BRPI0613541A2 - estruturas elastoméricas - Google Patents

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BRPI0613541A2
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Exxonmobil Chem Patents Inc
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Abstract

ESTRUTURAS ELASTOMéRICAS. A presente invenção refere-se a estruturas elastoméricas compreendendo primeiro e segundo membros, cada um de um material elastomérico diferente, em que o primeiro membro inclui um modificador. A estrutura conformada pode ser, por exemplo, uma borracha de estanqueidade.

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "ESTRUTURASELASTOMÉRICAS".
A presente invenção refere-se a estruturas elastoméricas, espe-cialmente estruturas compreendendo duas ou mais partes aderidas juntas,como borrachas de estanqueidade, e para um processo de fabricação detais estruturas.
As composições elastoméricas são amplamente usadas em taisaplicações como peças de automóveis, cabos, e vedações de edifícios econstruções. Em alguns casos, é desejável usar uma estrutura compreen-dendo duas ou mais partes ligadas juntas, cada parte sendo de uma com-posição elastomérica diferente. Por exemplo, borrachas de estanqueidadepara uso em vedação de janelas de automóvel podem incluir um perfil ex-trudado de material EPDM curado (polímero de monômero de etile-no/propileno/dieno) sobre o qual foi moldado um material TPE (elastômerotermoplástico). Freqüentemente, a adesão entre os dois materiais é críticapara o funcionamento de sucesso do artigo.Verificou-se, no entanto, queuma diferença em propriedades ou características das superfícies das duascomposições pode causar dificuldade em efetuar a ligação entre os mes-mos. Permanece a necessidade de um método melhorado de produção deuma estrutura tendo dois materiais elastoméricos dissimilares, e um aperfei-çoamento em tais estruturas. A adesão de um material TPE sobre o materialEPDM curado geralmente é fraca, e combinações destes materiais assimrepresentam um problema especial.
A adição de um plastificante ou outra substância amorfa a umapoliolefina é um modo de modificar suas propriedades. Por exemplo, poliole-finas e elastômeros são misturados com materiais como os óleos mineraisque contém grupos aromáticos e/ou outros funcionais. Tipicamente, a adi-ção de óleo mineral também abaixa a viscosidade em fusão porque o pró-prio óleo mineral tem uma viscosidade bem abaixo da da poliolefina.
A adição de compostos como os óleos minerais tendem a me-lhorar a flexibilidade de uma poliolefina, que identifica tais compostos como"plastificantes" sob a definição comumente aceita; isto é, a substância quemelhora a flexibilidade, trabalhabilidade, ou distensibilidade de um plásticoou elastômero. Os óleos minerais também são usados com freqüência comoextensores, assim como para outros fins, em poliolefinas.
Para melhorar as características em temperatura baixa, é co-mum escolher compostos amorfos de peso molecular inferior, como plastifi-cantes. Os compostos de peso molecular baixo também são escolhidos de-vido à sua viscosidade baixa, que tipicamente se traduz em uma viscosidadede fusão inferior e melhorada processabilidade da composição de poliolefi-na. Infelizmente, esta escolha leva, com freqüência, a outros problemas. Porexemplo, todo ou alguma parte do aditivo pode migrar para uma superfície eevaporar em uma taxa inaceitavelmente elevada, que resulta em deteriora-ção de propriedades com o passar do tempo. Se o ponto de fulgor for sufici-entemente baixo (por exemplo, menor do que 200°C), o composto podecausar fumaça e ser perdido na atmosfera durante o processamento emfusão. Ele também pode Iivixiar da poliolefina e afetar os alimentos, roupas,e outros artigos que estão em contato com o artigo final feito a partir da poli-olefina plastificada. Ele também pode causar problemas com a pegajosida-de ou outras propriedades de superfície do artigo final.
Outro inconveniente de compostos aditivos típicos é que elescontém, com freqüência, um grau elevado (maior do que 5 % em peso) defuncionalidade devido à insaturação de carbono e/ou heteroátomos, quetendem a tornar os mesmos reativos, termicamente instáveis e/ou incompa-tíveis com poliolefinas, dentre outras coisas. Os óleos minerais, em particu-lar, consistem em milhares de compostos diferentes, muitos dos quais sãoindesejáveis para uso em poliolefinas devido ao peso molecular ou compo-sição química. Sob temperaturas moderadas a elevadas, estes compostospodem volatilizar e oxidar, mesmo com a adição de inibidores de oxidação.Eles também podem levar a problemas durante o processamento em fusãoe etapas de fabricação, incluindo degradação de peso molecular, reticula-ção, ou descoloração.
Estes atributos de compostos aditivos típicos como os óleos mi-nerais limitam o desempenho da poliolefina plastificada final, e assim suautilidade em muitas aplicações. Como um resultado, eles não são altamentedesejáveis para uso como modificadores para poliolefinas.Permanece uma necessidade para artigos melhorados em que a adesãoentre materiais diferentes seja melhorada e para modos de fabricar tais artigos.
Em um primeiro aspecto, a invenção provê uma estrutura com-preendendo um primeiro membro de um primeiro material elastomérico e umsegundo membro de um segundo material elastomérico, diferente do primei-ro, aderindo ao primeiro membro, em que pelo menos o primeiro membrocompreende um modificador que compreende carbono e hidrogênio, e nãocontém uma extensão apreciável de grupos funcionais e tem uma ou maisdas seguintes características:
a. um ponto de fluidez (ASTM D97) de -10°C ou menos;
b. índice de viscosidade (VI) como medido por ASTM D2270 de-120 ou mais;
c. um ponto de fulgor (ASTM D92) de 200°C ou mais;
d. uma densidade aparente (ASTM D4052, 15,6/15,6 0C) de0,88 ou menos.
Em um segundo aspecto, a invenção provê um processo de fa-bricação de uma estrutura elastomérica conformada compreendendo as e-tapas de composição e conformação de um primeiro material elastomérico eum modificador como definido acima para dar um primeiro membro e entãoaplicar sobre este primeiro membro um segundo material elastomérico paradar um segundo membro aderindo ao primeiro membro.
Apesar de não se desejar ficar limitado por qualquer teoria, a-credita-se que a presença do modificador no primeiro material elastoméricopromove a criação de domínios na superfície do material que são amorfos,não curados e termossensíveis, especialmente onde este material é um ma-terial EPDM, que por sua vez promove a interação física com o segundo ma-terial elastomérico durante o processo de ligação.
Em ambos os aspectos da invenção, o segundo material elas-tomérico também pode compreender um modificador. Acredita-se que apresença de um modificador em tanto o primeiro com o segundo materiaiselastoméricos pode ainda promover a ligação efetiva entre os dois materiais.
O modificador do segundo material elastomérico pode ser omesmo ou diferente do do primeiro material elastomérico. Opcionalmente, éo mesmo.
A estrutura conformada também pode também compreender umou mais outros membros que podem ser do mesmo material como ou o pri-meiro ou o segundo membros ou pode ser de um ou mais de outros materi-ais. Por exemplo, a estrutura conformada pode compreender dois membrosdo mesmo material EPDM com um membro de material TPE ligado entre osmesmos. Neste caso, um, dois ou todos os membros podem compreenderum modificador.
