MX2012014542A

MX2012014542A - Estructuras compuestas de poliester sobremoldeadas resistentes a la exposicion prolongada ala intemperie y procesos para prepararlas.

Info

Publication number: MX2012014542A
Application number: MX2012014542A
Authority: MX
Inventors: Thierry Arpin
Original assignee: Du Pont
Priority date: 2010-06-14
Filing date: 2011-03-25
Publication date: 2013-02-21
Also published as: US20110306262A1; WO2011159382A1; RU2013101544A; CN102939200A; CA2799847A1; JP2013534876A; EP2580054A1; BR112012031845A2; KR20130090398A

Abstract

La presente invención se relaciona con el campo de las estructuras compuestas sobremoldeadas estabilizadas a la luz ultravioleta que comprenden composiciones de poliéster y los procesos para prepararlas. Las estructuras compuestas sobremoldeadas descritas comprenden i) un primer componente que tiene al menos una porción de su superficie elaborada de una composición de resina de superficie y que comprende un material fibroso que se impregna con una composición de resina de matriz, y ii) un segundo componente que comprende una composición de resina de sobremoldeado, en donde el segundo componente se adhiere al primer componente en al menos una porción de la superficie del primer componente, y en donde la composición de resina de superficie se selecciona de composiciones de poliéster que comprenden a) una o más resinas de poliéster y b) al menos tres estabilizadores UV.

Description

ESTRUCTURAS COMPUESTAS DE POLIESTER SOBREMOLDEADAS RESISTENTES A LA EXPOSICION PROLONGADA A LA INTEMPERIE Y PROCESOS PARA PREPARARLAS CAMPO DE LA INVENCIÓN La presente invención se relaciona con el campo de las estructuras compuestas sobremoldeadas estabilizadas a la luz ultravioleta que comprenden composiciones de poliéster, y los procesos para prepararlas.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN Con el objetivo de reemplazar las piezas metálicas para reducir el peso y el costo y, al mismo tiempo, mantener un rendimiento mecánico comparable o superior, se ha desarrollado estructuras a base de materiales compuestos que comprenden una matriz polimérica que contiene un material fibroso. Con este interés cada vez mayor, se ha diseñado estructuras compuestas de plástico reforzado con fibra debido a sus propiedades físicas excelentes que resultan de la combinación del material fibroso y la matriz polimérica y se usan en varias aplicaciones de uso final. Se ha desarrollado técnicas de fabricación para mejorar la impregnación del material fibroso con una matriz polimérica y, así, optimizar las propiedades de la estructura compuesta.

En las aplicaciones de alta demanda, tales como, por REF. : 236568 ejemplo, las piezas estructurales en aplicaciones automotoras y aeroespaciales , se prefiere los materiales compuestos debido a su combinación única de peso ligero, alta resistencia y resistencia a la temperatura.

Las estructuras de alto rendimiento compuestas pueden obtenerse con el uso de resinas termoendurecibles o resinas termoplásticas como matriz polimérica. Las estructuras compuestas de base termoplástica presentan varias ventajas en comparación con las estructuras compuestas de base termoestable, tales como, por ejemplo, el hecho de que se les puede dar forma posteriormente o reprocesarse mediante la aplicación de calor y presión; se necesita menos tiempo para elaborar las estructuras compuestas porque no se requiere una etapa de curado; y tienen mayor potencial de reciclado. De hecho, durante el procesamiento de termoplástiqos no se requiere la reacción química que toma mucho tiempo, que consiste en el reticulado de las resinas termoendurecibles (curado) .

Como resultado de su adecuada resistencia al calor, resistencia mecánica, propiedades eléctricas, capacidad de procesamiento satisfactoria y . demás propiedades, los poliésteres termoplásticos se usan en una amplia variedad de aplicaciones, que incluyen aplicaciones para vehículos motorizados; artículos recreativos y deportivos; electrodomésticos, piezas eléctricas/electrónicas; equipos eléctricos; y edificios o dispositivos mecánicos.

Los ejemplos de estructuras compuestas basadas en poliésteres termoplásticos se describen en la patente de los Estados Unidos núm. 4,549,920 y la patente de los Estados Unidos núm. 6,369,157.

La patente de los Estados Unidos núm. 4,549,920 describe una estructura compuesta reforzada con fibra elaborada de un poliéster termoplástico, por ejemplo, una resina de tereftalato de polietileno (PET, por sus siglas en inglés) , y filamentos de refuerzo integrados en la resina.

La patente de los Estados Unidos núm. 6,369,157 describe una estructura compuesta de poliéster termoplástico. La estructura compuesta descrita se elabora al impregnar un material fibroso con oligómeros de poliésteres que se polimerizan rápidamente en el lugar para formar la estructura compuesta .

La solicitud de patente de los Estados Unidos núm. 2007/0182047 describe un método para producir una estructura compuesta de poliéster termoplástico. El método descrito comprende las etapas de impregnar un material fibroso con oligómeros de poliéster, particularmente, oligómeros cíclicos de PBT, y revestir uno o ambos lados con una capa exterior que contiene un poliéster polimerizado . Los oligómeros de poliéster se polimerizan rápidamente durante la fabricación de la estructura compuesta.

La patente de los Estados Unidos núm. 5,011,523 describe un compuesto termoplástico elaborado de un material fibroso entremezclado que se forma a partir de fibras de poliéster termoplástico y fibras de vidrio entremezcladas. El material fibroso, es decir, las fibras de vidrio, se impregna por calor y presión con el poliéster termoplástico presente en el material fibroso entremezclado.

Para fabricar estructuras compuestas integradas e incrementar el rendimiento de los polímeros, se prefiere, frecuentemente, "sobremoldear" una o más piezas fabricadas de un polímero en una porción o todas las superficies de una estructura compuesta como para rodear o encapsular esas superficies. El sobremoldeado implica la formación, por ejemplo, por moldeo por inyección, de una segunda parte polimérica directamente sobre al menos una porción de una o más superficies de la estructura compuesta para formar una estructura compuesta de dos partes, en donde las dos partes se adhieren entre sí al menos en una interfaz. La patente de los Estados Unidos núm. 3,765,998 describe una lámina compuesta de tereftalato de polietileno de bajo peso molecular reforzada con vidrio. La lámina compuesta de tereftalato de polietileno puede estar adherida a otra lámina o capa termoplástica .

La patente de los Estados Unidos núm. 5,219,642 describe un material compuesto termoplástico estructural que comprende un laminado de un compuesto de polímero cristalino termoformable reforzado con fibra y una capa adherente de un segundo polímero termoformable .

Se describe un artículo elaborado al adherir un material plástico semicristalino reforzado con fibra, tal como tereftalato de polietileno, a otro material. El Otro material se aplica y adhiere al material plástico reforzado con fibra por inyección.

Muchas de las aplicaciones que usan poliésteres se usan a la intemperie y requieren que los compuestos fabricados a partir de poliésteres estén expuestos a las condiciones climáticas durante el uso normal. En las aplicaciones en el exterior, las estructuras compuestas sobremoldeadas que comprenden una composición de resina de poliéster pueden estar sujetas a una degradación o un deterioro rápido y grave debido a las condiciones climáticas, tales como, por ejemplo, altas temperaturas, humedad, exposición a los rayos ultravioletas (UV) y otros tipos de radiaciones. Este tipo de exposición a las fuentes de radiación ultravioleta y alta temperatura afectan las propiedades de la estructura durante el uso normal. En caso de exposición prolongada a las condiciones climáticas, las estructuras compuestas que comprenden una composición de resina de poliéster pueden degradarse, lo que podría dar lugar a la pérdida de las propiedades físicas/mecánicas y afectar su apariencia estética, por ejemplo, decoloración y/o agrietamiento de la superficie .

Lamentablemente, las estructuras compuestas sobremoldeadas convencionales que comprenden una composición de resina de poliéster sufren un deterioro inaceptable de sus propiedades mecánicas y apariencia estética en caso de una exposición prolongada a las condiciones climáticas y a altas temperaturas. Por este motivo, las tecnologías existentes son insuficientes para las aplicaciones de alta demanda.

Consecuentemente, existe la necesidad de lograr una protección eficaz de las estructuras compuestas sobremoldeadas que comprenden una composición de poliéster frente al deterioro causado por la exposición a las condiciones climáticas, particularmente, la degradación inducida por luz y la termoxidación inducida por calor.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN En la presente descripción sé describe una estructura compuesta sobremoldeada que comprende: i) un primer componente que tiene una superficie con al menos una porción elaborada de una composición de resina de superficie y que comprende un material fibroso seleccionado de estructuras no tejidas, textiles, guatas fibrosas y combinaciones de estos; el material fibroso se impregna con una composición de resina de matriz, ii) un segundo componente que comprende una composición de resina de sobremoldeado, en donde el segundo componente se adhiere al primer componente en al menos una porción de la superficie del primer componente, y en donde la composición de resina de sobremoldeado se selecciona de composiciones de poliésterque comprenden a) una o más resinas de poliéster y b) de o de aproximadamente 0.3 a o a aproximadamente 3 % en peso de al menos tres estabilizadores UV; en donde uno de los tres, como mínimo, estabilizadores UV es bl), otro es b2) y el otro es b3) ; los porcentajes en peso se basan en el peso total de la composición de poliéster.

