MX2013000947A - Estructuras compuestas de poliamida y procesos para prepararlas. - Google Patents

Estructuras compuestas de poliamida y procesos para prepararlas.

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Abstract

La presente invención se refiere a estructuras compuestas y estructuras sobremoldeadas que comprenden un material fibroso, una composición de resma de matriz y una porción de su superficie elaborada con una composición de resma de superficie, en donde las composiciones se eligen de composiciones que comprenden una o más poliamidas y una o más poliolefinas funcionalizadas.

Description

ESTRUCTURAS COMPUESTAS DE POLIAMIDA Y PROCESOS PARA PREPARARLAS CAMPO DE LA INVENCIÓN La presente invención se refiere al campo de estructuras compuestas de poliamida adecuadas para sobremoldear una composición de resina de sobremoldeado en al menos una porción de la superficie, a estructuras compuestas sobremoldeadas y a procesos para prepararlas .
ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN Con el objetivo de reemplazar las piezas metálicas para reducir el peso y el costo, y a la vez 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 las piezas estructurales en aplicaciones automotoras y REF: 236847 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 a base de materiales termoplásticos ofrecen diversas ventajas en comparación con las estructuras compuestas a base de materiales termoestables, tales como, por ejemplo, el hecho de que puedan formarse posteriormente o reprocesarse mediante la aplicación de calor y presión, de que se requiera poco tiempo para fabricar las estructuras compuestas debido a que no se necesita ninguna etapa de curado y debido a su alto potencial para el reciclado. De hecho, durante el procesamiento de termoplásticos no se requiere la reacción química que toma mucho tiempo, que consiste en el reticulado de las resinas termoendurecibles (curado) . Entre las resinas termoplásticas, las poliamidas son particularmente adecuadas para fabricar estructuras compuestas.
Se prefiere usar composiciones de poliamida termoplástica en una amplia variedad de aplicaciones que incluyen aplicaciones de vehículos motorizados; partes para recreación y deportes accesorios para el hogar, partes eléctricas/electrónicas; equipos de alimentación de energía; y construcciones o dispositivos mecánicos debido a sus propiedades mecánicas adecuadas, resistencia al calor, resistencia al impacto y resistencia a las sustancias químicas y porque pueden moldearse convenientemente y flexiblemente en diversos artículos de distintos grados de complejidad y cantidad de partes.
Los ejemplos de estructuras compuestas basadas en poliamidas termoplásticas se describen en la solicitud de patente de los Estados Unidos núm. 2008/0176090. Se dice que las estructuras compuestas descritas tienen propiedades mecánicas adecuadas y una apariencia de superficie uniforme.
La patente de los Estados Unidos núm. 4,255,219 describe un material de láminas termoplásticas útil para formar compuestos . El material de láminas termoplásticas descrito está fabricado de poliamida 6 y un ácido carboxílico dibásico o anhídrido o ásteres de este y por lo menos un protector de refuerzo de largas fibras de vidrio integradas dentro de este .
Para fabricar estructuras compuestas integradas e incrementar el rendimiento de los polímeros para el menor peso del artículo, se prefiere, frecuentemente, "sobremoldear" una o más piezas fabricadas de un polímero en una porción o en 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 . Se desea que las composiciones poliméricas usadas para impregnar el material fibroso (es decir, la composición polimérica de matriz) y las composiciones poliméricas usadas para sobremoldear el material fibroso impregnado (es decir, la composición polimérica de sobremoldeado) exhiban buenas propiedades de adhesión entre sí, una estabilidad dimensional extremadamente adecuada y que conserven sus propiedades mecánicas en caso de condiciones adversas de tal manera que la estructura compuesta esté protegida bajo condiciones operativas y, por lo tanto, tenga una mayor vida útil.
Desafortunadamente, las composiciones de poliamida convencionales que se usan para impregnar una o más capas con refuerzo fibroso y para sobremoldear una o más capas fibrosas impregnadas pueden presentar poca adhesión entre el polímero sobremoldeado y la superficie del componente que comprende el material reforzado con fibra. La poca adhesión puede producir la formación de grietas en la interfase de los artículos sobremoldeados y esto, a su vez, produce el envejecimiento prematuro y problemas relacionados con la deslaminación y el deterioro del artículo con el uso y el tiempo. Una práctica convencional para resolver la poca adhesión entre el polímero sobremoldeado y la superficie del componente que comprende el material reforzado con fibra, consiste en precalentar el componente que comprende el material reforzado con fibra hasta una temperatura próxima, pero menor que la temperatura de fusión de la matriz polimérica antes de la etapa de sobremoldeado y, después, transferir rápidamente la estructura calentada para el sobremoldeado. Sin embargo, esa etapa de precalentamiento puede ser crítica debido a la degradación térmica potencial de la estructura y la transferencia para sobremoldeado puede complicarse en lo que respecta a los medios y costos de automatización.
Para resolver la poca adhesión entre el polímero sobremoldeado y la superficie del componente que comprende el material reforzado con fibra, la publicación de solicitud de patente internacional núm. WO 2007/149300 y la solicitud de patente de los EE. UU. núm. 2008/0176090 describen el uso de un adhesivo de coextrusión entre la parte sobremoldeada y el componente que comprende el material reforzado con fibra.
La publicación de solicitud de patente internacional núm. WO 2007/149300 describe un artículo compuesto de poliamida semiaromática que comprende un componente con un material reforzado con fibra que comprende una composición de matriz de poliamida, un componente sobremoldeado que comprende una composición de poliamida y un adhesivo de coextrusión opcional entre estos, en donde al menos una de las composiciones de poliamida es una composición de poliamida semiaromática . La publicación de solicitud de patente de los Estados Unidos núm. 2008/0176090 describe estructuras compuestas que comprenden una parte moldeada que comprende un material reforzado con fibra que comprende una matriz de poliamida y/o poliéster y una película polimérica termoplástica que forma una superficie de la estructura compuesta. Con el fin de mejorar la adhesión de la película a la superficie de la parte moldeada, la película polimérica termoplástica puede ser una película multicapa que comprende un adhesivo de coextrusión.
Si bien el uso de un adhesivo de coextrusión entre la superficie de la estructura compuesta y la resina de sobremoldeado mejora la adhesión,- la adición de un adhesivo de coextrusión implica la incorporación de una etapa adicional en el proceso de sobremoldeado con pérdida de productividad. Además, el adhesivo de coextrusión puede estar expuesto a degradación térmica en las condiciones del proceso de fabricación o el proceso puede estar limitado a una temperatura menor debido a la presencia del adhesivo.
Existe la necesidad de una estructura compuesta adecuada para sobremoldear una resina de sobremoldeado de modo que la estructura compuesta sobremoldeada exhiba una adhesión adecuada entre la superficie del compuesto y la resina de sobremoldeado sin la inclusión de un adhesivo de coextrusión. BREVE DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN Sorprendentemente, se ha encontrado que los problemas mencionados anteriormente pueden resolverse por medio de estructuras compuestas que tienen una superficie y que son adecuadas para sobremoldear una composición de resina en al menos una porción de la superficie, en donde al menos una porción de la superficie está elaborada con una composición de resina de superficie y comprende un material fibroso seleccionado del grupo que consiste en estructuras no tejidas, textiles, guatas fibrosas y combinaciones de estos; ese material fibroso está impregnado con una composición de resina de matriz, en donde la composición de resina de matriz y la composición de sobremoldeado son iguales o diferentes y comprenden una o más poliamidas, y en donde la composición de resina de superficie se elige a partir de composiciones termoplásticas que comprenden a) una o más poliamidas; y b) de 1 o aproximadamente 1 a 30 o aproximadamente 30 % en peso de una o más poliolefinas funcionalizadas ; los porcentajes en peso están basados en el peso total de la composición termoplástica .
DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN Definiciones Las siguientes definiciones se usarán para interpretar el significado de los términos considerados en la descripción d y mencionados en las reivindicaciones.
Como se usa en la presente descripción, el artículo "un/uno/una" indica uno, así como también más de uno, y no necesariamente limita el significado del sustantivo relacionado al singular.
Como se usa en la presente descripción, los términos "aproximadamente" y "en o aproximadamente" significan que la cantidad o 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.
ESTRUCTURAS COMPUESTAS Las estructuras compuestas descritas en la presente descripción comprenden un material fibroso impregnado con una composición de resina de matriz, y la estructura compuesta es particularmente adecuada para sobremoldear una composición de resina de sobremoldeado en al menos una porción de su superficie. Al menos una porción de la superficie de la estructura compuesta se elabora con una composición de resina de superficie.
