ES2961808T3 - Cuerpo unido y procedimiento de fabricación del mismo - Google Patents
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Abstract
Se proporciona un método para fabricar un cuerpo unido y un elastómero termoplástico en el que la procesabilidad del moldeo es favorable y se puede obtener una apariencia externa y resistencia de unión favorables en las secciones unidas. En el método para fabricar el cuerpo unido según la presente invención, se funde un elastómero termoplástico en un molde en el que se coloca un cuerpo moldeado (I), luego se expulsa el elastómero y se extrae un cuerpo moldeado (II) derivado del termoplástico. El elastómero se integra con el cuerpo moldeado (I), en donde dicho método para fabricar un cuerpo unido se caracteriza porque el cuerpo moldeado (I) contiene un relleno, y el diámetro promedio aritmético de partícula del relleno es 1-5 μm. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)
Description
DESCRIPCIÓN
Cuerpo unido y procedimiento de fabricación del mismo
Campo técnico
La presente invención se refiere a un cuerpo unido utilizando un elastómero termoplástico y a un procedimiento de fabricación del mismo.
Técnica antecedente
Un cuerpo unido de un cuerpo moldeado de caucho vulcanizado a base de olefina y un elastómero termoplástico a base de olefina se utiliza para burletes para automóviles, tales como una moldura exterior, una junta para el sellado de ventanas, una junta para el sellado de puertas y una junta para el sellado del maletero. Un procedimiento general de fabricación del cuerpo unido consiste en inyectar un elastómero termoplástico en una cavidad restante en un estado en el que un cuerpo moldeado de caucho vulcanizado a base de olefina producido con antelación se coloca en un molde dividido de una máquina de moldeo por inyección, para fusionar así un producto moldeado por inyección del elastómero termoplástico con el cuerpo moldeado de caucho vulcanizado.
Con vistas a producir dicho cuerpo unido, se han investigado, por ejemplo, diversos elastómeros termoplásticos descritos en la Literatura de Patentes 1 a 5.
Lista de citas
Literatura de patentes
[PTL 1] Documento JP 2011-152743 A
[PTL 2] Documento WO 2008/133083 A1
[PTL 3] Documento US 3287440 A
[PTL 4] Documento US 3709840 A
[PTL 5] Documento JP 2007-211184 A
Según otra literatura de patentes representada por el documento EP 2213 580 A1, se divulga un procedimiento de fabricación de un recipiente compuesto que se forma como un cuerpo unido, dicho procedimiento comprende inyectar un elastómero termoplástico, después de fundir el elastómero termoplástico, en un molde en el que se coloca un primer cuerpo moldeado realizado de elastómero termoplástico y provisto de una etiqueta en su pared exterior, para integrar así un segundo cuerpo moldeado derivado del elastómero termoplástico y el primer cuerpo moldeado entre sí, mientras que la etiqueta permanece intercalada entre las paredes de ajuste de ambos cuerpos. La resina del primer cuerpo moldeado puede ser opcionalmente procesada de diferentes maneras para aumentar la cristalinidad de la misma, incluyendo una adición opcional de carga, colorante y aditivo a la resina.
Sumario de la invención
Problema técnico
Sin embargo, el cuerpo unido de la técnica relacionada que utiliza un elastómero termoplástico no tiene un aspecto satisfactorio debido a, por ejemplo, una superficie de unión conspicua en una porción de unión, y también tiene una resistencia de unión insuficiente en la superficie de unión en algunos casos.
En vista de lo anterior, de acuerdo con varios aspectos de la presente invención, para resolver al menos algunos de los problemas mencionados anteriormente, se proporciona un procedimiento de fabricación de un cuerpo unido, que proporciona una procesabilidad de moldeo satisfactoria y puede lograr tanto una apariencia como una resistencia de unión satisfactorias en una porción de unión.
Solución al problema
La presente invención se ha realizado para resolver al menos algunos de los problemas mencionados anteriormente, y se consigue mediante el procedimiento de la reivindicación 1. Las realizaciones preferentes de la invención se exponen en las reivindicaciones 2 a 7.
Efectos ventajosos de la invención
De acuerdo con el procedimiento de fabricación de un cuerpo unido según la presente invención, se obtienen los siguientes efectos como resultado de que el cuerpo moldeado (I) contenga la carga que tiene un diámetro de partícula medio aritmético predeterminado: se obtiene una resistencia de unión satisfactoria al cuerpo moldeado (II) derivado del elastómero termoplástico en virtud de un efecto de anclaje, y además, la porción de unión al cuerpo moldeado (II) está libre de aparición de una veta plateada, lo que resulta en una apariencia satisfactoria.
Breve descripción de los dibujos
La FIG. 1 es una vista explicativa para ilustrar esquemáticamente un procedimiento de fabricación de un cuerpo unido según una realización de la presente invención.
La FIG. 2 es una vista explicativa para ilustrar esquemáticamente el procedimiento de fabricación de un cuerpo unido según la presente realización.
La FIG. 3 es una vista explicativa para ilustrar esquemáticamente el procedimiento de fabricación de un cuerpo unido según la presente realización.
La FIG. 4 es una vista explicativa para ilustrar esquemáticamente el procedimiento de fabricación de un cuerpo unido según la presente realización.
Descripción de las realizaciones
Las realizaciones preferentes de la presente invención se describen en detalle a continuación. Debe entenderse que la presente invención no se limita a las realizaciones descritas a continuación, y abarca diversas modificaciones que se implementan sin apartarse del ámbito de la presente invención. Tal como se utiliza en la presente memoria, "(me)acrílico —" es un concepto que comprende tanto "acrílico —" como "metacrílico —". Además, "— (me)acrilato" es un concepto que comprende tanto "— acrilato" como "— metacrilato".
1. Procedimiento de fabricación del cuerpo unido
Un procedimiento de fabricación de un cuerpo unido según una realización de la presente invención incluye inyectar un elastómero termoplástico, después de fundir el elastómero termoplástico, en un molde en el que se coloca un cuerpo moldeado (I), para integrar así un cuerpo moldeado (II) derivado del elastómero termoplástico y el cuerpo moldeado (I) entre sí, en el que el material para formar el cuerpo moldeado (I) es caucho vulcanizado, y el cuerpo moldeado (I) contiene una carga, teniendo la carga un diámetro medio aritmético de partícula de 1 pm a 5 pm. El cuerpo moldeado (I) y el cuerpo moldeado (II) que se utilizarán en el procedimiento de fabricación de un cuerpo unido según la presente realización, y luego el procedimiento de fabricación de un cuerpo unido, y las aplicaciones del cuerpo unido se describen a continuación en detalle en el orden indicado.
1.1. Cuerpo moldeado (I)
Un material para formar el cuerpo moldeado (I) puede seleccionarse adecuadamente entre cauchos vulcanizados (por ejemplo, caucho de etileno propileno, caucho natural, caucho de butadieno, caucho de estireno butadieno, caucho de butilo, caucho de cloropreno, caucho de isopreno, caucho de acrilonitrilo butadieno, caucho de silicona, caucho de flúor, caucho acrílico, caucho de uretano y caucho de epiclorhidrina) en función de las aplicaciones y finalidades del cuerpo unido, y una propiedad de unión al elastómero termoplástico para formar el cuerpo moldeado (II). Se prefiere un caso en el que el material para formar el cuerpo moldeado (I) está formado por un material que contiene un componente similar al del elastómero termoplástico para formar el cuerpo moldeado (II), porque la resistencia mecánica de una superficie de unión puede mejorarse aún más.
En el procedimiento de fabricación de un cuerpo unido, el cuerpo moldeado (II) derivado del elastómero termoplástico y el cuerpo moldeado (I) se integran entre sí, y en este momento, el cuerpo moldeado (I) y el cuerpo moldeado (II) tienen una superficie de unión. A este respecto, el cuerpo moldeado (I) tiene preferentemente, como superficie de unión, una sección transversal obtenida cortando un cuerpo moldeado (I) sin procesar. Además, cuando una sección transversal obtenida cortando un cuerpo moldeado (I) que no ha sido expuesto a la atmósfera sirve como superficie de unión, se considera que puede suprimirse un fallo de unión debido, por ejemplo, a la adsorción de un contaminante, como el agua, en la atmósfera.
