MX2013000948A - 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 relaciona con estructuras compuestas y estructuras sobremoldeadas que comprenden un material fibroso, una composición de resina de matriz y una porción de su superficie elaborada de una composición de resina de superficie, en donde la composición de resina de superficie se selecciona 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 INVENCION La presente invención se relaciona con el campo de estructuras compuestas de poliamida adecuadas para sobremoldear una composición de resina de sobremoldeado en por lo menos una porción de su superficie, estructuras compuestas sobremoldeadas y procesos de preparación.
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: 237082 aeroespaciales, se prefiere los materiales compuestos debido a la 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 las composiciones de poliamidas termoplásticas para usar en una amplia variedad de aplicaciones que incluyen aplicaciones de vehículos motorizados; piezas para recreación y deportes; electrodomésticos, piezas eléctricas/electrónicas; equipo motorizado; y construcciones o dispositivos mecánicos debido a sus buenas propiedades mecánicas, resistencia al calor, resistencia al impacto y resistencia a sustancias químicas, y debido a que pueden moldearse convenientemente y flexiblemente en una gran variedad de artículos de diversos grados de complejidad y dificultad.
Los ejemplos de las estructuras compuestas a base de poliamidas termoplásticas se describen en la solicitud de patente de los Estados Unidos núm. 2008/0176090. Se dice que las estructuras compuestas descritas tienen buenas propiedades mecánicas y la apariencia de una superficie lisa.
La patente de los Estados Unidos núm. 4,255,219 describe un material de láminas termoplásticas útil en la formación de compuestos. El material de láminas termoplásticas descrito está fabricado de poliamida 6 y un ácido carboxílico dibásico o anhídrido o ésteres 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 de artículos, se prefiere, frecuentemente, "sobremoldear" una o más piezas fabricadas de un polímero en una porción o todas las superficies de una estructura compuesta para rodear o encapsular las 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) tengan buena adhesión entre sí, extremadamente buena estabilidad dimensional y que conserven sus propiedades mecánicas bajo condiciones adversas de manera que la estructura compuesta esté protegida bajo condiciones operativas y, por lo tanto, tenga una vida útil incrementada.
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 lo que produce envejecimiento prematuro y problemas relacionados con la delaminación y deterioro del artículo con el uso y el tiempo. Para superar la poca adhesión entre el polímero sobremoldeado y la superficie del componente que comprende el material reforzado con fibra, es una práctica convencional precalentar el componente que comprende el material reforzado con fibra a una temperatura aproximada pero menor que la temperatura de fusión de la matriz polimérica antes de la etapa de sobremoldeado y, después, trasladar la estructura para sobremoldear. Sin embargo, tal etapa de precalentamiento puede ser fundamental debido a una potencial degradación térmica de la estructura y la transferencia para el sobremoldeado puede ser complicada en cuanto al medio y costos de automatización.
Para superar la poca adhesión entre el polímero sobremoldeado y la superficie del componente que comprende el material reforzado con fibra, la publicación de la solicitud de patente internacional núm. WO 2007/149300 y la publicación de la solicitud de patente de los Estados Unidos 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 la solicitud de patente internacional núm. WO 2007/149300 describe un artículo de compuesto de poliamida semiaromática que comprende un componente que comprende 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 por lo menos una de las composiciones de poliamida es una composición de poliamida semiaromática . La 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 objetivo de reforzar la adhesión de la película a la superficie de la parte moldeada, la película polimérica termoplástica puede ser una multicapa que comprende un adhesivo de coextrusión.
Aunque el uso de un adhesivo de coextrusión entre la superficie de la estructura compuesta y la resina de sobremoldeado mejora la adhesión, por otro lado, la adición de un adhesivo de coextrusión introduce una etapa adicional al proceso de sobremoldeado con pérdida de productividad. Además de los beneficios de la alta adhesión entre el polímero sobremoldeado y la superficie del componente que comprende el material reforzado con fibra, las estructuras compuestas sobremoldeadas que tienen alto rendimiento mecánico, especialmente, resistencia flexional, son de interés, especialmente, para las aplicaciones de mayor demanda. Una resistencia flexional inferior en estas aplicaciones de mayor demanda puede afectar la durabilidad y seguridad del artículo con el uso y el tiempo. La resistencia flexional, es decir, el esfuerzo de flexión máximo sostenido por el espécimen de prueba durante una prueba de flexión, se usa comúnmente como una indicación de la capacidad del material para soportar (o sostener) la carga al flexionar. Cuando una composición de resina se sobremoldea en por lo menos una porción de una estructura compuesta, es posible afectar el alto rendimiento mecánico de la estructura debido a la poca fuerza de unión entre la estructura compuesta y la resina de sobremoldeado, por ejemplo, en el caso dé la resistencia flexional, la interfase se rompe primero debido a la poca fuerza de unión, por lo tanto, la resistencia flexional de la estructura es menor que cualquiera de sus componentes .
Se requiere una estructura compuesta adecuada para sobremoldear una resina de sobremoldeado de manera que la estructura compuesta sobremoldeada muestre buenas propiedades mecánicas, especialmente, un módulo de flexión sin un adhesivo de coextrusión.
DESCRIPCION DETALLADA DE LA INVENCION Definiciones Las siguientes definiciones deben usarse para interpretar el significado de los términos descritos en la descripción y mencionados en las reivindicaciones.
Como se usa en la presente descripción, el artículo "un" indica uno así como más de uno y no necesariamente limita su sustantivo referente al singular.
Como se usa en la presente descripción, los términos "aproximadamente" y "a o aproximadamente" significan que la cantidad o valor en cuestión puede ser el valor designado o algún otro valor aproximadamente igual . La frase pretende significar que valores similares promueven resultados o efectos equivalentes.