Adicionalmente, en la presente invención se describe un proceso para elaborar la estructura compuesta sobremoldeada descrita anteriormente. El proceso para elaborar la estructura compuesta de sobremoldeado descrita anteriormente comprende una etapa de sobremoldeado de un segundo componente que comprende una composición de resina de sobremoldeado sobre el primer componente descrito anteriormente.

DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN En la presente descripción se menciona varias patentes y publicaciones. En la presente invención se incorpora la descripción completa de cada una de estas patentes y publicaciones como referencia.

Como se usa en la presente descripción, el término "un (a)" hace referencia a uno y además a por lo menos uno, y no es un articulo que limite necesariamente el sustantivo al que se refiere al número singular.

Como se usa en la presente descripción, los términos "aproximadamente" o la expresión "de o de aproximadamente" significan que la cantidad o el valor en cuestión puede ser el valor designado o algún otro valor aproximadamente igual. El . término pretende significar que valores similares promueven resultados o efectos similares de conformidad con la invención.

La presente invención se relaciona con estructuras compuestas sobremoldeadas y procesos para elaborarlas. La estructura compuesta sobremoldeada de conformidad con la presente invención comprende por lo menos dos componentes, es decir, un primer componente y un segundo componente. El segundo componente se adhiere al primer componente en por lo menos una porción de la superficie del primer componente. El primer componente consiste en una estructura compuesta que tiene una superficie, cuya superficie tiene por lo menos una porción elaborada de una composición de resina de superficie, y comprende un material fibroso seleccionado de estructuras no tejidas, textiles, guatas fibrosas y combinaciones de estos; el material fibroso se impregna con una composición de resina de matriz.

La estructura compuesta sobremoldeada puede comprender más de un primer componente, es decir, puede comprender más de una estructura compuesta y puede comprender más de un segundo componente.

El segundo cdmponente se adhiere al primer componente en por lo menos una porción de la superficie del primer componente; la porción de la superficie se elabora de la composición de resina de superficie descrita en la presente invención. El primer componente puede estar completa o parcialmente encapsulado por el segundo componente.

Como se usa en la presente descripción, "un material fibroso que se impregna con una composición de resina de matriz" se refiere a que la composición de resina de matriz encapsula e integra el material fibroso para formar una red interpenetrante de material fibroso prácticamente rodeado por la composición de resina de matriz. Para los fines de la presente invención, el término "fibra" se define como un cuerpo macroscópicamente homogéneo con una relación alta de longitud y ancho en toda su área de sección transversal, perpendicular a su longitud. La sección transversal de la fibra puede ser de cualquier forma, pero, típicamente, es redonda. El material fibroso puede tener cualquier forma adecuada conocida para aquellos con experiencia en la técnica y se selecciona, preferentemente, de estructuras no tejidas, textiles, guatas fibrosas y combinaciones de estos. Las estructuras no tejidas se pueden seleccionar de estructuras con orientación aleatoria de fibras o con fibras alineadas. Los ejemplos de estructuras con orientación aleatoria de fibras incluyen, pero no se limitan a, material picado y continuo que puede estar en forma de un protector, un protector cosido con aguja o un fieltro. Los ejemplos de estructuras con fibras alineadas incluyen, pero no se limitan a, hebras de fibras unidireccionales, hebras bidireccionales, hebras multidireccionales y textiles multiaxiales . Los textiles se pueden seleccionar de formas tejidas, tejidos, trenzas y una combinación de estos. El material fibroso puede tener forma continua o discontinua.

Según la aplicación de uso final de la estructura compuesta sobremoldeada y las propiedades mecánicas requeridas, se puede usar más de un material fibroso, ya sea con diversos materiales fibrosos iguales o una combinación de materiales fibrosos distintos, es decir, el primer componente descrito en la presente invención puede comprender uno o más materiales fibrosos. Un ejemplo de una combinación de materiales fibrosos distintos es una combinación que comprende una estructura no tejida tal como, por ejemplo, un protector aleatorio plano ubicado como capa central y uno o más materiales fibrosos tejidos continuos ubicados como capas externas. Tal combinación permite una mejora del procesamiento y, por lo tanto, de la homogeneidad del primer componente, lo que produce propiedades mecánicas mejoradas de la estructura compuesta sobremoldeada. El material fibroso se puede elaborar de cualquier material adecuado o mezcla de materiales siempre que el material o la mezcla de materiales soporte las condiciones de procesamiento usadas durante la impregnación por la composición de resina de matriz y la composición de resina de superficie y durante el sobremoldeado del primer componente por la composición de resina de sobremoldeado.

Preferentemente, el material fibroso comprende fibras de vidrio, fibras de carbono, fibras de aramida, fibras de grafito, fibras de metal, fibras de cerámica, fibras naturales o mezclas de estas; con mayor preferencia, el material fibroso comprende fibras de vidrio, fibras de carbono, fibras de aramida, fibras naturales o mezclas de estas; y todavía con mayor preferencia, el material fibroso comprende fibras de vidrio, fibras de carbono y fibras de aramida, o mezclas de estas. Fibras naturales se refiere a cualquier material de origen vegetal o de origen animal. Cuando se usan, las fibras naturales se obtienen, preferentemente, de fuentes vegetales, tales como, por ejemplo, semillas (por ejemplo, algodón), tallos (por ejemplo, cáñamo, lino, bambú; tanto fibras liberianas como internas) , hojas (por ejemplo, sisal y abacá) , fibras agrícolas (por ejemplo, paja de cereal, mazorcas de maíz, cáscaras de arroz y de coco) o fibras lignocelulósicas (por ejemplo, madera, fibras de madera, harina de madera, papel y materiales relacionados con la madera) . Como se mencionó anteriormente, se puede usar más de un material fibroso. Es posible usar una combinación de materiales fibrosos elaborados de distintas fibras, tales como, por ejemplo, un primer componente que comprende una o más capas centrales elaboradas de fibras de vidrio o fibras naturales y una o más capas superficiales elaboradas de fibras de carbono o fibras de vidrio. Preferentemente, el material fibroso se selecciona de estructuras tejidas, estructuras no tejidas o combinaciones de estas, en donde las estructuras se elaboran de fibras de vidrio, y en donde las fibras de vidrio son filamentos de vidrio E con un diámetro de entre 6 y 30 micrones y, preferentemente, con un diámetro de 10 a 24 micrones.

El material fibroso puede contener, además, un material termoplástico y los materiales descritos anteriormente, por ejemplo, el material fibroso puede estar en forma de hilos entremezclados o tejidos en conjunto o un material fibroso impregnado con un polvo fabricado del material termoplástico idóneo para procesar posteriormente en formas tejidas o no tejidas, o una mezcla para usar como un material unidireccional o un material fibroso impregnado con oligómeros que se polimerizarán en el lugar durante la impregnación .

Preferentemente, la relación entre el material fibroso y los materiales poliméricos en el primer componente (es decir, en la estructura compuesta) , es decir, el material fibroso en combinación con la composición de resina de matriz y la composición de resina de superficie es por lo menos 30 % material fibroso y, con mayor preferencia, entre 40 y 60 % material fibroso; el porcentaje es un porcentaje en volumen en base al volumen total de la estructura compuesta.

La composición de resina de matriz se elabora de una composición que comprende una resina termoplástica que es compatible con la composición de resina de superficie; preferentemente, la composición de resina de matriz se elabora de una composición que comprende una o más resinas de poliéster o se selecciona de composiciones de poliésterque comprenden a) una o más resinas de poliéster y b) al menos tres estabilizadores UV, tal como se describe para la composición de resina de sobremoldeado .

La composición de resina de superficie se elabora de una composición que comprende una resina termoplástica que es compatible con la composición de resina de matriz y con la composición de resina de sobremoldeado; preferentemente, la composición de resina de superficie se elabora de una composición que comprende una o más resinas de poliéster o se selecciona de composiciones de poliésterque comprenden a) una o más resinas de poliéster y b) al menos tres estabilizadores UV, tal como se describe para la composición de resina de sobremoldeado .

Cuando la estructura compuesta sobremoldeada descrita en la presente descripción comprende un sequndo componente que se adhiere a solo una porción de la superficie del primer componente, se prefiere que la composición de resina de sobremoldeado y la composición de resina de superficie sean idénticas o diferentes, y se seleccionan de composiciones de poliésterque comprenden a) una o más resinas de poliéster y b) al menos tres estabilizadores UV; en donde uno de los tres, como mínimo, estabilizadores UV es bl), otro es b2) y otro es b3), tal como se describe en la presente- invención.