El cuerpo moldeado (I) se produce utilizando caucho vulcanizado que contiene una carga para mejorar aún más la resistencia mecánica del cuerpo unido, y para obtener una apariencia satisfactoria en una porción de unión al cuerpo moldeado (II). El diámetro medio aritmético de las partículas de la carga contenida en el cuerpo moldeado (I) debe ser de 1 pm a 5 pm, y preferentemente de 1,5 a 3 pm. Cuando el diámetro medio aritmético de las partículas del material de carga se encuentra dentro del intervalo mencionado, se puede fabricar fácilmente un cuerpo unido que pueda satisfacer tanto la resistencia mecánica como el aspecto satisfactorio. El diámetro medio aritmético de las partículas se calcula, por ejemplo, a partir de una distribución del diámetro de las partículas medida mediante un procedimiento de medición de la distribución del tamaño de las partículas por dispersión láser.
Un material de carga contenido en el cuerpo moldeado (I) puede seleccionarse apropiadamente dependiendo de un uso previsto en el que se requiera el cuerpo unido. Ejemplos específicos de los mismos incluyen un material de carbono y un material inorgánico. De ellos, perlas de vidrio, globos de vidrio, copos de vidrio, amianto, mica, carbonato cálcico, talco, sílice húmeda, sílice seca, alúmina, sílice aluminosa, silicato cálcico, hidrotalcita, caolín, tierra de diatomeas, grafito, piedra pómez, polvo de ebonita, borras de algodón, polvo de corcho, sulfato de bario, una resina de flúor, perlas de polímero, cera de poliolefina, polvo de celulosa, polvo de caucho, polvo de madera, negro de humo y similares. De ellos, el carbonato cálcico es particularmente preferente porque se puede fabricar fácilmente un cuerpo unido que pueda satisfacer tanto la resistencia mecánica como la apariencia satisfactoria. El uso del material de carbono o el material inorgánico como carga no sólo puede mejorar aún más la resistencia mecánica del cuerpo unido, sino también impartir retardancia de llama al cuerpo unido.
El cuerpo moldeado (I) puede contener otra carga siempre que el cuerpo moldeado (I) contenga la carga que tiene un diámetro medio aritmético de partícula de 1 pm a 5 pm como carga. Ejemplos del otra carga incluyen un material de carbono y un material inorgánico cada uno con un diámetro medio aritmético de partícula de menos de 1 pm, preferentemente 0,02 pm o más y menor de 1 pm. Para mejorar la resistencia mecánica e impartir retardancia de llama al cuerpo unido, se prefiere especialmente el negro de humo.
Una rugosidad media aritmética (Ra) en una superficie de unión preestablecida (sección transversal) del cuerpo moldeado (I) es preferentemente de 0,1 pm a 5 pm, más preferentemente de 0,5 pm a 4 pm. En este caso, la rugosidad media aritmética (Ra) es un tipo de indicador de la rugosidad superficial, y se determina calculando una media de los valores absolutos de las alturas en una longitud de referencia. Un caso en el que la rugosidad media aritmética es pequeña significa que los valores de las alturas de la forma irregular de una superficie son pequeños (la ondulación es pequeña), y un caso en el que la rugosidad media aritmética es grande significa que la diferencia entre las alturas de la forma irregular de la superficie es grande (la ondulación es grande). Cuando la rugosidad media aritmética (Ra) en la superficie de unión preestablecida (sección transversal) del cuerpo moldeado (I) se encuentra dentro del rango mencionado anteriormente, la parte de unión al cuerpo moldeado (II) no presenta vetas plateadas y, por lo tanto, se obtiene fácilmente un aspecto satisfactorio y, además, se puede obtener una resistencia de unión satisfactoria en una superficie de unión en virtud de un efecto de anclaje.
La curtosis (Rku) de una curva de rugosidad en la superficie de unión preestablecida (sección transversal) del cuerpo moldeado (I) es preferentemente de 1 a 30, más preferentemente de 5 a 24. En este caso, la curtosis (Rku) es un tipo de indicador de la rugosidad superficial, y se refiere a un indicador del grado de nitidez de una forma irregular formada en una superficie. Específicamente, la curtosis se determina dividiendo la cuarta potencia de una altura en una longitud de referencia por la cuarta potencia de una altura cuadrática media, lo que significa la desviación estándar de la rugosidad de la superficie. Un caso en el que la curtosis sea pequeña significa un estado en el que la forma irregular de la superficie es suave, y un caso en el que la curtosis es grande significa un estado en el que la forma irregular de la superficie es afilada, con un ángulo agudo. Cuando la curtosis (Rku) de la curva de rugosidad en la superficie de unión preestablecida (sección transversal) del cuerpo moldeado (I) cae dentro del rango mencionado anteriormente, la porción de unión al cuerpo moldeado (II) está libre de la aparición de una raya plateada, y por lo tanto se obtiene fácilmente una apariencia satisfactoria, y además, se puede obtener una resistencia de unión satisfactoria en una superficie de unión en virtud de un efecto de anclaje.
La rugosidad media aritmética (Ra), y la curtosis (Rku) de la curva de rugosidad, en la superficie de unión preestablecida (sección transversal) del cuerpo moldeado (I) pueden controlarse ajustando el diámetro medio aritmético de las partículas y el contenido de la carga contenida en el cuerpo moldeado (I). Además, la rugosidad media aritmética (Ra) y la curtosis (Rku) también pueden controlarse puliendo la superficie de unión preestablecida (sección transversal) del cuerpo moldeado (I) con el cuerpo moldeado (II) mediante el uso de una lima o similar.
1.2. Cuerpo moldeado (II)
El cuerpo moldeado (II) se produce moldeando por inyección un elastómero termoplástico fundido en un molde en el que se coloca el cuerpo moldeado (I). De este modo, el cuerpo moldeado (II) y la sección transversal del cuerpo moldeado (I) se unen para integrarse entre sí.
El elastómero termoplástico que sirve de materia prima para el cuerpo moldeado (II) contiene preferentemente de 100 ppm a 1.000 ppm, más preferentemente de 100 ppm a 800 ppm, particularmente preferentemente de 100 ppm a 600 ppm de agua. Cuando el contenido de agua se encuentra dentro del rango mencionado anteriormente, la procesabilidad de moldeo es excelente en el moldeo por inyección del elastómero termoplástico, y además, se puede fabricar un cuerpo unido que tiene una parte de unión excelente, tanto en apariencia como en resistencia de unión. Cuando el contenido de agua es superior al intervalo mencionado, existe el riesgo de que el agua se caliente en el cilindro de una máquina de moldeo por inyección para formar una burbuja de aire en el elastómero termoplástico, y la burbuja de aire se rompa en la superficie de un artículo moldeado para causar un fallo de apariencia (veta plateada). Además, durante la producción del cuerpo unido, la burbuja de aire puede causar un fallo de unión al otro cuerpo moldeado en la porción de unión, o la burbuja de aire puede permanecer en la porción de unión para disminuir la resistencia de la unión. Además, existe el riesgo de que aumente la variación del tiempo de pesaje para cada tiempo de moldeo en el proceso de pesaje del moldeo por inyección y, por tanto, disminuya la productividad en el caso de un tiempo de pesaje largo, o falle la plastificación del elastómero termoplástico en el caso de un tiempo de pesaje corto. Mientras tanto, cuando el contenido de agua sea inferior al intervalo mencionado, el secado es excesivo y, por lo tanto, se necesita un tratamiento térmico excesivo (temperatura*tiempo), con el resultado de que puede producirse una alteración del propio material (por ejemplo, degradación o sangrado) que disminuya la resistencia de la unión.
En la invención de la presente solicitud, el "contenido de agua del elastómero termoplástico" tiene el mismo significado que el contenido de agua de los gránulos del elastómero termoplástico.
El contenido en agua del elastómero termoplástico de la invención de la presente solicitud es un valor medido de conformidad con la norma JIS K7251 "Plásticos: Determinación del contenido en agua".
El contenido de agua del elastómero termoplástico puede controlarse sometiendo el elastómero termoplástico a un tratamiento térmico utilizando un secador de pellets, como un secador deshumidificador, un secador de vacío o un secador de aire caliente, a una temperatura adecuada para el elastómero termoplástico que se va a utilizar, durante un período de tiempo adecuado para ello. Cuando la temperatura de secado es alta y el tiempo de secado es largo, la cantidad de agua puede reducirse significativamente, pero existe el riesgo de que los gránulos de elastómero termoplástico se bloqueen o sufran alteraciones, como el sangrado. Además, cuando la temperatura de secado es baja y el tiempo de secado es corto, el contenido de agua tiende a aumentar. En cualquier caso, el contenido de agua puede controlarse controlando la temperatura y el tiempo de secado, como se ha descrito anteriormente.