Em uma concretização preferida, o modificador tem um ponto defulgor (ASTM D92) de 200°C ou mais, e um ou mais de:
a. um ponto de fluidez (ASTM D97) de -10°C ou menos;
b. um índice de viscosidade (VI) como medido por ASTM D2270de 120 ou mais;
d. uma densidade aparente (ASTM D4052, 15,6/15,6 0C) de 0,88 ou menos.
Em uma concretização alternativa preferida, o modificador temb. um índice de viscosidade (VI) como medido por ASTM D2270de 120 ou mais; e
d. uma densidade aparente (ASTM D4052, 15,6/15,6 0C) de0,88 ou menos.
O modificador é preferivelmente um modificador líquido.
Será notado que as classes de materiais descritas aqui que sãoutilizáveis como modificadores podem ser utilizadas sozinhas ou misturadascom outros modificadores descritos aqui a fim de obter as propriedades de-sejadas.
O modificador da presente invenção é preferivelmente um com-posto compreendendo carbono e hidrogênio, e preferivelmente não contémuma extensão apreciável de grupos funcionais selecionados dentre hidróxi-do, arilas e arilas substituídas, halogênios, grupos contendo oxigênio comoalcóxis, carboxilatos, carboxila, ésteres, acrilatos e éteres, e grupos conten-do nitrogênio como aminas. Por "extensão apreciável de grupos funcionais",significa-se que os compostos compreendendo estes grupos não são delibe-radamente adicionados ao modificador, e se presente de todo, estão pre-sentes em menos do que 5% em peso (% em peso) em uma concretização,mais preferivelmente menos do que 4 % em peso, mais preferivelmente me-nos do que 3 % em peso, mais preferivelmente menos do que 2 % em peso,mais preferivelmente menos do que 1 % em peso, mais preferivelmente me-nos do que 0,7 % em peso, mais preferivelmente menos do que 0,5 % empeso, mais preferivelmente menos do que 0,3 % em peso, mais preferivel-mente menos do que 0,1 % em peso, mais preferivelmente menos do que0,05 % em peso, mais preferivelmente menos do que 0,01 % em peso, maispreferivelmente menos do que 0,001 % em peso, onde % em peso é basea-do no peso do modificador.
Preferivelmente, o modificador tem um teor total de carbono ehidrogênio, como determinado por análise elementar, de pelo menos 95%,mais preferivelmente pelo menos 96%, mais preferivelmente pelo menos97%, mais preferivelmente pelo menos 98%, mais preferivelmente pelo me-nos 99%, mais preferivelmente pelo menos 99,3%, mais preferivelmentepelo menos 99,9%, e mais preferivelmente pelo menos 99,95% em peso.
Em outra concretização, o modificador é um hidrocarboneto que nãocontém insaturação olefínica em uma extensão apreciável. Por "extensãoapreciável de insaturação olefínica" significa-se que os carbonos envolvidosnas ligações olefínicas perfazem por menos do que 10 %, preferivelmentemenos do que 9 %, mais preferivelmente menos do que 8 %, mais preferi-velmente menos do que 7 %, mais preferivelmente menos do que 6 %, maispreferivelmente menos do que 5 %, mais preferivelmente menos do que 4%, mais preferivelmente menos do que 3 %, mais preferivelmente menos doque 2 %, mais preferivelmente menos do que 1 %, mais preferivelmentemenos do que 0,7 %, mais preferivelmente menos do que 0,5 %, mais prefe-rivelmente menos do que 0,3 %, mais preferivelmente menos do que 0,1 %,mais preferivelmente menos do que 0,05 %, mais preferivelmente menos doque 0,01 %, mais preferivelmente menos do que 0,001 %, do número totalde carbonos. Em algumas formas de realização, a porcentagem de carbo-nos do modificador envolvidos nas ligações olefínicas está entre 0,001 e 10% do número total de átomos de carbono no modificador, preferivelmenteentre 0,01 e 7 %, preferivelmente entre 0,1 e 5 %, mais preferivelmente me-nos do que 1 %. Porcentagem de carbonos envolvidos em ligações olefíni-cas é determinada por espectroscopia 1H RMN.
Em uma concretização, o modificador da presente invençãocompreende parafinas C25 a C1500, e parafinas C30 a C500 em outra con-cretização. Em outra concretização, o modificador consiste essencialmentede parafinas C35 a C300, e consistem essencialmente de parafinas C40 aC250, em outra concretização.
Em uma concretização, o modificador da presente invenção temum ponto de fluidez (ASTM D97) de menos do que -10°C em uma concreti-zação, menos do que -20°C em outra concretização, menos do que -30°Cem ainda outra concretização, menos do que -40°C em ainda outra concreti-zação, menos do que -50°C em ainda outra concretização, e menos do que-60°C em ainda outra concretização, e maior do que -120°C em ainda outraconcretização, e maior do que -200°C em ainda outra concretização, em queuma faixa desejável pode incluir qualquer limite superior de ponto de fluidezcom qualquer ponto de fluidez inferior descrito aqui.
Qualquer modificador descrito aqui pode ter um índice de visco-sidade (VI) como medido por ASTM D2270 de 90 ou mais, preferivelmente95 ou mais, mais preferivelmente 100 ou mais, mais preferivelmente 105 oumais, mais preferivelmente 110 ou mais, mais preferivelmente 115 ou mais,mais preferivelmente 120 ou mais, mais preferivelmente 125 ou mais, maispreferivelmente 130 ou mais. Em outra concretização o modificador tem umVl entre 90 e 400, preferivelmente entre 120 e 350.
Em algumas formas de realização, o modificador pode ter umaviscosidade cinemática a 100°C (ASTM D445) de 3 a 3000 cSt, e de 6 a 300cSt em outra concretização, e de 6 a 200 cSt em outra concretização, e de 8a 100 cSt em ainda outra concretização, e de 4 a 50 cSt em ainda outraconcretização, e menos do que 50 cSt em ainda outra concretização, e me-nos do que 25 cSt em ainda outra concretização, em que uma faixa desejá-vel pode compreender qualquer limite superior de viscosidade com qualquerlimite inferior de viscosidade inferior descrito aqui.
Em outra concretização qualquer modificador descrito aqui podeter um ponto de fulgor (ASTM D92) de 200°C ou mais, preferivelmente 210°ou mais, preferivelmente 220°C ou mais, preferivelmente 230°C ou mais,preferivelmente 240°C ou mais, preferivelmente 245°C ou mais, preferivel-mente 250°C ou mais, preferivelmente 260°C ou mais, preferivelmente270°C ou mais, preferivelmente 280°C ou mais. Em outra concretização omodificador tem um ponto de fulgor entre 200°C e 300°C, preferivelmenteentre 240°C e 290°C.
Qualquer modificador descrito aqui pode ter uma constante die-létrica medida a 20°C de menos do que 3,0 em uma concretização, e menosdo que 2,8 em outra concretização, menos do que 2,5 em outra concretiza-ção, e menos do que 2,3 em ainda outra concretização, e menos do que 2,1em ainda outra concretização.
