según la invención también puede comprender varios aditivos normalmente presentes en las composiciones termoplásticas elastoméricas, en particular, los agentes protectores tales como los antioxidantes, los antiozonantes y los anti-UV y varios agentes de procesamiento u otros estabilizadores.
La composición termoplástica elastomérica de preexpansión según la invención no comprende ningún agente reticulante como, por ejemplo, resina fenólica, peróxidos u otros agentes de reticulación conocidos por los expertos en la materia.
En un modo muy particularmente preferido de la invención, la composición termoplástica elastomérica de preexpansión comprende:
- del 15 al 37 % en peso, mejor del 15 al 35 % en peso, de uno o más elastómeros elegidos entre los polímeros de estireno/butadieno/estireno (SBS), los polímeros de estireno/isopreno/estireno (SIS), los polímeros de estireno/etileno-butileno/estireno (SEBS), los polímeros de estireno/etileno/propileno/estireno (SEPS), los polímeros de estireno/etileno/etileno-propileno/estireno (SEEPS), los polímeros de estireno/etilenobutileno/estireno que comprenden unidades diferentes de las unidades derivadas del etileno y el butileno en el bloque de etileno-butileno (SOESS), los polímeros de estireno/etileno-butileno/estireno que comprenden unidades funcionalizadas que permiten la reticulación en los bloques de estireno (Septon V), los copolímeros multibloque de etileno y de alfa-olefinas y mezclas de estos polímeros, y preferentemente entre los polímeros de estireno/etileno-butileno/estireno (SEBS),
- del 15 al 50 % en peso, preferentemente del 20 al 40 % en peso de uno o más aceites parafínicos,
- del 5 al 40 % en peso, preferentemente del 10 al 35 % en peso de uno o más polímeros termoplásticos de poliolefina, elegidos preferentemente entre homopolímeros y/o copolímeros de polietileno, de polipropileno, y las mezclas de estos polímeros,
- del 0,5 al 2 % en peso de partículas poliméricas termoexpandibles que encapsulan un fluido termoexpandible, dándose los contenidos en relación con el peso total de la composición.
La composición termoplástica elastomérica de preexpansión según la invención se prepara generalmente mezclando los constituyentes y calentando a una temperatura por debajo de la temperatura de expansión de las partículas poliméricas termoexpandibles, preferentemente, inferior a 160 °C.
La composición termoplástica elastomérica de preexpansión según la invención está generalmente disponible en forma de perlas o gránulos.
Otro objeto de la presente invención es un procedimiento para la preparación de una composición termoplástica elastomérica expandida que comprende las siguientes etapas:
- inyección en un molde o adición en una boquilla extrusora de la composición elastomérica de preexpansión tal como se ha definido anteriormente, después
- calentar la composición a una temperatura superior a la temperatura de expansión de las partículas poliméricas termoexpandibles, preferentemente superior a 160 °C.
Preferentemente, la etapa de calentamiento de la composición elastomérica de preexpansión tiene lugar a una temperatura superior a 180 °C, más preferentemente a una temperatura superior a 190 °C.
Otro objeto de la presente invención es una composición termoplástica elastomérica expandida no reticulada susceptible de ser obtenida por el procedimiento anterior.
Preferentemente, la composición termoplástica elastomérica expandida se obtiene por el procedimiento según la invención.
La composición termoplástica elastomérica expandida según la invención comprende:
- del 15 al 37 % en peso con respecto al peso total de la composición, de uno o más elastómeros multibloque que comprenden al menos un bloque blando y al menos un bloque duro,
- del 0,5 al 2 % en peso con respecto al peso total de la composición de partículas poliméricas expandidas, no estando reticulada la composición elastomérica expandida.
La composición termoplástica elastomérica expandida según la invención puede comprender una o más de las características de la composición termoplástica elastomérica de preexpansión definida anteriormente.
La composición termoplástica elastomérica expandida según la invención tiene generalmente una densidad inferior a 1, preferentemente inferior a 0,85.
