MXPA01007863A - Articulo moldeado de resina que tiene una estructura de resorte y metodo para prooducir el articulo moldeado de resina. - Google Patents

Abstract

Se proporciona un articulo moldeado el cual tiene una capacidad de absorcion de choque elevada y una capacidad, de carga. Un articulo moldeado de resina que tiene una estructura de resorte que comprende una estructura tridimensional con huecos, los cuales se forman al entrelazar y recuperar rizos o bucles aleatorios adyacentes de filamentos continuos solidos o huecos o filamentos cortos, o ambos, elaborados de una mezcla de una resina de poliolefina y VAC, EVA o SBS.

Description

ARTÍCULO MOLDEADO DE RESINA QUE TIENE UNA ESTRUCTURA DE RESORTE Y MÉTODO PARA PRODUCIR EL ARTÍCULO MOLDEADO DE RESINA ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN 1. Campo de la invención Esta invención se relaciona con un artículo moldeado de resina con una estructura de resorte y con un método para producir la misma, y más particularmente con un artículo moldeado de resina con una estructura de resorte, la cual es excelente en resistencia a choque y capacidad de carga y que también es adecuada para uso como un medio de filtro, y un método para producir la misma. 2. Descripción de la técnica relacionada Hasta la fecha, una espuma de poliuretano es un material de corriente principal de colchones para asientos y camas. Además, se ha propuesto un colchón en la publicación de patente abierta al público japonesa (Kokai) No. 2000-51011, el cual se produce al unir parcialmente fibras sintéticas y fibras naturales de denieres 1 a 20 entre sí, por un adhesivo de caucho sintétic Además, se ha descrito en la Patente Japonesa No. 2995325 una almohadilla de colchón de asiento para un vehículo automotor, en la cual la parte de superficie del asiento se forma de una espuma de alta resiliencia que tiene una estructura de capa, y la espuma de alta resiliencia se fabrica de una espuma de poliuretano la cual contiene 10% en peso o menos de diisocionato de tolueno (TDI) y el isocianato restante se forma por diisocianato de difenilmetano. Generalmente, las espumas de poliuretano se hunden profundamente, y el usuario se cansa si se sienta sobre las mismas durante un tiempo prolongado. Además, es difícil reciclar las espumas de poliuretano debido a que son resinas termoendurecibles. Por lo tanto, las espumas de poliuretano únicamente se pueden reciclar al triturarlas en cortes pequeños por un triturador, y unir los cortes en un material denominado espuma de cortes (espuma de cinta inactiva) o mediante quemado para recuperación de energía térmica. El método de desecho de espumas de poliuretano incluye terrenos de desperdicios e incineración. Sin embargo, los terrenos estables no se pueden generar mediante el uso de espumas de poliuretano puesto que son de una densidad aparente baja y suaves, y por lo tanto los sitios para su desecho en terreno adecuados para las mismas son limitados. Además, la incineración de espumas de poliuretano provoca mucho daño a incineradores, y genera gases tóxicos los cuales se requieren para ser eliminados a altos costos. Sin embargo, no ha habido un material alternativo el cual tenga un funcionamiento tan elevado como la espuma de poliuretano cuando se utiliza como un material de acojinamiento para asientos, camas, etcétera, y el cual se puede fabricar a bajos costos. Además, las espumas de poliuretano son tan flexibles que cuando se utilizan para almohadillas de colchón de asiento para un vehículo automotor, provocan que el usuario tenga sensaciones de haber tenido nauseas desde la parte inferior y de haber oscilado. Por lo tanto, horas prolongadas de manejo provocan que el usuario se sienta mareado al pararse y muy fatigado. Además, las espumas de poliuretano tienen los siguientes problemas a ser resueltos: Las espumas de poliuretano son difíciles de limpiar y reciclar. Un catalizador de amino utilizado en la fabricación de la misma queda atrapado en las espumas, lo que provoca un mal olor. Una espuma de poliuretano tiene una propiedad de almacenamiento de calor, y es susceptible de estar mal ventilado, y existe el temor de que si la espuma de poliuretano se expone a luz intensa durante un tiempo prolongado, pueda comenzar a quemarse. Además, cuando se queme, genera gases de cianógeno, cloruro de hidrógeno y amoníaco. Aunque el año 2020 se establece como la fecha final para suprimir el uso del sustituto de los CFC, los cuales se utilizan como un agente de espumado, aún no se ha encontrado un agente alternativo que sea más excelente en el funcionamiento de espumado que el sustituto de los CFC. El TDI (diisocianato de tolueno) , el cual es un isocianato normalmente utilizado para producir espumas de poliuretano suaves, es un material muy peligroso y la notificación No. 25 del Ministerio de Trabajo del Gobierno Japonés prescribe que TDI se debe utilizar una concentración de 0.005 ppm o menos. En muchos sitios de fabricación actual, aunque no se lleva a cabo un control cuidadoso de TDI, lo que provoca daño a la salud de los trabajadores. En la almohadilla de colchón de asiento mencionada antes para un vehículo automotor descrito en la Patente Japonesa No. 2995325 se mejoran las características de la espuma de poliuretano suave, pero tiene los inconvenientes de las espumas de poliuretano. Aunque el cojín propuesto en la publicación de Patente abierta al público Japonesa (Kokai) No. 2000-51011 proporciona ventajas en que tiene excelente permeabilidad al aire y se puede limpiar, adolece de las desventajas en que tiene una baja durabilidad, el método para su fabricación es complicado y los costos de procesamiento son notoriamente elevados. Además, el adhesivo de caucho y el poliuretano reticulable son resinas termoendurecibles las cuales son difíciles de reciclar y puesto que el cojín no es de una sola composición, es difícil de reciclar el cojín.