Em algumas formas de realização, qualquer modificador descritoaqui pode ter uma densidade aparente (ASTM D4052, 15,6/15,6oC) de me-nos do que 0,88 em uma concretização, e menos do que 0,87 em outra con-cretização, e menos do que 0,86 em outra concretização, e menos do que0,85 em outra concretização, e de 0,80 a 0,87 em outra concretização, e de0,81 a 0,86 em outra concretização, e de 0,82 a 0,85 em outra concretiza-ção, em que uma faixa desejável pode compreender qualquer limite superiorde densidade aparente com qualquer limite inferior de densidade aparenteinferior descrito aqui.
Qualquer modificador descrito aqui preferivelmente tem um graubaixo de cor, como tipicamente identificado como "água branca", "brancoprimordial", "branco padrão", ou "claro e límpido" preferivelmente uma corAPHA de 100 ou menos, preferivelmente 80 ou menos, preferivelmente 60ou menos, preferivelmente 40 ou menos, preferivelmente 20 ou menos, co-mo determinado por ASTM D1209.
O modificador preferivelmente tem um peso molecular médionumérico (Mn) de 21.000 g/mol ou menos em uma concretização, preferi-velmente 20.000 g/mol ou menos, preferivelmente 19.000 g/mol ou menos,preferivelmente 18.000 g/mol ou menos, preferivelmente 16.000 g/mol oumenos, preferivelmente 15.000 g/mol ou menos, preferivelmente 13.000g/mol ou menos e 10.000 g/mol ou menos em ainda outra concretização, e5.000 g/mol ou menos em ainda outra concretização, e 3.000 g/mol ou me-nos em ainda outra concretização, e 2.000 g/mol ou menos em ainda outraconcretização, e 1500 g/mol ou menos em ainda outra concretização, e1.000 g/mol ou menos em ainda outra concretização, e 900 g/mol ou menosem ainda outra concretização, e 800 g/mol ou menos em ainda outra con-cretização, e 700 g/mol ou menos em ainda outra concretização, e 600g/mol ou menos em ainda outra concretização, e 500 g/mol ou menos emainda outra concretização. O Mn mínimo preferido é pelo menos 200 g/mol,preferivelmente pelo menos 300 g/mol. Ainda uma faixa de peso moleculardesejável pode ser qualquer combinação de qualquer limite superior de pesomolecular com qualquer limite inferior de peso molecular, descrito acima. OMn é determinado usando cromatografia de exclusão de tamanho em 1,2,4-triclorobenzeno estabilizado com hidroxitolueno butilado em três colunasPLgeI 10 mm mistas-B de Polymer Laboratories com um detector de índicerefrativo diferencial, um detector de difusão de luz em linha e um viscosímetro.
Certos óleos minerais foram classificados como carga de basede hidrocarboneto dos Grupos I, II, ou Ill pelo American Petroleum Institute(API) de acordo com a quantidade de saturados e enxofre que eles contéme seus índices de viscosidade. Cargas de bases de Grupo I são óleos mine-rais refinados com solvente que contém os níveis mais elevados de insatu-rados e enxofre, e índice de viscosidade baixo; eles tendem a definir a ca-mada de fundo de desempenho lubrificante. Eles são os mais caros de pro-duzir e atualmente perfazem o grosso das cargas de base "convencionais".
As cargas de base de Grupos Il e Ill são mais altamente refinadas (por e-xemplo, por hidroprocessamento) do que as cargas de base de Grupo I e,com freqüência, tem melhor desempenho em aplicações lubrificantes. Ascargas de base de Grupo Il e Ill contém menos insaturados e enxofre doque as cargas de base de Grupo I, enquanto as cargas de base de Grupo Illtem maiores índices de viscosidade do que tem as cargas de base do GrupoII. As classificações de carga de base API, ou seja grupos Vl e V, são tam-bém usadas na indústria de cargas de base. As cargas de base do Grupo IVincluem polialfaolefinas. Os cinco grupos de cargas de base são descritospor Rudnick e Shubkin em Synthetic Lubricants and High-PerformanceFunctional Fluids, segunda edição (Mareei Dekker, Inc. New York1 1999). Omodificador pode ser uma carga de base do grupo Ill ou grupo IV.
Em uma concretização preferida, o modificador é uma polialfao-lefina. Como polialfaolefina (PAO)1 pode-se usar vantajosamente um oligô-mero de uma alfaolefina tendo de 5 a 14 átomos de carbono, por exemplo,1-penteno, 1-hexeno, 1-heptano, 1-octeno, 1-noneno, 1-deceno, 1-undeceno e1-dodeceno. Os oligômeros preferidos são de alfaolefinas tendo de 6 a 12,mais preferidos são os tendo de 8 a 12, átomos de carbono, e os mais pre-feridos são oligômeros da C10 alfaolefina 1-deceno. Os materiais podemser, e geralmente são, misturas de oligômeros diferentes da mesma olefina,e eles podem ser misturas de oligômeros de mais do que uma olefina. OPAO pode ser hidrogenado, para remover todas ou substancialmente todasas ligações duplas residuais.
Vantajosamente, o PAO tem um peso molecular médio numéri-co (Mn) dentro de uma faixa de 100 a 21000, mais vantajosamente de 200 a10000, preferivelmente de 200 a 7000, mais preferivelmente de 200 a 5000,e o mais preferivelmente de 1000 a 4000. Vantajosamente, tem um ponto defluidez abaixo de 0°C, mais vantajosamente abaixo de -10°C, preferivelmen-te abaixo de -20°C, e o mais preferivelmente abaixo de -30°C.
Preferivelmente, os PAO's têm uma viscosidade cinemática a100°C de 3 cSt ou mais, preferivelmente 6 cSt ou mais, preferivelmente 8cSt ou mais, preferivelmente 10 cSt ou mais, preferivelmente 20 cSt oumais, preferivelmente 300 cSt ou menos, preferivelmente 100 cSt ou menos.Vantajosamente, o PAO1S tem uma viscosidade cinemática a 100QC entre 3e 1000 cSt, preferivelmente entre 6 e 300 cSt, preferivelmente entre 8 e 100cSt, preferivelmente entre 8 e 40 cSt.
Preferivelmente, os PAO1S têm um índice de viscosidade de 120ou mais, preferivelmente 130 ou mais, preferivelmente 140 ou mais, preferi-velmente 150 ou mais, preferivelmente 170 ou mais, preferivelmente 200 oumais, preferivelmente 250 ou mais.
Preferivelmente, os PAO's tem um ponto de fulgor de 200°C oumais, preferivelmente 220°C ou mais, preferivelmente 240°C ou mais, prefe-rivelmente entre 260°C e 290°C.
Exemplos de PAO's comercialmente disponíveis apropriadossão os encontrados em Spectrasyn, SHF, e série SuperSyn (marcas regis-tradas) de ExxonMobiI Chemical Company. Outros materiais PAO disponí-veis incluem os vendidos sob a marca registrada Synfluid por Chevron Phil-Iips Chemical Co, sob a marca registrada Durasyn por BP Amoco Chemi-cals, sob a marca registrada Nexbase por Fortum Oil and Gas, sob a marcaregistrada Synton por Crompton Corporation, e sob a marca registrada E-mery por Cognis Corporation.