Estructuras compuestas Las estructuras compuestas descritas en la presente descripción comprenden un material fibroso que se impregna con una composición de resina de matriz, y la estructura es particularmente adecuada para sobremoldear una composición de resina de sobremoldeado en por lo menos una porción de su superficie. Por lo menos una porción de la superficie de la estructura compuesta se elabora de una composición de resina de superficie.
Material fibroso Para los propósitos 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, típicamente, es redonda.
El material fibroso puede tener cualquier forma adecuada conocida para aquellos con experiencia en la técnica. El material fibroso se selecciona, preferentemente, 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 orientación aleatoria de fibras incluyen, pero no se limitan a, fibra picada y continua 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 pueden ser 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 y las propiedades mecánicas requeridas, se puede usar más de un material fibroso, ya sea con los mismos materiales fibrosos o con una combinación de materiales fibrosos distintos, es decir, la estructura compuesta descrita en la presente descripción puede comprender uno o más materiales fibrosos. Un ejemplo de una combinación de distintos materiales fibrosos es una combinación que comprende una estructura no tejida, tal como, por ejemplo, un protector aleatorio plano ubicado como una capa central y uno o más materiales fibrosos tejidos continuos ubicados como capas externas. Tal combinación permite una mejora del procesamiento y la homogeneidad de la estructura compuesta, lo que produce propiedades mecánicas mejoradas. 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 metálicas, fibras cerámicas, fibras naturales o combinaciones 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, aún con mayor preferencia, el material fibroso se elabora de fibras de vidrio, fibras de carbono y fibras de aramida o mezclas 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 un material fibroso impregnado con un polvo elaborado del material termoplástico idóneo para el procesamiento posterior en formas tej idas 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 por lo menos 30 % y, con mayor preferencia, entre 40 y 80 %; el porcentaje es un porcentaje de volumen en base al volumen total de la estructura compuesta.
Composiciones de resina de matriz y composiciones de resina de superficie La composición de resina de matriz y la composición de resina de superficie son iguales o distintas y se seleccionan de composiciones termoplásticas que comprenden a) una o más poliamidas y . b) de o de aproximadamente 1 a o a aproximadamente 15 % en peso de una o más poliolefinas funcionalizadas, en donde los porcentajes en peso se basan en el peso total de la composición termoplástica . Según las aplicaciones de uso final y el rendimiento deseado, la poliamida o poliamidas se seleccionan de poliamidas alifáticas, poliamidas semiaromáticas y combinaciones de estas .
Las poliamidas son productos de condensación de uno o más ácidos dicarboxílieos 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 poliamida o poliamidas se seleccionan de poliamidas completamente alifáticas, poliamidas semiaromáticas y combinaciones de estas; se prefiere 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 ácidos carboxílicos alifáticos y componentes aromáticos de diamina. Por ejemplo, la m-xililendiamina y la p-xililendiamina pueden derivarse de uno o más componentes de ácidos carboxílicos aromáticos y uno o más componentes de diamina o pueden derivarse de componentes de ácidos carboxílicos 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 ftálico sustituido tal como, por ejemplo, ácido 2-metiltereftálicó 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 carboxílicos son 100 % ácido tereftálico.
Además, el ácido o ácidos carboxílicos pueden mezclarse con uno o más ácidos carboxílicos alifáticos, como ácido adípico; ácido pimélico ácido subérico; ácido acelaico; ácido sebácico y ácido dodecanodioico ; se prefiere el ácido adípico. Con mayor preferencia, la mezcla de ácido tereftálico y ácido adípico comprendida en la mezcla o mezclas de ácidos carboxílicos de la poliamida semiaromática contiene por lo menos 55 % en mol de ácido tereftálico. La poliamida o poliamidas semiaromáticas descritas en la presente descripción comprenden una o más diaminas que pueden seleccionarse entre diaminas que tienen cuatro o más átomos de carbono, que incluyen, pero no se limitan a, diamina de tetrametileno, diamina de hexametileno, diamina de octametileno, diamina de decametileno, diamina de 2-metilpentametileno, diamina de 2-etiltetrametileno, diamina de 2-metiloctametileno; diamina de trimetilhexametileno, bis (p-aminociclohexil) metano; y/o mezclas de estos. Preferentemente, la diamina o diaminas de las poliamidas semiaromáticas descritas en la presente descripción se seleccionan de diamina de hexametileno, diamina de pentametileno de 2 -metilo y mezclas de estas y, con mayor preferencia, la diamina o diaminas de las poliamidas semiaromáticas descritas en la presente descripción se seleccionan de diamina de hexametileno y mezclas de diamina de hexametileno y diamina de pentametileno de 2 -metilo, en donde la mezcla contiene por lo menos 50 % en mol de diamina de hexametileno (el % en mol se basa en la mezcla de diaminas) . Los ejemplos de las poliamidas semiaromáticas útiles en las composiciones descritas en la presente descripción están disponibles comercialmente bajo la marca registrada 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 alifáticos 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 del grupo que consiste 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 alif tica" 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 ácido adlpico (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 diamina de tetrametileno, diamina de hexametileno, diamina de octametileno, diamina de nonametileno, diamina de decametileno, diamina de dodecametileno, diamina de 2-metilpentametileno, diamina de 2-etiltetrametileno, diamina de 2-metiloctametileno, diamina de trimetilhexametileno y bis (p-aminociclohexil) metano .
Las lactamas adecuadas son caprolactama y laurolactama. Las poliamidas completamente alifáticas 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. Ejemplos adicionales 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 (adipamida de hexametileno) , PA612 (poli (dodecanoamida de hexametileno) y combinaciones de estas y están disponibles comercialmente con la marca registrada Zytel® de E. I. du Pont de Nemours and Company, Wilmington, Delaware.