Material fibroso Para los fines de 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 sustancialmente rodeado por la composición de resina de matriz. Para los fines de la presente descripción, 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, por lo general, es redonda .
El material fibroso puede estar en cualquier forma adecuada conocida para aquellos con experiencia en la técnica. Preferentemente, el material fibroso se selecciona del grupo que consiste en 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, fibras cortadas y continuas que pueden estar en forma de un protector, un protector cosido 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 adecuados pueden ser 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 y las_ propiedades mecánicas requeridas se puede usar más de un material fibroso, ya sea con uno o más de los mismos materiales fibrosos o una combinación de materiales fibrosos diferentes, es decir, la estructura compuesta descrita en la presente descripción 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 cómo, por ejemplo, un protector aleatorio plano colocado como capa central y uno o más materiales fibrosos tejidos continuos colocados como capas externas. Tal combinación permite mejorar el procesamiento y la homogeneidad de la estructura compuesta y, por lo tanto, mejoran las propiedades mecánicas. El material fibroso puede ser 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 poliamida de superficie.
Preferentemente, el material fibroso se elabora de 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 se elabora de fibras de vidrio, fibras de carbono, fibras de aramida, fibras naturales o mezclas de estas; y aun con mayor preferencia, el material fibroso se elabora de fibras de vidrio, fibras de carbono y fibras de aramida o combinaciones de estas. 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, una estructura compuesta 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 entre 8 y 30 pm y, preferentemente, con un diámetro entre 10 y 24 m.
El material fibroso puede ser una mezcla de un material termoplástico y los materiales descritos anteriormente. Por ejemplo, el material fibroso puede estar en forma de hilos combinados o tejidos en conjunto o de un material fibroso impregnado con un polvo elaborado del material termoplástico adecuado para procesarlo posteriormente en formas tejidas o no tejidas o una mezcla para usar como un material unidireccional .
Preferentemente, la relación entre el material fibroso y los materiales poliméricos, es decir, la combinación de la composición de resina de matriz y la composición de resina de superficie es de al menos 30 % y, con mayor preferencia, de 40 a 80 %; el porcentaje es un porcentaje de volumen basado en el volumen total de la estructura compuesta.
Composiciones de resina de superficie La composición de resina de superficie se elige de las composiciones termoplásticas que comprenden a) una o más poliamidas; y b) de 1 o de aproximadamente 1 a 30 o aproximadamente 30 % en peso de una o más poliolefinas funcionalizadas; los porcentajes en peso están basados en el peso total de la composición termoplástica. Según las aplicaciones de uso final y el rendimiento deseado, la o las poliamidas se seleccionan de poliamidas alif ticas, poliamidas semiaromáticas y combinaciones de estas.
Las poliamidas son productos de condensación de uno o más ácidos dicarboxílicos y una o más diaminas, y/o uno o más ácidos aminocarboxílieos , y/o productos de polimerización por apertura de anillo de una o más lactamas cíclicas. Preferentemente, la o las poliamidas se seleccionan del grupo que consiste en poliamidas completamente alif ticas, poliamidas semiaromáticas y mezclas de estas. Se prefieren las poliamidas semiaromáticas.
El término "semiaromáticas" se refiere a las poliamidas que comprenden por lo menos algunos monómeros que contienen grupos aromáticos, en comparación con poliamidas "completamente alifáticas" que se refiere a las poliamidas que comprenden monómero(s) de ácidos carboxílicos alifáticos y monómero(s) de diamina alifáticas.
Las poliamidas semiaromáticas pueden derivarse de uno o más componentes de ácido carboxílico alifático y componentes de diamina aromática. Por ejemplo, la m-xililendiamina y p-xililendiamina pueden derivarse de uno o más componentes de ácido carboxílico aromático y uno o más componentes de diamina o pueden derivarse de componentes de ácido carboxílico y componentes de diamina.
Preferentemente, las poliamidas semiaromáticas se forman de uno o más componentes de ácidos carboxílicos aromáticos y uno o más componentes de diamina. El o los ácidos carboxílicos aromáticos pueden ser ácido tereftálico o mezclas de ácido tereftálico y otro u otros ácidos carboxílicos tales como ácido isoftálico, ácido itálico sustituido tal como, por ejemplo, ácido 2-metiltereftálico e isómeros sustituidos o no sustituidos de ácido naftalendicarboxílico, en donde el componente de ácidos carboxílicos contiene por lo menos 55 % en mol de ácido tereftálico (el % en mol se basa en la mezcla de ácidos carboxílicos) . Preferentemente, el o los ácidos carboxílicos aromáticos se seleccionan de ácido tereftálico, ácido isoftálico y mezclas de estos y, con mayor preferencia, el o los ácidos carboxílicos son mezclas de ácido tereftálico y ácido isoftálico, en donde la mezcla contiene por lo menos 55 % en mol de ácido tereftálico. Con mayor preferencia, el o los ácidos carboxilicos son 100 % ácido tereftálico.
Además, el o los ácidos carboxilicos pueden mezclarse con uno o más ácidos carboxilicos alifáticos, tal como ácido adípico; ácido pimélico; ácido subérico; ácido azelaico; ácido sebácico y ácido dodecanodioico, entre los cuales se prefiere el ácido adípico. Con mayor preferencia, la mezcla de ácido tereftálico y ácido adípico comprendida en la o las mezclas de ácidos carboxilicos de la poliamida semiaromática contiene al menos 55 % en mol de ácido tereftálico. La o las poliamidas semiaromáticas descritas en la presente descripción comprenden una o más diaminas que pueden seleccionarse de diaminas que tienen cuatro o más átomos de carbono que incluyen, pero no se limitan a, tetrametilendiamina, hexametilendiamina, octametilendiamina, decametilendiamina, 2-metilpentametilendiamina, 2-etiltetrametilendiamina, 2-metiloctametilendiamina; trimetilhexametilendiamina, bis (p-aminociclohexil)metano; y/o mezclas de estas. Preferentemente, la o las diaminas de las poliamidas semiaromáticas descritas en la presente descripción se seleccionan de hexametilendiamina, 2-metilpentametilendiamina y mezclas de estas y, con mayor preferencia, la o las diaminas de las poliamidas semiaromáticas descritas en la presente . descripción se seleccionan de hexametilendiamina y mezclas de hexametilendiamina y 2-metilpentametilendiaraina, en donde la mezcla contiene al menos 50 % en mol de hexametilendiamina (el % en mol se basa en la mezcla de diaminas) . Los ejemplos de poliamidas semiaromáticas útiles en las composiciones descritas en la presente descripción están disponibles con la marca comercial Zytel® HTN de E. I. du Pont de Nemours and Company, Wilmington, Delaware.
Las poliamidas completamente alifáticas son homopolímeros, copolímeros o terpolímeros formados de monómeros alif ticos y alicíclicos, tales como diaminas, ácidos dicarboxílieos , lactamas, ácidos aminocarboxílieos y sus equivalentes reactivos. Las poliamidas completamente alifáticas consisten, preferentemente, en unidades de repetición alifáticas derivadas de monómeros seleccionados de uno o más grupos que consisten en: i) ácidos dicarboxílicos alifáticos que tienen de 6 a 20 átomos de carbono y diaminas alifáticas que tienen de 4 a 20 átomos de carbono; y ii) lactamas y/o ácidos aminocarboxílieos que tienen de 4 a 20 átomos de carbono.
Como se usa en la presente descripción, el término "poliamida completamente alifática" se refiere, además, a copolímeros derivados de dos o más de tales monómeros y combinaciones de dos o más poliamidas completamente alifáticas .
Los ácidos dicarboxílicos alifáticos adecuados que tienen de 6 a 20 átomos de carbono incluyen, pero no se limitan a, ácido adípico (C6) , ácido pimélico (C7) , ácido subérico (C8) , ácido acelaico (C9) , ácido decanodioico (CIO) , ácido undecanodioico (Cll) , ácido dodecanodioico (C12) , ácido tridecanodioico (C13) , ácido tetradecanodioico (C14) y ácido pentadecanodioico (C15) , ácido hexadecanoico (C16) , ácido octadecanoico (C18) y ácido eicosanoico (C20) .
Las diaminas alifáticas adecuadas que tienen de 4 a 20 átomos de carbono incluyen tetrametilendiamina, hexametilendiamina, octametilendiamina, nonametilendiamina, decametilendiamina, dodecametilendiamina, 2-metilpentametilendiamina, 2-etiltetrametilendiamina, 2-metiloctametilendiamina, trimetilhexametilendiamina y bis (p-aminociclohexil) metano .