Un cojín descrito en la Patente Japonesa No. 2548477 se produce por fibras de poliéster con alto punto de fusión unidas por fusión con las cámaras termoplásticos con un bajo punto de fusión, y por lo tanto presenta los problemas que se van a resolver en la medida en que el cojín es difícil de reciclar, el método de fabricación del mismo es complicado y los costos de procesamiento son notablemente elevados. La invención se ha realizado como una solución a los problemas anteriores y un objetivo de la misma es proporcionar un elemento de cojín de resina con una estructura de resorte la cual se pueda reciclar, fabricar a costos reducidos y no se hunda profundamente de manera que no fatigue al usuario incluso después de que se utiliza durante un período prolongado, para ser utilizado en lugar de la espuma de poliuretano la cual es difícil de reciclar y presenta muchos de los problemas descritos antes, incluso cuando se desecha. Además, la invención permite que las resinas tales como PE y similares, las cuales se regeneran para reutilizar recipientes de resina termoplásticos para empacado de aceite comestible y películas plásticas agrícolas de desecho, se regeneren como artículos con un elevado valor agregado. El elemento de cojín de resina con una estructura de resorte de acuerdo con la invención se puede reciclar tantas veces como se requiera. Además, la estructura de cojín de acuerdo con la invención se produce al utilizar, como un material, una mezcla de una resina de poliolefina, tal como PE y PP, y una resina de acetato de vinilo (a continuación denominada como "VAC"), o un copolímero de etileno de acetato de vinilo (a continuación denominado como "EVA"), o estireno butadieno y estireno (a continuación denominado como "SBS"), y otro objetivo de la invención es proporcionar un artículo moldeado de resina con una estructura de resorte, la cual tenga excelentes propiedades de acojinamiento cuando se utilizan para un cojín de una cama o un asiento. Además, otro objetivo adicional de la invención es proporcionar un método el cual es capaz de fabricar, por medio de tapas de molde fáciles, un artículo moldeado el cual tiene una libertad grande para su conformación tiene las propiedades físicas deseadas, tales como una fuerza de resistencia a la carga (capacidad de carga) y resistencia al choque y similar.