El elastómero termoplástico que sirve como materia prima para el cuerpo moldeado (II) no está particularmente limitado, y ejemplos del mismo incluyen: un copolímero en bloque hidrogenado a base de estireno descrito en el documento JP 2005-272528 A o similar; un elastómero producido a partir de una composición de materia prima que contiene (A) un copolímero de etileno/a-olefina/polieno no conjugado, (B) una resina termoplástica a base de a-olefina, y (C) un agente de reticulación (en lo sucesivo, este elastómero se denominará "elastómero específico"); un elastómero termoplástico a base de cloruro de vinilo; un elastómero termoplástico a base de éster; un elastómero termoplástico a base de uretano; y un elastómero termoplástico a base de amida. De ellos, el elastómero específico es especialmente adecuado. A continuación, se describe la composición de la materia prima que se utilizará para la producción del elastómero específico.
<(A) Copolímero de etileno/a-olefina/polieno no conjugado>
(A) El copolímero de etileno/a-olefina/polieno no conjugado (en lo sucesivo denominado a veces "componente (A)") es un componente que se utilizará principalmente para conferir flexibilidad al elastómero termoplástico, y es preferentemente un copolímero que tiene unidades repetitivas derivadas de etileno, una a-olefina y un polieno no conjugado, respectivamente.
La a-olefina es preferentemente una a-olefina que tiene de 3 a 10 átomos de carbono. La a-olefina tiene más preferentemente de 3 a 8 átomos de carbono, aún más preferentemente de 3 a 6 átomos de carbono, particularmente preferentemente 3 o 4 átomos de carbono. El uso de la a-olefina que tiene de 3 a 10 átomos de carbono proporciona una copolimerizabilidad satisfactoria entre la a-olefina y los demás monómeros, por lo que se prefiere. Algunos ejemplos de a-olefina son el propileno, el 1-buteno, el 1-penteno, el 1-hexeno, el 3-metil-1-penteno, el 4-metil-1-penteno, el 1-octeno y el 1-deceno. De ellos, se prefieren el propileno, el 1-buteno, el 1-hexeno y el 1-octeno, y son más preferentes el propileno y el 1-buteno. De esas a-olefinas, el componente (A) puede contener una unidad de repetición derivada de un solo tipo de a-olefina, o puede contener unidades de repetición derivadas de dos o más tipos de a-olefinas.
Ejemplos del polieno no conjugado pueden incluir un dieno acíclico lineal, un dieno acíclico ramificado y un dieno alicíclico. Algunos ejemplos de dieno acíclico lineal son el 1,4-hexadieno, el 1,5-hexadieno y el 1,6-hexadieno. Algunos ejemplos de dieno acíclico ramificado son el 5-metil-1,4-hexadieno, el 3,7-dimetil-1,6-octadieno, el 5,7-dimetil-1,6-dieno, el 3,7-dimetil-1,7-octadieno, el 7-metil-1,6-dieno y el dihidromirceno. Entre los ejemplos de dieno alicíclico se incluyen el tetrahidroindeno, el metil tetrahidroindeno, el diciclopentadieno, el biciclo[2.2. 1]-hepta-2,5-dieno, 5-metileno-2-norborneno, 5-etilideno-2-norborneno, 5-propenil-2-norborneno, 5-isopropilideno-2-norborneno, 5-ciclohexilideno-2-norborneno y 5-vinil-2-norborneno. De ellos, se prefieren el 1,4-hexadieno, el diciclopentadieno y el 5-etilideno-2-norbomeno. De estos polienos no conjugados, el componente (A) puede contener una unidad de repetición derivada de un solo tipo de polieno no conjugado, o puede contener unidades de repetición derivadas de dos o más tipos de polienos no conjugados.
El contenido de la unidad de etileno en el componente (A) es preferentemente de 50 % mol a 90 % mol con respecto a 100 % mol en total de la unidad de etileno y la unidad de a-olefina que están contenidas en el componente (A). El contenido de la unidad de a-olefina en el componente (A) es preferentemente de 5 % mol a 50 % mol con respecto a 100 % mol en total de la unidad de etileno y la unidad de a-olefina que están contenidas en el componente (A). El contenido de la unidad de polieno no conjugado en el componente (A) es preferentemente de 3 % mol a 10 % mol con respecto a 100 % mol en total de todas las unidades repetitivas contenidas en el componente (A).
La composición de la materia prima para producir el elastómero específico contiene preferentemente del 10 % en masa al 95 % en masa del componente (A) con respecto al 100 % en masa en total de (A) el copolímero de etileno/aolefina/polieno no conjugado, (B) la resina termoplástica a base de a-olefina, y (C) el agente de reticulación.
El componente (A) puede ser un copolímero sustituido o un copolímero de injerto que contenga un copolímero de etileno/a-olefina/polieno no conjugado como esqueleto básico. Un ejemplo de copolímero sustituido puede ser un copolímero halogenado obtenido mediante la sustitución de parte de los átomos de hidrógeno del copolímero mencionado por un átomo de halógeno, como un átomo de cloro o un átomo de bromo. Un ejemplo de copolímero de injerto puede ser un copolímero de injerto obtenido por polimerización por injerto de un monómero insaturado con el polímero antes mencionado o similar. Como monómero insaturado pueden utilizarse, por ejemplo, monómeros insaturados conocidos convencionalmente, como cloruro de vinilo, acetato de vinilo, ácido (me)acrílico, ácido maleico, (me)acrilato de metilo, (me)acrilato de glicidilo, (me)acrilamida, anhídrido maleico, maleimida, maleato de dimetilo, butadieno, isopreno y cloropreno.
El componente (A) puede sintetizarse por un procedimiento conocido, y puede sintetizarse por un procedimiento descrito en, por ejemplo, en el documento JP 2014-193969 A.
<(B) Resina termoplástica a base de a-olefina>
(B) La resina termoplástica a base de a-olefina (en lo sucesivo denominada a veces "componente (B)") puede utilizarse principalmente con el fin de impartir resistencia mecánica y resistencia al calor al elastómero termoplástico. En tal caso, el componente (B) es preferentemente una resina formada por un polímero que contiene una unidad de a-olefina como componente principal. El componente (B) es preferentemente, por ejemplo, una resina formada por un polímero que contiene 80 % mol o más de la unidad a-olefina con respecto a 100 % mol de la totalidad del polímero.
Además, el componente (B) puede utilizarse principalmente con el fin de reducir la viscosidad en fundido del elastómero termoplástico para conferirle fluidez y evitar así su solidificación durante un proceso de flujo en el molde. En tal caso, el componente (B) es preferentemente un homopolímero de una a-olefina o un copolímero de dos o más tipos de a-olefinas, o un copolímero de una a-olefina y un monómero insaturado distinto de la a-olefina. Pueden utilizarse dos o más tipos de dichos componentes (B) según convenga en función de los fines de la adición de los mismos.
En el presente documento, la "a-olefina" es un concepto que también incluye el etileno. Como a-olefina de la que se deriva la unidad de a-olefina en el componente (B), se prefieren el etileno y una a-olefina que tenga de 3 a 12 átomos de carbono. Algunos ejemplos son el etileno, el propileno, el 1-buteno, el 1-penteno, el 1-hexeno, el 3-metil-1-penteno, el 4-metil-1-penteno, el 3-etil-1-penteno, el 1-octeno, el 1-deceno y el 1-undeceno. De ellos, uno o más tipos seleccionados del grupo que consiste en propileno orgánico degradable por peróxido y 1-buteno se utilizan preferentemente como al menos parte de la a-olefina desde el punto de vista de mantener la procesabilidad en el momento del moldeo.
Ejemplos del componente (B) pueden incluir un homopolímero de propileno, un copolímero de propileno-etileno, un copolímero de propileno-1-buteno, un copolímero de propileno-1-penteno, un copolímero de propileno-3-metil-1-buteno, un copolímero de propileno-1-hexeno, un copolímero de propileno-3-metil-1-penteno, un copolímero de propileno-4-metil-1-penteno, un copolímero de propileno-3-etil-1-penteno, un copolímero de propileno-1-octeno, un copolímero de propileno-1-deceno y un copolímero de propileno-1-undeceno. De ellos, se prefieren un homopolímero de propileno y un copolímero de propileno-etileno.