Las lactamas adecuadas son caprolactama y laurolactama. Las poliamidas completamente alifáticas preferidas incluyen PA46, PA6 ; PA66; PA610; PA612; PA613; PA614; PA 615; PA616; PA10; PA11; PA 12; PA1010; PA1012; PA1013; PA1014; PA1210; PA1212; PA1213; 1214 y copolímeros y mezclas de estas. Más ejemplos preferidos de poliamidas completamente alifáticas en la composición de resina de matriz y/o composición de resina de superficie y/o composición de resina de sobremoldeado descritas en la presente descripción son PA66 (poli (hexametilenadipamida) , PA612 (poli (hexametilen dodecanoamida) y combinaciones de estas y están disponibles con la marca comercial Zytel® de E. I. du Pont de Nemours and Company, Wilmington, Delaware.
Los ejemplos de una combinación tal como se describió anteriormente incluyen composiciones que comprenden a) una o más poliamidas semiaromáticas (A) que contienen unidades de repetición derivadas de ácidos dicarboxílicos aromáticos y diaminas alifáticas tales como aquellas descritas anteriormente y b) una o más poliamidas completamente alifáticas (B) seleccionadas del grupo que consiste en poliamidas que contienen unidades de repetición derivadas de ácidos dicarboxílicos alifáticos y diaminas alifáticas, poliamidas que contienen unidades de repetición derivadas de ácidos aminocarboxílicos alifáticos y poliamidas derivadas de lactamas tales como aquellas descritas anteriormente. Cuando se usa una combinación, la o las poliamidas semiaromáticas descritas anteriormente (A) y una o más poliamidas completamente alifáticas (B) se usan, preferentemente, en una relación en peso (A:B) de aproximadamente 99:1 a aproximadamente 5:95 y, con mayor preferencia, de aproximadamente 97:3 a aproximadamente 50:50.
De conformidad con una modalidad de la invención, la composición de resina de superficie se elige de composiciones termoplásticas que comprenden a) una combinación de una o más poliamidas semiaromáticas y una o más poliamidas completamente alifáticas, preferentemente, una combinación que comprende una poliamida (PA) semiaromática elaborada de ácido tereftálico y 1, 6-hexametilendiamina (HMD) y 2-metilpentametilendiamina (MPMD) y una poliamida elaborada de ácido adípico y 1 , 6-hexametilendiamina (PA6,6); y b) de 1 o aproximadamente 1 a 30 o aproximadamente 30 % en peso de una o más poliolefinas funcionalizadas; los porcentajes en peso están basados en el peso total de la composición termoplástica .
En unidades de repetición que comprenden una diamina y un ácido dicarboxílico, la diamina se designa primero. Las unidades de repetición derivadas de otros aminoácidos o lactamas se designan como números únicos que designan el número de átomos de carbono. La siguiente lista ilustra las abreviaturas usadas para identificar monómeros y unidades de repetición en las poliamidas (PA) : HMD Hexametilendiamina (o 6 cuando se usa en combinación con un diácido) AA Ácido adípico DMD Decametilendiamina DDMD Dodecametilendiamina TMD Tetrametilendiamina 46 Unidad de repetición polimérica formada a partir de TMD y AA 6 Unidad de repetición polimérica formada a partir de e -caprolactama 66 Unidad de repetición polimérica formada a partir de HMD y AA 610 Unidad de repetición polimérica formada a partir de HMD y ácido decanodioico 612 Unidad de repetición polimérica formada a partir de HMD y ácido dodecanodioico 613 Unidad de repetición polimérica formada a partir de HMD y ácido tridecanodioico 614 Unidad de repetición polimérica formada a partir de HMD y ácido tetradecanodioico 615 Unidad de repetición polimérica formada a partir de HMD y ácido pentadecanodioico 616 Unidad de repetición polimérica formada a partir de HMD y ácido hexadecanoico 10 Unidad de repetición polimérica formada a partir de ácido 10-aminodecanoico 1010 Unidad de repetición polimérica formada a partir de DMD y ácido decanodioico 1012 Unidad de repetición polimérica formada a partir de DMD y ácido dodecanodioico 1013 Unidad de repetición polimérica formada a partir de DMD y ácido tridecanodioico 1014 Unidad de repetición polimérica formada a partir de DMD y ácido tetradecanodioico 11 Unidad de repetición polimérica formada a partir de ácido 11-aminoundecanoico 12 Unidad de repetición polimérica formada a partir de ácido 12 -aminododecanoico 1210 Unidad de repetición polimérica formada a partir de DDMD y ácido decanodioico 1212 Unidad de repetición polimérica formada a partir de DDMD y ácido dodecanodioico 1213 Unidad de repetición polimérica formada a partir de DDMD y ácido tridecanodioico 1214 Unidad de repetición polimérica formada a partir de DDMD y ácido tetradecanodioico Poliolefinas funcionalizadas Las composiciones termoplásticas descritas en la presente descripción comprenden de 1 o aproximadamente 1 a 30 o aproximadamente 30 % en peso de una o más poliolefinas funcionalizadas, preferentemente, de 5 o aproximadamente 5 a 25 o aproximadamente 25 % en peso; los porcentajes en peso están basados en el peso total de la composición termoplástica . El término "poliolefina funcionalizada" se refiere a una poliolefina sustituida con alquilcarboxilo, que es una poliolefina que tiene porciones carboxílicas unidas a ella, ya sea en la cadena principal de la poliolefina propiamente mencionado o en cadenas secundarias . El término "porción carboxílica" se refiere a grupos carboxílieos, tales como ácidos carboxílieos, éster del ácido carboxílico, anhídridos de ácido carboxílico y sales de ácido carboxílico.
La o las poliolefinas funeionalizadas se seleccionan, preferentemente, de poliolefinas injertadas, copolímeros de ácido etilénico, ionómeros, copolímeros de epóxido de etileno y mezclas de estos.
Las poliolefinas funcionalizadas pueden prepararse por síntesis directa o por injerto. Un ejemplo de síntesis directa es la polimerización de etileno y/o al menos una alfa-olefina con al menos un monómero etilénicamente insaturado que tiene una porción carboxílica. Un ejemplo de un proceso de injerto es la adición de al menos un monómero etilénicamente insaturado que tiene al menos una porción carboxílica en la cadena principal de una poliolefina. Los monómeros etilénicamente insaturados que tienen al menos una porción carboxílica pueden ser, por ejemplo, ácidos mono, di o policarboxílieos y/ó sus derivados que incluyen ésteres, anhídridos, sales, amidas, imidas y similares.
Los monómeros etilénicamente insaturados adecuados incluyen ácido metacrílico; ácido acrílico; ácido etacrilico; metacrilato de glicidilo; 2-hidroxietilacrilato; 2-hidroxietilmetacrilato; acrilato de butilo; acrilato de n-butilo; maleato de dietilo; maleato de monoetilo; maleato de di-n-butilo; anhídrido maleico; ácido maleico; ácido fumárico; maleato mono y disódico; acrilamida; metacrilato de glicidilo; fumarato de dimetilo; ácido crotónico, ácido itacónico, anhídrido itacónico; anhídrido tetrahidroftálico; monoésteres de estos ácidos dicarboxílieos ; anhídrido dodecenil succínico; 5-norborneno-2 , 3-anhídrido; anhídrido nádico (anhídrido de 3 , 6-endometilen-l , 2 , 3 , 6-tetrahidroftálico) ; anhídrido metil nádico; y similares.
Los agentes de injerto de poliolefinas injertadas, es decir, al menos un monómero que tiene al menos una porción carboxílica, están presentes en la o las poliolefinas funcionalizadas en una cantidad de 0.05 o aproximadamente 0.05 a 6 o aproximadamente 6 por ciento en peso, preferentemente, de 0.1 o aproximadamente 0.1 a 2.0 o aproximadamente 2.0 por ciento en peso; los porcentajes en peso están basados en el peso total de la o las poliolefinas funcionalizadas. Las poliolefinas injertadas se derivan, preferentemente, mediante el injerto de al menos un monómero que tiene al menos una porción carboxílica en una poliolefina, una alfa-olefina de etileno o un copolímero derivado de al menos una alfa-olefina y un dieno. Preferentemente, la o las poliolefinas injertadas se seleccionan del grupo que consiste en polietilenos injertados, polipropilenos injertados, copolímeros de alfa- olefina y etileno injertados, copolímeros injertados derivados de al menos una alfa-olefina y un dieno y mezclas de estos. Con mayor preferencia, la o las poliolefinas funcionalizadas se seleccionan del grupo que consiste en poliolefinas injertadas de anhídrido maleico seleccionadas de polietilenos injertados con anhídrido maleico, polipropilenos injertados con anhídrido maleico, copolímeros de etileno y alfa-olefina injertados con anhídrido maleico, copolímeros injertados con anhídrido maleico derivados de al menos una alfa-olefina y un dieno y mezclas de estos. Los polietilenos usados para preparar polietileno injertado con anhídrido maleico (MAH-g-PE) son resinas de polietileno comercialmente disponibles seleccionadas de HDPE (densidad mayor que 0.94 g/cm3) , LLDPE (densidad de 0.915 - 0.925 g/cm3) o LDPE (densidad de 0.91 - 0.94 g/cm3). Los polipropilenos usados para preparar polipropileno injertado con anhídrido maleico (MAH-g-PP) son las resinas de polipropileno de copolímeros u homopolímeros comercialmente disponibles.