Esto significa que la composición de resina de matriz, la composición de resina de sobremoldeado y la composición de resina de superficie podrían ser idénticas o diferentes. Cuando la composición de resina de matriz y la composición de resina de sobremoldeado se seleccionan de composiciones de poliésterque comprenden una o más resinas de poliéster y b) al menos tres estabilizadores UV; en donde uno de los tres, como mínimo, estabilizadores UV es bl) , otro es b2) y otro es b3), pueden ser idénticas o diferentes de la composición de resina de superficie. Cuando la composición de resina de superficie, la composición de resina de sobremoldeado y la composición de resina de matriz son diferentes, esto significa que el componente a), es decir, una o más resinas de poliéster, y/o el componente b) , es decir, al menos tres estabilizadores UV, no son iguales y/o que las cantidades de los componentes a) y b) son diferentes en la composición de resina de superficie, la composición de resina de sobremoldeado y la composición de resina de matriz. Preferentemente, la composición de resina de matriz, la composición de resina de sobremoldeado y la composición de resina de superficie son idénticas o diferentes y se seleccionan de composiciones de poliéster que comprenden a) una o más resinas de poliéster y b) al menos tres estabilizadores UV; en donde uno de los tres, como minimo, estabilizadores UV es bl) , otro es b2) y otro es b3) , tal como se describe en la presente descripción.

La o las resinas de poliéster son poliésteres termoplásticos obtenidos de uno o más ácidos dicarboxilicos o uno o más dioles. Los poliésteres termoplásticos se obtienen, típicamente, de uno o más ácidos dicarboxilicos (en la presente descripción, el término "ácido dicarboxílico" se refiere, además, a los derivados de ácido dicarboxílico, tales como ésteres) y uno o más dioles. En los poliésteres termoplásticos preferidos, los ácidos dicarboxilicos comprenden uno o más ácidos tereftálicos , ácidos isoftálicos y ácidos 2 , 6-naftaleno dicarboxilicos, y el- componente de diol comprende uno o más HO(CH2)nOH (I); 1,4-ciclohexanodimetanol; HO (CH2CH20) mCH2CH2OH ' (II); y HO ( CH2CH2CH2CH2O ) zCH2CH2CH2CH2OH (III), en donde n es un número entero de 2 a 10, m es de 1 a 4 en promedio, y z es de aproximadamente 7 a aproximadamente 40 en promedio. Se debe tener en cuenta que (II) y (III,) puede ser una mezcla de compuestos, en donde m y z, respectivamente, pueden variar y, como m y z son promedios, no tienen que ser números enteros. Otros ácidos dicarboxilicos que pueden usarse para formar el poliéster termoplástico incluyen ácidos sebácicos y adipicos. Los ácidos hidroxicarboxílieos , tal como ácido hidroxibenzoico, pueden usarse como comonómeros. Preferentemente, el o los poliésteres termoplásticos comprendidos en la composición de poliéster descrita en la presente descripción se seleccionan independientemente de poli (etilentereftalato) (PET, por sus siglas en inglés), poli (trimetilentereftalato) (PTT, por sus siglas en inglés), poli ( 1 , 4-butilentereftalato) (PBT, por sus siglas en inglés), poli(etilen 2, 6-naftoato) (PEN, por sus siglas en inglés) y poli ( 1 , 4-ciclohexildimetilen tereftalato) (PCT, por sus siglas en inglés), y copolimeros y mezclas de estos. Con mayor preferencia, el o los poliésteres termoplásticos (A) comprendidos en la composición de poliéster descrita en la presente se seleccionan independientemente de poli (etilentereftalato) (PET), poli ( 1, 4-butilentereftalato) ( PBT) , poli (1, 4-ciclohexildimetilentereftalato) (PCT), y copolimeros y mezclas de estos.

La composición de poliéster descrita en la presente invención comprende, preferentemente, de o de aproximadamente 0.3 a o a aproximadamente 3 % en peso de al menos tres estabilizadores UV, en donde uno de los tres, como minimo, estabilizadores UV es bl) , otro es b2) y otro es b3) ; el porcentaje en peso se basa en el peso total de la composición de poliéster.

Preferentemente, los tres estabilizadores · UV, como mínimo, se seleccionan, del grupo que consiste en bl) uno o más derivados de benzotriazol, b2) uno o más derivados de triazina y/o derivados de pirimidina; y b3) uno o más derivados de amina impedida (denominados, además, estabilizadores de luz de amina impedida [HALS, por sus siglas en inglés] ) .

Preferentemente, el o los derivados de benzotriazol bl) están presentes en una cantidad de o de aproximadamente 0.01 a o a aproximadamente 2.98 % en peso, el o los derivados de triazina y/o derivados de pirimidina b2) están presentes en una cantidad de o de aproximadamente 0.01 a o a aproximadamente 2.98 % en peso, y el o los derivados de amina impedida b3) están presentes en una cantidad de 0.01 a o a aproximadamente 2.98 % en peso, siempre que la suma de bl) + b2) + b3) sea de o de aproximadamente 0.3 a o a aproximadamente 3 % en peso; el porcentaje en peso se basa en el peso total de la composición de poliéster.

Preferentemente, uno de los tres estabilizadores UV es uno o más derivados de benzotriazol bl) con la siguiente fórmula general (A) y combinaciones de estos: (A) en donde Ri es alquilo de Ci-C12 ; alcoxi de C1-C5; alcoxicarbonilo de C1-C5; cicloalquilo de C5-C7; arilo de C&-C10 ; o aralquilo; R3 es hidrógeno; alquilo de C1-C5 ; alcoxi de C 1-C5; halógeno, preferentemente, cloro; o hidroxi; m es 1 o 2 ; cuando m=l, R2 es hidrógeno; alquilo no sustituido o sustituido con fenilo de C1-C12 ; o arilo de C6-C10 · cuando m=2, R2 es un enlace directo entre los grupos fenilo; o — (CH2)P—; y p es de 1.a 3.

Por "combinación de esta" se entiende, generalmente, que cuando más de un estabilizador de uno o más derivados de benzotriazol bl) , por ejemplo, están presentes en la composición de poliéster, los diferentes estabilizadores bl) pueden tener estructuras diferentes y pueden seleccionarse independientemente de la fórmula general (A) ; todos estos estabilizadores tienen la fórmula general (A) .

Con mayor preferencia, el o los derivados de benzotriazol bl) tienen la siguiente fórmula general (B) y combinaciones de estos: (B) en donde Ri es alquilo de C1-C12.

Todavía con mayor preferencia, el o los derivados benzotriazol bl) tienen la siguiente fórmula general (C) : (C) en donde el derivado de benzotriazol es 2 , 2 ' -metilenbis ( 6 (2H-benzotriazol-2-il) -4-1, 1, 3, 3-tetrametilbutil) -fenol ((número CAS: 103597-45-1; denominado, además, 2,2'-metilenbis ( 6- (benzotriazol-2-il) -4-terc-octilfenol) ) .

Preferentemente, el o los derivados de benzotriazol bl) están presentes en una cantidad de o de aproximadamente 0.01 a o a aproximadamente 2.98 % en peso, con mayor preferencia, de o de aproximadamente 0.05 a o a aproximadamente 2 % en peso y, todavía con mayor preferencia, de o de aproximadamente 0.1 a o a aproximadamente 1 % en peso, siempre que la suma de bl) + b2 ) + b3) sea de 0.3 a 3 % en peso; el porcentaje en peso se basa en el peso total de la composición de poliéster.

Preferentemente, uno de los tres estabilizadores UV es uno o más derivados de triazina y/o derivados de pirimidina b2) con la siguiente fórmula general (D) y combinaciones de (D) en donde Y es N (derivado de triazina) o CH (derivado de pirimidina)'; y en donde R4, R5, R6, R7, Rs, Rio y Rn se seleccionan independientemente del grupo que consiste en hidrógeno, alquilo, cicloalquilo, halógeno, haloalquilo, alcoxi, alquileno, arilo, alquil-arilo, o una combinación de estos .

Con mayor preferencia, el o los derivados de triazina y/o derivados de pirimidina b2) son derivados de triazina, es decir, Y es N (nitrógeno) , de la siguiente fórmula (E) y combinaciones de estos: en donde R4, R5, Re, R7 , Rs, R9, Rio y R11 se seleccionan independientemente del grupo que consiste en hidrógeno, alquilo, cicloalquilo, halógeno, haloalquilo, alcoxi, alquileno, arilo, alquil-arilo, o una combinación de estos .

Todavía con mayor preferencia, el o los derivados de triazina y/o derivados de pirimidina b2) son compuestos de la siguiente fórmula general (F) : en donde los derivados de triazina y/o derivados de pirimidina son 2- (4, 6-difenil-l, 3, 5-triazin-2-il) -5-hexiloxi-fenol (número CAS: 147315-50-2).