DESCRIPCIÓN BREVE DE LA INVENCIÓN Un artículo 30 moldeado de resina que tiene la estructura de resorte de acuerdo con la invención comprende una estructura tridimensional a una densidad aparente predeterminada (a continuación denominada simplemente como la "estructura tridimensional"), la estructura tridimensional se forma al poner en contacto, entrelazar y recuperar rizos o bucles aleatorios adyacentes de filamentos continuos o filamentos cortos, o ambos, - 1 -elaborados de una mezcla de una resina de poliolefina y VAC, EVA o SBS. Esta invención también está caracterizada porque la estructura tridimensional tiene huecos que proporcionan densidades bajas y altas. La relación de mezclado del contenido de acetato de vinilo de la resina de poliolefina respecto a VAC o EVA es 70 a 97% en peso hasta 3 a 30% en peso, de manera preferible de 80 a 90% en peso respecto a 10 a 20% en peso. Si el contenido de VAC es igual a menor de 3% en peso, la resiliencia al impacto de la estructura tridimensional es baja, mientras si el contenido de VAC es igual a o mayor de 30% en peso, se degradan las características térmicas de la estructura. La relación de la mezcla de la resina de poliolefina respecto a SBS es de 50 a 97% en peso respecto a 3 a 50% en peso, de manera preferible de 70 a 90% en peso respecto a 10 a 30% en peso. La resina de poliolefina puede ser una resina regenerada. Los filamentos continuos sólidos o los filamentos cortos, o ambos, tienen un diámetro, por ejemplo, de 0.3 a 3.0 mm, de manera preferible de 0.7 a 1.0 mm, y los filamentos continuos huecos o los filamentos cortos, o ambos, tienen un diámetro de 1.0 mm a 3.0 mm, de manera preferible de 1.5 a 2.0 mm. Además, la estructura tridimensional tiene una densidad aparente por ejemplo de 0.001 a 0.2 g/cm3, preferiblemente de 0.02 a 0.1 g/cm3. Aunque es posible formar la estructura tridimensional únicamente por filamentos sólidos o filamentos huecos, si se utiliza una mezcla de los mismos, la relación de la mezcla de los filamentos sólidos respecto a los filamentos huecos es, por ejemplo, de 0 a 50 respecto a 50 a 100. Además, si se utilizan filamentos huecos en la porción central de la estructura, y se recubren con sólidos, se puede incrementar la impresión al tacto. La presente invención se relaciona con un material de cojín para un asiento de un vehículo automotor o una cama, por ejemplo. Cuando la densidad aparente de la estructura tridimensional es igual a o menor de 0.001 g/cm3, disminuye la resistencia del mismo. Si la densidad aparente es igual a o mayor de 0.08 g/cm3, es imposible reducir el peso del mismo, y se pierde la elasticidad del mismo. Si el diámetro de los filamentos es igual a o más pequeños de 0.3 mm, se pierde la robustez de los filamentos y el número aumentado de porciones de los filamentos se unen por fusión por lo que se reduce la relación vacía de la estructura tridimensional. De manera inversa, si el diámetro de los filamentos es igual a o mayor de 3.0 mm, los filamentos son excesivamente robustos, y por lo tanto no se forman rizos o bucles, de manera que hay un número reducido de porciones de los filamentos que se unen por fusión por lo tanto disminuye la resistencia de la estructura tridimensional . El diámetro de los filamentos huecos es de 1.0 mm a 3.0 mm, de manera preferible de 1.5 mm a 2.0 mm. Si la relación de los filamentos huecos es igual a o menor de 10%, no contribuye a la reducción del peso de la estructura, mientras que si la misma es igual a o mayor de 80%, se degradan las propiedades de acojinamiento de la estructura. Para mantener la elasticidad y resistencia de la estructura como un cojín así como para reducir el peso del mismo, la relación vacía de la estructura tridimensional se requiere que sea de 91 a 99%, de manera preferible de 93 a 96%. [relación vacía (%)]=(1 - [densidad aparente] / [densidad de la resina] x 100 Esta invención se relaciona además con un método para producir un artículo moldeado de resina que tiene una estructura de resorte, al extruir por fusión una resina de poliolefina o un elastómero termoplástico en una pluralidad de filamentos y al poner en contacto, entrelazar y recuperar los rizos o bucles aleatorios adyacentes de filamentos continuos, por lo que se forma una estructura tridimensional con huecos a una densidad aparente predeterminada, en donde la velocidad de salida para la salida de los filamentos continuos extruídos se cambia para de esta manera formar porciones de alta densidad que tienen una densidad aparente aumentada la cual se extiende cada una en una dirección de la anchura de la estructura tridimensional y se distribuyen a intervalos de espacio apropiados en una dirección de longitud de la estructura tridimensional.