La composición termoplástica elastomérica expandida según la invención tiene una deformación por compresión residual inferior al 65 %, preferentemente inferior al 55 % según la norma ISO 815, método A, bloque B, 22h a 70 °C. Finalmente, un objeto de la presente invención es un labio de estanqueidad que se puede utilizar en varios campos que requieren propiedades de estanqueidad, tales como la industria del transporte, la construcción, los electrodomésticos o incluso los embalajes.
Preferentemente, el labio de estanqueidad según la invención se utiliza en los campos de la industria del transporte y en la construcción, y más particularmente se utiliza en el campo de los labios de estanqueidad para la industria del transporte.
El labio de estanqueidad según la invención está destinado, por ejemplo, a ser utilizado en cualquier vehículo, preferentemente en vehículos a motor de tipo turismo, SUV ("Vehículos utilitarios deportivos"), dos ruedas (en particular, motocicletas), aviones, barcos, así como vehículos industriales tales como furgonetas, vehículos pesados y otros vehículos de transporte o manipulación.
La invención así como sus ventajas se entenderán con mayor detalle a la luz del ejemplo de realización que sigue.
Ejemplo
Composiciones de acuerdo con la invención
Los contenidos se indican en % en peso.
Figure imgf000009_0003
Se compara la composición elastomérica A1 según la invención con una composición comercial B1 utilizada para la estanqueidad de lunas de vehículos automóviles. Las composiciones A1 y B1 tienen una dureza equivalente.
Figure imgf000009_0001
A dureza equivalente, la composición A1 según la invención tiene una densidad relativa más baja que la composición comparativa B1, lo que refleja la expansión de la composición A1 según la invención.
Sin embargo, a pesar de una menor densidad y dureza equivalente, la composición A1 según la invención tiene propiedades elastoméricas similares a las de la composición B1, en particular en lo que respecta a la deformación residual en la compresión, la cual sigue siendo baja y cumple con los requisitos exigidos en el campo automotriz. Asimismo, los ensayos de nebulización muestran que la composición A1 según la invención presenta una emisión de compuestos orgánicos volátiles mucho menor que la composición comparativa B1.
Se compara la composición elastomérica A2 según la invención con una composición comercial convencional B2 utilizada para la estanqueidad de lunas de vehículos automóviles. Las composiciones A2 y B2 tienen idéntica dureza.
Figure imgf000009_0002
A la misma dureza, la composición A2 según la invención presenta una densidad relativa más baja que la composición comparativa B2, lo que refleja la expansión de la composición A2 según la invención.
Sin embargo, a pesar de una menor densidad y una dureza idéntica, la composición A2 según la invención tiene propiedades elastoméricas similares a las de la composición B2, en particular en lo que respecta a la deformación residual en la compresión, la cual sigue siendo baja y cumple con los requisitos exigidos en el campo automotriz. Asimismo, los ensayos de nebulización muestran que la composición A2 según la invención presenta una emisión de compuestos orgánicos volátiles mucho menor que la composición comparativa B2.

Claims (13)

REIVINDICACIONES
1. Composición termoplástica elastomérica de preexpansión, no reticulada, que comprende:
- del 15 al 37 % en peso con respecto al peso total de la composición, de uno o más elastómeros multibloque que comprenden al menos un bloque blando que tiene una temperatura de transición vítrea inferior a 25 °C y al menos un bloque duro que tiene una temperatura de transición vítrea, o una temperatura de fusión en el caso de un polímero semicristalino, superior igual a 80 °C,
- partículas poliméricas termoexpandibles que encapsulan un fluido termoexpandible, estando presentes en un contenido del 0,5 al 2% en peso con respecto al peso total de la composición.
2. Composición termoplástica elastomérica según la reivindicación 1, caracterizada por que los elastómeros se eligen entre elastómeros dibloque de bloque duro/bloque blando, elastómeros tribloque de bloque duro/de bloque blando/de bloque duro, y preferentemente entre elastómeros tribloque de bloque duro/de bloque blando/de bloque duro.