En las 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 individuales que designan la cantidad de átomos de carbono. La siguiente lista ejemplifica las abreviaturas usadas para identificar monómeros y unidades de repetición en las poliamidas (PA) : HMD diamina de hexametileno (o 6 cuando se usa en combinación con un diácido) AA ácido adípico DMD diamina de decametileno DDMD diamina de dodecarnetileño TMD diamina de tetrametileno 46 unidad de repetición polimérica formada de TMD y AA 6 unidad de repetición polimérica formada de e- caprolactama 66 unidad de repetición polimérica formada de HMD y AA 610 unidad de repetición polimérica formada de HMD y ácido decanodioico 612 unidad de repetición polimérica formada de HMD y ácido dodecanodioico 613 unidad de repetición polimérica formada de HMD y ácido tridecanodioico 614 unidad de repetición polimérica formada de HMD y ácido tetradecanedioico 615 unidad de repetición polimérica formada de HMD y ácido pentadecanodioico 616 unidad de repetición polimérica formada de HMD y ácido hexadecanoico 10 unidad de repetición polimérica formada de ácido 10- aminodecanoico 1010 unidad de repetición polimérica formada de DMD y ácido decanodioico 1012 unidad de repetición polimérica formada de DMD y ácido dodecanodioico 1013 unidad de repetición polimérica formada de DMD y ácido tridecanodioico 1014 unidad de repetición polimérica formada de DMD y ácido tetradecanedioico 11 unidad de repetición polimérica formada de ácido 11- aminoundecanoico 12 unidad de repetición polimérica formada de ácido 12- aminododecanoico 1210 unidad de , repetición polimérica formada de DDMD y ácido decanodioico 1212 unidad de repetición polimérica formada de DDMD y ácido dodecanodioico 1213 unidad de repetición polimérica formada de DDMD y ácido tridecanodioico 1214 unidad de repetición polimérica formada de DDMD y ácido tetradecanodioico Poliolefinas funcionalizadas Las composiciones termoplásticas descritas en la presente descripción comprenden de o de aproximadamente 1 a o a aproximadamente 15 % en peso de una o más poliolefinas funcionalizadas, preferentemente, forman de o de aproximadamente 3 a o a aproximadamente 10 % en peso; los porcentajes en peso se basan 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 esta, ya sea en la cadena principal de la poliolefina en sí o en cadenas laterales. El término "porción carboxílica" se refiere a grupos carboxílieos , tales como ácidos carboxílieos, éster de ácidos carboxílieos , anhídridos de ácidos carboxxlicos y sales de ácidos carboxílicos .
La poliolefina o poliolefinas funcionalizadas se seleccionan, preferentemente, de poliolefinas injertadas, copolímeros de ácido y etileno, ionómeros, copolímeros de epóxido y etileno y mezclas de estos.
Las poliolefinas funcionalizadas se pueden preparar por síntesis directa o por injerto. Un ejemplo de síntesis directa es la polimerización de etileno y/o por lo menos una alfa-olefina con por lo menos un monómero etilénicamente insaturado que tiene una porción carboxílica. Un ejemplo del proceso de injerto es la adición de por lo menos un monómero etilénicamente insaturado que tiene por lo menos una porción carboxílica a una cadena principal de poliolefina. Los monómeros etilénicamente insaturados que tienen por lo menos una porción carboxílica pueden ser, por ejemplo, ácidos mono-, di- o policarboxílicos y/o sus derivados, que incluyen ésteres, anhídridos, sales, amidas, imidas y similares.
Los monómeros etilénicamente insaturados adecuados incluyen ácido metacrílico,- ácido acrílico; ácido etacrílico; metacrilato de glicidilo; etilacrilato de 2-hidroxi; metacrilato de 2-hidroxietilo; 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 de mono- y disódico; acrilamida; metacrilato de glicidilo; fumarato de dimetilo; ácido crotónico, ácido itacónico, anhídrido itacónico; anhídrido tetrahidroftálico; monoésteres de estos ácidos dicarboxílieos ; anhídrido succínico de dodecenilo; 5-norborneno-2, 3 -anhídrido; anhídrido (3 , 6-endometilen-l , 2 , 3 , 6-anhídrido tetrahidroftálico) nádico; metil anhídrido nádico; y similares.
Los agentes de injerto de poliolefinas injertadas, es decir, el por lo menos único monómero que tiene por lo menos una porción carboxílica, están presentes, preferentemente, en la poliolefina o poliolefinas funcionalizadas en una cantidad de o de aproximadamente 0.05 a o a aproximadamente 6 por ciento en peso, preferentemente, de o de aproximadamente 0.1 a o a aproximadamente 2.0 por ciento en peso; los porcentajes en peso se basan en el peso total de la poliolefina o poliolefinas funcionalizadas . Las poliolefinas injertadas se derivan, preferentemente, por injerto de por lo menos un monómero que tiene por lo menos una porción carboxílica a una poliolefina, una alfa-olefina de etileno o un copolímero derivado de por lo menos una alfa-olefina y un dieno. Preferentemente, la poliolefina o poliolefinas injertadas se seleccionan del grupo que consiste en polietilenos injertados, polipropilenos injertados, copolímeros de alfa-olefina de etileno injertados, copolímeros injertados derivados de por lo menos una alfa-olefina y un dieno y combinaciones de estos. Con mayor preferencia, la poliolefina o poliolefinas funcionalizadas son poliolefinas injertadas de anhídrido maleico seleccionadas del grupo que consiste en polietilenos injertados de anhídrido maleico, polipropilenos injertados de anhídrido maleico, copolímeros de alfa-olefina de etileno injertados de anhídrido maleico, copolímeros injertados de anhídrido maleico derivados de por lo menos una alfa-olefina y un dieno y mezclas de estos. Los polietilenos usados para preparar el polietileno injertado de anhídrido maleico (MAH-g-PE) son resinas de polietileno disponibles comúnmente 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 el polipropileno injertado de anhídrido maleico (MAH-g-PP) son resinas de polipropileno copolímero o polipropileno homopolímero comúnmente disponibles.