DESCRIPCIÓN BREVE DE LOS DIBUJOS El objetivo y las ventajas de la invención se comprenderán a partir de la siguiente descripción detallada de las modalidades preferidas de la misma en relación con los dibujos anexos en los cuales nombres igual designan elementos iguales, y en las cuales: la figura 1 es un diagrama que muestra esquemáticamente el proceso para fabricar los artículos moldeados de resina que tienen una estructura elástica, de acuerdo con una modalidad de la invención; la figura 2 es un diagrama que muestra esquemáticamente una modalidad de un aparato para implementar el método de acuerdo con la invención; la figura 3 es un diagrama que muestra esquemáticamente otra modalidad del aparato para implementar el método de acuerdo con la invención; la figura 4 es un diagrama que muestra esquemáticamente otra modalidad adicional del aparato para implementar el método de acuerdo con la invención; la figura 5 es una gráfica que muestra la relación de carga-deflección por compresión, de acuerdo con el Ejemplo 1; la figura 6 es una gráfica que muestra la relación de carga-deflección por compresión, de acuerdo con el Ejemplo 2; - Il la figura 7 es una gráfica que muestra la relación de carga-deflección por compresión, de acuerdo con el Ejemplo 3 ; la figura 8 es una gráfica que muestra la relación de carga-deflección por compresión, de acuerdo con el Ejemplo 4; la figura 9 es una gráfica que muestra la relación de carga-deflección por compresión, de acuerdo con el Ejemplo 5; la figura 10 es una gráfica que muestra la relación de carga-deflección por compresión, de acuerdo con el Ejemplo 6; la figura 11 es una gráfica que muestra la relación de carga-deflección por compresión, de acuerdo con el Ejemplo 7; la figura 12 es una gráfica que muestra la relación de carga-deflección por compresión, de acuerdo con el Ejemplo 8; la figura 13 es una gráfica que muestra la relación de carga-deflección por compresión, de acuerdo con el Ejemplo 9; la figura 14 es una gráfica que muestra la relación de carga-deflección por compresión, de acuerdo con el Ejemplo 10; la figura 15 es una gráfica que muestra la relación de carga-deflección por compresión, de acuerdo con el Ejemplo 11; la figura 16 es una gráfica que muestra la relación de carga-deflección por compresión, de acuerdo con el Ejemplo comparativo 1; la figura 17 es una gráfica que muestra la relación de carga-deflección por compresión, de acuerdo con el Ejemplo comparativo 2; la figura 18 es una gráfica que muestra la relación de carga-deflección por compresión, de acuerdo con el Ejemplo comparativo 3; la figura 19 es una gráfica que muestra la relación de carga-deflección por compresión, de acuerdo con el Ejemplo comparativo 4 ; DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA MODALIDAD PREFERIDA (Estructura tridimensional) Una estructura tridimensional utilizada en la invención tiene huecos y se forma de filamentos continuos o de filamentos cortos, o ambos, que son entrelazados aleatoriamente y recuperados. Los filamentos "ontinuos o cortos, o ambos, forman una pluralidad de rizos y bucles. La estructura tridimensional anterior se puede formar como sigue: se dosifica una resina termoplástica tal como polietileno, por ejemplo y VAC, EVA o SBS, y se mezcla utilizando un tambor giratorio o un alimentador cortador. La mezcla se somete a extrucción por fusión a una velocidad predeterminada a través de una pluralidad de boquillas, y sale por una debanadora, a la que se hace referencia posteriormente, y se forma en filamentos continuos sólidos o huecos de denieres 600 a denieres 90,000, preferiblemente de denieres 3,000 a 30,000, de manera más preferible, de denieres 6,000 a denieres 10,000. Los filamentos en un estado fusionado se provoca que formen rizos que tienen un diámetro de 1 mm a 10 mm, preferiblemente de 1 mm a 5 mm y son extraídos por la debanadora dentro de agua mientras son colocados adyacentes a los filamentos y se ponen en contacto entre sí dentro del agua para ser entrelazados formando rizos aleatorios. Al extraer los filamentos, la velocidad de extracción de la debanadora se ajusta a una velocidad baja de extracción por la debanadora a intervalos de, por ejemplo, 3 a 5 m, de manera que se forma una estructura elástica tridimensional con un espesor de 10 mm a 200 mm y una anchura de 2,000 mm, la estructura elástica tridimensional tiene porciones de alta densidad que tienen una densidad aparente elevada con una longitud de 30 cm a 50 cm en una dirección longitudinal que se forma cuando el material extruído se recibe a la velocidad de salida baja, y porciones de densidad aparente bajas diferentes a las porciones de densidad elevada. Las porciones en contacto y entrelazadas de los filamentos se fusionan por lo menos parcialmente y se unen entre sí. Los filamentos continuos o cortos preferiblemente se fabrican de un elastómero termoplástico, por ejemplo un elastómero de polipropileno, poliéster, nylon o PVC. La estructura tridimensional se puede formar de manera que tenga porciones de baja densidad porciones de alta densidad en la densidad aparente, según se requiera. La densidad aparente en las porciones de baja densidad es de 0.005 a 0.03 g/cm3, preferiblemente 0.008 a 0.03 g/cm3, de manera particularmente preferible 0.01 a 0.03 g/cm3, mientras que la densidad aparente a la porción de alta densidad es de 0.03 a 0.08 g/cm3, de manera preferible de 0.04 a 0.07 g/cm3, y de manera particularmente preferible de 0.05 a 0.06 g/cm3. La relación de vacío de la estructura tridimensional en las porciones de baja densidad es de 96 a 99%, de manera preferible de 97 a 99%, y de manera particularmente preferible de 97 a 98%, mientras que la relación de vacío en las porciones de alta densidad es de 91 a 97%, de manera preferible de 92 a 96%, y de manera particularmente preferible de 93 a 94%.