Los copolímeros de etileno y alfa-olefina comprenden etileno y una o más alf -olefinas , preferentemente, la o las alfa-olefinas que tienen 3-12 átomos de carbono. Los ejemplos de alfa-olefinas incluyen, pero no se limitan a, propileno, 1-buteno, 1-penteno, 1-hexeno-l, 4-metil 1-penteno, 1-hepteno, 1-octeno, 1-noneno, 1-deceno, 1-undeceno y 1-dodeceno. Preferentemente, el copolímero de etileno y alfa-olefina comprende de 20 o aproximadamente 20 a 95 o aproximadamente 96 por ciento en peso de etileno y, con mayor preferencia, de 25 o aproximadamente 25 a 85 o aproximadamente 85 por ciento en peso; y de 4 o aproximadamente 4 a 80 o aproximadamente 80 por ciento en peso de la o las alfa-olefinas y, con mayor preferencia, de 15 o aproximadamente 15 a 75 o aproximadamente 75 por ciento en peso; los porcentajes en peso están basados en el peso total de los copolímeros de etileno y alfa-olefinas . Los copolímeros de etileno y alfa-olefinas preferidos son los copolímeros de etileno-propileno y copolímeros de etileno-octeno. Los copolímeros derivados de al menos una alfa-olefina y un dieno se derivan, preferentemente, de alfa-olefinas que tienen, preferentemente, 3-8 átomos de carbono. Los copolímeros preferidos derivados de al menos una alfa-olefina y un dieno son elastómeros de etileno, propileno, dieno. El término "elastómeros de etileno-propileno-dieno (EPDM) " se refiere a cualquier elastómero que es un terpolímero de etileno, al menos una alfa-olefina y un dieno no conjugado copolimerizable, tal como norbornadieno, 5-etilideno-2-norborneno, diciclopentadieno, 1, 4-hexadieno y similares. Cuando un elastómero de etileno-propileno-dieno está comprendido en la composición de resina descrita en la presente descripción, el polímero de etileno-propileno-dieno comprende, preferentemente, de 50 o aproximadamente 50 a 80 o aproximadamente 80 por ciento en peso de etileno, de 10 o aproximadamente 10 a 50 o aproximadamente 50 por ciento en peso de propileno y de 0.5 o aproximadamente 0.5 a 10 o aproximadamente 10 por ciento en peso de al menos un dieno; los porcentajes en peso están basados en el peso total del elastómero de etileno-propileno-dieno .
Los copolímeros de etileno y ácido son copolímeros de etileno termoplástico que comprenden unidades de repetición derivadas de etileno y uno o más ácidos a, ß-carboxílieos etilénicamente insaturados que comprenden de 3 a 8 átomos de carbono. Los copolímeros de etileno y ácido pueden contener, opcionalmente, un tercer monómero de reblandecimiento. Este monómero "de reblandecimiento" reduce la cristalinidad del copolímero de etileno y ácido. Por lo tanto, los copolímeros de etileno y ácido pueden describirse como copolímeros de E/X/Y, en donde E es una olefina, tal como etileno, X es un ácido , ß-carboxílico etilénicamente insaturado y Y representa unidades copolimerizadas del comonómero de reblandecimiento (por ejemplo, acrilatos de alquilo y metacrilatos de alquilo, en donde los grupos alquilo tienen de 1 a 8 átomos de carbono) . La cantidad de X en el copolímero de etileno y ácido es de 1 o aproximadamente 1 a 35 o aproximadamente 35 % en peso y la cantidad de Y es de 0 a aproximadamente 59 % en peso; el porcentaje en peso está basado en el peso total del copolímero de ácido de etileno.
Los ejemplos preferidos de copolímeros de etileno y ácido son los copolímeros de etileno y ácido acrílico y etileno y ácido metacrílico; se prefiere, especialmente, los copolímeros de etileno y ácido metacrílico.
Los ionómeros son resinas termoplásticas que contienen iones metálicos además de la cadena principal orgánica del polímero. Los ionómeros son copolímeros iónicos de etileno con ácido a, ß-carboxílico insaturado parcialmente neutralizado (de 3 a 99.9 %) seleccionado del grupo que consiste en ácido acrílico (AA) , ácido metacrílico (MAA) , ácido maleico, ácido fumárico, ácido itacónico y semiésteres de ácido maleico, monoetiléster del ácido maleico (MAME) , ácido fumárico y ácido itacónico.
Los ionómeros pueden comprender, opcionalmente, un comonómero de reblandecimiento de la fórmula (A) : (A) en donde R se selecciona del grupo que consiste en n-propilo, n-pentilo, n-hexilo, n-heptilo, n-octilo, n-nonilo, 2-etilhexilo, 2-metoxietilo, 2-etoxietilo, 3 -metoxipropilo, 3-etoxipropilo y 3-metoxibutilo.
Generalmente, los ionómeros pueden describirse como copolímeros de E/X/Y, en donde E es una olefina tal como etileno, X es un ácido a, ß-carboxílico insaturado seleccionado del grupo que consiste en ácido acrílico (AA) , ácido metacrílico (MAA) , ácido raaleico, ácido fumárico, ácido itacónico y semiésteres de ácido maleico, monoetiléster de ácido maleico (MAME) , ácido fumárico y ácido itacónico; y en donde Y es un comonómero de reblandecimiento de la fórmula (A) , en donde X es de 1 o aproximadamente 1 % en peso a 20 o aproximadamente 20 % en peso del copolímero de E/X/Y y Y puede estar presente en una cantidad de aproximadamente 0 a aproximadamente 50 % en peso del copolímero de E/X/Y, en donde las funcionalidades del ácido carboxílico están neutralizadas al menos parcialmente. Preferentemente, las funcionalidades del ácido .carboxílico están neutralizadas al menos parcialmente y los copolímeros de E/X/Y tienen de 3 o aproximadamente 3 a 90 o aproximadamente 90 %, con mayor preferencia, de 35 o , aproximadamente 35 a 70 o aproximadamente 70 %, de las funcionalidades de ácido carboxílico neutralizadas. Preferentemente, las funcionalidades del ácido carboxílico están neutralizadas al menos parcialmente por uno o más iones metálicos seleccionados de los grupos la, lia, Ilb, Illa, IVa, VIb y VIII de la tabla periódica de los elementos, con mayor preferencia, por uno o más iones metálicos seleccionados de metales alcalinos como litio, sodio o potasio o metales de transición como manganeso y zinc, y aún con mayor preferencia, por uno o más iones metálicos seleccionados de sodio, potasio, zinc, calcio y magnesio.
Los ionómeros adecuados pueden prepararse a partir de los copolímeros de etileno y ácido descritos anteriormente. Los ionómeros adecuados para usar en la presente invención están disponibles comercialmente con la marca registrada Surlyn® de E. I. du Pont de Nemours and Company, Wilmington, Delaware .
Los copolímeros de etileno y epóxxdo son los copolímeros de etileno funcionalizados con grupos epoxi; "funcionalizado", significa que los grupos están injertados y/o copolimerizados con funcionalidades orgánicas. Los ejemplos de epóxidos usados para funcionalizar copolímeros son los epóxidos insaturados que comprenden de cuatro a once átomos de carbono, tales como (met) acrilato de glicidilo, éter alil glicidílico, éter vinil glicidílico e itaconato de glicidilo, de los cuales se prefieren, particularmente, los (met) acrilatos de glicidilo (GMA) . Los copolímeros de etileno y epóxido contienen, preferentemente, de 0.05 a 15 % en peso de grupos epoxi; el porcentaje en peso está basado en el peso total del copolímero de etileno y epóxido. Preferentemente, los epóxidos usados para funcionalizar los copolímeros de etileno son los (met) acrilatos de glicidilo. El copolímero de etileno/ (met) acrilato de glicidilo puede contener, además, unidades copolimerizadas de un (met) acrilato de alquilo que tiene de uno a seis átomos de carbono y una -olefina que tiene 1 - 8 átomos de carbono. Los (met) acrilatos de alquilo representativos incluyen (met) acrilato de metilo, (met) acrilato de etilo, (met) acrilato de propilo, (met) acrilato de butilo, (met) acrilato de isobutilo, (met) acrilato de hexilo o combinaciones de dos o más de estos. Se destacan el acrilato de etilo y el acrilato de butilo.