La composición de la materia prima para producir el elastómero específico contiene preferentemente del 3 % en masa al 65 % en masa del componente (B) con respecto al 100 % en masa en total del componente (A) y del componente (B).
Además, la fracción de gel de un caucho en la composición específica de elastómero es preferentemente del 95% o más, más preferentemente del 96% o más. Cuando la fracción de gel entra dentro del intervalo mencionado, se obtiene una resistencia de unión más satisfactoria del cuerpo unido. A continuación, se describe un procedimiento para medir la fracción de gel.
Se pesan aproximadamente 200 mg de la composición de elastómero termoplástico y se cortan en trozos pequeños. A continuación, los trocitos resultantes se sumergen en 100 ml de ciclohexano a 23°C durante 48 horas en un recipiente sellado. A continuación, se extrae la muestra sobre papel de filtro y se seca con un secador de vacío a 105°C durante 1 hora a presión reducida. Se toma como "masa final corregida (p)" un valor obtenido restando, de la masa del residuo seco, (1) la masa de los componentes insolubles en ciclohexano distintos del caucho y la resina termoplástica, y (2) la masa de la resina termoplástica en la muestra antes de la inmersión en ciclohexano.
A continuación, se toma como "masa inicial corregida (q)" un valor obtenido restando, de la masa de la muestra, (3) la masa de los componentes solubles en ciclohexano distintos del caucho y de la resina termoplástica, (1) la masa de los componentes insolubles en ciclohexano distintos del caucho y de la resina termoplástica, y (4) la masa de la resina termoplástica. En este caso, la fracción de gel (contenido insoluble en ciclohexano) se determina mediante la siguiente ecuación (1).
Fracción de gel [% en masa] = [{masa final corregida (p)} {masa inicial corregida (q)}] x 100 (1)
Como procedimiento para aumentar la fracción de gel, se da, por ejemplo, un procedimiento que implica utilizar un caucho que tenga un alto valor de yodo como materia prima en la composición de elastómero termoplástico, un procedimiento que implica aumentar el contenido de la unidad de etileno o la unidad de dieno no conjugado en el caso de que el caucho sea un caucho a base de etileno/a-olefina, y un procedimiento que implica aumentar la cantidad de mezcla del agente de reticulación/coadyuvante a la reticulación.
El componente (B) puede sintetizarse de acuerdo con una composición y un procedimiento de fabricación conocidos, y puede sintetizarse de acuerdo con una composición y un procedimiento de fabricación descritos en, por ejemplo, en el documento JP 2014-193969 A.
<(C) Agente reticulante>
(C) El agente reticulante (en lo sucesivo denominado a veces "componente (C)") tiene la función de reticular al menos una parte del componente (A) y del componente (B) entre componentes del mismo tipo o componentes de tipos diferentes mediante tratamiento térmico.
Ejemplos de dicho componente (C) pueden incluir un agente reticulante a base de fenol, un peróxido orgánico, azufre, un compuesto de azufre, p-quinona, un derivado de p-quinona dioxima, un compuesto de bismaleimida, un compuesto de epoxi, un compuesto de silano, una resina amino, un agente reticulante de poliol, poliamina, un compuesto de triazina y jabón metálico. De ellos, se utiliza preferentemente un agente reticulante a base de fenol o un peróxido orgánico. Cuando el agente reticulante a base de fenol se utiliza como componente (C), se utiliza preferentemente un acelerador de reticulación en combinación con el mismo. Cuando se utiliza el peróxido orgánico como componente (C), es preferente utilizar un agente reticulante en combinación con el mismo.
Ejemplos del agente reticulante a base de fenol pueden incluir un condensado de fenol-aldehído o-sustituido, un condensado de fenol-aldehído m-sustituido, un condensado de alquilfenol-aldehído bromado y un compuesto representado por la siguiente fórmula general (2). De ellos, se prefiere un compuesto representado por la siguiente fórmula general (2).
En la fórmula general (2), una pluralidad de Rs representan cada uno independientemente un grupo hidrocarburo saturado que tiene de 1 a 15 átomos de carbono, m representa un número entero de 0 a 10, y X e Y representan cada uno independientemente un grupo hidroxi o un átomo de halógeno.
El compuesto representado por la fórmula general (2) es un compuesto utilizado generalmente como agente de reticulación para un caucho como se describe en, por ejemplo, en los documentos US 3287440 A o US 3709840 A. Este compuesto puede producirse sometiendo fenol sustituido y un aldehído a polimerización por condensación en presencia de un catalizador alcalino.
Cuando el agente reticulante a base de fenol se utiliza como componente (C), la composición de materia prima contiene preferentemente de 0,2 partes en masa a 10 partes en masa del agente reticulante a base de fenol con respecto a 100 partes en masa en total del componente (A) y el componente (B).
El agente reticulante a base de fenol puede utilizarse solo, pero se utiliza preferentemente en combinación con un acelerador de reticulación para ajustar la tasa de reticulación. Como acelerador de la reticulación puede utilizarse, por ejemplo, un haluro metálico, como cloruro de estaño o cloruro férrico, o un haluro orgánico, como polipropileno clorado, caucho butílico bromado o caucho de cloropreno. Además del acelerador de reticulación, es más preferente utilizar en combinación un óxido metálico, como el óxido de zinc, o un dispersante, como el ácido esteárico.
Ejemplos del peróxido orgánico pueden incluir 1,3-bis(t-butilperoxiisopropil)benceno, 2,5-dimetil-2,5-bis(tbutilperoxi)hexino-3, 2,5-dimetil-2,5-bis(t-butilperoxi)hexeno-3, 2,5-dimetil-2,5-bis(t-butilperoxi)hexano, 2,2'-bis(tbutilperoxi)-p-isopropilbenceno, peróxido de dicumilo, peróxido de di-t-butilo, peróxido de t-butilo, peróxido de pmentano, 1,1-bis(t-butilperoxi)-3,3,5-trimetilciclohexano, peróxido de dilauroilo, peróxido de diacetilo, peroxibenzoato de t-butilo, peróxido de 2,4-diclorobenzoilo, peróxido de p-clorobenzoilo, peróxido de benzoilo, di(tbutilperoxi)perbenzoato, n-butil-4,4-bis(t-butilperoxi)valerato y carbonato de t-butilperoxiisopropilo.
Cuando se utiliza el peróxido orgánico como componente (C), la composición de materia prima contiene preferentemente de 0,05 partes en masa a 10 partes en masa del peróxido orgánico con respecto a 100 partes en masa en total del componente (A) y el componente (B).
El peróxido orgánico puede usarse solo, pero se usa preferentemente en combinación con un coadyuvante de reticulación para permitir que la reacción de reticulación proceda suavemente para formar una reticulación uniforme. Ejemplos de coadyuvantes de reticulación pueden incluir azufre, un compuesto de azufre, un compuesto de oxima, tal como oxima de p-quinona u oxima de p,p'-dibenzoilquinona, y un monómero polifuncional, tal como di(me)acrilato de etilenglicol, di(me)acrilato de dietilenglicol, di(me)acrilato de trietilenglicol, di(me)acrilato de tetraetilenglicol, di(me)acrilato de polietilenglicol, tri(me)acrilato de trimetilolpropano, ftalato de dialilo, tetraaliloxietano, cianurato de trialilo, N,N'-m-fenileno bismaleimida, N,N'-tolileno bismaleimida, anhídrido maleico, divinilbenceno o di(me)acrilato de cinc.
<Otros componentes>
La composición de materia prima para producir el elastómero termoplástico puede contener además (D) un aceite diluyente (en lo sucesivo denominado a veces "componente (D)"). El componente (D) se utiliza principalmente para conferir fluidez al elastómero termoplástico que se desea obtener. Ejemplos del componente (D) incluyen un hidrocarburo a base de aceite mineral y un hidrocarburo de bajo peso molecular. De ellos, se prefiere un hidrocarburo a base de aceite mineral.
Ejemplos del hidrocarburo a base de aceite mineral pueden incluir Diana Process Oil PW90, PW100, y PW380, todos los cuales son nombres de productos (todos los cuales son fabricados por Idemitsu Kosan Co., Ltd.). Ejemplos de hidrocarburo de bajo peso molecular pueden ser el polibuteno de bajo peso molecular y el polibutadieno de bajo peso molecular.