(Método de fabricación) En el método para producir el artículo 30 moldeado de resina que tiene una estructura elástica, de acuerdo con la invención, se describirá. Es preferible que los materiales de resina se combinen en seco entre sí por medio de un tambor giratorio, denominado en la siguiente, o con un alimentador dosificador, o que se mezclen o se fundan y se mezclen entre sí para formar granulos, seguido por alimentación a una tolva de un extrusor. Los materiales de resina, por ejemplo polietileno y SBS se combinan entre sí por medio de un tambor giratorio (mezcladora KR elaborada por Katoriki Seisakusho) a 40 rpm durante 15 minutos (figura 1) . La mezcla anterior se alimenta en un extrusor 10 uniaxial de f65 mm por medio de una tolva 11 de la misma, y se extrae a 60 rpm a una velocidad de extracción de 1.0/min. Las resinas se funden y se amasan a una temperatura de 200 °C para los Ejemplos 1 a 6, y a una temperatura de 260 °C para los Ejemplos 7 a 9, y se extruyen a través de un lote de orificios de inyección que se forman en un troquel 12 de moldeo y que tienen un diámetro predeterminado. De manera más específica, la mezcla se somete a extrucción por fusión a una velocidad predeterminada a través de una pluralidad de boquillas, se extrae por la debanadora, a la que se hace referencia en lo anterior, y se conforma en filamentos continuos sólidos o huecos que tienen un diámetro predeterminado. Los filamentos en un estado fusionado se provoca que formen rizos, y son extraídos por la debanadora dentro del agua mientras se encuentran adyacentes a los filamentos en contacto entre sí dentro del agua de manera que pueden ser entrelazados formando rizos aleatorios. Cuando se extraen los filamentos, la velocidad de extracción de la debanadora se ajusta a una baja velocidad a intervalos predeterminados. Por ejemplo, si la velocidad de extracción de los rodillos 14 y 14 de alimentación de la debanadora se ajustan a una baja velocidad durante un período de tiempo preestablecido a partir de cada tiempo preestablecido mediante la utilización de un sincronizador o similar, es posible obtener un artículo 30 moldeado de resina que tiene una estructura elástica con porciones de densidad alta y baja, la cual incluye porciones de densidad aparente elevada con una longitud predeterminada en la dirección de la longitud 5 del mismo a intervalos de espacio predeterminado. Esto es, el artículo 30 moldeado de resina que tiene una estructura elástica se puede fabricar por conformación de una estructura elástica tridimensional, a la que se hace referencia en lo anterior, lo cual incluye porciones de densidad aparente elevada (porciones B 10 de densidad alta) que se forman cuando la velocidad de extracción es baja, y las otras porciones de baja densidad (porciones A de baja densidad) (figura 2) . El material extraído en forma de bucles o rizado aleatoriamente se solidifica en el agua en un baño 15 y se capta por rodillos 16 y 16 de captación, para 15 proporcionar el artículo 30 moldeado de resina que tiene una estructura elástica. El espesor y la densidad aparente del material excluido se establecen entre los rodillos 14 y 14 de alimentación de la debanadora 13 y el baño 15. Cuando el material se extrae, algunas veces es difícil de combinar por los rodillos 20 14 y 14 de alimentación. Para eliminar este inconveniente, al formar porciones de densidad aún menor en comparación con las porciones de baja densidad, el material se dobla a las porciones de densidad aún menor y se extrae del agua (figura 3) . La figura 4 muestra un dispositivo cortador colocado en el 25 baño 15 para cortar la forma moldeada. El dispositivo 19 cortador se coloca en la vecindad de la debanadora 13 en una posición hacia abajo de la misma. Distribuido en una pared interior del baño 15 opuesta al dispositivo 19 de corte está un dispositivo 11 de transporte constituido de un transportador que tiene un lote de proyecciones de acoplamiento para inserción en los huecos de cada forma moldeada única recortada en una porción de corte. En la figura, los números de referencia 25 y 26 designan una válvula de suministro de agua y una válvula de drenaje, respectivamente (figura 4) . Los filamentos forman rizos o bucles aleatoriamente, solidifican en el agua en el baño 15 y se captan por los rodillos 16 y 16 de captación, conforme el artículo 30 moldeado de resina tiene una estructura elástica. Como se describe en lo anterior, se obtiene un artículo 30 moldeado de resina que tiene una estructura elástica la cual, por ejemplo, tiene un espesor de 30 mm e incluye una porción de alta densidad con una longitud de 30 cm después de cada porción de baja densidad que tiene una longitud de 3 m. El artículo 30 moldeado de resina que tiene una estructura elástica se puede fabricar mediante la utilización de la estructura tridimensional mencionada antes la cual incluye un tipo de propiedad o una combinación de una pluralidad de tipos de propiedades diferentes entre sí . EJEMPLOS Los ejemplos de productos moldeados los cuales son diferentes en su relación de formación de compuestos entre materiales de resina.

