ES2312690T3 - Tubo multicapa. - Google Patents
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Abstract
Un tubo flexible multi-capa que tiene una estructura de capas múltiples que comprende una capa interna (I) hecha de un copolímero fluorado y una capa externa (II) hecha de una resina de poliamida, donde el copolímero fluorado que constituye la capa interna (I) es un copolímero fluorado que comprende unidades polimerizadas (a) basadas en tetrafluoroetileno, unidades polimerizadas (b) basadas en etileno y unidades polimerizadas (c) basadas en anhidrido itacónico y/o anhidrido citracónico, donde la relación molar de (a)/(b) es de 20/80 a 80/20 y la relación molar de (c)/(a) + (b) es de 1/10.000 a 5/100 y que tiene una velocidad de flujo en volumen de 1 a 1.000 mm 3 /segundo, y la resina de poliamida que constituye la capa externa (II) es poliamida 11 y/o poliamida 12, que satisface la condición de: (concentración de grupo amino terminal)/(concentración de grupo carboxilo terminal) > 1.
Description
Tubo multicapa.
La presente invención se refiere a un tubo tipo
flexible multicapa que es excelente en cuanto a la fuerza adherente
entre capas y en cuanto a la propiedad de barrera para el
combustible, y que presenta resistencia al combustible por su
excelente fuerza adherente entre capas a lo largo de un prolongado
período de tiempo.
En las tuberías tipo flexible para automóviles,
el principal material base se ha cambiado desde un metal a una
resina ligera de peso y excelente en anti-corrosión,
frente al problema de corrosión por el anticongelante aplicado a
las carreteras en tiempos anteriores y en vista de la demanda de
conservación de la energía como necesidad urgente para evitar el
calentamiento global, en años recientes. Como resina utilizada para
tuberías de tubos tipo flexible, se puede mencionar una resina de
poliamida, una resina de poliéster saturado, una resina de
poliolefina, o una resina termoplástica de poliuretano, por ejemplo.
Sin embargo, en el caso de un tubo tipo flexible de una sola capa
de una resina de este tipo, la resistencia al calor, la resistencia
a productos químicos, etc. son inadecuadas con lo que el campo de su
aplicación ha estado bastante limitado.
Por otra parte, una resina fluorada es excelente
en resistencia al calor, resistencia a productos químicos,
resistencia a la interperie, falta de pegajosidad, baja fricción,
bajas características dieléctricas, etc., por lo que se utiliza en
un amplio intervalo de campos. En particular se puede mencionar,
como aplicación particularmente importante, un tubo tipo flexible
multicapa como por ejemplo un tubo flexible de tubería para un
automóvil, para utilizarlo en el espacio del motor del automóvil,
que quedará expuesto a condiciones severas de, por ejemplo, un
entorno de alta temperatura.
Los tubos flexibles para automóviles son tubos
flexibles para transportar un combustible gasolina para transporte
de combustible gasolina que contiene un compuesto aromático y un
alcohol tal como etanol o metanol. En años recientes desde el punto
de vista de protección del entorno, las regulaciones que se refieren
a permeación de un combustible de gasolina como contaminante del
aire desde tales tubos flexibles para automóviles, han sido cada
vez más estrictas. Frente a tales regulaciones estrictas, los tubos
flexibles en que se utiliza preferiblemente una resina de
poliamida, particularmente poliamida 11 y/o poliamida 12, que es
excelente en resistencia, tenacidad, resistencia a productos
químicos y flexibilidad, que se utiliza sola (en una sola capa),
son inadecuados en la propiedad de barrera frente al combustible
gasolina antes mencionada, (de aquí en adelante se citará como
"la propiedad de barrera para combustible").
Como medida para resolverlo, se ha propuesto un
tubo flexible multicapa con una estructura de doble capa o similar.
En particular para la capa interna que estará en contacto directo
con el combustible, es deseable utilizar una resina excelente en
resistencia a productos químicos frente a disolvente corrosivo tal
como etanol y metanol presente en el combustible, y excelente en la
propiedad de barrera frente a tal disolvente. Desde este punto de
vista, como material de capa interna, se considera uno de los más
preferidos una resina fluorada excelente en resistencia al calor,
resistencia a productos químicos, propiedad de barrera para el
combustible y además propiedad de barrera para el gas.