Em outra concretização, o modificador é um fluido hidrocarbone-to com uma relação de parafina ramificada : parafina normal na faixa decerca de 0,5:1 a 9:1, preferivelmente de cerca de 1:1 a 4:1. As parafinasramificadas da mistura contém mais do que 50 % em peso (com base nopeso total das parafinas ramificadas) espécie mono-metila, por exemplo, 2-metila, 3-metila, 4-metila, 5-metila ou outros, com formação mínima de rami-ficações com grupos substituintes de número de carbono maior do que 1,como, por exemplo, etila, propila, butila ou outros; preferivelmente, maior doque 70 % em peso das parafinas ramificadas são espécie mono-metila. Amistura de parafina tem um número médio numérico de carbono (Cn) nafaixa de 20 a 500, preferivelmente 30 a 400, preferivelmente 40 a 200, pre-ferivelmente 25 a 150, preferivelmente 30 a 100, mais preferivelmente 20 a100, mais preferivelmente 20 a 70; tem uma viscosidade cinemática a 100°Cna faixa de 3 a 500 cSt, preferivelmente 6 a 200 cSt, preferivelmente 8 a100 cSt, mais preferivelmente 6 a 25 cSt, mais preferivelmente 3 a 25 cSt,mais preferivelmente 3 a 15 cSt; e ferve dentro de uma faixa de 100 a350°C, preferivelmente dentro de uma faixa de 110 a 320°C, preferivelmentedentro de uma faixa de 150 a 300°C. Em uma concretização preferida, amistura parafínica é derivada de um processo Fischer-Tropsch. Estas mistu-ras parafina ramificada/n-parafina são descritas em, por exemplo, US5.906.727.
Assim, o modificador pode compreender uma carga de base deóleo lubrificante isomerato de cera, que inclui cargas cerosas hidroisomeri-zadas (por exemplo cargas cerosas como gasóleos, ceras tipo slack, fraçõesde fundo de hidrocraqueador de combustíveis, etc), hidrocarbonetos de Fis-cher-Tropsch hidroisomerizados e ceras, cargas de base e óleos de basegás-para-líquidos (GTL), e outras cargas de base e óleos de base hidroiso-merizados derivados de carga alimentação cerosa, ou suas misturas. Cerasde Fischer-Tropsch, os resíduos de ponto de ebulição elevado de síntese deFischer-Tropsch, são hidrocarbonetos altamente parafínicos com teor deenxofre muito baixo, e são com freqüência cargas de alimentação preferidasnos processos para fabricar fluidos hidrocarbonetos de viscosidade lubrifi-cante.
O hidroprocessamento usado para a produção de tais cargas debase pode usar um catalisador de hidrocraqueamento/ hidroisomerizaçãoamorfo, como um dos catalisadores de hidrocraqueamento lubrificantes es-pecializados ou um catalisador de hidrocraqueamento / hidroisomerizaçãocristalino, preferivelmente um catalisador zeolítico. Por exemplo, um catali-sador utilizável é ZSM-48 como descrito na patente U.S. número 5.075.269.Os processos para fabricar destilados hidrocraqueados / hidroisomerizadose ceras hidrocraqueadas / hidroisomerizadas são descritos, por exemplo,nas patentes U.S. números 2.817.693; 4.975.177; 4.921.594 e 4.897.178assim como na patente britânica números 1.429.494; 1.350.257; 1.440.230e 1.390.359. Os processos particularmente favoráveis são descritos no pe-dido de patente européia números 464546 e 464547. Processos usandoalimentações de cera de Fischer-Tropsch são descritos em US 4.594.172 e4.943.672.
Cargas de base e óleos de base de gás-para-líquidos (GTL),cargas de base e óleos de base derivados de hidrocarboneto de Fischer-Tropsch, e outras cargas de base e óleos de base derivados de carga dealimentação cerosa (ou isomeratos de cera) que podem ser vantajosamenteusados na presente invenção tem uma viscosidade cinemática a 100°C decerca de 3 cSt e a cerca de 500 cSt, preferivelmente cerca de 6 cSt e a cer-ca de 200 cSt, preferivelmente cerca de 8 cSt e a cerca de 100 cSt, maispreferivelmente cerca de 3 cSt e a cerca de 25 cSt. Estas cargas de base eóleos de base gás-para-líquidos (GTL), cargas de base e óleos de base de-rivados de hidrocarboneto de Fischer-Tropsch, e outras cargas de base eóleos de base derivados de carga de alimentação cerosa (ou isomeratos decera) tem pontos de fluidez (preferivelmente menor do que -10°C, preferi-velmente cerca de -15°C ou inferior, preferivelmente cerca de -25°C ou infe-rior, preferivelmente -30°C a cerca de -40°C ou inferior); tem um índice deviscosidade elevado (preferivelmente 110 ou maior do que, preferivelmente120 ou maior do que, preferivelmente 130 ou maior do que, preferivelmente150 ou maior do que); e são tipicamente de pureza elevada (níveis de satu-rados elevados, teor de enxofre baixo-até nulo, teor de nitrogênio baixo-aténulo, teor de aromáticos baixo-até nulo, índice de bromo baixo, índice deiodo baixo, e ponto de anilina elevado). Composições utilizáveis de cargasde base e óleos de base de gás-para-líquidos (GTL), cargas de base e óleosde base derivados de hidrocarbonetos de Fischer-Tropsch, e cargas de ba-se e óleos de base hidroisomerizados de isomerato de cera são descritosnas patentes U.S. números 6.080.301; 6.090.989, e 6.165.949, por exemplo,e são incorporadas aqui em sua totalidade por referência.
O modificador pode compreender uma carga de base de hidro-carboneto de grupo III, por exemplo, um óleo mineral severamente hidrotra-tado tendo níveis de saturados de 90% ou mais, preferivelmente 92 % oumais, preferivelmente 94 % ou mais, preferivelmente 95% ou mais. Preferi-velmente, a carga de base de grupo Ill tem um teor de enxofre menor doque 0,03 %, preferivelmente entre 0,001 e 0,01%. Preferivelmente, a cargade base de grupo Ill tem um Vl em excesso de 120, preferivelmente 130 oumais. Preferivelmente a carga de base de hidrocarboneto de grupo Ill temuma viscosidade cinemática a 100QC de 3 a 100, preferivelmente 4 a 100cSt, preferivelmente 6 a 50 cSt, preferivelmente 8 a 20; e/ou um peso mole-cular médio numérico de 300 a 5.000, preferivelmente 400 a 2.000, maispreferivelmente 500 a 1.000; e/ou um número de carbono de 20 a 400, pre-ferivelmente 25 a 400, preferivelmente 35 a 150, mais preferivelmente 40 a100. Preferivelmente a carga de base de grupo Ill tem um ponto de fluidezde -10°C ou menos. Vantajosamente, a carga de base de grupo Ill tem umponto de fulgor de 200°C ou mais.