Preferentemente, la o las poliolefinas funcionalizadas se seleccionan de poliolefinas injertadas de anhídrido maleico, copolímeros de etileno y ácido, ionómeros, copolímeros de etileno y epóxido y mezclas de estos.
Con mayor preferencia, la o las poliolefinas funcionalizadas se eligen de poliolefinas injertadas de anhídrido maleico, ionómeros y mezclas de estos.
Aún con mayor preferencia, la o las poliolefinas funcionalizadas son ionómeros seleccionados de copolímeros de E/X/Y, en donde E es una olefina, tal como etileno, X es un ácido a, ß-carboxílico insaturado seleccionado del grupo que consiste en ácido acrílico (AA) , ácido metacrílico (MAA) , ácido maleico, ácido fumárico, ácido itacónico y semiésteres de ácido maleico, monoetiléster de ácido maleico (MAME) , ácido fumárico e itacónico y Y es un comonómero de reblandecimiento de la fórmula (A) , en donde X es de 1 o aproximadamente 1 % en peso a 20 o aproximadamente 20 % en peso del copolímero de E/X/Y y Y puede estar presente en una cantidad de aproximadamente 5 a aproximadamente 35 % en peso del copolímero de E/X/Y, en donde las funcionalidades del ácido carboxílico están neutralizadas al menos parcialmente. Además, se prefiere que las funcionalidades del ácido carboxílico estén neutralizadas al menos parcialmente y que los copolímeros de E/X/Y tengan de 3 o aproximadamente 3 a 90 o aproximadamente 90 %, con mayor preferencia, de 35 o aproximadamente 35 a 75 o aproximadamente 75 %, de las funcionalidades del ácido carboxílico neutralizadas. Preferentemente, las funcionalidades del ácido carboxílico están neutralizadas al menos parcialmente por uno o más iones metálicos seleccionados de los grupos la, lia, Ilb, Illa, IVa, VIb y VIII de la tabla periódica de los elementos, con mayor preferencia, por uno o más iones metálicos seleccionados de metales alcalinos como litio, sodio o potasio o metales de transición como manganeso y zinc, y aún con mayor preferencia, por uno o más iones metálicos seleccionados de sodio, potasio, zinc, calcio y magnesio.
Aún con mayor preferencia, la o las poliolefinas funcionalizadas son ionómeros seleccionados de copolímeros de E/X/Y, en donde E es una olefina, tal como etileno, X es un ácido a, ß-carboxílico insaturado seleccionado del grupo que consiste en ácido acrílico (AA) , ácido metacrílico (MAA) , ácido maleico, ácido fumárico, ácido itacónico y semiésteres de ácido maleico, monoetiléster de ácido maleico (MAME) , ácido fumárico e itacónico y Y es un comonómero de reblandecimiento de la fórmula (A) , en donde X es de 7 o aproximadamente 7 % en peso a 15 o aproximadamente 15 % en peso del copolímero de E/X/Y y Y puede estar presente en una cantidad de aproximadamente 10 a aproximadamente 30 % en peso del copolímero de E/X/Y, en donde las funcionalidades del ácido carboxílico están neutralizadas al menos parcialmente. Preferentemente, las funcionalidades del ácido carboxílico están neutralizadas al menos parcialmente y los copolímeros de E/X/Y tienen de 3 o aproximadamente 3 a 90 ?· aproximadamente 90 %, con mayor preferencia, de 35 o aproximadamente 35 a 70 o aproximadamente 70 %, de las funcionalidades de ácido carboxílico neutralizadas. Preferentemente, las funcionalidades del ácido carboxílico están neutralizadas al menos parcialmente por uno o más iones metálicos seleccionados de los grupos la, lia, Ilb, Illa, IVa, VIb y VIII de la tabla periódica de los elementos, con mayor preferencia, por uno o más iones metálicos seleccionados de metales alcalinos como litio, sodio o potasio o metales de transición como manganeso y zinc, y aún con mayor preferencia, por uno o más iones metálicos seleccionados de sodio, potasio, zinc, calcio y magnesio.
Composiciones de resina de matriz Las composiciones de resina de matriz descritas en la presente descripción comprenden una o más poliamidas tales como las descritas en la presente descripción para las composiciones de resina de superficie. Según las aplicaciones de uso final y el rendimiento deseado, la o las poliamidas comprendidas en las composiciones de resina de matriz se seleccionan independientemente de poliamidas alifáticas, poliamidas semiaromáticas y combinaciones de estas, tales como las descritas para las composiciones de resina de superficie .
La composición de resina de superficie descrita en la presente descripción y/o la composición de resina de matriz pueden comprender, además, uno o más modificadores de impacto, uno o más estabilizadores de calor, uno o más agentes de refuerzo, uno o más estabilizadores de luz ultravioleta, uno o más agentes retardantes de llamas o mezclas de estos.
La composición de resina de superficie descrita en la presente descripción y/o la composición de resina de matriz pueden comprender, además, modificadores y otros ingredientes que incluyen, pero no se limitan a, aditivos para mejorar el flujo, lubricantes, agentes antiestática, agentes colorantes (que incluyen colorantes, pigmentos, negro de carbón y similares) , retardantes de llamas, agentes de nucleación, agentes promotores de cristalización y otros auxiliares de proceso conocidos en la técnica de composiciones poliméricas.
Los rellenadores, modificadores y otros ingredientes descritos anteriormente pueden estar presentes en la composición 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.
Elaboración de las composiciones Preferentemente, las composiciones de resina de superficie y las composiciones de resina de matriz descritas en la presente descripción son combinaciones mezcladas con fusión, en donde todos los componentes poliméricos están bien dispersos dentro del otro y todos los ingredientes no poliméricos están bien dispersos y unidos por la matriz polimérica, de tal manera que la combinación forme 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 e ingredientes no poliméricos pueden añadirse a una mezcladora de fusión, tal como, por ejemplo, un extrusor de tornillo simple o doble; una batidora; una amasadora de tornillo simple o doble; o un mezclador de Banbury, ya sea todos de una sola vez por medio de la adición en una sola etapa o en forma gradual y, después, mezclarse por 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.
Según la aplicación de uso final, la estructura compuesta descrita en la presente descripción puede tener cualquier forma. Preferentemente, la estructura compuesta descrita en la presente descripción está en la forma de una estructura de láminas.
Elaboración de las estructuras compuestas En la presente descripción se describen, además, los procesos para elaborar las estructuras compuestas descritas anteriormente y las estructuras compuestas obtenidas a partir de ellos. Los procesos comprenden una etapa de i) impregnar con la composición de resina de matriz el material fibroso, en donde por lo menos una porción de la superficie de la estructura compuesta se elabora de la composición de resina de superficie. En la presente invención se describe, además, los procesos para fabricar las estructuras compuestas descritas en la presente descripción, en donde los procesos comprenden una etapa de aplicar una composición de resina de superficie en por lo menos una porción de la superficie del material fibroso que se impregna con una composición de resina de matriz descrita en la presente descripción.
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 a fin de que el plástico se fusione y penetre a través del material fibroso y, por lo tanto, que se impregne al material fibroso.
Típicamente, el proceso en la prensa térmica se realiza a una presión de 200 a 10000 kPa (de 2 a 100 bares ) y, con mayor preferencia, de .1000 a 4000 kPa (de 10 a 40 bares ) y a una temperatura mayor que la temperatura de fusión de la composición de resina de matriz y la composición de poliamida, preferentemente, al menos aproximadamente 20 °C por encima de la temperatura de fusión para permitir la impregnación adecuada. La etapa de calentamiento se puede realizar por una variedad de medios térmicos que incluyen calentamiento de contacto, calentamiento de gas radiante, calentamiento infrarrojo, calentamiento de aire por convección o convección forzada o calentamiento por microondas . La presión de impulso 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. 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 en el material fibroso, la composición de resina de matriz y la composición de resina de superficie por medio de rodillos de presión opuesta en una zona de calentamiento. 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.
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 de' la estructura compuesta con el fin de que sea accesible si se aplica una resina de sobremoldeado en la estructura compuesta.