El contenido del componente (D) en la composición de materia prima para producir el elastómero termoplástico se fija preferentemente en 300 partes en masa o menos con respecto a 100 partes en masa del componente (A). El componente (D) puede añadirse a la composición de la materia prima en forma de contenido en un producto extendido en aceite, utilizando al menos un tipo del componente (A) o del componente (B) como producto extendido en aceite, puede añadirse a la composición de la materia prima en forma separada del componente (A) y del componente (B), o puede añadirse en ambas formas.
La composición de la materia prima para producir el elastómero termoplástico puede contener además un componente distinto de los mencionados anteriormente. Ejemplos del otro componente pueden ser un compuesto de alto peso molecular, un oligómero, un bactericida/fungicida, un plastificante, un agente nucleante de cristales, un retardante de llama, un agente adhesivo, un agente espumante (por ejemplo, microcápsulas expandibles, como las series Matsumoto Microsphere F y Matsumoto Microsphere F<n>), un inhibidor de la oxidación, un agente antiestático, un agente bloqueante, un mejorador de la sellabilidad, un lubricante, un estabilizador (por ejemplo, un antioxidante, un estabilizador térmico, un agente de intemperie, un desactivador de metales, un absorbente de UV, un estabilizador de luz o un inhibidor de cobre), un antioxidante, un estabilizador térmico, un agente de envejecimiento a la intemperie, un desactivador de metales, un absorbente de UV, un estabilizador de la luz o un inhibidor del cobre), un colorante/pigmento (por ejemplo, óxido de titanio o negro de humo), polvo metálico (por ejemplo, ferrita), una fibra inorgánica (por ejemplo, una fibra de vidrio o una fibra metálica), una fibra orgánica (por ejemplo, una fibra de carbono o una fibra de aramida), una fibra compuesta, un filamento inorgánico (por ejemplo, un filamento de titanato de potasio), una carga (por ejemplo, perlas de vidrio, globos de vidrio, copos de vidrio, amianto, mica, carbonato cálcico, talco, sílice húmeda, sílice seca, alúmina, sílice aluminosa, silicato cálcico, hidrotalcita, caolín, tierra de diatomeas, grafito, piedra pómez, polvo de ebonita, borras de algodón, polvo de corcho, sulfato de bario, una resina de flúor, perlas de polímero, cera de poliolefina, polvo de celulosa, polvo de caucho, polvo de madera o negro de humo) que sirva como agente de carga, y un material a base de carbono (e.g., negro de humo, por ejemplo, negro de horno, como el negro de Ketjen, negro de acetileno, negro de canal o negro de gas; una fibra de carbono, como una fibra de carbono a base de PAN, una fibra de carbono a base de brea o una fibra de carbono a base de rayón; grafito, como grafito esférico, grafito en escamas, grafito en vetas o grafito amorfo; y fullereno, una microbobina de carbono o un nanotubo de carbono), un material a base de metal (por ejemplo, polvo metálico, como polvo de plata, polvo de oro, polvo de cobre, polvo de hierro, polvo de acero inoxidable, polvo de níquel, polvo de aluminio o polvo de platino; polvo de óxido metálico, como óxido de zinc, óxido de antimonio u óxido de indio; o una fibra metálica, como una fibra de cobre, una fibra de acero inoxidable, una fibra de aluminio o una fibra de níquel), un material a base de cerámica (por ejemplo, una cerámica conductora, como una cerámica a base de alúmina y carburo de titanio, una cerámica a base de óxido de circonio o una cerámica a base de carburo de silicio), o un material compuesto cuya superficie esté recubierta con un material conductor (por ejemplo, partículas de vidrio, sílice o polímero recubiertas con el material a base de carbono, el material a base de metal o el material a base de cerámica) que sirva de carga conductora.
La composición de materia prima para producir el elastómero termoplástico puede contener además un compuesto de alto peso molecular o un oligómero en la medida en que los efectos de la presente invención no se vean perjudicados. Ejemplos de los mismos incluyen un elastómero termoplástico (por ejemplo, un elastómero a base de olefina, a base de estireno, a base de cloruro de vinilo, a base de éster, a base de uretano, o a base de amida), una resina termoplástica (por ejemplo, cloruro de polivinilo, polietileno, polipropileno, poliestireno, acrilonitrilo butadieno estireno, tereftalato de polietileno, nylon, policarbonato, o tereftalato de polibutileno), y un caucho (por ejemplo, un caucho de etileno propileno, un caucho natural, un caucho de butadieno, un caucho de estireno butadieno, un caucho de butilo, un caucho de cloropreno, un caucho de isopreno, un caucho de acrilonitrilo butadieno, un caucho de silicona, un caucho de flúor, un caucho acrílico, un caucho de uretano o un caucho de epiclorhidrina).
1.3. Procedimiento de fabricación del cuerpo unido
Un modo del procedimiento de fabricación de un cuerpo unido según la presente realización se describe en detalle a continuación con referencia a los dibujos.
La FIG. 1 a la FIG. 4 son vistas explicativas para ilustrar esquemáticamente un ejemplo específico del procedimiento de fabricación de un cuerpo unido según esta realización. En primer lugar, un molde de inyección 100 como se ilustra en la FIG. 1 está preparado. Como se ilustra en la FIG. 1, el molde de inyección 100 incluye una matriz estacionaria 10 y una matriz móvil 12, que es relativamente deslizable en direcciones que se alejan y entran en contacto con la matriz estacionaria 10. La matriz estacionaria 10 y la matriz móvil 12 tienen tales superficies opuestas entre sí como para formar una cavidad que tiene la forma del cuerpo unido de interés bajo un estado en el que el molde de inyección 100 está completamente sujeto. Además, una tobera 14 para inyectar un elastómero termoplástico 20 está dispuesta en la matriz móvil 12, y la tobera 14 y la cavidad se comunican entre sí.
En esta realización, la matriz estacionaria 10 tiene una forma aproximadamente cóncava, y la matriz móvil 12 tiene una forma aproximadamente convexa. Por consiguiente, cuando se sujeta el molde de inyección 100, se realiza el emparejamiento de la matriz de modo que la matriz estacionaria 10 cubra la parte convexa de la matriz móvil 12.
A continuación, como se ilustra en la FIG. 2, un cuerpo moldeado 30 (cuerpo moldeado (I)) producido con antelación se coloca en la matriz estacionaria 10. A continuación, la matriz móvil 12 se desliza en la dirección de la matriz estacionaria 10 para sujetar el molde de inyección 100.
Un material para el cuerpo moldeado 30 no está particularmente limitado. Además, el cuerpo moldeado 30 puede ser espumado.
Un ejemplo de caucho vulcanizado es un caucho vulcanizado obtenido a partir de EPDM.
El cuerpo moldeado 30 puede ser producido por un procedimiento conocido, tal como moldeo por extrusión o moldeo por inyección.
A continuación, como se ilustra en la FIG. 3, después de sujetar el molde de inyección 100, se inyecta el elastómero termoplástico 20 que se ha fundido para integrar un cuerpo moldeado 32 (cuerpo moldeado (II)) y el cuerpo moldeado 30 (cuerpo moldeado (I)) entre sí. En este momento, cuando el cuerpo moldeado 30 (cuerpo moldeado (I)) contiene una carga que tiene un diámetro de partícula medio aritmético de 1 pm a 5 pm, se obtiene un cuerpo unido 40 libre de aparición de un fallo debido a una raya plateada en una superficie de unión 34 entre el cuerpo moldeado 30 y el cuerpo moldeado 32, y excelente en resistencia de unión. Además, cuando la sección transversal del cuerpo moldeado 30 (cuerpo moldeado (I)) que sirve como superficie de unión 34 tiene una rugosidad media aritmética (Ra) de 0,1 pm a 5 pm y una curtosis (Rku) de una curva de rugosidad de 1 a 30, se obtiene el cuerpo unido 40 libre de aparición de un fallo de apariencia debido a una veta plateada en la superficie de unión 34 entre el cuerpo moldeado 30 y el cuerpo moldeado 32, y más excelente en resistencia de unión. Además, cuando el contenido de agua del elastómero termoplástico 20 que se va a inyectar es de 100 ppm a 1.000 ppm, se reduce una variación en el tiempo de pesaje para cada tiempo de moldeo en el proceso de pesaje del moldeo por inyección, y por lo tanto se obtiene una procesabilidad de moldeo satisfactoria. El elastómero termoplástico descrito en el apartado "1.2. La sección "Cuerpo moldeado (II)" puede utilizarse preferentemente como elastómero termoplástico 20.