Los ejemplos de estructura elásticas se producen mediante la utilización de combinaciones de materiales de resina PE + VAC, PE + EVA y PP + SBS, al hacer variar la relación de formación de compuestos de cada una de las combinaciones . Las relaciones de formación de compuestos, condiciones de manufactura y valores característicos tales como densidad aparente, se muestran en la Tabla l, Tabla 2 y Tabla 3, respectivamente . Ejemplos 1 a 3: PE + VAC Ejemplos 4 a 6: PE + EVA Ejemplos 7 a 9: PP + SBS TABLA 1 Relaciones de formación de compuestos en los Ejemplos 1 a 9 TABLA 2 Condiciones de manufactura de los Ejemplos 1 a 9 TABLA 3 Valores característicos de los Ejemplos 1 a 9 Los ejemplos de productos manufacturados los cuales son diferentes en densidad aparente. Las estructuras en elásticas que cambian en la densidad aparente se producen a partir de materiales de resina que tienen la misma relación de formación de compuestos de PE: VAC = 90:10. Se describirá el proceso para producir las estructuras elásticas. Los materiales de resina se combinan mediante la utilización de un tambor giratorio denominado mezcladora KR (tipo: KRT-100) elaborado por Katoriki Seisakusho, a 40 rpm durante 15 minutos. Las estructuras elásticas se moldean mediante la utilización de un extrusor uniaxial de f65 mm y se extraen a una velocidad rotacional de tornillo de 60 rpm, y velocidades de captación de 5 3.1m/min. y 0.6m/min. La temperatura de las resinas es de 200°C. Las relaciones de información de compuestos entre los materiales de resina, condiciones de manufactura y valores característicos, tales como su densidad aparente, se muestran en la Tabla 4, Tabla 5 y Tabla 6, respectivamente. 10 Ejemplos 10 y 11 (PE+VAC) TABLA 4 15 Relaciones de formación de compuestos en los Ejemplos 10 y 11 20 H^bAakat» TABLA 5 Condiciones de manufactura de los Ejemplos 10 y 11 TABLA 6 Valores característicos del Ejemplo 10 y 11 EJEMPLOS COMPARATIVOS Espuma de poliuretano Se prepara una espuma de poliuretano suave la cual es un material de corriente principal para un elemento de cojín, Ejemplo Comparativo l. Las condiciones de fabricación y las características del producto de poliuretano suave se muestran en la Tabla 7.

Ejemplo Comparativo l (espuma de poliuretano) TABLA 7 La materia prima principal y las condiciones de fabricación del Ejemplo Comparativo 1 Estructura slástica convencional PP (no se agrega otra composición) . Se producen estructuras elásticas únicamente a partir del material de resma PP al hacer variar la densidad aparente. Las estruc-uras elásticas se moldean mediante la utilización de un extrusor uniaxial de f65 mm y se captan a una velocidad rotacional de tornillo de 60 rpm, y velocidades de captación de 0.6 m/mii ., 1.0 m/min y 3.1 m/min. La temperatura de la resina es de 260°C. Las relaciones de formación de compuestos, condiciones de manuf actura y valores característicos tales como densidad aparente, se muestran en la Tabla 8, Tabla 9 y Tabla 10, respectivamente .

Ej emplos Cojnparativos 2 , 3 y 4 (únicamente PP) TABLA 8 Relaciones |de formación de compuestos de los Ejemplos Comparativos 2 a 4 TABLA 9 Condiciones de fabricación de los Ejemplos 2 a 4 TABLA 10 Valores característicos de los Ejemplos Comparativos 2 a 4 Pruebas En las pruebas, se revelaron las siguientes propiedades . Prueba 1: Características de compresión Prueba 2 : Distorsión residual después de compresión repetida Prueba 3 : Relaciones de resiliencia al impacto Prueba 1: Características de compresión La prueba se lleva a cabo de conformidad con el método para la prueba de espuma de poliuretano suave JIS K 6400 apéndice (referencia) 1. El tamaño de las piezas de prueba es 300 (W) X 300 (L) X 50 (T) . Las vistas diagramáticas muestran las relaciones de deflección de compresión de carga y se muestran en las figuras 5 a 19. Elementos de cojín que tienen una estructura elástica, las cuales son todas de los Ejemplos, y una espuma de poliuretano, la cual es el Ejemplo Comparativo 1, se comparan entre sí. Ninguno de los Ejemplos tiene un límite de elasticidad notable el cual se encuentra en el Ejemplo Comparativo 1. Esto significa que los elementos del cojín tienen una cantidad pequeña de hundimiento local, por lo que hacen posible recibir uniformemente la carga en una región completa en contacto con una estructura de cojín.