3. Composición termoplástica elastomérica según la reivindicación 1 o 2, caracterizada por que el elastómero o los elastómeros se eligen entre los polímeros de estireno/butadieno/estireno (SBS), los polímeros de estireno/isopreno/estireno (SIS), los polímeros de estireno/etileno-butileno/estireno (SEBS), los polímeros de estireno/etileno/propileno/estireno (SEPS), los polímeros de estireno/etileno/etileno-propileno/estireno (SEEPS), los polímeros de estireno/etileno-butileno/estireno que comprenden unidades diferentes de las unidades derivadas del etileno y el butileno en el bloque de etileno-butileno (SOESS), los polímeros de estireno/etileno-butileno/estireno que comprenden unidades funcionalizadas que permiten la reticulación en el bloque o los bloques de estireno, los copolímeros multibloque de etileno y de alfa-olefinas y las mezclas de estos polímeros, y preferentemente entre los polímeros de estireno/etileno-butileno/estireno (SEBS).
4. Composición termoplástica elastomérica según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizada por que el elastómero o los elastómeros representan del 15 al 35 % en peso con respecto al peso total de la composición elastomérica.
5. Composición termoplástica elastomérica según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizada por que las partículas poliméricas termoexpandibles se eligen entre las partículas expandibles a partir de 140 °C, preferentemente a partir de 160 °C.
6. Composición termoplástica elastomérica según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizada por que las partículas poliméricas termoexpandibles se eligen entre partículas de acrilonitrilo que contienen un hidrocarburo tal como isobutano, isopentano y halogenoalcanos.
7. Composición termoplástica elastomérica según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizada por que comprende además uno o más polímeros termoplásticos de poliolefina, preferentemente elegidos entre homopolímeros y copolímeros de polietileno, de polipropileno, las poliolefinas funcionalizadas y las mezclas de estos polímeros.
8. Composición termoplástica elastomérica según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizada por que comprende un homopolímero y/o copolímero de polipropileno, y ventajosamente también un homopolímero y/o copolímero de polietileno.
9. Composición termoplástica elastomérica según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizada por que comprende uno o más plastificantes, preferentemente uno o más aceites plastificantes, más preferentemente uno o más aceites de hidrocarburo, en particular uno o más aceites parafínicos.
10. Composición termoplástica elastomérica según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizada por que comprende:
- del 15 al 37 % en peso, mejor del 15 al 35 % en peso, de uno o más elastómeros elegidos entre los polímeros de estireno/butadieno/estireno (SBS), los polímeros de estireno/isopreno/estireno (SIS), los polímeros de estireno/etileno-butileno/estireno (SEBS), los polímeros de estireno/etileno/propileno/estireno (SEPS), los polímeros de estireno/etileno/etileno-propileno/estireno (SEEPS), los polímeros de estireno/etilenobutileno/estireno que comprenden unidades diferentes de las unidades derivadas del etileno y el butileno en el bloque de etileno-butileno (SOESS), los polímeros de estireno/etileno-butileno/estireno que comprenden unidades funcionalizadas que permiten la reticulación en el o los bloques de estireno, los copolímeros multibloque de etileno y de alfa-olefinas y mezclas de estos polímeros, y preferentemente entre los polímeros de estireno/etileno-butileno/estireno (SEBS),
- del 15 al 50 % en peso, preferentemente del 20 al 40 % en peso de uno o más aceites parafínicos,
- del 5 al 40 % en peso, preferentemente del 10 al 35 % en peso de uno o más polímeros termoplásticos de poliolefina, elegidos preferentemente entre homopolímeros y/o copolímeros de polietileno, de polipropileno, y las mezclas de estos polímeros,
- del 0,5 al 2 % en peso de partículas poliméricas termoexpandibles que encapsulan un fluido termoexpandible, dándose los contenidos en relación con el peso total de la composición.
11. Procedimiento para la preparación de una composición termoplástica elastomérica expandida que comprende las siguientes etapas:
- inyección en un molde o adición en una matriz extrusora de la composición termoplástica elastomérica de preexpansión según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, después
- calentamiento de la composición termoplástica elastomérica de preexpansión a una temperatura superior a la temperatura de expansión de las partículas poliméricas termoexpandibles, preferentemente superior a 160 °C.
12. Composición termoplástica elastomérica expandida no reticulada obtenible mediante el procedimiento según la reivindicación 11.
13. Labio de estanqueidad utilizado en los campos de la industria del transporte y en la construcción, que comprende la composición termoplástica elastomérica expandida según la reivindicación 12.
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