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 de 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 sinterización 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 tal manera que por lo menos una porción de la superficie de la estructura compuesta esté hecha de la composición de resina de poliamida de superficie. Posteriormente, el proceso en la prensa térmica se logra 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 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. Posteriormente, se realiza el termoprensado de la unidad que comprende la o las películas elaboradas de la composición de resina de matriz y la o las películas elaboradas de la composición de resina de superficie y el o los materiales fibrosos. En la estructura compuesta resultante, las resinas de la película han penetrado en el material fibroso como un polímero continuo que rodea el material fibroso. Durante el recubrimiento por extrusión, las pelotillas y/o granulos elaborados de la composición de resina de matriz y las pelotillas y/o granulos elaborados de la composición de resina de superficie se extruden a través de uno o más troqueles planos para formar una o más cortinas fundidas que, después, se aplican sobre el material fibroso por la fijación de la o las cortinas fundidas.
Según la aplicación de uso final, la estructura compuesta que se obtiene con la etapa de impregnación i) puede formarse en una geometría o configuración deseada o se puede usar en forma de lámina. El proceso para fabricar una estructura compuesta descrita en la presente descripción puede comprender, además, una etapa ii) de formar la estructura compuesta; esa etapa surge después de la etapa de impregnación. La etapa de formar la estructura compuesta obtenida de la etapa i) se puede llevar a cabo por moldeo por compresión, troquelado o cualquier técnica con el uso de calor y presión. Preferentemente, se aplica la presión con una prensa de moldeo hidráulica. Durante el moldeo por compresión o troquelado, la estructura compuesta se precalienta hasta una temperatura mayor que la temperatura de fusión de la composición de resina de superficie y se transfiere a un medio de formado, tal como una prensa de moldeo que contiene un molde que tiene una cavidad con la forma de la geometría final deseada con lo cual se forma en la configuración deseada y se retira de la prensa o del molde después de que se enfría hasta una temperatura menor que la temperatura de fusión de la composición de resina de superficie .
Estructuras compuestas sobremoldeadas Otra modalidad de la presente invención se refiere a estructuras compuestas sobremoldeadas y a 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 primer componente comprende una estructura compuesta tal como se describió anteriormente . El segundo componente comprende una composición de resina de sobremoldeado. La estructura compuesta sobremoldeada puede comprender más de un primer componente, es decir, puede comprender más de una estructura compuesta.
La composición de resina de sobremoldeado comprende una o más resinas termoplásticas compatibles con la composición de resina de superficie. Preferentemente, la composición de resina de sobremoldeado comprende una o más poliamidas, tales como las descritas en la presente descripción para las composiciones de resina de superficie. Según las aplicaciones de uso final y el rendimiento deseado, la o las poliamidas comprendidas en las composiciones de resina de sobremoldeado se seleccionan independientemente de poliamidas alifáticas, poliamidas semiaromáticas y combinaciones de estas, tales como las descritas para las composiciones de resina de superficie.
La composición de resina de sobremoldeado descrita en la presente descripción puede comprender, además, uno o más modificadores de impacto, uno o más estabilizadores de calor, uno o más estabilizadores oxidativos, uno o más agentes de refuerzo, uno o más estabilizadores de luz ultravioleta, uno o más agentes retardantes de llamas o mezclas de estos, tales como aquellos descritos anteriormente para la composición de resina de superficie y/o la composición de resina de matriz. Cuando están comprendidos en las composiciones de resina de sobremoldeado, estos aditivos están presentes en las cantidades descritas anteriormente para la composición de resina de superficie y/o la composición de resina de matriz.
El segundo componente se adhiere al primer componente en por lo menos una porción de la superficie de ese primer componente; esa porción de la superficie se elabora de la composición de resina de superficie descrita anteriormente. Preferentemente, el segundo componente se adhiere al primer componente en al menos una porción de la superficie de ese primer componente sin adhesivo adicional, adhesivo de coextrusión o capa adhesiva. El primer componente, es decir, la estructura compuesta, puede estar completa o parcialmente encapsulado por el segundo componente. Preferentemente, el primer componente, es decir, la estructura compuesta descrita anteriormente, se encuentra en la forma de una estructura de láminas .
Las composiciones de resina de sobremoldeado descritas en la presente descripción son, preferentemente, combinaciones mezcladas con fusión, en donde todos los componentes poliméricos están bien dispersos dentro del otro y todos los ingredientes no poliméricos están bien dispersos y unidos por la matriz polimérica de tal manera que la combinación forme un todo unificado. Los métodos de mezclado con fusión que se pueden usar se han descrito anteriormente para la preparación de las composiciones de resina de poliamida de superficie y las composiciones de resina de matriz .
Elaboración de las estructuras compuestas sobremoldeadas En otro aspecto la presente invención se relaciona con un proceso para fabricar las estructuras compuestas sobremoldeadas descritas anteriormente y las estructuras compuestas sobremoldeadas obtenidas de estas . El proceso para elaborar la estructura compuesta sobremoldeada comprende una etapa de sobremoldear el primer componente, es decir, la estructura compuesta descrita anteriormente, con la composición de resina de sobremoldeado. "Sobremoldeado" se refiere a que un segundo componente se moldea en por lo menos una porción de la superficie de un primer componente.
El primer componente, es decir, la estructura compuesta descrita anteriormente, se coloca en una estación de moldeo que comprende un molde que tiene una cavidad que define la mayor porción de la configuración externa de la estructura compuesta sobremoldeada final. La composición de resina de sobremoldeado se puede sobremoldear en uno o en ambos lados de la estructura compuesta y puede encapsular total o parcialmente al primer componente. Después de colocar el primer componente en la estación de moldeo, la composición de resina de sobremoldeado se introduce en forma fundida. El primer componente y el segundo componente se adhieren entre sí por sobremoldeado.
El proceso de sobremoldeado incluye que el segundo componente se moldea en un molde que ya contiene el primer componente, éste último fabricado de antemano tal como se describió anteriormente, para que el primero y el segundo componente se adhieran entre sí por lo menos por una porción de la superficie del primer componente. 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. Cuando la composición de resina de sobremoldeado se introduce en forma fundida en la estación de moldeo para que entre en contacto con el primer componente, por lo menos una capa delgada de un elemento del primer componente se funde y se entremezcla con la composición de resina de sobremoldeado.
Según la aplicación de uso final, el primer componente, es decir, la estructura compuesta, se puede formar en la geometría o configuración deseada antes de la etapa de sobremoldeado de la composición de resina de sobremoldeado. Como se mencionó anteriormente, la etapa de formado del primer componente, es decir, la estructura compuesta, se puede realizar por moldeo por compresión, troquelado o cualquier técnica con el uso de calor y presión; se prefiere el moldeo por compresión y troquelado. Durante el troquelado, el primer componente, es decir, la estructura compuesta, se precalienta hasta una temperatura mayor que la temperatura de fusión de la composición de resina de superficie y se transfiere a una prensa de troquelado o a un molde con una cavidad con la forma de la geometría final deseada, se troquela en la configuración deseada y, después, se retira de la prensa o del molde. Con el objetivo de mejorar la adherencia entre la resina de sobremoldeado y la composición de resina de superficie, la superficie del primer componente, es decir, la estructura compuesta puede ser una superficie texturizada para aumentar la superficie disponible relativa para sobremoldeado. La superficie texturizada puede obtenerse durante la etapa de formado con el uso de una prensa o un molde que tenga, por ejemplo, porosidades o hendiduras 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 dentro de la estación de moldeo a una temperatura a la cual el primer componente se puede conformar o formar durante la etapa de sobremoldeado y, preferentemente, se calienta a una temperatura menor que la temperatura de fusión de la estructura compuesta. En este proceso de una etapa, la estación de moldeo comprendé 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.
Artículos Las estructuras compuestas y las estructuras compuestas sobremoldeadas descritas en la presente descripción se pueden usar en una amplia variedad de aplicaciones tales como componentes para automóviles, camiones, aviones comerciales, aeroespaciales , ferroviarios, electrodomésticos, equipo informático, dispositivos de mano, recreación y deportes, componentes estructurales para máquinas, componentes estructurales para edificios, componentes estructurales para equipos fotovoltaicos 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, 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 la entrega 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 de vehículos, 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 batería 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, aire acondicionado y calefacción.
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 cajas para dispositivos electrónicos de mano, computadoras.
EJEMPLOS Los siguientes materiales se usaron para preparar las estructuras compuestas y sobremoldeadas de conformidad con la presente invención y ejemplos comparativos.
Materiales Los materiales a continuación constituyen las composiciones que se usaron en los ejemplos y ejemplos comparativos PA semiaromática: poliamida (PA) elaborada de ácido tereftálico y 1, 6-hexametilendiamina (HMD) y 2-metilpentametilendiamina (MPMD) (HMD : MPMD = 50:50). Esta poliamida semiaromática está disponible comercialmente de E. I . du Pont de Nemours .