Los copolímeros de alfa-olefinas de etileno comprenden etileno y una o más alfa-olefinas ; la alfa-olefina o alfa-olefinas tienen, preferentemente, 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-metilo, 1-penteno, 1-hepteno, 1-octeno, 1-noneno, 1-deceno, 1-undeceno y 1-dodeceno. Preferentemente, el copolímero de alfa-olefinas de etileno comprende de o de aproximadamente 20 a o a aproximadamente 96 por ciento en peso de etileno y, con mayor preferencia, de o de aproximadamente 25 a o a aproximadamente 85 por ciento en peso; y de o de aproximadamente 4 a o a aproximadamente 80 por ciento en peso de la alfa-olefina o alfa-olefinas y, con mayor preferencia, de o de aproximadamente 15. a o a aproximadamente 75 por ciento en peso; los porcentajes en peso se basan en el peso total de los copolímeros de alfa-olefinas de etileno. Los copolímeros de alfa-olefinas de etileno preferidos son copolímeros de etilen- propileno y copolímeros de etilen-octeno. Los copolímeros derivados de por lo 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 por lo menos una alfa-olefina y un dieno son elastómeros de etilenpropilendieno. El término "elastómeros de etilenpropilendieno (EPDM) " se refiere a cualquier elastómero, es decir, un terpolímero de etileno, por lo menos una alfa-olefina y un dieno copolimerizable no conjugado, tal como norbornadieno, 5-etiliden-2-norborneno, diciclopentadieno, 1, 4-hexadieno y similares. Cuando un elastómero de etilenpropilendieno funcionalizado está comprendido en la composición de resina descrita en la presente descripción, el polímero de etilenpropilendieno comprende, preferentemente, de o de aproximadamente 50 a o a aproximadamente 80 por ciento en peso de etileno, de o de aproximadamente 10 a o a aproximadamente 50 por ciento en peso de propileno y de o de aproximadamente 0.5 a o a aproximadamente 10 por ciento en peso de por lo menos un dieno; los porcentajes en peso se basan en el peso total del elastómero de etilenpropilendieno .
Los copolímeros de ácido y etileno son copolímeros termoplásticos de etileno que comprenden unidades de repetición derivadas de etileno y uno o más ácidos carboxílicos a,ß -etilénicamente insaturados que comprenden de 3 a 8 átomos de carbono. Los copolímeros de ácido y etileno pueden contener, opcionalmente, un tercer monómero de reblandecimiento. Este monómero de "reblandecimiento" reduce la cristalinidad del copolímero de ácido y etileno. Por lo tanto, los copolímeros de ácido y etileno pueden describirse como copolímeros de E/X/Y, en donde E es una olefina, tal como etileno; en donde X es un ácido carboxílico a,ß-etilénicamente insaturado y en donde Y representa unidades copolimerizadas del comonómero de reblandecimiento (por ejemplo, alquil acrilatos y alquil metacrilatos , en donde los grupos alquilo tienen de 1 a 8 átomos de carbono) . La cantidad de X en el copolímero de ácido y etileno es de o de aproximadamente 1 a o a aproximadamente 35 % en peso, y la cantidad de Y es de 0 a aproximadamente 59 % en peso; el porcentaje en peso se basa en el peso total del copolímero de ácido y etileno. Los ejemplos de copolímeros de ácido y etileno preferidos son los copolímeros de ácido acrílico de etileno y de ácido metacrílico de etileno; se prefiere, especialmente, el ácido metacrílico de etileno.
Los ionómeros son resinas termoplásticas que contienen iones metálicos adicionalmente a la cadena principal orgánica del polímero. Los ionómeros son copolímeros iónicos de etileno con ácido carboxílico a,ß -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 mitad ásteres de monoetiléster de 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 .
En conjunto, los ionómeros pueden describirse como copolímeros de E/X/Y, en donde E es una olefina, tal como etileno, X es un ácido carboxílico a,ß -insaturado seleccionado del grupo que consiste en ácido acrílico (AA) , ácido metacrílico (MAA) , ácido maleico, ácido fumárico, ácido itacónico y mitad ásteres de 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 o de aproximadamente 1 % en peso a o a 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 por lo menos parcialmente neutralizadas. Preferentemente, las funcionalidades del ácido carboxílico están por lo menos parcialmente neutralizadas y los copolímeros de E/X/Y tienen de o de aproximadamente 3 a o a aproximadamente 90 %, con mayor preferencia, de o de aproximadamente 35 a o a aproximadamente 70 %, de las funcionalidades neutralizadas del ácido carboxílico. Preferentemente, las funcionalidades del ácido carboxílico están por lo menos parcialmente neutralizadas 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 de los copolímeros de ácido y etileno descritos anteriormente. Los ionómeros adecuados para usar en la presente invención están disponibles comercialmente bajo la marca registrada Surlyn® de E. I. du Pont de Nemours and Company, Wilmington, Delaware .