Preferivelmente, o modificador não é um oligômero ou polímerode C4 olefina (s) (incluindo todos isômeros, por exemplo, n-buteno, 2-buteno, isobutileno, e butadieno, e misturas dos mesmos). Tais materiais,que são referidos aqui como líquidos de "polibuteno" (ou "polibutenos")quando os oligômeros compreendem isobutileno e/ou 1-buteno e/ou 2-buteno, são comumente usados como aditivos para poliolefinas; por exem-plo, para introduzir pegajosidade ou como um auxiliar de processamento. Arelação de isômeros de olefina C4 pode variar de acordo com o fabricante epor tipo, e o material pode ou não ser hidrogenado após síntese. Fontescomerciais de polibutenos incluem BP (tipos lndopol) e Infineum (tipos C-Series). Quando a C4 olefina é exclusivamente isobutileno, o material é refe-rido como "poliisobutileno" ou PIB. Fontes comerciais de PIB incluem TexasPetrochemical (tipos TPC Enhanced PIB). Quando a olefina C4 é exclusi-vamente 1-buteno, o material é referido como "poli-n-buteno" ou PNB.
Opcionalmente, o modificador não é um oligômero ou polímerode olefina (s) C4; no entanto, um oligômero ou polímero de olefina (s) C4(incluindo todos isômeros, por exemplo, n-buteno, 2-buteno, isobutileno, ebutadieno, e misturas dos mesmos) pode estar presente na composição. Emuma concretização preferida, a composição compreende menos do que 50% em peso (preferivelmente menos do que 40%, preferivelmente menos doque 30 % em peso, preferivelmente menos do que 20 % em peso, mais pre-ferivelmente menos do que 10 % em peso, mais preferivelmente menos doque 5 % em peso, mais preferivelmente menos do que 1 % em peso, prefe-rivelmente 0 % em peso) polímero ou oligômero de C4 olefina (s) como PIB,polibuteno, ou PNB, com base no peso da composição.
Em uma concretização preferida, o modificador contém menosdo que 50% em peso de C4 olefina (s), preferivelmente isobutileno, com ba-se no peso do modificador. Preferivelmente o modificador contém menos doque 45% em peso, preferivelmente menos do que 40 % em peso, preferi-velmente menos do que 35 % em peso, preferivelmente menos do que 30 %em peso, preferivelmente menos do que 25 % em peso, preferivelmentemenos do que 20 % em peso, preferivelmente menos do que 15 % em peso,preferivelmente menos do que 10 % em peso, preferivelmente 5 % em peso,preferivelmente menos do que 4 % em peso, preferivelmente menos do que3%, preferivelmente menos do que 2%, preferivelmente menos do que 1 %em peso, preferivelmente menos do que 0,5 % em peso, preferivelmentemenos do que 0,25 % em peso de C4 olefina (s), preferivelmente isobutile-no, com base em no peso do modificador. Conseqüentemente, o modi-ficador é preferivelmente:uma polialfaolefina;
i) um fluido hidrocarboneto com uma relação de parafina ramifi-cada: parafina normal na faixa de 0,5:1 a 9:1;
ii) uma carga de base de óleo lubrificante de isomerato de cera;
iii) uma carga de base ou óleo de base de gás-para-líquidos ouuma carga de base ou óleo de base derivado de hidrocarbonetode Fischer-Tropsch; ou
iv) uma carga de base de hidrocarboneto de grupo III.
i), iv) e v) são particularmente preferidos.
O primeiro e segundo (e qualquer outro) membros podem ser dequaisquer materiais elastoméricos apropriados. Os materiais elastoméricospodem incluir elastômeros naturais, por exemplo, borracha natural, ou elespodem ser sintéticos. Preferivelmente, o primeiro e segundo materiais elas-toméricos incluem materiais elastoméricos poliméricos sintéticos. Os materi-ais elastoméricos poliméricos sintéticos do primeiro e/ou segundo materiaiselastoméricos podem ser curados ou reticulados. Alternativamente, os mate-riais poliméricos sintéticos do primeiro e/ou segundo materiais elastoméricospodem ser termoplásticos. Exemplos de polímeros elastoméricos preferidosincluem, mas não são limitados a, borracha de etileno/propileno (EPR), bor-racha de monômero de etileno/propileno/dieno (EPDM), borrachas de copo-límero em bloco estirênico (incluindo SEBS, SI, SIS, SB, SBS, SIBS e simi-lares, onde S = estireno, EB = etileno + buteno aleatório, I = isopreno, e B =butadieno), borracha de butila, borracha de halobutila, copolímeros de iso-butileno e para-alquilestireno, copolímeros halogenados de isobutileno epara-alquilestireno, borracha natural, poliisopreno, copolímeros de butadienocom acrilonitrila, policloropreno, borracha de acrilato de alquila, borracha deisopreno clorada, borracha de isopreno acrilonitrila clorada, borracha de po-Iibutadieno (ambos eis e trans).
O primeiro e segundo materiais elastoméricos podem incluir umcopolímero de etileno/alfaolefina. Tais copolímeros incluem os vendidos porExxonMobiI Chemical Company sob o nome EXACT® e são referidos comoplastômeros.
Em uma concretização especialmente preferida, o primeiro ma-terial elastomérico inclui um material de polímero elastomérico reticulado,especialmente um terpolímero de monômero de etileno/alfa-olefina/dienocomo um EPDM, e o segundo material elastomérico inclui um material poli-mérico elastomérico termoplástico, como um TPE. Assim, o primeiro materi-al elastomérico pode ser um elastômero não termoplástico reticulado, com-posto ou não composto, como um EPDM e o segundo material elastoméricopode ser um TPE composto ou não composto.
Os terpolímeros de monômero de etileno/alfa-olefina/dieno sãoderivados de etileno, uma ou mais alfa-olefinas, e um ou mais monômerosde dieno não conjugados. O teor de etileno preferido é de cerca de 35 a cer-ca de 85 por cento em peso, com base no peso total do terpolímero de mo-nômero de etileno/alfa-olefina/dieno, preferivelmente de cerca de 40 a cercade 80 por cento em peso, e mais preferivelmente de cerca de 55 a cerca de75 por cento em peso.O monômero de dieno pode ser um ou mais dienos não conju-gados contendo 30 átomos de carbono ou menos, mais preferivelmente 20átomos de carbono ou menos. Os dienos não conjugados preferidos inclu-em, mas não são limitados a um ou mais dentre 5-etilideno-2-norborneno(ENB); 1,4-hexadieno; 1,6-octadieno; 5-metil-1,4-hexadieno; 3,7-dimetil-1,6-octadieno; vinilnorborneno; diciclopentadieno; e combinações dos mesmos.O teor de dieno não conjugado preferido é de cerca de 1 a cerca de 15 porcento em peso, com base no peso total do terpolímero de monômero de eti-leno/alfa-olefina/dieno, e preferivelmente de cerca de 5 a cerca de 11 porcento em peso.
Alfa-olefina irá completar o restante do terpolímero de monôme-ro de etileno/alfa-olefina/dieno, com porcentagens chegando até 100 porcento em peso. As alfa-olefinas preferidas incluem, mas não são limitadaspara C3, C4, C6, C8, e alfa-olefinas de peso molecular maior. Mais preferi-velmente, a alfa-olefina é propileno.