Cuando se suministra al molde de inyección 100, el elastómero termoplástico 20 se suministra preferentemente en forma de gránulos, más preferentemente gránulos esféricos. Cuando se utilizan gránulos esféricos, se puede suprimir el bloqueo debido a la adhesión de los gránulos entre sí en el puerto de suministro del molde de inyección 100 y similares. Además, el tamaño de cada uno de los gránulos es preferentemente de 2 mm a 5 mm. Cuando el tamaño de los gránulos es excesivamente grande o excesivamente pequeño, existe el riesgo de que su suministro al molde de inyección 100 falle.
Las condiciones del moldeo por inyección son las que se describen a continuación. La temperatura del cilindro es preferentemente de 200°C a 300°C, más preferentemente de 240°C a 260°C. La tasa de inyección del elastómero termoplástico es preferentemente de 10 cm3/seg a 150 cm3/seg, más preferentemente de 20 cm3/seg a 90 cm3/seg. La temperatura del molde es preferentemente de 20°C a 100°C, más preferentemente de 45°C a 60°C. El moldeo por inyección se realiza preferentemente en tales condiciones porque la resistencia de la unión entre el cuerpo moldeado 30 (cuerpo moldeado (I)) y el cuerpo moldeado 32 (cuerpo moldeado (II)) aumenta aún más.
Finalmente, como se ilustra en la FIG. 4, la matriz móvil 12 se desliza en la dirección que se aleja de la matriz estacionaria 10. De este modo, se obtiene el cuerpo unido 40.
Una máquina de moldeo por inyección no está particularmente limitada, pero ejemplos de la misma incluyen una máquina de moldeo por inyección de tipo sujeción vertical/inyección vertical, una máquina de moldeo por inyección de tipo sujeción vertical/inyección horizontal, y una máquina de moldeo por inyección de tipo sujeción horizontal/inyección horizontal. De ellas, una máquina de moldeo por inyección de tipo de sujeción vertical/inyección vertical es particularmente adecuada.
1.4. Aplicaciones del cuerpo unido
El cuerpo unido obtenido como se ha descrito anteriormente puede aplicarse ampliamente a diversas aplicaciones, tales como: un parachoques de automóvil; una moldura exterior; una junta para el sellado de ventanas; una junta para el sellado de puertas; una junta para el sellado del maletero; una larguero lateral del techo; un emblema; materiales de revestimiento interior y exterior, como un panel interior, un guarnecido de puerta y una caja de consola; un burlete; una lámina de cuero a la que se le exige resistencia al desgaste usual; materiales de sellado y materiales de revestimiento interior y exterior para aeronaves/navegaciones; materiales de sellado, materiales de revestimiento interior y exterior, materiales de lámina impermeable y similares para ingeniería civil/arquitectura; materiales de sellado y similares para maquinaria/aparatos en general; embalajes para piezas eléctricas ligeras/suministro de agua; materiales de sellado, materiales de recubrimiento, carcasas y similares para pilas de combustible; una almohadilla de vía para ferrocarril; un rollo para equipos informáticos; una cuchilla de limpieza; una película para una pieza electrónica; películas protectoras en procesos de fabricación de semiconductores y pantallas planas (FPD); una película protectora de imágenes para una fotografía o similar; una pieza de equipo médico; un cable eléctrico; artículos diversos de uso diario; y productos procesados ordinarios, como artículos deportivos.
2. Ejemplos
La presente invención se describe específicamente a continuación mediante Ejemplos. Sin embargo, la presente invención no se limita a estos Ejemplos. En los Ejemplos y Ejemplos comparativos, "parte(s)" y "%" son en masa, a menos que se indique lo contrario.
2.1. Ejemplo 1
<Fabricación del cuerpo unido>
100 Partes en masa de un terpolímero de etileno/propileno/5-etilideno-2-norbomeno (nombre del producto: "EP 57C", fabricado por JSR Corporation), 120 partes en masa de negro de humo (nombre del producto: "SEAST SO", fabricado por Tokai Carbon Co., Ltd ), 50 partes en masa de carbonato cálcico (nombre del producto: "SUPER SSS", diámetro medio aritmético de las partículas: 1,8 pm, fabricado por Maruo Calcium Co., Ltd.), 70 partes en masa de un aceite de proceso a base de parafina (nombre del producto: "PW90", fabricado por Idemitsu Kosan Co., Ltd.), 5 partes en masa de óxido de zinc activo (fabricado por Sakai Chemical Industry Co., Ltd.) y 1 parte en masa de ácido esteárico (fabricado por ADEKA Corporation) se mezclaron utilizando un mezclador Banbury en las condiciones de 50°C, 70 rpm y 2,5 minutos para obtener una mezcla.
A la cantidad total (346 partes en masa) de la mezcla resultante, 10 partes en masa de un agente deshidratante (nombre del producto: "VESTA-PP", fabricado por Inoue Calcium Corporation), 0,6 partes en masa de un acelerador de vulcanización disponible bajo el nombre de producto "NOCCELER M-P", 0,5 partes en masa de un acelerador de vulcanización disponible bajo el nombre de producto "NOCCELER CZ-G", 1,2 partes en masa de un acelerador de vulcanización disponible con el nombre de producto "NOCCELER TT-P", y 2 partes en masa de un acelerador de vulcanización disponible con el nombre de producto "NOCCELER BZ-P" (todos los aceleradores de vulcanización fueron fabricados por Ouchi Shinko Chemical Industrial Co, Ltd.), y se añadieron 2 partes en masa de azufre, y el producto resultante se amasó a 50°C utilizando un rodillo abierto, seguido de vulcanización a 170°C durante 10 minutos para obtener una lámina de caucho vulcanizado de 120 mm* 120 mm*2 mm (longitud*anchuraxespesor). La lámina se perforó con una cortadora de mancuernas a una longitud de 60 mm y una anchura de 50 mm para obtener un cuerpo moldeado (I).
La rugosidad media aritmética Ra, y la curtosis Rku de la curva de rugosidad, de una sección transversal del cuerpo moldeado resultante (I) se midieron utilizando un microscopio láser (fabricado por Olympus Corporation, LEXT OLS4000) con un aumento de 432*, y resultaron ser las siguientes: Ra=0,9 pm, Rku=16,2.
EXCELINK 1805B (fabricado por JSR Corporation, dureza del durómetro: A80, MFR: 20 g/10 min (230°C/2,16 kg), gránulos esféricos de un tamaño de 3 mm cada uno) se utilizó como elastómero termoplástico. El contenido de agua del EXCELINK 1805B se midió de conformidad con JlS K7251 (Método B), y resultó ser de 4.080 ppm.
Para reducir el contenido de agua de los pellets del EXCELINK 1805B, se realizó el secado utilizando un secador (nombre del producto: "secador discontinuo de flujo paralelo", fabricado por Satake Chemical Equipment Mfg., Ltd.), ajustando una temperatura de secado a 80°C y modificando un tiempo de secado según convenga. Como resultado, se comprobó que el contenido de agua de los gránulos del EXCELINK 1805B podía controlarse en función del tiempo de secado. En vista de ello, con el uso del secador, la temperatura de secado se fijó en 80°C y el tiempo de secado en 420 minutos, y como resultado, el contenido de agua de los gránulos del EXCELINK 1805B pasó a ser de 180 ppm.
A continuación, el adherente de caucho vulcanizado a base de olefina obtenido anteriormente se fijó por adelantado en un molde dividido de una máquina de moldeo por inyección con una fuerza de cierre de 110 toneladas (nombre del producto: "J-110AD", fabricado por The Japan Steel Works, Ltd.).
A continuación, el EXCELINK 1805B, con su contenido de agua controlado a 180 ppm mediante secado como se ha descrito anteriormente, se moldeó por inyección en el molde dividido en las condiciones de una temperatura del cilindro de 250°C, una temperatura del molde de 50°C, y una tasa de inyección de 50 cm3/seg, de modo que encajara en una porción vacante (en el molde dividido que tenía unido a él el cuerpo moldeado (I)), para proporcionar así un cuerpo unido (120 mm*120 mm*2 mm (longitud*anchura*espesor)) en el que un cuerpo moldeado (II) derivado del elastómero termoplástico y el cuerpo moldeado (I) estaban unidos entre sí.