Además, en el caso en que haya electrificación
debido a la electricidad estática generada cuando un combustible
líquido pasa a través del tubo flexible multicapa hecho de una
resina fluorada, se requerirá descargar la electricidad estática
generada por ejemplo por el método de impartir una conductividad
eléctrica a la resina fluorada.
Por otra parte, para la capa externa del tubo
flexible multicapa, se emplea en muchos casos una resina de
poliamida tal como poliamida 6, poliamida 11 o poliamida 12 que
tiene relativamente buena durabilidad.
A este tubo flexible multi-capa
se le requiere poseer una intensa fuerza adherente entre capas con
el fin de evitar la separación de láminas durante su procesado o su
uso. Como método para incrementar la fuerza adherente, se puede
mencionar, por ejemplo, un método donde se forme primeramente un
tubo flexible de resina fluorada, y llevar a cabo después un
tratamiento de superficie, se aplica sobre ella una resina de
poliamida (por ejemplo, Patente estadounidense 5.554.425), o un
método de co-extrusión empleando una resina adhesiva
(por ejemplo
JP-A-7-173446).
Especialmente, se puede considerar el método de
co-extrusión que emplea una resina adhesiva como un
método de bajo coste, ya que no se requiere una etapa de tratamiento
de la superficie.
Hasta ahora ha existido el siguiente problema
cuando se ha intentado producir un tubo flexible
multi-capa que tiene una estructura de capas
múltiples que comprende una capa interna hecha de resina fluorada y
una capa externa hecha de resina de poliamida. Esto es, la resina
fluorada es inherentemente pobre en propiedad adhesiva, o incluso
si un tubo flexible o película, hechos de resina fluorada, se
recubre directamente con un substrato hecho de una resina de
poliamida para la capa externa, no puede obtenerse una fuerza de
adherencia adecuada. Incluso si la fuerza de adherencia se consigue
en alguna medida, la fuerza de adherencia es proclive a fluctuar
dependiendo del tipo de resina de poliamida, y así esta fuerza
adherente ha sido ha resultado inadecuada en la práctica en muchos
casos.
Así, ha sido difícil adherir directamente la
resina fluorada de la capa interna y la resina de poliamida de la
capa externa. Por eso se han hecho muchos intentos para interponer
entre ambas capas una capa de resina adhesiva con propiedades
adhesivas tanto para la resina fluorada como la resina de
poliamida.
\newpage
Como tal resina adhesiva para interponer entre
las capas, se han propuesto por ejemplo, una mezcla de una resina
de poliamida y una resina fluorada (por ejemplo la de la patente
JP-A-7-53823), una
resina fluorada (por ejemplo la de la patente WO 98/55557) o una
resina de poliamida adhesiva (por ejemplo
JP-A-9-194815).
Sin embargo, en un tubo flexible
multi-capa que tiene tal capa de resina adhesiva
interpuesta, aún tampoco ha resultado adecuada la fuerza adherente
entre la capa de resina fluorada y la resina de poliamida.
Además, los autores de la presente invención han
propuesto previamente preparar un tubo flexible para combustible
por adopción de una estructura de capas múltiples que comprende una
capa hecha de una resina de poliamida adhesiva y una capa hecha de
un copolímero de etileno/tetrafluoroetileno que tiene la propiedad
de adherirse a la anterior
(JP-A-2002-367285).
Este tubo flexible es básicamente excelente en
fuerza adherente entre las capas, pero se requieren dos etapas, es
decir, una etapa de polimerización y una etapa de injerto, para
producir el copolímero de etileno/tetrafluoroetileno que se
utiliza. Además, si el tubo flexible se pone en contacto o se
sumerge en un combustible durante un largo período de tiempo, la
durabilidad de la fuerza de adherencia entre las capas (que en
adelante se citará como "resistencia al combustible") no será
necesariamente adecuada en algunos casos.
Un objeto de la presente invención es resolver
los anteriores problemas y proporcionar un tubo flexible
multi-capa que comprende una capa externa hecha de
resina de poliamida y una capa interna hecha de una resina fluorada,
particularmente un copolímero de etileno/tetrafluoroetileno, donde
la fuerza de adherencia entre capas, particularmente entre la capa
interna y la capa externa, es alta, mostrando resistencia al
combustible por su excelente fuerza adherente entre capas a lo
largo de un período de tiempo prolongado.