PA completamente alifática: poliamida (PA) elaborada de ácido adípico y 1, 6-hexametilendiamina; este polímero se denomina PA6,6 y está comercialmente disponible, por ejemplo, de E . I . du Pont de Nemours and Company .
Poliolefina funcionalizada (ionómero) : un ionómero que es poli (etileno/acrilato de n-butilo/ácido metacrílico) (E/n-BA/MAA) con un grado de neutralización aproximado de 70 por ciento con iones zinc. El ionómero contiene 67 % en peso de etileno, 24 % en peso de acrilato de n-butilo y 9 % en peso de ácido metacrílico. Este ionómero está comercialmente disponible de E. I. du Pont de Nemours.
Preparación de las composiciones Las composiciones de resina usadas en los ejemplos (abreviadas como "E" en la tabla) y los ejemplos comparativos (abreviados como "C" en la tabla) se prepararon por el mezclado con fusión de los ingredientes enumerados en la Tabla 1 en un extrusor de tornillo doble.
Preparación de películas Las películas que tienen un espesor de aproximadamente 200 micrometros, elaboradas de las composiciones de resina de superficie enumeradas en la Tabla 1, se prepararon con un extrusor W&P de 28 mm con un adaptador y una matriz de película y un tambor de colada calentado por medio de aceite. Las temperaturas del extrusor, adaptador y troquel se ajustaron a 280 °C para el Ejemplo comparativo 1 (Cl) , 230 °C para los Ejemplos comparativos 2 (C2) y 5 (C5) y 320 °C para los Ejemplos comparativos 3 (C3), 4 (C4), 6 (C6) y los Ejemplos 1 (El) y 2 (E2) . La temperatura del tambor de colada se ajustó a 100 °C para el Ejemplo comparativo 1 (Cl) , 45 °C para los Ejemplos comparativos 2 (C2) y 5 C(5) y 140 °C para los Ejemplos comparativos 3 (C3) , 4 (C4) , 6 (C6) y los Ejemplos 1 (El) y 2 (E2) .
Preparación de las estructuras compuestas Las estructuras compuestas que comprenden las composiciones de resina de matriz enumeradas en la Tabla 1 se prepararon por medio del apilamiento de ocho capas que tienen un espesor de aproximadamente 102 micrometros y se elaboraron con las composiciones de matriz enumeradas en la Tabla 1 y tres capas de textiles de fibras de vidrio continuas tejidas (fibras de vidrio E que tienen un diámetro de 17 micrometros, 0.4 % de acabado a base de silano y una fibra discontinua con un tex nominal de 1200 g/km tejidas en una tela cruzada 2/2 (entretejido balanceado) con un peso de área de 600 g/m) en la siguiente secuencia: dos capas elaboradas de las composiciones de matriz enumeradas en la Tabla 1, una capa de textil de fibra de vidrio continua tejida, dos capas de capas elaboradas de las composiciones de matriz enumeradas en la Tabla 1, una capa de textil de fibra de vidrio continua tejida, dos capas de capas elaboradas de las composiciones de matriz enumeradas en la Tabla l, una capa de textil de fibra de vidrio tejida y dos capas de capas elaboradas de las composiciones de matriz enumeradas en la Tabla 1.
Las estructuras compuestas se prepararon con una prensa doble isobárica con bandas de acero inoxidable contrarrotatorias suministradas por Held GmbH. Las diferentes películas entran a la máquina desde desbobinadoras en la secuencia de apilamiento definida anteriormente. La zona de calentamiento tenía una longitud de aproximadamente 2100 mm y la zona de enfriamiento tenía una longitud de aproximadamente 950 mm. El calentamiento y el enfriamiento se realizaron . sin que se liberara presión. Las estructuras compuestas se prepararon bajo las siguientes condiciones: una velocidad de laminación de 1 m/min, una temperatura máxima de 360 °C y una presión de 4000 kPa (40 bares ) . Los laminados obtenidos de esa manera tenían un espesor general de aproximadamente 1.2 mm .
Las películas que tenían un espesor de aproximadamente 200 micrómetros y estaban elaboradas de las composiciones de resina de superficie enumeradas en la Tabla 1 descritas anteriormente se aplicaron en las estructuras compuestas descritas anteriormente por medio de moldeo por compresión. Las estructuras compuestas se formaron por moldeo por compresión de las películas en una prensa Dake (Grand Haven, Mich) Modelo 44-225 (intervalo de presión 0-25 K) con una plancha de 20.3 cm (8 pulgadas). Un espécimen de aproximadamente 76 mm x 152 mm (3x6") de la estructura compuesta se colocó en el molde y una película se presionó en la superficie del laminado a una temperatura de 360 °C y con una presión de aproximadamente 20.7 MPa (3 KPsi) por aproximadamente 2 minutos y, después, con una presión de aproximadamente 41.4 MPa (6 Kpsi) por aproximadamente 3 minutos y, posteriormente, se enfrió hasta temperatura ambiente. Se seleccionó una temperatura de 360 °C como la temperatura más alta que no causaba una degradación excesiva de la película de poliolefina funcionalizada (ionómero) . Se intentó subir la temperatura, pero se evidenció una degradación significativa de la poliolefina funcionalizada (ionómero) (amarronamiento severo) , mientras que una película elaborada con una mezcla de 40 % en peso de PA completamente alifática, 40 % en peso de PA semiaromática y 20 % en peso de la poliolefina funcionalizada (ionómero) soportó una temperatura de hasta 400 °C en la preparación de la estructura compuesta. Todas las estructuras compuestas usadas para todos los ejemplos comparativos y ejemplos de la Tabla 1 se elaboraron a 360 °C de modo que puede realizarse una comparación directa.
Las estructuras compuestas que comprenden una superficie elaborada de las composiciones de resina de superficie descritas en la Tabla 1, las composiciones de resina de matriz descritas en la Tabla 1 y el material fibroso tenían un espesor general de aproximadamente 1.3 mm.
Preparación de las estructuras compuestas sobremoldeadas Las estructuras compuestas sobremoldeadas de la Tabla 1 se elaboraron por moldeo por inyección de aproximadamente 1.9 mm de las composiciones de resina de sobremoldeado enumeradas en la Tabla 1 en las estructuras compuestas obtenidas como se describió anteriormente.
Las estructuras compuestas que comprenden una superficie elaborada de las composiciones de resina de poliamida de superficie descritas en la Tabla 1, las composiciones de resina de matriz descritas en la Tabla 1 y el material fibroso obtenido tal como se describió anteriormente se cortaron en especímenes de aproximadamente 76 mm x 127 mm (3x5") y se colocaron en una cavidad de molde como insertos y se sobremoldearon por inyección con las composiciones de resina de sobremoldeado descritas en la Tabla 1 en una máquina de moldeo (Nissei Corp., modelo FN4000, 1752 KN, 148 ce (6 oz.)). El molde se preparó con una cavidad de placa de aproximadamente 3.2 mm x 76 mm x 127 mm (1/8" x 3" x 5") con un canal de colada en barra y se calentó eléctricamente a 100 °C para los Ejemplos comparativos 1 (Cl) , 2 (C2) y 3 (C3), y para el Ejemplo 1 (El), y a 150 °C para los Ejemplos comparativos 4 (C4) , 5 (C5) y 6 (C6) y para el Ejemplo 2 (E2) . Las estructuras compuestas no se precalentaron antes de la etapa de sobremoldeo por inyección y se insertaron manualmente a temperatura ambiente. La máquina de inyección se ajustó a 280 °C para los ejemplos comparativos 1 (Cl) , 2 (C2) y 3 (C3) y para el Ejemplo 1 (El) y a 320 °C para los Ejemplos comparativos 4 (C4) , 5 (C5) y 6 (C6) y para el Ejemplo 2 (E2) .