Preferentemente, el o los derivados de triazina y/o derivados de pirimidina b2) están presentes en una cantidad de o de aproximadamente 0.01 a o a aproximadamente 2.98 % en peso, con mayor preferencia, de o de aproximadamente 0.05 a o a aproximadamente 2 % en peso y, todavía con mayor preferencia, de o de aproximadamente 0.1 a o a aproximadamente 1 % en peso, siempre que la suma de bl) + b2) + b3) sea de 0.3 a 3 % en peso; el porcentaje en peso se basa en el peso total de la composición de poliéster.

Preferentemente, el o los estabilizadores UV son uno o más derivados de amina impedida b3) con las siguientes fórmulas (G) y combinaciones de esta: (G) en donde R12, R13, Rn, R15 y i6 se seleccionan independientemente del grupo que consiste en hidrógeno, grupos éter, grupos éster, grupos amina, grupos amida, grupos alquilo, grupos alquenilo, grupos alquinilo, grupos aralquilo, grupos cicloalquilo, grupos ariloo combinaciones de estos; en donde los sustituyentes pueden, a su vez, contener grupos funcionales; los ejemplos de grupos funcionales son alcoholes, cetonas, anhídridos, iminas, siloxanos, éteres, grupos carboxilo, aldehidos, ésteres, amidas, imidas, aminas, nitrilos, éteres, uretanos y cualquier combinación de estos. El o los derivados de amina impedida pueden, además, formar parte de un polímero u oligómero .

Con mayor preferencia, el o los derivados de amina impedida b3) son compuestos derivados de un compuesto de piperidina sustituida, particularmente, cualquier compuesto derivado de un compuesto piperidilo, piperidinilo o piperazinona sustituido con alquilo, y compuestos alcoxipiperidinilo sustituido. Todavía con mayor preferencia, el o los derivados de amina impedida b3) son un oligómero de N- (2-hidroxietil) -2 , 2 , 6, 6-tetrametil-4-piperidinol y ácido succínico, en donde el oligómero tiene un peso molecular Mn de 3100-4000. (número CAS: 65447-77-0).

Preferentemente, el o los derivados de amina impedida b3) están presentes en una cantidad de o de aproximadamente 0.01 a o a aproximadamente 2.98 % en peso, con mayor preferencia, de o de aproximadamente 0.05 a o a aproximadamente 2 % en peso y, todavía con mayor preferencia, de o de aproximadamente 0.1 a o a aproximadamente 1 % en peso, siempre que la suma de bl) + b2) + b3) sea de 0.3 a 3 % en peso; el porcentaje en peso se basa en el peso total de la composición de poliéster.

De conformidad con una modalidad preferida, los tres, como minimo, estabilizadores UV: bl) tienen la fórmula general (A) descrita anteriormente , b2) tienen la fórmula general (D) descrita anteriormente, y b3) tienen la fórmula general (G) descrita anteriormente .

De conformidad con una modalidad más preferida, los tres estabilizadores UV: bl) son 2, 2 ' -metilenbis (6- (2H-benzotriazol-2-il ) -4- 1,1,3, 3-tetrametilbutil) -fenol, b2) son 2- (4, 6-difenil-l, 3, 5-triazin-2-il) -5- hexiloxi-fenol , y b3) son un oligómero de N- (2-hidroxietil) -2 , 2, 6, 6- tetrametil-4-piperidinol y ácido succínico.

La composición de resina de superficie descrita en la presente y/o la composición de resina de matriz y/o la composición de resina de sobremoldeado pueden comprender, además, uno o más endurecedores, uno o más estabilizadores de calor, uno o más agentes de refuerzo, uno o más agentes retardantes de llamas o mezclas de estos.

La composición de resina de superficie descrita en la presente y/o la composición de resina de matriz y/o la composición de resina de sobremoldeado pueden comprender, además, uno o más endurecedores. Típicamente, el endurecedor será un elastómero con una temperatura de fusión relativamente baja, generalmente, menor que 200 °C, preferentemente, menor que 150 °C y que es un polímero funcionalizado para reaccionar con los grupos carboxilo y/o hidroxilo de uno o más poliésteres (y, opcionalmente, otros polímeros presentes) . Por "polímero funcionalizado" se hace referencia a que el polímero, que puede ser un homopolímero, un copolímero o un terpolímero, está injertado y/o copolimerizado con funcionalidades orgánicas. Las funcionalidades orgánicas adecuadas son funcionalidades epoxi, anhídrido carboxílico, hidroxilo (alcohol) , ca boxilo e isocianato. Como ejemplo de injerto, el anhídrido maleico se puede injertar en caucho de hidrocarburo mediante las técnicas de injerto por radicales libres. Un ejemplo de un endurecedor en donde las funcionalidades orgánicas se copolimerizan en el polímero es un copolímero de etileno y un monómero de (met ) acrilato que contiene el grupo funcional apropiado, tales como, por ejemplo, ácido (met ) acrilico, 2-hidroxietil (met ) acrilato, glicidil (met ) acrilato (GMA, por sus siglas en inglés) y 2-isocianatoetil (met ) acrilato, opcionalmente, con otros monómeros que pueden copolimerizarse en el polímero, tales como acetato de vinilo, ésteres de (met ) acrilato no funcionalizados, tales como etil (met ) acrilato, n-butil (met ) acrilato y ciclohexil (met ) acrilato . Los endurecedores especialmente preferidos son copolimeros de etileno, alquilacrilato y glicidil metacrilato, tal como EBAGMA, y copolimeros de etileno/acrilato de metilo. El o los endurecedores pueden, además, ser ionómeros. Los ionómeros son resinas termoplásticas que contienen iones de metal además de la cadena principal orgánica del polímero. Los ionómeros son copolimeros iónicos formados a partir de una olefina, tales como etileno y ácido carboxílico alfa, beta insaturado de C3-C8, tales como, por ejemplo, ácido acrilico (AA, por sus siglas en inglés), ácido metacrílico (MAA, por sus siglas en inglés) o monoetiléster de ácido maleico (MAME, por sus siglas en inglés), en donde al menos algunos de los grupos de ácido carboxílico, preferentemente, de 10 a 99.9 %, en el copolímero se neutralizan con un neutralizador (por ejemplo, metales alcalinos como litio, sodio o potasio o metales de transición, como manganeso o zinc) para formar las sales de carboxilato correspondientes. Además, el endurecedor polimérico puede ser un polímero acrilico termoplástico que no sea copolímero de etileno. Los polímeros acrílicos termoplásticos se elaboran al polimerizar ácido acrilico, ésteres de acrilato (tales como acrilato de metilo, acrilato de n-propilo, acrilato de isopropilo, acrilato de n-butilo, acrilato de n-hexilo y acrilato de n-octilo) , ácido metacrílico y ésteres de metacrilato, tales como metacrilato de metilo, metacrilato de n-propilo, metacrilato de isopropilo, metacrilato de n-butilo (BA, por sus siglas en inglés) , metacrilato de isobutilo, metacrilato de n-amilo, metacrilato de n-octilo, metacrilato de glicidilo (GMA, por sus siglas en inglés) y similares. Además, pueden usarse copolímeros derivados de dos o más de los tipos de' monómeros mencionados anteriormente, así como copolímeros elaborados al polimerizar uno o más de los tipos de monómeros anteriores con estireno, acrilonitrilo, butadieno, isopreno y similares. Una parte o la totalidad de los componentes de estos copolímeros deben tener, preferentemente, una temperatura de transición vitrea no mayor que 0 °C. Los monómeros preferidos para la preparación de un agente de endurecimiento de polímero acrilico termoplástico son acrilato de metilo, acrilato de n-propilo, acrilato de isopropilo, acrilato de n-butilo, acrilato de n-hexilo y acrilato de n-octilo. Se prefiere que un agente de endurecimiento de polímero acrilico termoplástico tenga una estructura de núcleo-corteza. La estructura de núcleo-corteza es una estructura en donde la porción del núcleo tiene, preferentemente, una temperatura de transición vitrea de 0 °C o menos, mientras que la porción de corteza tiene, preferentemente, una temperatura de transición vitrea mayor que la porción del núcleo. La porción del núcleo se puede injertar con silicona. La porción de la corteza se puede injertar con un sustrato de energía superficial baja, tales como silicona, flúor y similares. Un polímero acrílico con una estructura de núcleo-corteza que tiene sustratos de energía superficial baja injertados en la superficie se aglomerará durante el mezclado o después de este con el poliéster termoplástico y otros componentes de la composición ? de la invención, y puede dispersarse uniformemente con facilidad en la composición. Cuando están presentes, el o los endurecedores comprenden, preferentemente, de o de aproximadamente 0.5 a o a aproximadamente 30 % en peso o, con mayor preferencia, de o de aproximadamente 1 a o a aproximadamente 20 % en peso; los porcentajes en peso se basan en el peso total de la composición de ' resina de superficie o la composición de resina de matriz o la composición de resina de sobremoldeado, según sea el caso.