A continuación, Ejemplo Comparativo 1, se reconoce un incremento de carga cuando la relación de deflección excede de 50%, mientras que tal incremento no se reconoce en ninguno de los Ejemplos. Además, en todos los Ejemplos, la estructura tridimensional se puede deformar efectivamente hasta aproximadamente 90% del espesor de la misma. Esto muestra que la estructura no proporciona una sensación al tacto inferior a un usuario, y se puede restablecer rápidamente cuando se retira una carga de la misma, esto es, la estructura tridimensional tiene una resistencia elevada a la deformación. A continuación, los elementos de cojines que tienen una estructura elástica, las cuales son todos de los Ejemplos y de los Ejemplos Comparativos 2 a 4, los cuales son estructuras elásticas convencionales, se comparan entre sí. El Ejemplo Comparativo 2 tiene un límite de elasticidad que requiere una carga elevada en relación a la deflección por compresión, experimenta deformación plástica y no muestra recuperación elástica. Aunque los Ejemplos Comparativos 3 y 4 no tienen un límite de elasticidad, se reconoce un incremento de la carga cuando la relación de deflección de los mismos excede de 50%, lo que significa que proporcionan una sensación al tacto inferior para un usuario. Además, experimentan deformación plástica y no muestran recuperación elástica.

Si las relaciones de las formaciones de compuestos entre los materiales de resina y la densidad aparente cambian, es posible producir una estructura de cojín con la dureza deseada. Prueba 2: Distorsión residual después de la compresión repetida. La prueba se lleva a cabo de conformidad con el método 8.1A de prueba de espuma de poliuretano suave JIS K 6400. El tamaño de las piezas de prueba es 300 (W) X 300 (L) X 50 (T) . La prueba se lleva a cabo en un intervalo estrechado de objetos: Ejemplo 2 (PE+VAC, densidad aparente 0.03), Ejemplo Comparativo 1 y Ejemplo Comparativo 3 (PP, densidad aparente 0.03) . Los resultados de las pruebas se muestran en la Tabla 11.

Tabla 11 Resultados de la medición de la distorsión residual después de compresión repetida El Ejemplo 1 y el Ejemplo Comparativo 1 muestran que tienen el mismo nivel de funcionamiento. Aunque el ejemplo 2 y el Ejemplo Comparativo 3 tienen la misma estructura y son diferentes únicamente en la resina, la distorsión residual del Ejemplo Comparativo 3, el cual experimenta de formación plástica se reduce notablemente a 75%. El artículo moldeado de resina de acuerdo con la invención tiene el mismo nivel de resistencia a la deformación que la espuma de poliuretano. Prueba 3 : resiliencia al impacto La prueba se lleva a cabo de conformidad con el método 9.2B de prueba de espuma de poliuretano suave JI" K 6400. El tamaño de una pieza de prueba es 300 (W) X 300 (L) X 50 (T). Los objetos de la prueba son los mismos que para la Prueba 2. Los resultados de la prueba se muestran en la Tabla 12.

Tabla 12 : Resultados de medición de la relación de resiliencia al impacto El artículo moldeado de resina de acuerdo con la invención tiene una resiliencia al impacto 1.4 veces tan alta como la de la espuma de poliuretano. Aunque es difícil reciclar una espuma de poliuretano, el artículo moldeado de resina de acuerdo con la invención se puede regenerar en un producto después de que se utilice y por lo tanto es excelente en su capacidad de reciclado. El artículo moldeado de resina de acuerdo con la invención se puede fabricar a costos reducidos puesto que se pueden utilizar resinas recicladas para producir el mismo. El artículo moldeado de resina no proporciona una sensación de tacto inferior, y tiene una cantidad muy pequeña de hundimiento local, por lo que hace posible recibir uniformemente la carga en la totalidad de la región en contacto con la estructura de cojín. Por lo tanto, el artículo provoca menos fatiga al usuario en comparación con una espuma de poliuretano. Puesto que el artículo moldeado de resina de acuerdo con la invención tiene una estructura que tiene huecos continuos completamente, es de mejor calidad en cuanto a permeabilidad al aire con comparación con la espuma de poliuretano. Aunque en la fabricación de espuma de poliuretano se utilizan materiales tóxicos tales como TDI y similares, el artículo moldeado de resina de la presente invención se pueden producir sin generar gases tóxicos y por lo tanto asegura buenas condiciones de trabajo.

De acuerdo con la invención, es posible reciclar resinas regeneradas con valores agregados altos. Por lo tanto, las reivindicaciones más amplias que siguen no están dirigidas a una máquina que es una configuración de una manera específica. En vez de esto, las reivindicaciones más amplias se pretende que protejan el fundamento o la esencia de esta invención fundamental. Esta invención es claramente nueva y útil. Además, no es obvia para aquellos habitualmente expertos en la técnica en el momento en que se realiza, en vista de la técnica anterior cuando se considere en su totalidad. Además, en vista de la naturaleza revolucionaria de esta invención, es claramente una invención pionera.