Los copolímeros de etileno y epóxido son copolímeros de etileno funcionalizados con grupos epoxi; "funcionalizados" se refiere a que los grupos se injertan y/o copolimerizan con funcionalidades orgánicas. Los ejemplos de los epóxidos usados para agregar grupos funcionales en los copolímeros son epóxidos insaturados que comprenden de cuatro a once átomos de carbono, tales como (met) acrilato de glicidilo, alil glicidílico éter, éter de vinilglicidilo e itaconato de glicidilo; particularmente, se prefiere 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 se basa en el peso total del copolímero de etileno y epóxido. Preferentemente, los epóxidos usados par agregar grupos funcionales en los copolímeros de etileno son (met) acrilatos de glicidilo. El copolímero de (met) acrilato. de etileno/glicidilo puede contener, además, unidades copolimerizadas de un (met) acrilato de alquilo que tiene de uno a seis átomos de carbono y una a-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. Deben destacarse el acrilato de etilo y el acrilato de butilo.
La poliolefina o poliolefinas funcionalizadas se seleccionan, preferentemente, de poliolefinas injertadas de anhídrido maleico, copolímeros de ácido y etileno, ionómeros, copolímeros de etileno y epóxido y mezclas de estos.
La poliolefina o poliolefinas funcionalizadas se seleccionan, con mayor preferencia, de poliolefinas injertadas de anhídrido maleico, ionómeros y mezclas de estos .
La poliolefina o poliolefinas funcionalizadas se seleccionan, aún con mayor preferencia, de ionómeros seleccionados de copolímeros de E/X/Y, en donde E es una olefina, tal como etileno, X es un ácido carboxílico a,ß-insaturado seleccionado del grupo que consiste en ácido acrílico (AA) , ácido metacrílico (MAA) , ácido maleico, ácido fumárico, ácido xtacónico y mitad ésteres de monoetiléster de ácido maleico (MAME) , ácido fumárico y ácido itacónico, y Y es un comonómero de reblandecimiento de la Fórmula (A) , en donde X es de o de aproximadamente 1 % en peso a o a 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 por lo menos parcialmente neutralizadas. Las funcionalidades del ácido carboxílico están, preferentemente, por lo menos parcialmente neutralizadas. Se prefiere, además, que los copolimeros de E/X/Y tengan de o de aproximadamente 3 a o a aproximadamente 90 %, con mayor preferencia, de o de aproximadamente 35 a o a aproximadamente 75 % de las funcionalidades del ácido carboxílico neutralizadas. Preferentemente, las funcionalidades del ácido carboxílico están por lo menos parcialmente neutralizadas por uno o más iones metálicos seleccionados de los grupos la, lia, Ilb, Il a, 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.
La poliolefina o poliolefinas funcionalizadas son, aún con mayor preferencia, ionómeros seleccionados de copolimeros de E/X/Y, en donde E es una olefina, tal como etileno, X es un ácido carboxílico OÍ, ß-insaturado seleccionado del grupo que consiste en ácido acrílico (AA) , ácido metacrílico (MAA) , ácido maleico, ácido fumárico, ácido itacónico y mitad ésteres de monoetiléster de ácido maleico (MAME) , ácido fumárico y ácido itacónico, y Y es un comonómero de reblandecimiento de la Fórmula (A) , en donde X es de o de aproximadamente 7 % en peso a o a 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 por lo menos parcialmente neutralizadas. Las funcionalidades del ácido carboxílico están, preferentemente, por lo menos parcialmente neutralizadas. Se prefiere, además, que los copolímeros de E/X/Y tengan de o de aproximadamente 3 a o a aproximadamente 90 %, con mayor preferencia, de o de aproximadamente 35 a o a aproximadamente 70 % de las funcionalidades del ácido carboxílico neutralizadas. Preferentemente, las funcionalidades del ácido carboxílico están por lo menos parcialmente neutralizadas 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.
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 a las llamas o combinaciones 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 intensificadores de flujo, lubricantes, agentes antiestáticos, agentes colorantes (que incluyen tintes, pigmentos, negro de carbón y similares) , retardantes a las 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 en fusión, en donde todos los componentes poliméricos están bien dispersos dentro de cada uno y todos los ingredientes no poliméricos están bien dispersos en y unidos mediante la matriz polimérica, de 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 y los ingredientes no poliméricos pueden agregarse en un mezclador por fusión, tal como, por ejemplo, un extrusor de un solo tornillo o de dos tornillos; un mezclador; un amasador de un solo tornillo o de dos tornillos; o un mezclador de Banbury, ya sea todo al mismo tiempo mediante la adición en una sola etapa o gradualmente y, después, se mezclan 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 tiene forma de una estructura de láminas .
Elaboración de las estructuras compuestas La presente descripción describe, además, los procesos para elaborar las estructuras compuestas descritas anteriormente y las estructuras compuestas obtenidas de estas. Los procesos comprenden una etapa de i) impregnar el material fibroso con la composición de resina de matriz, 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, él 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, que se impregne al material fibroso.