La composición de resina de superficie y/o la composición de resina de matriz y/o la composición de resina de sobremoldeado pueden comprender, además, uno o más estabilizadores de calor (denominado, además, antioxidantes o estabilizadores oxidativos) que impiden la oxidación inducida térmicamente de los polímeros en aplicaciones de alta temperatura. Preferentemente, el o los estabilizadores oxidativos se seleccionan de estabilizadores de base fenólica, estabilizadores de base fosfórica, estabilizadores de amina impedida, estabilizadores de amina aromática, tioésteres y mezclas de estos, para impedir la oxidación inducida térmicamente de los poliésteres en aplicaciones de alta temperatura. Con mayor preferencia, el o los estabilizadores oxidativos se seleccionan de estabilizadores de base fenólica, estabilizadores de base fosfórica y mezclas de estos. Los ejemplos preferidos de antioxidantes de base fenólica son fenoles estéricamente impedidos. Los ejemplos de antioxidantes de base fosfórica son estabilizadores de fosfito, estabilizadores de hipofosfito y estabilizadores de fosfonito y, con mayor preferencia, estabilizadores de difosfito. Cuando están presentes, el o los estabilizadores oxidativos comprenden de o de aproximadamente 0.1 a o a aproximadamente 3 % en peso o, preferentemente, de o de aproximadamente 0.1 a o a aproximadamente 1 % en peso o, con mayor preferencia, de o de aproximadamente 0.1 a o a aproximadamente 0.8 % en peso; los porcentajes en peso se basan en el peso total de la composición de resina de superficie o la composición de resina de matriz, según sea el caso. La adición de uno o más estabilizadores de calor mejora la estabilidad térmica del primer componente durante su fabricación (es decir, una reducción de peso molecular disminuida) , asi como su estabilidad térmica con el uso y el tiempo. Además de la estabilidad de calor mejorada, la presencia del o de los estabilizadores de calor puede incrementar la temperatura que se usa durante la impregnación del primer componente y, asi, reducir la viscosidad de fusión de la resina de matriz y/o la composición de resina de superficie y/o la composición de resina de sobremoldeado descritas en la presente invención. Como consecuencia de una viscosidad de fusión reducida de la resina de matriz y/o la composición de resina de superficie, la relación de impregnación se puede incrementar.

La composición de resina de superficie y/o la composición de resina de matriz y/o la composición de resina de sobremoldeado pueden comprender, además, uno o más agentes de refuerzo, tales como rellenadores de vidrio fibroso con secciones transversales no circulares; fibras de vidrio con una sección transversal circular, escamas de vidrio, fibras de carbono, nanotubos de carbono, mica, wollastonita, carbonato cálcico, talco, arcilla calcinada, caolin, sulfato magnésico, silicato magnésico, nitruro de boro, sulfato bárico, dióxido de titanio, carbonato aluminico sódico, ferrita bárica y titanato de potasio. Cuando están presentes, el o los agentes de refuerzo están presentes en una cantidad de o de aproximadamente 1 a o a aproximadamente 60 % en pesor preferentemente, de o de aproximadamente 1 a o a aproximadamente 40 % en peso o, con mayor preferencia, de o de aproximadamente 1 a o a aproximadamente 35 % en peso; los porcentajes en peso se basan en el peso total de la composición de resina de superficie o la composición de resina de matriz o la composición de resina de sobremoldeado, según sea el caso.

La composición de resina de superficie y/o la composición de resina de matriz y/o la composición de resina de sobremoldeado puede comprender, además, estabilizadores de luz ultravioleta adicionales. Preferentemente, los estabilizadores de luz ultravioleta adicionales se seleccionan de estabilizadores de luz de amina impedida (HALS) , negro de carbón, resorcinoles sustituidos, salicilatos, benzotriazoles, triazinas, benzofenonas y mezclas de estos. Cuando están presentes, los estabilizadores de luz ultravioleta adicionales se encuentran en una cantidad de o de aproximadamente 0.1 a o a aproximadamente 5 % en peso, preferentemente, de o de aproximadamente 0.2 a o a aproximadamente 3 % en peso; los porcentajes en peso se basan en el peso total de la composición de resina de superficie o la composición de resina de matriz o la composición de resina de sobremoldeado, según sea el caso.

La composición de resina de superficie y/o la composición de resina de matriz y/o la composición de resina de sobremoldeado pueden comprender, además, uno o más retardantes de llamas (denominado, además, en la técnica agentes ignífugos) . Los retardantes de llamas se usan en las composiciones termoplásticas para suprimir, reducir, retrasar o modificar la propagación de una llama por la composición o un artículo basado en la composición. El o los retardantes de llamas pueden ser retardantes de llamas halogenados, retardantes de llamas inorgánicos, compuestos que contienen fósforo, compuestos que contienen nitrógeno o una combinación de estos.

Los retardantes de llamas orgánicos halogenados incluyen, pero no se limitan a, compuestos que contienen cloro y bromo. Los ejemplos adecuados de compuestos que contienen cloro incluyen, pero no se limitan a, hidrocarburos clorados, compuestos cicloalifáticos clorados, alquilfosfatos clorados, ásteres de fosfato clorados, polifosfatos clorados, fosfonatos orgánicos clorados, fosfatos de cloroalquilo, bifenilos policlorados y parafinas cloradas. Los ejemplos de compuestos que contienen bromo adecuados incluyen, pero no se limitan a, tetrabromobisfenol A, bis (tribromofenoxi) alcanos, polibromodifenil éteres, tribromofenol de ésteres de fosfato bromados, tetrabromodifenil sulfuros, polipentabromo benzil acrilato, resinas fenoxi bromadas, aditivos poliméricos de policarbonato bromado basados en tetrabromobisfenol A, aditivos poliméricos epoxi bromados basados en tetrabromobisfenol A, poli (bromoestireno) y poliestirenos bromados. Los retardantes de llamas inorgánicos incluyen, pero no se limitan a, óxidos de metal, hidróxidos de metal, polvos de metal, sales de metal, compuestos de antimonio, compuestos de molibdeno y compuestos de boro. Los ejemplos de óxidos de metal adecuados incluyen, pero no se limitan a, óxidos de metal en donde el metal puede ser aluminio, hierro, titanio, manganeso, magnesio, zirconio, zinc, molibdeno, cobalto, bismuto, cromo, estaño, antimonio, níquel, cobre o tungsteno. Los ejemplos de polvos de metal adecuados incluyen, pero no se limitan a, polvos en donde el metal puede ser aluminio, hierro, titanio, manganeso, zinc, molibdeno, cobalto, bismuto, cromo, estaño, antimonio, níquel, cobre o tungsteno. Los ejemplos de hidróxidos de metal adecuados incluyen, pero no se limitan a, hidróxido magnésico, hidróxido alumínico, trihidróxido alumínico y otros hidróxidos de metal. Los ejemplos de sales de metal adecuadas incluyen, pero no se limitan a, carbonato de zinc, carbonato magnésico, carbonato cálcico y carbonato bárico, fosfinatos de metal (en donde el metal puede ser aluminio, zinc o calcio) . Los ejemplos de compuestos de antimonio adecuados incluyen, pero no se limitan a, trióxido de antimonio, antimonita de sodio y pentóxido de antimonio. Los ejemplos de compuestos de molibdeno adecuados incluyen, pero no se limitan a, trióxido de molibdeno y octamolibdato de amonio (AOM, por sus siglas en inglés) . Los ejemplos de compuestos de boro adecuados incluyen, pero no se limitan a, borato de zinc, metaborato de zinc, bórax (borato sódico) , metaborato de bario, borato amónico y borato cálcico. Los ejemplos de compuestos que contienen fósforo adecuados incluyen, pero no se limitan a, fósforo rojo; fosfatos halogenados; trifenil fosfatos; fosfatos oligoméricos y poliméricos; fosfonatos, fosfinatos, - difosfinato y/o polímeros de estos, pirofosfato de melamina y polifosfato de melamina. Los ejemplos de compuestos que contienen nitrógeno adecuados incluyen, pero no se limitan a, triazinas o derivados de estas, guanidinas o derivados de estas, cianuratos o derivados de estos, e isocianuratos o derivados de estos. Cuando están presentes, el o los retardantes de llamas comprenden de o de aproximadamente 5 a o a aproximadamente 30 % en peso o, pre erentemente, de o de aproximadamente 10 a o a aproximadamente 25 % en peso; los porcentajes en peso se basan en el peso total de la composición de resina de superficie o la composición de resina de matriz o la composición de resina de sobremoldeado, según sea el caso.