O peso molecular de terpolímeros de monômero de etileno/alfa-olefina/dieno é descrito, com freqüência, com referência à viscosidade Moo-ney do terpolímero de base (isto é, não compreendendo aditivos como óleoe negro-de-fumo) medido como ML (1+4, 125°C). A viscosidade Mooneytípica do polímero de base está na faixa de 5 a 300 unidades Mooney (MU),e preferivelmente na faixa de 50 a 200 MU.
Os terpolímeros de monômero de etileno/alfa-olefina/dieno po-dem ser preparados usando um processo de polimerização convencional,incluindo catalisadores de Ziegler-Natta tradicionais, assim como catalisado-res de metaloceno. Síntese de terpolímeros de monômero de etileno/alfa-olefina/dieno é bem conhecido na técnica. A referência pode ser feita paraG. vide Strate, Encyclopedia of Polymer Science and Engineering, vol. 6,segunda edição, 1986, pp. 522 - 564.
Em uma concretização, o componente de borracha é Vistalon™7500 disponível de ExxonMobiI Chemical Company, Houston, Texas. Vista-lon™ 7500 é um polímero de etileno-propileno-etilideno norborneno tendoum teor de etileno de cerca de 55 por cento em peso e um teor de etilidenonorborneno de cerca de 5 por cento em peso.
Vantajosamente, o segundo material elastomérico inclui umTPE. O TPE pode ser, por exemplo, uma dispersão de uma borracha. E-xemplos de borrachas apropriadas para uso como a fase dispersa em umTPE são um ou mais dentre estireno-butadieno (SBR), butadieno-acrilonitrila(NBR) isobuteno-isopreno (IIR), e butadieno (BR). A borracha dispersada épreferivelmente uma que é vulcanizável durante a formação da composiçãona fusão (dinamicamente vulcanizável) como um EPDM, em um polímero deolefina, por exemplo, um polímero de propileno ou um copolímero de etile-no/propileno. TPEs que compreendem uma fase dispersada vulcanizadasão referidos como TPE-Vs.
O termo "vulcanização dinâmica" se destina aqui a incluir umprocesso de vulcanização em que uma resina de engenharia e um elastô-mero vulcanizável são vulcanizados sob as condições de cisalhamento ele-vado. Como um resultado, o elastômero vulcanizável é simultaneamentereticulado e dispersado como partículas finas de um "micro gel" dentro daresina de engenharia. Os procedimentos para vulcanizar dinamicamentemateriais são descritos na patente U.S. número 6.013.727, col. 2, linha 57 -col. 3, linha 5, col. 11, linha 4 - col. 13, linha 63 e os exemplos. Exemplos deTPEs são descritos na patente U.S. número 6.147.180, a col. 1, linhas 17 -col. 2, linha 30, e col. 3, linha 3 - col. 8, linha 5 e os exemplos.
Os TPEs preferidos são TPE-V (dinamicamente vulcanizados),TPE-S (copolímeros em bloco contendo estireno, por exemplo, estireno-butadieno-estireno (SBS), estireno etileno/butadieno estireno (SEBS) e co-polímeros em bloco de estireno-isopreno-estireno (SIPS)), TPE-O (poliolefi-na com base em, não vulcanizado) TPE-U (poliuretano), TPE-A (à base depolimida) e TPE- (a base de poliéster). Para uma borracha de estanqueida-de, o material mais preferido é TPE-V. TPE-A é apropriado para usar em,por exemplo, mangueiras para automóvel. TPE-E é preferido para uso emgalochas e botas para uso automotivo.
Vantajosamente, o TPE tem uma dureza na faixa de 50 a 90Shore A (método de teste ISO 868.15s). Vantajosamente, o TPE tem umapotência elástica na faixa de 4 a 8 MPa (método de teste ISO 37/ASTM D412). Preferivelmente, o TPE tem um alongamento em ruptura na faixa de400 a 700% (método de teste, ISO 37/ASTM D 412). Preferivelmente, o TPEtem um conjunto de compressão de 22 horas a 70°C entre 25 e 70% (méto-do de teste, ISO 815 tipo A/ASTM D 395, método B, tipo 1).
Os polímeros do primeiro e segundo materiais elastoméricospodem diferir por serem de categorias diferentes de polímeros, ou podemdiferir por serem exemplos diferentes da mesma categoria. Eles tambémpodem ser o mesmo polímero, mas diferindo em, por exemplo, peso mole-cular, grau de ramificação ou presença de aditivos. A invenção é, no entan-to, especialmente aplicável onde os materiais do primeiro e segundo mem-bros são de categorias diferentes, por exemplo, se um membro é um polí-mero de elastômero curado e o outro é um polímero de elastômero termo-plástico.
O primeiro material elastomérico e o segundo material elastomé-rico podem, cada, compreender um material de polímero elastomérico, co-mo um EPDM, preferivelmente composto com um ou mais outros ingredien-tes. Os ingredientes típicos usados para o composto EPDM para extrusão ecura a fim de produzir um perfil de borracha de estanqueidade são como aseguir.
Negro-de-fumo pode ser incluído. Negros-de-fumo tipicamentesão produzidos a partir da combustão de gás e/ou uma alimentação de hi-drocarboneto e tem um tamanho de partícula de 20 nm a 100 nm para umfumo-de forno ou conduto regular ou de 150 a 530 nm para o negro térmi-co. O nível de negro-de-fumo no material elastomérico composto pode estarna faixa 10 a 300 partes por 100 partes de polímero elastomérico (phr). 160phr de negro-de-fumo é usado no exemplo abaixo.
O óleo de processamento, preferivelmente parafínico, pode seradicionado para ajustar tanto viscosidades do composto material elastomé-rico para um bom processamento como sua dureza a uma faixa de 50 a 85Shore A. O nível de óleo de processamento no material elastomérico com-posto pode estar na faixa de 0 a 200 partes por cem de polímero elastomé-rico (phr). 57 a 65 phr de óleo de processamento é usado no exemplo abaixo.
A carga mineral pode ser usada. Ela é tipicamente carbonato decálcio, preferivelmente usado em quantidades de 0 a 150 phr. Sílica, silicatode alumínio e silicato de magnésio também são usados como cargas e ou-tras cargas são bem conhecidas do versado na técnica. Uma carga de tipode sílica é usada no exemplo abaixo a 15 phr.
Oxido de zinco e ácido esteárico pode ser adicionado para ativarquaisquer aceleradores e atinge uma boa densidade de reticulação. Asquantidades típicas estão entre 0 a 20 phr de oxido de zinco e 0 a 5 phr deácido esteárico. No exemplo abaixo, os materiais são usados a 5 e 0,5 phr,respectivamente.
Polietileno glicol pode ser usado como um auxiliar no processo epara ativar o efeito vulcanizante. As quantidades típicas estão entre 0 a 10phr. Os polietileno glicóis preferivelmente tem um peso molecular entre 100e 100000. 2 phr de polietileno glicol tendo um peso molecular de 3350 MW éusado no exemplo abaixo.