Típicamente, el proceso en la prensa térmica se lleva a cabo 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 poliamida, 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 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 (también denominado 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, atomización, atomización térmica 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 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 manera que por lo menos una porción de la superficie de la estructura compuesta se elabore de la composición de resina de superficie de poliamida. 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 mediante métodos convencionales de extrusión conocidos en la técnica, tales como, por ejemplo, extrusión por soplado de película, extrusión por película colada y extrusión por capa fundida se aplican al material fibroso. Posteriormente, se logra el proceso en la prensa térmica en la unidad que comprende 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 y el material o 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 revestimiento por extrusión, las pelotillas y/o granulados elaborados de la composición de resina de matriz y las microesferas y/o granulados 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 en el material fibroso al fijar una o más 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 puede usarse en forma de lámina. El proceso para elaborar una estructura compuesta descrita en la presente descripción puede comprender, además, una etapa ii) de formar la estructura compuesta; la etapa surge después de la etapa de impregnación i) . 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 el troquelado, la estructura compuesta se precalienta hasta una temperatura mayor que la temperatura de fusión de la composición de resina de superficie y se traslada 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 para obtener la configuración deseada y, después de eso, se retira de la prensa o del molde después de enfriar 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 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 primer componente comprende una estructura compuesta 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 que son compatibles con la composición de resina de superficie. La composición de resina de sobremoldeado comprende, preferentemente, una o más poliamidas, tales como las descritas en la presente descripción para las composiciones de resina de matriz y 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 retardante a las llamas o combinaciones de estos, tales como las descritas 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 del primer componente; la 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 por lo menos una porción de la superficie del primer componente sin adhesivo, adhesivo de coextrusión o capa adhesiva adicional. 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 en fusión, en donde todos los componentes poliméricos están bien dispersos dentro de cada uno, y todos los ingredientes no poliméricos están bien dispersos en y unidos mediante la matriz polimérica, de manera que la combinación forme un todo unificado. Los métodos de mezcla 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 que 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 darle forma al 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 traslada a una prensa de troquelado o un molde que tiene una cavidad con la forma de la geometría final deseada y, después, se troquela en la configuración deseada y, después, se retira de la prensa o del molde. Con el objetivo de mejorar la adhesión entre la composición de 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 incrementar la superficie relativa disponible para el 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 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.
La presente descripción describe, además, los usos de o de aproximadamente 1 a o a aproximadamente 15 % en peso de la poliolefina o poliolefinas funcionalizadas descritas anteriormente en composiciones termoplásticas que comprenden a) una o más poliamidas descritas anteriormente para mejorar la resistencia flexional de una estructura compuesta que tiene una superficie, cuya superficie tiene 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, en donde la composición de resina de superficie y la composición de resina de matriz son idénticas o distintas y se seleccionan de las composiciones termoplásticas que comprenden a) una o más poliamidas y mezclas de estas; los porcentajes en peso se basan en el peso total de la composición termoplástica.
La presente descripción describe, además, los usos de o de aproximadamente 1 a o a aproximadamente 15 % en peso de la poliolefina o poliolefinas funcionalizadas descritas anteriormente en las composiciones termoplásticas que comprenden a) una o más poliamidas descritas anteriormente para mejorar la resistencia flexional de una estructura compuesta sobremoldeada que comprende un primer componente que tiene una superficie y un segundo componente de una estructura compuesta sobremoldeada; el porcentaje en peso se basa en el peso total de la poliolefina o poliolefinas funcionalizadas y la poliamida o poliamidas, en donde el segundo componente se adhiere al primer componente en por lo menos una porción de la superficie del primer componente, en donde la superficie del primer componente 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, tales como los descritos anteriormente; el material fibroso se impregna con una composición de resina de matriz, en donde el segundo componente comprende una composición de resina de sobremoldeado que comprende una o más resinas termoplásticas y en donde la composición de resina de matriz y la composición de resina de superficie son idénticas o distintas y se seleccionan de composiciones termoplásticas que comprenden a) una o más poliamidas de estas, descritas anteriormente.
Artículos Las estructuras compuestas y las estructuras compuestas sobremoldeadas descritas en la presente descripción pueden usarse 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 equipo fotovoltaico 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 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 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 Poliamida semiaromática (PAl) : poliamida (PA) elaborada de ácido tereftálico y diamina de 1, 6-hexametileno (HMD) y diamina de 2 -metilpentametileno (MPMD) (HMD :MPMD = 50:50) y con una temperatura de fusión de aproximadamente 305-315 °C. Esta poliamida semiaromática se encuentra disponible comercialmente de E. I. du Pont de Nemours.
Composición de resina de sobremoldeado (C2) : una composición que comprende 50 % en peso de fibras de vidrio largas y que comprende la PAl semiaromática. Esta composición se encuentra disponible comercialmente de E. I. du Pont de Nemours.
Poliolefina funcionalizada (ionómero) : un ionómero que es poli (etilen/n-butil acrilato/ácido metacrílico) (E/n-BA/MAA) a aproximadamente el grado de neutralización 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 se encuentra disponible comercialmente de E. I. du Pont de Nemours.
Preparación de películas Las composiciones que comprenden una combinación de 95 % en peso de la poliamida semiaromática PA1 y 5 % en peso de ionómero se prepararon mediante mezclado por fusión de una mezcla de combinación en cubo de los dos ingredientes in si tu en un extrusor de doble tornillo de ZSK 28 mm mientras se elaboran las películas. Las películas que tienen un grosor de aproximadamente 254 micrones (10 mil) y elaboradas de las composiciones enumeradas en la Tabla 1 y en la Tabla 2 se prepararon al fundir la poliamida semiaromática PA1 o la mezcla de la poliamida semiaromática PA1 y la poliolefina funcionalizada (ionómero) en un extrusor de doble tornillo de ZSK 28 mm equipado con un troquel de película y un tambor de fundición. Las películas se procesaron con una temperatura de fusión de aproximadamente 337 °C y se fundieron a una temperatura de aproximadamente 150 °C.
Preparación de las estructuras compuestas Las estructuras compuestas Cl y El usadas para preparar las estructuras compuestas de sobremoldeado C3 y E2 se prepararon mediante moldeo por compresión de una pila de nueve capas elaboradas de las películas obtenidas como se describió anteriormente al alternar con ocho capas de láminas de fibra de vidrio continuas tejidas en una lámina de 2 mm de grosor.