Con el fin de mejorar la fabricación del primer componente y permitir una impregnación más fácil, más corta y uniforme del material fibroso, se han desarrollado varias maneras para reducir la viscosidad de fusión de la matriz polimérica. Si la viscosidad de fusión se mantiene en el menor nivel posible, las composiciones poliméricas pueden fluir con mayor rapidez y, asi, son más fáciles de procesar, y la impregnación del material fibroso es más rápida y mejorada. Si la viscosidad de fusión de la matriz polimérica se reduce, el tiempo limitado necesario para alcanzar el grado de impregnación puede acortarse y, de ese modo, se mejora la velocidad total de fabricación y se aumenta, asi, la productividad de la fabricación de las estructuras y se reduce el consumo de energía asociado con un ciclo más corto que, además, es beneficioso para el medio ambiente. Además de la productividad mejorada, la mayor velocidad de impregnación reduce, además, la degradación térmica de la composición de matriz. Con el fin de reducir la viscosidad de fusión de la composición de resina de matriz, la composición de resina de matriz descrita en la presente descripción puede comprender, además, uno o más modificadores de reologia seleccionados del grupo que consiste en polímeros hiperramificados (conocidos también como polímeros dendríticos o polímeros altamente ramificados, macromoléculas dendríticas o polímeros arborescentes), alcoholes polihídricos , polifenoles y copolímeros de bloque LCP. Los polímeros hiperramificados son moléculas tridimensionales altamente ramificadas que tienen una estructura de tipo árbol. Los polímeros hiperramificados son macromoléculas que comprenden una o más unidades de comonómeros ramificadores . Las unidades ramificadoras comprenden capas ramificadoras y, opcionalmente, un núcleo, una o más capas espadadoras y/o una capa de moléculas terminadoras de cadena. La replicación continuada de las capas ramificadoras brindan multiplicidad aumentada de ramas, densidad de rama y un número aumentado de grupos funcionales terminales comparados con otras moléculas. Los polímeros hiperramificados preferidos incluyen poliésteres hiperramificados . Los polímeros hiperramificados preferidos incluyen poliésteres hiperramificados . Los ejemplos preferidos de polímeros hiperramificados se describen en la patente de los Estados Unidos núm. 5,418,301, la solicitud de patente de los Estados Unidos núm. 2007/0173617. El uso de los polímeros hiperramificados en resinas termoplásticas se describe en las patentes de los Estados Unidos núms . 6,225,404, 6,497,959 y 6,497,959, en la solicitud de patente internacional publicada núm. WO 2003/004546, la solicitud de patente europea núm. 1424360 y la publicación de solicitud de patente internacional publicada núm. WO 2004/111126. Cuando están presentes, el o los polímeros hiperramificados comprenden de o- de aproximadamente 0.05 a o a aproximadamente 10 % en peso o, con mayor preferencia, de o de aproximadamente 0.1 a o a aproximadamente 5 % en peso; el porcentaje en peso se basa en el peso total de la composición de resina de matriz.

Según la aplicación de uso final de la estructura compuesta sobremoldeada de conformidad con la presente invención y el requisito de resistencia a la hidrólisis para las aplicaciones, la composición de resina de superficie y/o la composición de resina de matriz y/o la composición de resina de sobremoldeado pueden comprenden, además, uno o más compuestos que contienen epoxi . Los ejemplos de compuestos que contienen epoxi adecuados incluyen, pero no se limitan a, una poliolefina que contiene epoxi, un éter glicidilo de polifenoles, una resina epoxi de bisfenol y una resina epoxi novolac. Las poliolefinas que contienen epoxi son poliolefinas, preferentemente, polietileno, que están funcionalizadas con grupos epoxi; por "funcionalizadas" se entiende que los grupos están injertados y/o copolimerizados con funcionalidades orgánicas. Los ejemplos de epóxidos usados para funcionalizar poliolefinas son epóxidos insaturados que comprenden de cuatro a once átomos de carbono, tales como glicidil (met ) acrilato, alil glicidilico éter, vinil glicidilico éter y glicidil itaconato, en donde los glicidil (met) acrilatos (GMA, por sus siglas en inglés) son particularmente preferidos. Los copolimeros de etileno/glicidil (met ) acrilato pueden contener, además, unidades copolimerizadas de un alquil (met ) acrilato con uno a seis átomos de carbono y una a-olefina con i a 8 átomos de carbono. Los alquil (met ) acrilatos representativos incluyen metil (met ) acrilato, etil (met ) acrilato, propil (met ) acrilato, butil (met) acrilato, isobutil (met ) acrilato, hexil (met ) acrilato o combinaciones de dos o más de estos. Se destacan el acrilato de etilo y el acrilato de butilo. Las resinas epoxi de bisfenol son productos de condensación con grupos funcionales epoxi y un grupo bisfenol. Los ejemplos incluyen, pero no se limitan a, productos que se obtienen de la condensación de bisfenol A y epiclorhidrina y productos obtenidos de la condensación de bisfenol F y epiclorhidrina. Las resinas epoxi novolac son productos de condensación de un aldehido, tal como, por ejemplo., formaldehido, y un compuesto que contiene hidroxilo aromático, tales como, por ejemplo, fenol o cresol. Cuando están presentes, el o los compuestos que contienen epoxi se encuentran en una cantidad suficiente para proporcionar de o de aproximadamente 3 a o a aproximadamente 300 miliequivalentes de la función epoxi total por kilogramo del o de los poliésteres termoplásticos comprendidos en la composición de resina de superficie, o por kilogramo del o de los poliésteres termoplásticos comprendidos en la composición de resina de matriz, según sea el caso; preferentemente, de o de aproximadamente 5 a o a aproximadamente 300 miliequivalentes de la función epoxi total por kilogramo de poliéster.

La composición de resina de superficie y/o la composición de resina de matriz y/o la composición de resina de sobremoldeado pueden comprenden, además, modificadores y otros ingredientes que incluyen, pero no se limitan a, lubricantes, agentes antiestáticos, agentes colorantes (que incluyen tintes, pigmentos, negro de carbón y similares) , agentes de nucleación, agentes promotores de cristalización y otros auxiliares de procesamiento conocidos en la técnica de compuestos poliméricos.

Los rellenadores, modificadores y otros ingredientes descritos anteriormente pueden estar presentes en cantidades y formas bien conocidas en la técnica que incluyen la forma de los denominados nanomateriales , en donde por lo menos una de las dimensiones de ,las partículas se encuentra en el intervalo de 1 a 1000 nm.

Preferentemente, la composición de resina de superficie y/o la composición de resina de matriz y/o la composición de resina de sobremoldeado son mezclas mezcladas en fusión, en donde todos los componentes poliméricos están bien dispersos y unidos por la matriz polimérica, de tal manera que la mezcla forma un todo unificado. Se puede usar cualquier método de mezclado con fusión para combinar los componentes poliméricos y los no poliméricos de la presente invención. Por ejemplo, los componentes poliméricos y los ingredientes no poliméricos pueden añadirse en un mezclador por fusión, tal como, por ejemplo, un extrusor de tornillo simple o tornillo doble; una mezcladora; una amasadora de tornillo simple o tornillo doble; o un mezclador de Banbury, ya sea todo al mismo tiempo al añadirlos en una sola etapa o gradualmente y, después, pueden mezclarse con fusión. Al agregar los componentes poliméricos y los ingredientes no poliméricos gradualmente, parte de los componentes poliméricos y/o ingredientes no poliméricos se agregan primero y se mezclan con fusión y, posteriormente, se agrega el resto de los componentes poliméricos e ingredientes no poliméricos y se continúa la mezcla con fusión hasta obtener una composición bien mezclada.

La estructura compuesta sobremoldeada de conformidad con la presente invención se puede fabricar por un proceso que comprende una etapa de sobremoldear el primer componente descrito anteriormente con la composición de resina de sobremoldeado . "Sobremoldear" se refiere a que un segundo componente que comprende la composición de resina de sobremoldeado descrita en la presente invención se moldee o se extruda en por lo menos una porción de la superficie del primer componente, cuya superficie se elabora de una composición de resina de superficie.

El proceso de sobremoldeado incluye que el segundo componente se moldea en un molde que ya contiene el primer componente, este último fabricado de antemano tal como se describirá a continuación, para que el primero y el segundo componente se adhieran entre si por lo menos por una porción de la superficie del primer componente. El primer componente se coloca en un molde que tiene una cavidad que define la superficie externa de la estructura compuesta sobremoldeada final. La composición de resina de sobremoldeado se puede sobremoldear en uno o en ambos lados del primer componente y puede encapsular total o parcialmente al primer componente. Después de colocar el primer componente en el molde, la composición de resina de sobremoldeado se introduce en forma fundida. El primer componente y el segundo componente se adhieren entre si por sobremoldeado. Las por lo menos dos partes se adhieren entre sí, preferentemente, por moldeo por inyección o por compresión como una etapa de sobremoldeado y, con mayor preferencia, mediante moldeo por inyección.

El primer componente se puede elaborar por medio de un proceso que comprende una etapa de impregnar el material fibroso con la composición de resina de matriz, en donde por lo menos una porción de la superficie del primer componente, es decir, la estructura compuesta, se elabora de la composición de resina de superficie. Preferentemente, el material fibroso se impregna con la resina de matriz por medio de una prensa térmica. Mientras se encuentran en la prensa térmica, el material fibroso, la composición de resina de matriz y la composición de resina de superficie se someten a calor y presión para que el plástico se fusione y penetre a través del material fibroso y, por lo tanto, se impregne al material fibroso.