<Evaluación de la apariencia>
El cuerpo unido obtenido se observó visualmente para investigar la presencia o ausencia de una veta plateada (patrón de rayas brillantes en una superficie del cuerpo unido) en el cuerpo moldeado (II). Un caso en el que no se produce la veta plateada es ideal y puede considerarse satisfactorio. Sin embargo, la evaluación se realizó de la siguiente manera desde un punto de vista práctico: un caso en el que la raya plateada no era reconocible visualmente se consideró que tenía un aspecto de moldeo por inyección satisfactorio y se mostró como "A" en la Tabla 1; y un caso en el que la raya plateada era severa y el uso práctico era imposible se consideró que tenía un aspecto de moldeo por inyección deficiente y se mostró como "B" en la Tabla 1.
<Evaluación de la resistencia de la unión>
El cuerpo unido obtenido se perforó con un cortador de mancuernas JIS-N° 3 para producir una pieza de prueba (pieza de prueba en forma de mancuerna) para la evaluación de las propiedades adhesivas del caucho vulcanizado. En este caso, la placa plana antes mencionada se perforó de modo que una superficie fusionada por inyección (superficie en la que el elastómero termoplástico y el adherente de caucho vulcanizado a base de olefina se fusionaron por inyección) se situó entre marcas de calibre y fue perpendicular a una dirección de tracción, para producir así una pieza de muestra para la evaluación de la resistencia de la unión.
La pieza de muestra para la evaluación de la resistencia de la unión se estiró a una tasa de carga de 200 mm/min utilizando un probador de tracción (nombre del modelo: "AG-2000", fabricado por Shimadzu Corporation), y un valor para su resistencia a la rotura (unidad: MPa) se tomó como indicador de una propiedad adhesiva del caucho vulcanizado. A medida que aumenta el valor de la resistencia de unión, se puede considerar que una propiedad de unión es más excelente. Puede decirse que un valor mayor de la resistencia a la rotura es más satisfactorio, pero en la práctica, en el caso de 3 MPa o más, la resistencia a la unión puede considerarse satisfactoria. En el caso de menos de 3 MPa, la resistencia de la unión es deficiente.
<Evaluación de la procesabilidad del moldeo>
El moldeo por inyección se repitió 50 veces por el mismo procedimiento que en la sección <Manufacture of Joined Body>, y se tabularon los tiempos de pesaje necesarios para que la máquina de moldeo por inyección pesara una cierta cantidad de gránulos necesarios para el moldeo por inyección del mismo cuerpo moldeado. La diferencia entre el tiempo más largo y el más corto de los tiempos de pesaje tabulados se adoptó como indicador de la procesabilidad del moldeo. Se prefiere una variación menor en el tiempo de pesaje porque se puede realizar una producción en masa más estable. En el caso de que la diferencia entre el tiempo más largo y el más corto sea de 2 segundos o menor, se puede realizar una producción en serie estable de forma práctica. En este caso, por lo tanto, la procesabilidad del moldeo se consideró satisfactoria y se mostró como "A" en la Tabla 1. En el caso de que la diferencia sea superior a 2 segundos, el grado de variación del tiempo de pesaje es grande y resulta difícil una producción en serie estable. En este caso, por lo tanto, la procesabilidad del moldeo se consideró deficiente y se mostró como "B" en la Tabla 1.
2.2. Ejemplos 2 a 7, y Ejemplos comparativos 1 a 4 y 9
Los cuerpos unidos fueron producidos y evaluados de la misma manera que en el Ejemplo 1 descrito anteriormente, excepto que: el contenido de agua de los pellets del EXCELINK 1805B fue fijado como se muestra en las Tablas 1 y 2, dadas a continuación; y las condiciones de moldeo por inyección fueron fijadas como se muestra en las Tablas 1 y 2, dadas a continuación. El contenido de agua de los pellets del EXCELINK 1805B se ajustó, como se ha descrito anteriormente, utilizando el secador (nombre del producto: "secador discontinuo de flujo paralelo", fabricado por Satake Chemical Equipment Mfg., Ltd.), ajustando la temperatura de secado a 80°C y modificando el tiempo de secado según convenga.
2.3. Ejemplo comparativo 5
Se produjo un cuerpo moldeado (I) de la misma manera que en el Ejemplo 1 descrito anteriormente, excepto que se cambió la composición como se muestra en la Tabla 2, dada a continuación. La sección transversal del cuerpo moldeado producido (I) que sirve de superficie de unión con el cuerpo moldeado (II) se pulió con papel de lija con un tamaño de grano de 180 (nombre del producto: "GBS-180", fabricado por Trusco Nakayama Corporation) para producir un cuerpo moldeado (I) que tenía una sección transversal (superficie de unión preestablecida) con una rugosidad media aritmética (Ra) de 5,9 pm y una curtosis (Rku) de 3,7.
A continuación, se produjo y evaluó un cuerpo unido de la misma manera que en el Ejemplo 1 descrito anteriormente, excepto que: el contenido de agua de los gránulos se fijó en 170 ppm utilizando el secador (nombre del producto: "secador discontinuo de flujo paralelo", fabricado por Satake Chemical Equipment Mfg., Ltd.), ajustando la temperatura de secado a 80°C, y cambiando el tiempo de secado según convenga; y las condiciones de moldeo por inyección se establecieron como se muestra en la Tabla 2, dada a continuación.
2.4. Ejemplos comparativos 6 a 8
Los cuerpos moldeados (I) se produjeron de la misma manera que en el Ejemplo Comparativo 5 descrito anteriormente, excepto que se utilizó papel de lija que tenía un tamaño de grano que se muestra a continuación para ajustar la sección transversal del cuerpo moldeado (I) que sirve como superficie de unión al cuerpo moldeado (II) para lograr una rugosidad media aritmética (Ra) y una curtosis (Rku) que se muestran en la Tabla 2, dada a continuación. A continuación, se produjeron y evaluaron cuerpos unidos de la misma manera que en el Ejemplo 1 descrito anteriormente, excepto que: el contenido de agua de los gránulos se fijó como se muestra en la Tabla 2, dada a continuación, utilizando el secador (nombre del producto: "secador discontinuo de flujo paralelo", fabricado por Satake Chemical Equipment Mfg., Ltd.), ajustando la temperatura de secado a 80°C, y cambiando el tiempo de secado según convenga; y las condiciones de moldeo por inyección se establecieron como se muestra en la Tabla 2 a continuación.
<Papel de lija utilizado>
-Ejemplo comparativo 6: papel de lija con una granulometría de 220 (nombre del producto: "GBS-220", fabricado por Trusco Nakayama Corporation)
-Ejemplo comparativo 7: papel de lija con una granulometría de 320 (nombre del producto: "GBS-320", fabricado por Trusco Nakayama Corporation)
-Ejemplo comparativo 8: papel de lija con una granulometría de 1.200 (nombre del producto: "GBS-1200", fabricado por Trusco Nakayama Corporation)
Tabla 1
Tabla 2
Las abreviaturas o nombres de productos de los componentes de las Tablas 1 y 2 anteriores se refieren a los siguientes componentes. Además, los valores numéricos de los componentes en la composición del cuerpo moldeado (I) en las Tablas 1 y 2 anteriores representan cada uno parte(s) en masa.
<EPDM>
-EP103AF: terpolímero de etileno/propileno/5-etilideno-2-norbomeno (nombre del producto:
"EP 103AF", fabricado por JSR Corporation, contenido en unidades de etileno: 59% en masa, contenido en unidades de propileno: 36,5 % en masa, viscosidad Mooney: 91)
-EP57C: terpolímero de etileno/propileno/5-etilideno-2-norbomeno (nombre del producto: "EP 57C", fabricado por JSR Corporation)
<caucho natural>
-RSS3: Calidad RSS3
<BR>
-BR01: caucho de polibutadieno (nombre del producto: "JSR BR01", fabricado por JSR Corporation, contenido de enlace cis-1,4: 95 % en masa, viscosidad Mooney: 45)
<SBR>
-SL552: caucho de estireno butadieno polimerizado en solución (nombre del producto: "JSR SL552", fabricado por JSR Corporation, contenido de estireno ligado: 23,5 % en masa, contenido de enlace vinílico: 33,5 % en masa, viscosidad Mooney: 55)
<Resina de olefina>
-VESTOPLAST 508: copolímero de etileno/propileno/1-buteno (nombre del producto: "VESTOPLAST 508", fabricado por Evonik Degussa Corporation, contenido de unidad de etileno: 16 % mol, contenido en unidades de propileno: 24 %mol viscosidad de fusión (190°C, ASTM-D3236): 8.000 MPa s, densidad: 0,87 g/cm3) <Aceite de proceso a base de parafinas>
-PW380: nombre del producto: "Diana Process Oil PW380", fabricado por Idemitsu Kosan Co., Ltd.