Preparación de las estructuras compuestas sobremoldeadas Las estructuras compuestas Cl y El se cortaron en barras rectangulares de 2.5 cm x 20.3 cm (1.0 pulg. x 8 pulg.) y se precalentaron hasta 150 °C durante por lo menos 15 minutos y, después, se colocaron en una cavidad para moldeo de una máquina de moldeo por inyección (113,398 kg (125 ton) Engel) . El molde se calentó eléctricamente hasta 150 °C y se ajustó con una cavidad de barras de 2.54 cm x 20.3 cm x 0.476 cm (1.0 pulg. x 8 pulg. x 3/16 pulg.) con una entrada para barras. La máquina de inyección se ajustó a 325 °C.
Las estructuras compuestas Cl y El se sobremoldearon con la composición de resina de sobremoldeado C2 (una composición que comprende 50 % en peso de fibras de vidrio largas y que comprende la poliamida (PA1) elaborada de ácido tereftálico y 1 , 6-hexametilendiamina (HMD) y 2-metilpentametilendiamina (MPMD) (HMD : MPMD = 50:50) que se describieron anteriormente) de manera que las estructuras compuestas sobremoldeadas resultantes tuvieran un grosor de aproximadamente 0.18 (3/16) pulg . (4.5 mm) .
En el caso de resina de sobremoldeado C2, la composición de resina de sobremoldeado se moldeó por inyección con las mismas condiciones de moldeo como se describieron anteriormente en la misma cavidad sin ninguna estructura compuesta.
Temperatura de deflexión térmica La temperatura de deflexión térmica de las estructuras compuestas (Cl y El) se determinó de conformidad con ISO 75 a 1.82 MPa de carga.
Resistencia a la flexión Las estructuras compuestas (Cl y El) enumeradas en la Tabla 1 se cortaron en barras rectangulares de 1.3 cm x 12.7 cm (aproximadamente 0.5 pulg. x aproximadamente 5 pulg.) (el tamaño del espécimen de prueba según el método ISO 178) y se determinó la resistencia flexional.
Para comparación, se preparó un espécimen de prueba (C2:C2) de la composición de resina de sobremoldeado (C2) sobremoldeada en sí misma. La composición de resina de sobremoldeado (C2) se moldeó por inyección en partes (el tamaño del espécimen de prueba según el método ISO 178) con el mismo grosor de las preparadas de las estructuras compuestas .
Las estructuras compuestas (Cl y El) enumeradas en la Tabla 1 y las estructuras compuestas sobremoldeadas (C3 y E2) , las partes de resina de sobremoldeado (C2:C2) enumeradas en la Tabla 2 se cortaron con un chorro de agua en la geometría deseada (barras rectangulares, el tamaño del espécimen de prueba según el método ISO 178, por ejemplo, 1.3 cm x 12.7 cm (aproximadamente 0.5 pulg. x aproximadamente 5 pulg.)) para determinar la resistencia flexional, y los resultados de las pruebas correspondientes se muestran en la Tabla 1 y en la Tabla 2. Las Tablas 1 y 2 proporcionan los valores promedio obtenidos de cinco especímenes. En las tablas, los compuestos y los compuestos sobremoldeados de los ejemplos se identifican como "E" y los compuestos y los compuestos sobremoldeados de los ejemplos comparativos se identifican como "C" .
Las pruebas de flexión se llevaron a cabo de conformidad con ISO 178 con una velocidad de deformación de 50 mm/min. Para las estructuras compuestas sobremoldeadas C3 y E2, los especímenes de prueba se colocaron con el aspecto de la estructura compuesta o con el aspecto del compuesto sobremoldeado hacia arriba, y estos dos resultados se reportan en la Tabla 2.
Tabla 1. Composiciones de resina Usadas para preparar las estructuras compuestas de conformidad con la presente invención (El) y el ejemplo comparativo (Cl) y resultados 5 Tabla 2. Composiciones de resina usadas para preparar las estructuras compuestas sobremoIdeadas de conformidad con la presente invención (E2) y los ejemplos comparativos (C3 y C4) y resultados 5 10 15 Tal como se muestra en la Tabla 1, la incorporación de un ionómero, es decir, una poliolefina funcionalizada, en la composición de resina de matriz y en la composición de resina de superficie de una estructura compuesta (El) no redujo la resistencia flexional ni la propiedad térmica (expresada por la temperatura de deflexión térmica) .
Tal como se muestra en la Tabla 2, la estructura compuesta sobremoldeada (C3) comparativa que comprende una composición de resina de matriz y una composición de resina de superficie elaboradas de una poliamida semiaromática tiene una resistencia flexional baja, en ausencia de un adhesivo de coextrusión. La estructura compuesta sobremoldeada C3 comparativa no produjo una resistencia flexional alta de la estructura compuesta Cl comparativa (que comprendía las mismas composiciones de resina de matriz y de resina de superficie C3) o la resistencia flexional de la resina de sobremoldeado C2 : C2.
Inesperadamente, la incorporación de un ionómero en la composición de resina de matriz y la composición de resina de superficie de la estructura compuesta (El) permitió a la estructura compuesta sobremoldeada (E2) mostrar una resistencia flexional comparable en comparación con las estructuras compuestas Cl y El y mostrar una resistencia flexional fuertemente mejorada en comparación con la estructura compuesta sobremoldeada (C3) comparativa.
Ciertamente, un valor de resistencia flexional en el aspecto del compuesto sobremoldeado de 295 Pa se obtuvo para la estructura compuesta sobremoldeada de conformidad con la presente invención (E2) en comparación con un valor de 166 MPa para la estructura compuesta sobremoldeada (C3) comparativa. Un valor de resistencia flexional en el aspecto del compuesto de 528 MPa se obtuvo para la estructura compuesta sobremoldeada de conformidad con la presente invención (E2) en comparación con un valor de 162 MPa para la estructura compuesta sobremoldeada (C3) comparativa.