Típicamente, el procedimiento en la prensa térmica se realiza a una presión entre 0.2 y 10 MPa (2 y 100 bares) y, con mayor preferencia, entre 1 y 4 MPa (10 y 40 bares) y una temperatura mayor que el punto de fusión de la composición de resina de matriz y la composición de resina de superficie, preferentemente, por lo menos aproximadamente 20 °C mayor que el punto de fusión para permitir una impregnación adecuada. La etapa de calentamiento se puede realizar por una gran variedad de medios, que incluyen calentamiento de contacto, calentamiento de gas radiante, calentamiento infrarrojo, calentamiento por convección o convección forzada, calentamiento por iniciación, calentamiento por microondas o combinaciones de estos.

La presión de impregnación se puede aplicar por medio de un proceso estático o por medio de un proceso continuo (denominado, además, proceso dinámico) ; se prefiere el proceso continuo por razones de velocidad. Los ejemplos de procesos de impregnación incluyen, pero no se limitan a, moldeo al vacío, revestimiento en moldes, extrusión de troquel transversal, pultrusión, procesos del tipo de revestimiento de alambres, laminación, troquelado, formación de diafragmas o moldeado con prensa; se prefiere la laminación. Durante la laminación se aplica calor y presión al material fibroso, la composición de resina de matriz y la composición de resina de superficie a través de rodillos presurizados opuestos o bandas en una zona de calentamiento, preferentemente, seguido de la aplicación continua de presión en una zona de enfriamiento para finalizar la consolidación y enfriar el material fibroso impregnado por medios presurizados. Los ejemplos de técnicas de laminación incluyen, pero no se limitan a, calandrado, laminación plana y laminación de prensa de doble banda. Cuando se usa la laminación como el proceso de impregnación, se usa, preferentemente, una prensa de doble banda para la laminación. · Si la composición de resina de matriz y la composición de resina de superficie fueran diferentes, la composición de resina de superficie siempre se orienta al ambiente del primer componente para que se encuentre accesible cuando la composición de resina de sobremoldeado se aplica sobre el primer componente.

La composición de resina de matriz y la composición de resina de superficie se aplican al material fibroso por medios convencionales tales como, por ejemplo, revestimiento en polvo, laminación de películas, revestimiento por extrusión o una combinación de dos o más de estos, siempre que la composición de resina de superficie se aplique en por lo menos una porción de la superficie del primer componente para que se encuentre accesible cuando se aplica una resina de sobremoldeado en al menos una porción de la superficie del primer componente.

Durante un proceso de revestimiento en polvo, un polvo de polímero obtenido por métodos convencionales de molienda se aplica al material fibroso. El polvo se puede aplicar en el material fibroso por dispersión, aspersión, rociado, rociado térmico o por flama o por métodos de revestimiento de lecho fluidizado. Opcionalmente, el proceso de revestimiento en polvo puede comprender, además, una etapa que consiste en una etapa posterior a la sinteri zación del polvo en el material fibroso. La composición de resina de matriz y la composición de resina de superficie se aplican al material fibroso de manera que una porción de la superficie del primer componente se elabore de la composición de resina de superficie. Posteriormente, el procedimiento en la prensa térmica se lleva a cabo en el material fibroso con revestimiento en polvo, con un precalentamiento opcional del material fibroso en polvo fuera de la zona de presión.

Durante la laminación de películas una o más de las películas elaboradas de la composición de resina de matriz y una o más películas elaboradas de la composición de resina de superficie obtenidas por métodos de extrusión convencionales conocidos en la técnica tales como, por ejemplo, extrusión por soplado de película, extrusión por película colada y extrusión por hoja colada se aplican al material fibroso, por ejemplo, en capas. Posteriormente, el procedimiento en la prensa térmica se realiza en la unidad que comprende una o más de las películas elaboradas de la composición de resina de matriz y una o más de las películas elaboradas de la composición de resina de superficie y uno o más de los materiales fibrosos. En el primer componente resultante, las películas se fusionan y penetran alrededor del material fibroso como un polímero continuo que rodea el material fibroso .

Durante el recubrimiento por extrusión, las microesferas y/o gránulos elaborados de la composición de resina de matriz y las microesferas y/o gránulos elaborados de la composición de resina de superficie se fusionan y extruden a través de uno o más troqueles planos para formar una o más cortinas fundidas que, después, se aplican sobre el material fibroso al fijar una o más de las cortinas fundidas. Posteriormente, el procedimiento en la prensa térmica se realiza en la unidad que comprende la composición de resina de matriz, la composición de resina de superficie y el o los materiales fibrosos .

El primer componente puede precalentarse a una temperatura cercana pero menor que la temperatura de fusión de la composición de resina de matriz antes de la etapa de sobremoldeado, para mejorar la adhesión entre la superficie del primer componente y la resina de sobremoldeado y, después, se transfiere rápidamente la estructura del primer componente calentado para el sobremoldeado. Una etapa de precalentamiento asi podría realizarse mediante una gran variedad de medios, que incluyen calentamiento de contacto, calentamiento de gas radiante, calentamiento infrarrojo, calentamiento por aire de convección o convección forzada, calentamiento por iniciación, calentamiento por microondas o combinaciones de estos.

Según la aplicación de uso final, el primer componente se puede formar en la geometría o configuración deseada o se puede usar en forma de láminas antes de la etapa de sobremoldeado de la composición de resina de sobremoldeado. El primer componente puede ser flexible, en cuyo caso se puede enrollar.

El proceso para elaborar un primer componente moldeado comprende, además, una etapa de moldeado del primer componente, esta etapa surge después de la etapa de impregnación. La etapa de moldeado del primer componente se puede realizar por moldeo por compresión, troquelado o cualquier técnica que use calor y/o presión; se prefiere el moldeo por compresión y el troquelado. Preferentemente, se aplica la presión con una prensa de moldeo hidráulica. Durante el moldeo por compresión o troquelado, el primer componente se precalienta hasta una temperatura mayor que la temperatura de fusión de la composición de resina de superficie y, preferentemente, mayor que la temperatura de fusión de la composición de resina de matriz por medios calentados y se transfiere a un medio de formado o de moldeo, tal como una prensa de moldeo que contiene un molde con una cavidad de la forma de la geometría final deseada con lo cual se le da la configuración deseada y, después, se retira de la prensa o del molde después de enfriarlo hasta una temperatura menor que la temperatura de fusión de la composición de resina de superficie y, preferentemente, menor que la temperatura de fusión de la composición de resina de matriz. Con el objetivo de mejorar aún más la adhesión entre la resina de sobremoldeado y la composición de resina de superficie, la superficie del primer componente podría ser una superficie texturada para aumentar la superficie relativa disponible para el sobremoldeado; la superficie texturada podría obtenerse durante la etapa de moldeo mediante el uso de una prensa o un molde con, por ejemplo, porosidades o muescas en su superficie.

Alternativamente, se puede usar un proceso de una etapa que comprende las etapas de formado y sobremoldeado del primer componente en una sola estación de .moldeo. Este proceso de una etapa evita la etapa de moldeo por compresión o troquelado del primer componente en un molde o prensa, evita la etapa opcional de precalentamiento y la transferencia del primer componente precalentado a la estación de moldeo. Durante este proceso de una etapa, el primer componente, es decir, la estructura compuesta, se calienta afuera, al lado o adentro de la estación de moldeo a una temperatura en la que el primer componente se puede conformar o formar durante la etapa de sobremoldeado. En este proceso de una etapa, la estación de moldeo comprende un molde con una cavidad en la forma de la geometría final deseada. Por lo tanto, la forma del primer componente se obtiene durante el sobremoldeado.

Las estructuras compuestas sobremoldeadas de conformidad con la invención ofrecen una estabilidad adecuada frente a los efectos perjudiciales de la exposición prolongada a la intemperie y una retención adecuada de las propiedades mecánicas en caso de exposición a altas temperaturas y, por lo tanto, pueden usarse en una amplia variedad de aplicaciones, tales como, por ejemplo-, como componentes para automóviles, camiones, aviones comerciales, aeroespaciales, ferroviarios y electrodomésticos, eguipos informáticos, dispositivos manuales, recreativos y deportivos, componentes estructurales para máquinas, componentes estructurales para edificios, componentes estructurales para equipos fotovoltaicos, componentes estructurales para energía eólica (por ejemplo, aspas) , o componentes estructurales para dispositivos mecánicos.