Fuerza de cohesión Las estructuras compuestas sobremoldeadas obtenidas como se describió anteriormente se cortaron en especímenes de prueba de aproximadamente 12.7 mm (1/2") de ancho por aproximadamente 76 mm (3") de largo, mediante el uso de una máquina de chorro de agua. La fuerza de cohesión se probó en los especímenes de prueba elaborados por medio del corte de las estructuras compuestas sobremoldeadas a través del método de flexión de 3 puntos ISO-178 modificado. El método de flexión de tres puntos se usó para caracterizar la fuerza de adhesión/cohesión de la composición de resina sobremoldeada a la estructura compuesta. El aparato y la geometría eran tal como se describe en el método ISO 178, y el espécimen se dobló con un ancho del soporte de aproximadamente 51 mm (2.0") con el borde de la carga en el centro del espaciado. La parte sobremoldeada del espécimen estaba en el lado de tracción (espaciado externo) apoyada sobre los dos soportes laterales (a una separación de aproximadamente 51 mm (2")), mientras se marcaba con el soporte único (la carga) sobre el lado de compresión (espaciado interno) en la estructura compuesta del espécimen. Se hizo un corte muescado ascendente en los especímenes a través de la porción sobremoldeada de la barra hasta la superficie de la estructura compuesta de modo que la superficie quedó expuesta, y se cuidó de no cortar más allá de la superficie en la estructura compuesta o de iniciar la separación de la estructura compuesta de la porción de resina sobremoldeada del espécimen (deslaminación) . Para cortar la muesca se usó una cuchilla de sierra de dientes finos. Para la prueba, los especímenes se colocaron en los soportes con la muesca hacia abajo tal como se describió anteriormente. La muesca se colocó a 0.64 cm (%") del centro (0.64 cm (¼") lejos de la carga). Las pruebas se realizaron a 2 mra/min. La prueba se realizó hasta que se observó una separación o fractura entre las dos partes del espécimen (deslaminación) o hasta que la cara de la estructura compuesta del espécimen comenzó a doblarse hacia abajo sin que se separen las dos partes del espécimen. En este caso, la fuerza de cohesión fue mayor que la fuerza inicial requerida para comenzar a doblar la estructura compuesta. Todos los especímenes de prueba exhibieron deslaminación, excepto 1 de 6 especímenes de prueba del Ejemplo 1 (El) y los 3 especímenes de prueba del Ejemplo 2 (E2) . Se registró la fuerza en ese punto (deslaminación o comienzo de la flexión de la estructura compuesta) . Dado que algunos de los especímenes no exhibieron deslaminación hasta el punto de la flexión de la estructura compuesta, la prueba continuó hasta alcanzar una deformación de aproximadamente 5 % (el método de prueba requiere la finalización de la prueba a una deformación del 2 % o en el punto de rotura, lo que suceda primero) .
Tabla 1 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 (15)

REIVINDICACIONES Habiéndose descrito la invención como antecede, se reclama como propiedad lo contenido en las siguientes reivindicaciones :
1. Una estructura compuesta que tiene una superficie y que es adecuada para sobremoldear una composición de resina de sobremoldeado en al menos una porción de la superficie, que tiene al menos una porción elaborada con 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, caracterizada porque la composición de resina de matriz y la composición de sobremoldeado son idénticas o diferentes y porque comprende una o más poliamidas, y que la composición de resina de superficie se elige de composiciones termoplásticas que comprenden a) una o más poliamidas; y b) de 1 o aproximadamente 1 a 30 o aproximadamente 30 % en peso de una o más poliolefinas funcionalizadas ; los porcentajes en peso están basados en el peso total de la composición termoplástica .
2. La estructura compuesta de conformidad con la reivindicación 1, caracterizada porque el material fibroso se elabora de fibras de vidrio, fibras de carbono, fibras de aramida, fibras naturales o mezclas de estas.
3. La estructura compuesta de conformidad con la reivindicación 2, caracterizada porque el material fibroso se elabora de fibras de vidrio.
4. La estructura compuesta de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque la o las poliolefinas funcionalizadas se eligen de poliolefinas injertadas de anhídrido maleico, copolímeros de etileno y ácido, ionómeros y copolímeros de etileno y epóxido .
5. La estructura compuesta de conformidad con la reivindicación 4, caracterizada porque la o las poliolefinas funcionalizadas son ionómeros seleccionados de copolímeros de E/X/Y en los cuales X es un ácido , ß-carboxílico insaturado seleccionado del grupo que consiste en ácido acrílico (AA) , ácido metacrílico (MAA) , ácido maleico, ácido fumárico, ácido itacónico y semiésteres de ácido maleico, monoetiléster de ácido maleico (MAME) , ácido fumárico e itacónico y Y es un comonómero de reblandecimiento de la fórmula (A) , además en donde X es de 1 o aproximadamente 1 % en peso a 20 o aproximadamente 20 % en peso del copolímero de E/X/Y y Y puede estar presente en una cantidad de aproximadamente 0 a aproximadamente 50 % en peso del copolímero de E/X/Y, además en donde las funcionalidades del ácido carboxílico están neutralizadas al menos parcialmente.
6. La estructura compuesta de conformidad con la reivindicación 5, caracteri2ada porque la o las poliolefinas funcionalizadas son ionómeros seleccionados de copolímeros de E/X/Y, en los cuales E es una olefina, tal como etileno, X es un ácido , ß-carboxílico insaturado seleccionado del grupo que consiste en ácido acrílico (AA) , ácido metacrílico (MAA) , ácido maleico, ácido fumárico, ácido itacónico y semiésteres de ácido maleico, monoetiléster de ácido maleico (MAME) , ácido fumárico e itacónico y Y es un comonómero de reblandecimiento de la fórmula (A) , en donde además X es de 1 o aproximadamente 1 % en peso a 20 o aproximadamente 20 % en peso del copolímero de E/X/Y y Y puede estar presente en una cantidad de aproximadamente 5 a aproximadamente 35 % en peso del copolímero de E/X/Y, en donde además las funcionalidades del ácido carboxílico están neutralizadas al menos parcialmente .
7. La estructura compuesta de conformidad con la reivindicación 5 o 6, caracterizada porque las funcionalidades del ácido carboxílico están neutralizadas al menos parcialmente por uno o más iones metálicos seleccionados de sodio, potasio, zinc, calcio y magnesio.
8. La estructura compuesta de conformidad con la reivindicación 5, 6 o 7, caracterizada porque la o las poliolefinas funcionalizadas son ionómeros seleccionados de copolímeros de E/X/Y que tienen de 3 o aproximadamente 3 a 90 o aproximadamente 90 % de las funcionalidades del ácido carboxílico neutralizadas.
9. La estructura compuesta de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque la composición termoplástica comprende a) una o más poliamidas seleccionadas de poliamidas completamente alifáticas, poliamidas semiaromáticas y combinaciones de estas .
10. La estructura compuesta de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque tiene forma de una estructura de láminas.
11. La estructura compuesta de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque tiene forma de un componente para automóviles, camiones, aviones comerciales, aeroespaciales , ferroviarios, electrodomésticos, equipos informáticos, dispositivos de mano, recreación y deportes, componentes estructurales para máquinas, componentes estructurales para edificios, componentes estructurales para equipos fotovoltaicos o componentes estructurales para dispositivos mecánicos.
12. Un proceso para elaborar una estructura compuesta que tiene una superficie; caracterizado porque comprende una etapa de : impregnar con la composición de resina de matriz de conformidad con la reivindicación 1 o cualquiera de las reivindicaciones 4 a 9 el material fibroso mencionado de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, en donde al menos una porción de la superficie de la estructura compuesta se elabora con la composición de resina de superficie de conformidad con la reivindicación 1 o cualquiera de las reivindicaciones 4 a 9.
13. Una estructura compuesta sobremoldeada caracterizada porque comprende: i) un primer componente que tiene una superficie con por lo 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 la composición de resina de matriz y la composición de resina de sobremoldeado son idénticas o diferentes y comprenden una o más poliamidas, en donde la composición de resina de superficie se elige de las composiciones termoplásticas mencionadas en la reivindicación 1 o en cualquiera de las reivindicaciones 4 a 9, y en donde el segundo componente se adhiere al primer componente con al menos una porción de la superficie del primer componente.
14. La estructura compuesta sobremoldeada de conformidad con la reivindicación 13, caracterizada porque tiene forma de un componente para automóviles, camiones, aviones comerciales, aeroespaciales, ferroviarios, electrodomésticos, equipos informáticos, dispositivos de mano, recreación y deportes, componentes estructurales para máquinas, componentes estructurales para edificios, componentes estructurales para equipos fotovoltaicos o componentes estructurales para dispositivos mecánicos.
15. Un proceso para elaborar una estructura compuesta sobremoldeada; caracterizado porque comprende una etapa de sobremoldear un segundo componente el cual comprende una composición de resina de sobremoldeado sobre un primer componente, en donde el primer componente comprende un material fibroso y tiene una superficie, la superficie tiene al menos una porción elaborada de una composición de resina de superficie, el material fibroso se selecciona de estructuras no tejidas, textiles, guatas fibrosas y combinaciones de estas, y el material fibroso está impregnado con una composición de resina de matriz, en donde la composición de resina de matriz y la composición de resina de sobremoldeado son idénticas o diferentes y comprenden una o más poliamidas, y en donde la composición de resina de superficie se elige de las composiciones termopl sticas de conformidad con la reivindicación 1 o 4 a 9.
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