Las estructuras compuestas y estructuras compuestas sobremoldeadas de la presente invención (E1-E2) mostraron buenas propiedades mecánicas, especialmente, resistencia flexional sin la necesidad de un adhesivo de coextrusión o la necesidad de calentar los componentes antes de la etapa de sobremoldeado a una temperatura excesiva durante un largo período de tiempo. Tales buenas propiedades mecánicas contribuyen a la durabilidad y seguridad del artículo con el uso y el tiempo.
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 por lo menos una porción de la superficie, cuya superficie tiene 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, caracterizada porque la composición de resina de superficie y la composición de resina de matriz son iguales o distintas y cada una se selecciona de composiciones termoplásticas que comprenden a) una o más poliamidas y b) de o de aproximadamente 1 a o a aproximadamente 15 % en peso de la poliolefina o poliolefinas funcionalizadas ; los porcentajes en peso se basan 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 combinaciones de estas.
3. La estructura compuesta de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque la poliolefina o poliolefinas funcionalizadas se seleccionan de poliolefinas injertadas de anhídrido maleico, copolímeros de ácido y etileno, ionómeros y copolímeros de etileno y epóxido .
4. La estructura compuesta de conformidad con la reivindicación 3, caracterizada porque la poliolefina o poliolefinas funcionalizadas son ionómeros seleccionados de copolímeros de E/X/Y; en donde E es una olefina; y en donde además X es un ácido carboxílico a, ß-insaturado seleccionado del grupo que consiste en ácido acrílico (AA) , ácido metacrílico ( AA) , ácido maleico, ácido fumárico, ácido itacónico y medios ásteres de 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 además X es de o de aproximadamente 1 % en peso a o a aproximadamente 20 % en peso del copolímero de E/X/Y y en donde además 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 por lo menos parcialmente neutralizadas.
5. La estructura compuesta de conformidad con la reivindicación 4, caracterizada porque la poliolefina o poliolefinas funcionalizadas son ionómeros seleccionados de copolímeros de E/X/Y, en donde además E es una olefina, tal como etileno, X es un ácido carboxílico a, ß-insaturado seleccionado del grupo que consiste en ácido acrílico (AA) , ácido metacrílico (MAA) , ácido maleico, ácido fumárico, ácido itacónico y mitad ésteres de monoetiléster de ácido maleico (MAME) , ácido fumárico y ácido itacónico, y Y es un comonómero de reblandecimiento de la Fórmula (A) , en donde X es de o de aproximadamente 1 % en peso a o a 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 por lo menos parcialmente neutralizadas.
6. La estructura compuesta de conformidad con la reivindicación 4 o 5, caracterizada porque las funcionalidades del ácido carboxílico se neutralizan por lo menos parcialmente mediante uno o más iones metálicos seleccionados de sodio, potasio, zinc, calcio y magnesio.
7. La estructura compuesta de conformidad con la reivindicación 4, 5 o 6, caracterizada porque la poliolefina o poliolefinas funcionalizadas son ionómeros seleccionados de copolímeros de E/X/Y que tienen de o de aproximadamente 3 a o a aproximadamente 90 % de las funcionalidades del ácido carboxílico neutralizadas.
8. La estructura compuesta de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque la composición termoplástica comprende a) una o más poliamidas seleccionadas de poliamidas completamente alifáticas, poliamidas semiaromáticas y combinaciones de estas.
9. La estructura compuesta de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque tiene forma de una estructura de láminas.
10. La estructura compuesta de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque tiene forma de un componente para automóviles, camiones, aviones comerciales, aerospaciales , ferroviarios, electrodomésticos, equipo informático, dispositivos sostenidos con la mano, recreación y deportes, componentes estructurales para máquinas, componentes estructurales para edificios, componentes estructurales para equipo fotovoltaico o componentes estructurales para dispositivos mecánicos.
11. Un proceso para elaborar una estructura compuesta de conformidad con la reivindicación 1 que tiene una superficie; caracterizado porque 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 de la estructura compuesta se elabora de la composición de resina de superficie.
12. Una estructura compuesta sobremoldeada caracterizada porque comprende: i) un primer componente que tiene una superficie, cuya superficie tiene por lo menos una porción elaborada de una composición de resina de superficie, y que comprende un material fibroso seleccionado de estructuras no textiles, 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 que comprende una o más poliamidas, en donde la composición de resina de superficie y la composición de resina de matriz son iguales o distintas y se seleccionan de las composiciones termoplásticas de conformidad con la reivindicación 1 o 3 a 8 y en donde además el segundo componente se adhiere al primer componente con por lo menos una porción de la superficie del primer componente.
13. La estructura compuesta sobremoldeada de conformidad con la reivindicación 12, caracterizada porque tiene forma de un componente para automóviles, camiones, aviones comerciales, aerospaciales , ferroviarios, electrodomésticos, equipo informático, dispositivos sostenidos con la mano, recreación y deportes, componentes estructurales para máquinas, componentes estructurales para edificios, componentes estructurales para equipo fotovoltaico o componentes estructurales para dispositivos mecánicos.
14. Un proceso para elaborar una estructura compuesta so remoIdeada; caracterizado porque comprende una etapa de sobremoldear un segundo componente que 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 por lo 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 estos y el material fibroso se impregna con una composición de resina de matriz, en donde la composición de resina de superficie y la composición de resina de matriz son iguales o distintas y se seleccionan de las composiciones termoplásticas de conformidad con la reivindicación 1 o 3 a 8.
15. El proceso de conformidad con la reivindicación 14, caracterizado porque además 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 se elabora de la composición de resina de superficie; tal etapa ocurre antes de la etapa de sobremoldeado .
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