Agentes vulcanizantes podem ser usados para causar uma rea-ção química resultante em reticulação das cadeias de polímero de elastôme-ro. Típicos são enxofre (0 a 10 phr), e doadores de enxofre como dissulfetostiuram (por exemplo, dissulfeto de tetrametiltiuram) e tiomorfolinas (por e-xemplo, ditiodimorfolina) na faixa de 0 a 10 phr. Aceleradores são usadospara reduzir o tempo de vulcanização por aumento da velocidade da reaçãode reticulação. Eles são tipicamente tiazóis como 2-mercaptobenzotiazol oudissulfeto de mercaptobenzotiazol, guanidinas como difenilguanidina, sulfe-namidas como N-ciclohexilbenzotiazolsulfenamida, ditiocarbamatos comoditiocarbamato de dimetila de zinco, ditiocarbamato de dietila de zinco, editiocarbamato de dibutila de zinco, tiouréias como 1,3-dietiltiouréia, tiofosfa-tos e outros bem-conhecido de um versado na técnica dos compostos deborracha. Tudo pode ser usado na faixa de 0 a 5 phr. Enxofre, sulfenamida,carbamato e tiazol são usados no exemplo abaixo.
Agentes protetores podem ser incluídos no material elastomérico para me-lhorar seu desempenho no envelhecimento e resistência ao calor, luz e ozô-nio. Por exemplo, resina D Agerite é 1,2-dihidro-2,2,4-trimetilquinolina poli-merizado de R.T Vanderbilt, e Winstay 100 é um fenileno diamina de R.TVanderbilt. Eles não são usados no exemplo abaixo.
Outros aditivos, especialmente os tipicamente usados na técnicaou descritos na literatura, podem estar presentes nos materiais elastoméri-cos de um ou de ambos os membros da estrutura conformada da invenção,por exemplo, auxiliares de processamento, antioxidantes, estabilizadores,agentes anticorrosivos, absorvedores de UV, antiestáticos, agentes de desli-zamento, e pigmentos, corantes e outros colorantes. Cera de polietileno,resina de petróleo (C5-C9) e de absorvente de umidade (oxido de cálcio)são usados no exemplo abaixo.
Onde o material deve ser reticulado, agentes de reticulação,como os mencionados acima apropriados para o material e o método dereticulação podem ser incorporados.
O termo "material elastomérico" como usado aqui pode referir-se a tanto um material de polímero elastomérico, como um EPDM ou umTPE, ou a um material composto contendo um ou mais aditivos dependendodo contexto. O termo "material EPDM" refere-se a um material compostocompreendendo um EPDM. O termo "TPE" refere-se a tanto o TPE comotal, que é tipicamente um EPDM dinamicamente vulcanizado finamente dis-perso em uma matriz contínua termoplástica como polipropileno, como tam-bém a um material composto compreendendo um TPE e um ou mais ingre-dientes como carga (por exemplo, argila, talco e carbonato de cálcio), óleo,vários materiais plásticos (por exemplo, polietileno, polipropileno de compo-sição diferente, distribuição MW ou MW e resinas estirênicas) que são usa-das para modificar e otimizar as propriedades/processamento do TPE. Ostermos "partes por cem de borracha" (phr) e "partes por cem de polímeroelastomérico" são equivalentes, como aqui usado.
O modificador pode ser usado, por exemplo, em uma proporçãode até 50%, vantajosamente em uma faixa de 1% a 40%, mais vantajosa-mente de 2% a 35%, e preferivelmente de 5 a 20% em peso, baseado nopeso do material elastomérico. O modificador pode ser usado sozinho ou emcombinação com um ou mais outros plastificantes, especialmente um polí-mero plastificante, por exemplo, um polietileno de peso molecular baixo oucopolímero de etileno, por exemplo, um copolímero de etileno alfa-olefina ouresina plastificante. Diferente de alguns plastificantes de óleo mineral, o mo-dificador tipicamente selecionado não migra para a superfície, ou sangra, noprocessamento ou uso.
Os plastificantes não poliméricos podem, no entanto, estar pre-sentes. Por exemplo, óleo mineral como no exemplo abaixo ou os ésteresde ftalato, adipato, e trimelitato de alcanóis, especialmente alcanóis de qua-tro a doze átomos de carbono, comumente usados para plastificar os polí-meros pode ser usado, desde que no polímero em questão eles não san-grem.
Em uma concretização preferida, a estrutura conformada é umaborracha de estanqueidade, por exemplo, uma borracha de estanqueidadede automóvel. A borracha de estanqueidade pode compreender um primeiromembro de um material EPDM compreendendo um modificador e um se-gundo membro de material TPE aderindo ao primeiro membro. A borrachade estanqueidade pode compreender um terceiro membro de materialEPDM e o segundo membro pode servir para unir o primeiro e terceiromembros juntos em uma junção.
O processo da invenção preferivelmente envolve a moldagemna conformação do primeiro membro e/ou na aplicação do segundo materialelastomérico para o primeiro membro. Técnicas de moldagem apropriadasincluem moldagem por transferência, moldagem por injeção, e moldagempor compressão. O processo da invenção pode envolver laminação do pri-meiro e segundo materiais elastoméricos, por exemplo, por co-extrusão.
O processo do segundo aspecto da invenção pode ser um pro-cesso de fabricação de uma borracha de estanqueidade. Vantajosamente, oprimeiro membro é feito por extrusão do primeiro material elastomérico ecorte do material extrudado no comprimento desejado. Vantajosamente, oprimeiro material elastomérico é um material EPDM que é curado durante oulogo após a etapa de extrusão e anterior à etapa de corte. Preferivelmente,o segundo material elastomérico é um material TPE. Vantajosamente, o se-gundo material elastomérico é moldado por injeção sobre o primeiro mem-bro.
As aplicações das estruturas conformadas da invenção incluemtodas onde as propriedades ou características de um membro diferem umasdas outras, ou na fabricação ou uso. Como exemplos, podem ser mencio-nados aplicações como em aparelhos elétricos, por exemplo, arames e ca-bos, vedações de edifícios e construções, por exemplo, em janelas, placasde concreto e canos, brinquedos, equipamento de esporte, dispositivos mé-dicos, mobília para exteriores, e componentes automotivos. Como exemplosdos últimos, podem ser mencionados pára-choques, grades, frisos internose externos, quadro e painéis de instrumentos, defletores, componentes deporta e tampas do motor, mangueiras, alojamentos de espelhos, e especi-almente borrachas de estanqueidade, por exemplo canais para vidros, ve-dações de portas, vedações dos cintos de segurança, vedações isolantes,vedações do teto, vedações do porta-malas, e vedações da tampa do motor.Outras vedações em aplicações automotivas incluem as usadas para isolaras partes do ar, água, poeira e vibração, e interiores do ruído e vibração.Outras aplicações automotivas incluem mangueiras, tubos, tubulações elimpadores de pára-brisas.
Em um terceiro aspecto, a invenção provê o uso em uma estru-tura compreendendo um primeiro membro compreendendo um primeiro ma-terial elastomérico e um segundo membro compreendendo um segundo ma·terial elastomérico, diferente do primeiro, de um modificador como definidoacima em combinação com o primeiro material elastomérico para melhorar aadesão entre o primeiro e segundo membros.