-PW90: nombre del producto: "Diana Process Oil PW90", fabricado por Idemitsu Kosan Co., Ltd.
<Aceite de proceso a base de nafteno>
-NM280: nombre del producto: "Diana Process Oil NM280", fabricado por Idemitsu Kosan Co., Ltd.
<Aceite de proceso aromático>
-Aromax 3: nombre del producto: "Aromax 3", fabricado por Fuji Kosan Company, Ltd.
<Coadyuvante de procesamientos
-HITANOL 1501: nombre del producto: "HITANOL 1501", fabricado por Hitachi Kasei Kogyo K.K.
<Agente de desmoldeo>
-Struktol WB212: nombre del producto: "Struktol WB212", fabricado por Schill+Seilacher GmbH <Antioxidante>
• NOCRAC 6C: nombre del producto: "NOCRAC 6C", fabricado por Ouchi Shinko Chemical Industrial Co., Ltd.
• NOCRAC 810NA: nombre del producto: "NOCRAC 810-NA", fabricado por Ouchi Shinko Chemical Industrial Co., Ltd.
<Agente deshidratante>
-VESTA-PP: nombre del producto: "VESTA-PP", fabricado por Inoue Calcium Corporation, óxido de calcio <Acelerador de vulcanización>
-NOCCELER M-P: nombre del producto: "NOCCELER M-P", fabricado por Ouchi Shinko Chemical Industrial Co., Ltd.
-NOCCELER PX: nombre del producto: "NOCCELER PX", fabricado por Ouchi Shinko Chemical Industrial Co., Ltd.
-NOCCELER TT-P: nombre del producto: "NOCCELER TT-P", fabricado por Ouchi Shinko Chemical Industrial Co., Ltd.
-NOCCELER D: nombre del producto: "NOCCELER D", fabricado por Ouchi Shinko Chemical Industrial Co., Ltd.
-NOCCELER CZ-G: nombre del producto: "NOCCELER CZ-G", fabricado por Ouchi Shinko Chemical Industrial Co., Ltd.
-NOCCELER BZ-P: nombre del producto: "NOCCELER BZ-P", fabricado por Ouchi Shinko Chemical Industrial Co., Ltd.
-NOCCELER NS-P: nombre del producto: "NOCCELER NS-P", fabricado por Ouchi Shinko Chemical Industrial Co., Ltd.
-NOCCELER DM-P: nombre del producto: "NOCCELER DM-P", fabricado por Ouchi Shinko Chemical Industrial Co., Ltd.
<Negro de carbón>
-SEAST 116: nombre del producto: "SEAST 116", fabricado por Tokai Carbon Co., Ltd., diámetro medio aritmético de las partículas: 0,038 pm
-SEAST SO: nombre del producto: "SEAST SO", fabricado por Tokai Carbon Co., Ltd., diámetro medio aritmético de las partículas: 0,043 pm
-SEAST 3: nombre del producto: "SEAST 3", fabricado por Tokai Carbón Co., Ltd., diámetro medio aritmético de las partículas: 0,028 pm
<Carbonato cálcico>
-SUPER SSS: nombre del producto: "SUPER SSS", diámetro medio aritmético de las partículas: 1,8 pm, fabricado por Maruo Calcium Co., Ltd.
-SUPER S: nombre del producto: "SUPER S", diámetro medio aritmético de las partículas: 2,7 pm, fabricado por Maruo Calcium Co., Ltd.
-NS#2300: nombre del producto: "NS#2300", diámetro medio aritmético de las partículas: 1 pm, fabricado por Nitto Funka Kogyo K.K.
-Carbonato cálcico triturado N-35: nombre del producto: "Ground Calcium Carbonate N-35", diámetro medio aritmético de las partículas: 6,3 pm, fabricado por Maruo Calcium Co., Ltd.
2.5. Resultados de la evaluación
Según los Ejemplos 1 a 7 mostrados en la Tabla 1 anterior, se encontró que, según el procedimiento de fabricación de un cuerpo unido según la invención de la presente solicitud, se obtuvo una procesabilidad de moldeo satisfactoria, y el cuerpo unido obtenido mostró características satisfactorias en términos de apariencia de moldeo y resistencia de unión. Por otra parte, se encontró que, según el procedimiento que está fuera del alcance de la invención de la presente solicitud, es decir, cuando el cuerpo moldeado (I) no contenía la carga que tenía un diámetro de partícula medio aritmético de 1 pm a 5 pm, se obtenía un resultado pobre en términos de procesabilidad de moldeo, apariencia de moldeo o resistencia de unión.
La presente invención no se limita a las realizaciones descritas anteriormente, y se pueden hacer varias modificaciones a las mismas. La presente invención abarca configuraciones sustancialmente iguales a las configuraciones descritas anteriormente en relación con las realizaciones (por ejemplo, una configuración que tenga la misma función, procedimiento y resultados, o una configuración que tenga el mismo objeto y efectos). La presente invención también abarca una configuración en la que una parte no sustancial de las configuraciones descritas anteriormente en relación con las realizaciones se sustituye por otra configuración. La presente invención también abarca una configuración que tiene las mismas acciones y efectos que los de las configuraciones descritas anteriormente en relación con las realizaciones, o una configuración capaz de lograr el mismo objeto que el de las configuraciones descritas anteriormente en relación con las realizaciones. La presente invención también abarca una configuración en la que una tecnología conocida se añade a las configuraciones descritas anteriormente en relación con las realizaciones.
Lista de signos de referencia
10 ... matriz fija, 12 — matriz móvil, 14 ... tobera, 20 ... elastómero termoplástico, 30 — cuerpo moldeado (cuerpo moldeado (I)), 32 — cuerpo moldeado (cuerpo moldeado (II)), 34 — superficie de unión, 40 — cuerpo unido, 100 — molde de inyección
Claims (8)
1. Un procedimiento de fabricación de un cuerpo unido (40), que comprende inyectar un elastómero termoplástico (20) después de fundir el elastómero termoplástico, en un molde (100) en el que se coloca un cuerpo moldeado (I), para integrar así un cuerpo moldeado (II) derivado del elastómero termoplástico (20) y el cuerpo moldeado (I) entre sí, siendo un material para formar el cuerpo moldeado (I) un caucho vulcanizado, y conteniendo el cuerpo moldeado (I) una carga que tiene un diámetro medio aritmético de partículas de 1 pm a 5 pm.
2. El procedimiento de fabricación de un cuerpo unido según la reivindicación 1, en el que la carga comprende carbonato cálcico.
3. El procedimiento de fabricación de un cuerpo unido según la reivindicación 1 o 2,
en el que el cuerpo moldeado (I) tiene una sección transversal,
en el que la sección transversal tiene una rugosidad media aritmética (Ra) de 0,1 pm a 5 pm,
en el que una curva de rugosidad de la sección transversal tiene una curtosis (Rku) de 1 a 30,
en el que tanto la rugosidad media aritmética (Ra) como la curtosis (Rku) se miden utilizando un microscopio láser, y
en el que la sección transversal del cuerpo moldeado (I) y del cuerpo moldeado (II) están unidas entre sí.
4. El procedimiento de fabricación de un cuerpo unido según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, en el que el elastómero termoplástico contiene de 100 ppm a 1.000 ppm de agua.
5. El procedimiento de fabricación de un cuerpo unido según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, en el que el moldeo por inyección se realiza a una temperatura del cilindro de 200°C a 300°C.
6. El procedimiento de fabricación de un cuerpo unido según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, en el que el moldeo por inyección se realiza a una temperatura del molde de 20°C a 100°C.
7. El procedimiento de fabricación de un cuerpo unido según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, en el que el moldeo por inyección se realiza a una tasa de inyección del elastómero termoplástico de 10 cm3/seg a 150 cm3/seg.
8. Un cuerpo unido, que se obtiene por el procedimiento de una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7.
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