Los ejemplos de aplicaciones automotoras incluyen, pero no se limitan a, componentes de asientos y los marcos de los asientos, soportes de la tapa del motor, soportes del motor, brazos y soportes de suspensión, alojamiento para neumático de repuesto, refuerzo del chasis, paneles de piso, módulos del extremo frontal, marcos de columna de dirección, paneles de instrumentos, sistemas de puertas, paneles de carrocería (tales como paneles de carrocería horizontales y paneles de puertas), puertas traseras, estructuras de marcos de techo rígido, estructuras del marco superior convertible, estructuras de techo, cubiertas del motor, alojamiento para la transmisión y componentes de suministro de potencia, contenedores de aceite, cartuchos de alojamiento para la bolsa de aire, estructuras automotoras de impacto interior, soportes de apoyo para el motor, vigas transversales de automóvil, vigas del parachoques, vigas de seguridad para peatones, paredes cortafuego, estantes posteriores de paquetes, tabiques transversales del vehículo, recipientes a presión, tales como botellas de refrigerante y extintores de incendios y recipientes de aire comprimido para el sistema de frenos de camiones, combustión interna híbrida/eléctrica o bandejas para baterías de vehículo eléctrico, horquilla de suspensión automotora y palancas de control, enlace de estabilización de suspensión, muelles, ruedas de vehículos, palancas oscilantes para vehículos recreativos y motocicletas, guardabarros, marcos para techos y aletas de tanques .

Los ejemplos de electrodomésticos incluyen, pero no se limitan a, lavadoras, secadoras, refrigeradores, acondicionadores de aire, cubiertas de generadores de energía térmica y portátiles. Los ejemplos de recreación y deportes incluyen, pero no se limitan a, componentes de patines en línea, bates de béisbol, palos de hockey, fijadores para esquí y tablas para nieve, armazón y respaldos para mochilas y armazón de bicicletas. Los ejemplos de componentes estructurales para máquinas incluyen piezas eléctricas/electrónicas tales como, por ejemplo, cajas para dispositivos electrónicos de mano, computadoras.

Se hace constar que con relación a esta fecha, el mejor método conocido por la solicitante para llevar a la práctica la citada invención, es el que resulta claro de la presente descripción de la invención.

Claims

REIVINDICACIONES Habiéndose descrito la invención como antecede, se reclama como propiedad lo contenido en las siguientes reivindicaciones :

1. Una estructura compuesta sobremoldeada, caracterizada porque comprende: i) un primer componente que tiene una superficie con al menos una porción elaborada de una composición de resina de superficie y que comprende un material fibroso seleccionado de estructuras no tejidas, textiles, guatas fibrosas y combinaciones de estos; el material fibroso se impregna con una composición de resina de matriz, ii) un segundo componente que comprende una composición de resina de sobremoldeado, en donde el segundo componente se adhiere al primer componente en al menos una porción de la superficie del primer componente, y en donde la composición de resina de sobremoldeado se selecciona de composiciones de poliéster que comprenden a) una o más resinas' de poliéster y b) de o de aproximadamente 0.3 a o a aproximadamente 3 % en peso de al menos tres estabilizadores UV; en donde uno de los tres, como mínimo, estabilizadores UV es bl), otro es b2) y el otro es b3) ; los porcentajes en peso se basan en el peso total de la composición de poliéster.

2. El compuesto sobremoldeado de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porqué la composición de resina de matriz se elabora de una composición que comprende uno o más poliésteres termoplásticos o se selecciona de composiciones de poliéster que comprenden a), una o más resinas de poliéster y b) de o de aproximadamente 0.3 a o a aproximadamente 3 % en peso de al menos tres estabilizadores UV; en donde además uno de los tres, como mínimo, estabilizadores UV es bl), otro es b2) y el otro es b3); los porcentajes en peso se basan en el peso total de la composición de poliéster.

3. El compuesto sobremoldeado de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque la composición de resina de superficie se elabora de una composición que comprende uno o más poliésteres termoplásticos o se selecciona de composiciones de poliéster que comprenden a) una o más resinas de poliéster y b) de o de aproximadamente 0.3 a o a aproximadamente 3 % en peso de al menos tres estabilizadores UV; en donde además uno de los tres, como mínimo, estabilizadores UV es bl), otro .es b2) y el otro es b3) ; los porcentajes en peso se basan en el peso total de la composición de poliéster.

. La estructura compuesta sobremoldeada de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque el material fibroso comprende fibras de vidrio, fibras de carbono, fibras de aramida, fibras naturales o mezclas de estas.

5. La estructura compuesta sobremoldeada de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque la o las resinas de poliéster se seleccionan independientemente de poli (etilentereftalato) (PET, por sus siglas en inglés), poli ( trimetilen tereftalato) (PTT, por sus siglas en inglés), poli ( 1 , 4-butilen tereftalato) (PBT, por sus siglas en inglés), poli(etilen 2, 6-naftoato) (PEN, por sus siglas en inglés) y poli ( 1 , 4-ciclohexildimetilen tereftalato) (PCT, por sus siglas en inglés) y copolimeros y mezclas de estos.

6. El compuesto sobremoldeado de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque los tres, como mínimo, estabilizadores UV se seleccionan del grupo que consiste en bl) uno o más derivados de benzotriazol ; b2) uno o más derivados de triazina y/o derivados de pirimidina; y b3) uno o más derivados de amina impedida.

7. La estructura compuesta sobremoldeada de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque bl) es uno o más derivados de benzotriazol que están presentes en una cantidad de o de aproximadamente 0.01 a o a aproximadamente 2.98 % en peso, b2) es uno o más derivados de triazina y/o derivados de pirimidina que están presentes en una cantidad de o de aproximadamente 0.01 a o a aproximadamente 2.98 % en peso, y b3) es uno o más derivados de amina impedida que están presentes en una cantidad de o de aproximadamente 0.01 a o a aproximadamente 2.98 % en peso, siempre que la suma de bl) + b2) + b3) sea de o de aproximadamente 0,3 y de o de aproximadamente 3 % en péselos porcentajes en peso se basan en el peso total de la composición de poliéster.

8. La estructura - compuesta sobremoldeada de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque bl) es uno o más -derivados de benzotriazol con la siguiente fórmula (A) y combinaciones de esta: (A) en donde Ri es alquilo de C1- C12 ; alcoxi de Ci-C5; alcoxicarbonilo de C1-C5 ; cicloalquilo de Cs-C7; arilo de Cedo; o aralquilo; R3 es hidrógeno; alquilo de Ci-C5; alcoxi de C1-C5; halógeno; m es 1 o 2; cuando m=l, R2 es hidrógeno; alquilo no sustituido o sustituido con fenilo de C1-C12 ; o arilo de C6-C10 ; cuando m=2, R2 es un enlace directo entre los grupos fenilo; o — (CH2)p—; y p es de 1 a 3.

9. La estructura compuesta sobremoldeada de conformidad con la reivindicación 8, caracterizada porque bl) es 2, 21 -metilenbis (6- (2H-benzotriazol-2-il) -4-1, 1, 3, 3-tetrametilbutil) -fenol o tiene la siguiente fórmula (C) : (C)

10. La estructura compuesta sobremoldeada de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque b2) es uno o más derivados de triazina y/o derivados de pirimidina con la siguiente fórmula (D) y combinaciones de esta: en donde Y es N (derivado de triazina) o CH (derivado de pirimidina) ; y en donde además R4, R5, R6, R7, R8, R9, R10 y Ru se seleccionan independientemente del grupo que consiste en hidrógeno, alquilo, cicloalquilo, halógeno, - haloalquilo, alcoxi, alquileno, arilo, alquil-arilo, o una combinación de estos .

11. La estructura compuesta sobremoldeada de conformidad con la reivindicación 10, caracterizada porque b2) es 2- (4 , 6-difenil-1, 3, 5-triazin-2-il ) -5-hexiloxi-fenol o tiene la siguiente fórmula (F) :

12. La estructura compuesta sobremoldeada de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque b3) es uno o más derivados de amina impedida con las siguientes fórmulas (G) y combinaciones de estos: (G) en donde porque !½, R13, Ri R15 y ¾ 6 se seleccionan independientemente del grupo que consiste en hidrógeno, grupos éter, grupos éster, grupos amina, grupos amida, grupos alquilo, grupos alquenilo, grupos alquinilo, grupos aralquilo, grupos cicloalquilo, grupos arilo o una combinación de estos.

13. La estructura compuesta sobremoldeada de conformidad con la reivindicación 14, caracterizada porque b3) es un oligómero de N- (2-hidroxietil) -2 , 2, 6, 6-tetrametil-4-piperidinol y ácido succinico.

14. La estructura compuesta sobremoldeada de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque: bl) es 2, 2 ' -metileribis ( 6- (2H-benzotriazol-2-il) -4-1, 1, 3, 3-tetrametilbutil ) -fenol o tiene la siguiente fórmula (E) :' (E) b2) es 2- ( 4 , ß-difenil-1 , 3 , 5-triazin-2-il ) -5-hexiloxi-fenol tiene la siguiente fórmula (H) : (H) y b3) es un oligómero de N- (2-hidroxietil) -2 , 2 , 6, 6-tetrametil-4-piperidinol y ácido succínico.

15. La estructura compuesta sobremoldeada de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque tiene la forma de componentes para automóviles, camiones, aviones comerciales, aeroespaciales , ferroviarios, electrodomésticos, equipos informáticos, dispositivos manuales, recreativos y deportivos, componentes estructurales para máquinas, componentes estructurales para edificios, componentes estructurales para equipos fotovoltaicos o componentes estructurales para energía eólica, o componentes estructurales para dispositivos mecánicos.