O seguinte exemplo é dado com o propósito de ilustração so-mente.
Um material elastomérico comparativo A e um material elasto-mérico B de acordo com a invenção foram preparados tendo as composi-ções mostradas na tabela 1.<table>table see original document page 24</column></row><table>
Tabela 1: Composição de material elastomérico comparativo A e materialelastomérico de exemplo B
Vistalon 7500 é um polímero bimodal EPDM disponível de Ex-xonMobil Chemical.
Spectrasyn 100 é uma polialfaolefina tendo uma viscosidadecinemática a 100°C de 100,0 cSt disponível de ExxonMobiI Chemical.
Sillitin Z é uma carga de semi-reforço compreendendo uma mis-tura natural de quartzo e caulinita disponível de Hoffman Mineral of Ger-many.
Escorez 1102 é resina de petróleo C5-C9 disponível de Exxon-Mobil Chemical, ZBEC é um agente de cura de carbamato de zinco e VuIKa-lent E é um retardante de cura, disponível de RheinChemie.
Os materiais EPDM AeB foram extrudados em uma tira planade 3 mm de espessura de uma extrusora de parafuso tendo uma temperatu-ra de barril de 65-70°C e uma temperatura de matriz de 90°C. A temperaturado material EPDM deixando a extrusora estava na região de 105-110°C. Atira extrudada foi então transportada através de um forno de microondas eum túnel de ar quente para vulcanização.
A tira de EPDM curada foi colocada em um molde e um TPE-Vcomercialmente disponível, Santoprene 121-65 W233, que não contémqualquer PAO, foi moldado por injeção sobre o mesmo de modo que aderiusobre a borda da tira de material EPDM para formar uma folha tendo umainterface de material EPDM/ TPE. Uma amostra em forma de halteres foientão cortada da folha com a interface localizada em cerca da metade daporção estreita do halter. A adesão na interface foi testada por puxão daamostra em um tensômetro até a deslaminação ocorrer na interface. O testefoi realizado em três temperaturas.
Propriedades de Santoprene 121 -65 W233 são dadas na tabela 2.
<table>table see original document page 25</column></row><table>
Valores são para placas moldadas por injeção, reunidas com umleque, 102,0 mm χ 152,0 mm χ 2,0 mm (4,000" χ 6,000" χ 0,080")
* Valor é para placa moldada por injeção, reunida como um leque 82,6 mm χ117,5 mm χ 3,0 mm (3,250" χ 4,625" χ 0,120")
** Propriedades físicas são medidas através da direção de fluxo - ISO tipo1, matriz C ASTM
Tabela 2: Algumas propriedades de Santoprene 121-65 W233
Os resultados do teste de adesão são dados na tabela 3.
<table>table see original document page 26</column></row><table>
Tabela 3: Resultados de adesão para amostras compreendendo materialEPDM A ou B moldado em Santoprene 121 -65 W233 TPE
Como pode ser visto da tabela 3, o material EPDM A, compre-endendo uma poliolefina, mostra adesão melhorada sobre um TPE em tem-peratura ambiente e a -10°C, como comparado ao material EPDM B, com-preendendo como plastificante somente um óleo parafínico convencional.Nenhum efeito foi visto a 80°C.

Claims (16)

1. Estrutura compreendendo um primeiro membro de um primei-ro material elastomérico e um segundo membro de um segundo materialelastomérico, diferente do primeiro, aderindo ao primeiro membro, em quepelo menos o primeiro membro compreende um modificador que compreen-de carbono e hidrogênio, e não contém uma extensão apreciável de gruposfuncionais e tem uma ou mais das seguintes características:a. um ponto de fluidez (ASTM D97) de -IO0C ou menos;b. índice de viscosidade (VI) como medido por ASTM D2270 de 120 ou mais;c. um ponto de fulgor (ASTM D92) de 200°C ou mais;d. uma densidade aparente (ASTM D4052, 15,6/15,6 0C) de 0,88 ou menos.
2. Estrutura de acordo com a reivindicação 1, em que o segundomembro também compreende um modificador.
3. Estrutura de acordo com a reivindicação 1 ou reivindicação 2,em que o modificador tem c. um ponto de fulgor (ASTM D92) de 200°C oumais, e um ou mais de:a. um ponto de fluidez (ASTM D97) de -10°C ou menos;b. índice de viscosidade (VI) como medido por ASTM D2270 de 120 ou mais;d. uma densidade aparente (ASTM D4052, 15,6/15,6oC) de 0,88ou menos.
4. Estrutura de acordo com qualquer reivindicação precedente,em que o modificador tem:b. índice de viscosidade (VI) como medido por ASTM D2270 de 120 ou mais; ed. uma densidade aparente (ASTM D4052, 15,6/15,6 0C) de 0,88 ou menos.
5. Estrutura de acordo com qualquer reivindicação precedente,em que o modificador compreende um ou mais de:ν) uma polialfaolefina;vi) um fluido hidrocarboneto com uma relação de parafina ra-mificada: parafina normal na faixa de 0,5:1 a 9:1;vii) uma carga de base de hidrocarboneto de grupo III;viii) uma carga de base derivada de um produto hidrocarbonetoFischer-Tropsch.
6. Estrutura de acordo com a reivindicação 5, em que o modifi-cador compreende uma polialfaolefina.
7. Estrutura de acordo com a reivindicação 6, em que o modifi-cador compreende uma polialfaolefina que é um oligômero de uma alfaolefi-na tendo de 5 a 14 átomos de carbono.
8. Estrutura de acordo com qualquer reivindicação precedente,em que o primeiro material elastomérico é um material EPDM.
9. Estrutura de acordo com qualquer reivindicação precedente,em que o segundo material elastomérico é um TPE.
10. Estrutura de acordo com qualquer reivindicação precedente,em que o primeiro membro compreende até 50 % em peso de polialfaolefi-na.
11. Estrutura de acordo com a reivindicação 2, em que o segun-do material elastomérico compreende até 50 % em peso de polialfaolefina.
12. Estrutura de acordo com qualquer reivindicação precedente,que é uma borracha de estanqueidade.
13. Processo de fabricar uma estrutura elastomérica conforma-da compreendendo as etapas de composição e conformação de um primei-ro material elastomérico e um modificador, como definido na reivindicação 1,para dar um primeiro membro e então aplicar sobre este primeiro membroum segundo material elastomérico para dar um segundo membro aderindoao primeiro membro.
14. Processo de acordo com a reivindicação 13, em que o pri-meiro membro é feito por extrusão e corte do material extrudado no compri-mento desejado.
15. Processo de acordo com a reivindicação 13 ou reivindicação- 14, em que o segundo material elastomérico é moldado sobre o primeiromembro.
16. Uso, em uma estrutura conformada compreendendo umprimeiro membro compreendendo um primeiro material elastomérico e umsegundo membro compreendendo um segundo material elastomérico, dife-rente do primeiro, de um modificador como definido na reivindicação 1 emcombinação com o primeiro material elastomérico para melhorar a adesãoentre o primeiro e segundo membros.
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