Como tal, las reivindicaciones que siguen están intituladas en una interpretación muy amplia para proteger el fundamento de esta invención, como materia legal . Por lo tanto, se verá que los objetivos que se establecen en lo anterior, y aquellos que se vuelvan evidentes a partir de la siguiente descripción, se alcanzan eficientemente. Además, puesto que se pueden realizar ciertos cambios en la construcción anterior sin apartarse del alcance de la invención, se pretende que toda la materia contenida en la descripción precedente o que se muestre en los dibujos anexos se debe interpretar como ilustrativa y no en un sentido restrictivo. También debe entenderse que las siguientes reivindicaciones están diseñadas para cubrir la totalidad de los rasgos genéricos y específicos de la invención descrita aquí, y que todas las declaraciones del alcance de la invención las cuales, como materia de idioma, se pueda considerar que se encuentran dentro de la misma. Ahora se ha descrito la invención :

Claims (12)

REIVINDICACIONES

1. Un artículo moldeado de resina que tiene un estructura de resorte, que comprende una estructura tridimensional con huecos a una densidad aparente predeterminada, la estructura tridimensional se forma al poner en contacto, entrelazar y recuperar rizos o bucles aleatorios adyacentes de filamentos continuos sólidos o huecos o de filamentos cortos, o ambos, elaborados de una mezcla de una resina de poliolefina y VAC, EVA o SBS, en donde la estructura tridimensional se incrementa en la densidad aparente en una sección de anchura de la misma, a intervalos de espacio apropiados en una sección de la longitud de la misma.

2. El artículo moldeado de resina, como se describe en la reivindicación 1, en donde la estructura tridimensional tiene huecos que proporcionan densidades bajas y altas.

3. El artículo moldeado de resina, como se describe en la. reivindicación 1 o 2, en donde la relación de mezcla de la resina de poliolefina respecto a VAC de la EVA es de 70 a 97% en peso respecto a 3 a 30% en peso, y de manera preferible de 80 a 90% en peso respecto a 10 a 20% en peso.

4. El artículo moldeado de resina, como se describe en cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, en donde la relación de mezcla de la resina de poliolefina respecto a SBS es de 50 a 97% en peso respecto a 3 a 50% en peso, de manera preferible de 70 a 90% en peso respecto a 10 a 30% en peso.

5. El artículo moldeado de resina, como se describe en la reivindicación 1 o 2, en donde los filamentos continuos sólidos o los filamentos cortos, o ambos tienen un diámetro de 0.3 mm a 3.0 mm, de manera preferible de 0.7 a 1.0 mm, y los filamentos continuos huecos o los filamentos cortos, o ambos, tienen un diámetro de 1.0 mm a 3.0 mm, de manera preferible de 1.5 a 2.0 mm.

6. El artículo moldeado de resina, como se describe en cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, en donde la estructura tridimensional tiene una densidad aparente de 0.001 a 0.8 g/cm3, de manera preferible de 0.02 a 0.6 g/cm3.

7. El artículo moldeado de resina, como se describe en cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, en donde la estructura tridimensional es un material de cojín para asientos de un vehículo automotor o una cama .

8. Un método para producir un artículo moldeado de resina que tiene una estructura elástica, al extruir por fusión una resina de poliolefina en una pluralidad de filamentos, y al poner en contacto, entrelazar y recuperar rizos o bucles aleatorios adyacentes de filamentos continuos, por lo que se forma una estructura tridimensional con huecos a una densidad aparente predeterminada, en donde la velocidad de captación para captar los filamentos continuos extruídos se cambia para de esta manera formar porciones de alta densidad que tienen una densidad aparente aumentada la cual se extiende cada una en una dirección de anchura de la estructura tridimensional y se distribuyen en un intervalo de espacio apropiados en una dirección de longitud de la estructura tridimensional.

9. El artículo moldeado de resina, como se describe en cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, en donde la estructura tridimensional tiene una densidad aparente de 0.005 a 0.03 g/cm3, de manera preferible 0.008 a 0.03 g/cm3, de manera particularmente preferible 0.01 a 0.03 g/cm3 en porciones de baja densidad y una densidad aparente de 0.03 a 0.08 g/cm3, de manera preferible de 0.04 a 0.07 g/cm3, de manera particularmente preferible de 0.05 a 0.06 g/cm3 en porciones de alta densidad.

10. El artículo moldeado de resina, como se describe en la reivindicación 9, en donde la estructura tridimensional tiene una relación hueca de 96 a 99%, de manera preferible de 97 a 99%, y de manera particularmente preferible de 97 a 98% de las porciones de baja densidad, y la relación hueca de 91 a 97%, de manera preferible de 92 a 96% y de manera particularmente preferible de 93 a 94% en porciones de alta densidad.

11. El artículo moldeado de resina, como se describe en cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, en donde la relación de mezcla de los filamentos sólidos respecto a los filamentos huecos es de 0 a 50 respecto a 50 a 100.

12. El artículo moldeado de resina, como se describe en cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, en donde las superficies exteriores de los filamentos huecos se cubren con filamentos sólidos.