Como resultado de un estudio exhaustivo para
resolver los anteriores problemas, los autores de la presente
invención, han encontrado que, por laminación de un copolímero de
etileno/tetrafluoroetileno que tiene un anhídrido de ácido
específico copolimerizado y una resina de poliamida que satisface
una condición de concentración de grupo terminal específica, es
posible obtener un tubo flexible multi-capa con una
estructura multicapa de dos o más capas, donde ambas capas están
muy fuertemente adheridas entre sí. La presente invención se ha
completado sobre la base de este descubrimiento.
Según esto, la presente invención proporciona el
siguiente tubo flexible multi-capa.
Un tubo flexible multicapa que tiene una
estructura multicapa que comprende una capa interna (I) hecha de un
copolímero fluorado y una capa externa (II) hecha de una resina de
poliamida, donde el copolímero fluorado que constituye la capa
interna (I) es un copolímero fluorado que comprende unidades
polimerizadas (a) basadas en tetrafluoroetileno, unidades
polimerizadas (b) basadas en etileno y unidades polimerizadas (c)
basadas en anhídrido itacónico y/o anhídrido citracónico, donde la
relación molar de (a)/(b) es de 20/80 a 80/20 y la relación molar
de (c)/((a)+(b)) es de 1/10.000 a 5/100 y que tiene una velocidad de
flujo en volumen de 1 a 1000 mm^{3}/segundo, y la resina de
poliamida que constituye la capa externa (II) es polimaida 11 o
poliamida 12, que satisface la condición de (concentración de grupo
amino terminal)/(concentración de grupo carboxilo terminal) >
1.
El tubo flexible multi-capa
según el párrafo 1, donde el copolímero fluorado que constituye la
capa interna (I) es una composición que comprende un copolímero
fluorado que está formado de unidades polimerizadas (a) basadas en
tetrafluoroetileno, unidades polimerizadas (b) basadas en etileno y
unidades polimerizadas (c) basadas en anhidrido itacónico y/o
citracónico, donde la relación molar (a)/(b) es de 20/80 a 80/20 y
la relación molar de (c)/((a)+(b)) es de 1/10.000 a 5/100 y que
tiene una velocidad de flujo en volumen de 1 a 1000
mm^{3}/segundo, y un copolímero de etileno/tetrafluoroetileno
distinto al anterior copolímero fluorado en una relación en peso de
1/99 a 80/20.
A continuación se describe con detalle la
presente invención con referencia a los modos de realización
preferidos.
En el tubo flexible multi-capa
de la presente invención, el copolímero fluorado que constituye la
capa interna (I) es, básicamente, un copolímero de
etileno/tetrafluoroetileno (que en adelante se cita a veces como
"ETFE") y es uno que tiene anhidrido itacónico y/o anhidido
citracónico copolimerizado con él.
En la presente invención, la relación molar de
unidades polimerizadas (a) basadas en tetrafluoroetileno (de aquí
en adelante citado a veces como "TFE") a unidades polimerizadas
(b) basadas en etileno (citado de aquí en adelante a veces como
"E") es de 20/80 a 80/20, preferiblemente de 50/50 a 70/30.
Si la relación molar de (a)/(b) es demasiado
pequeña, la resistencia al calor, resistencia al tiempo atmosférico,
resistencia a productos químicos, propiedad de barrera para el gas,
propiedad de barrera para el combustible, resistencia al
combustible, etc., del copolímero fluorado decrecerán. Por otra
parte, si la relación molar es demasiado alta, la fuerza mecánica,
procesabilidad del fundido, etc. decrecerán. Cuando la relación
molar está dentro del intervalo, el copolímero fluorado será
excelente en resistencia al calor, resistencia a la intemperie,
resistencia a productos químicos, propiedad de barrera para
combustibles, propiedad de barrera para gas, resistencia mecánica,
procesabilidad del fundido, etc.
\newpage
Además, con respecto a unidades polimerizadas
(c) basadas en anhidrido itacónico y/o anhidrido citracónico, la
relación molar de (c)/((a)+(b)) es de 1/10.000 a 5/100,
preferiblemente de 5/10.000 a 3/100, más preferiblemente de
7/10.000 a 1/100, lo más preferiblemente de 1/1000 a 1/100.
Si la relación molar es demasiado pequeña, la
adherencia a la resina de poliamida disminuye, y si es demasiado
grande, la propiedad de barrera para el combustible decrece. Según
esto, cuando la relación molar está dentro de este intervalo, la
adherencia y la propiedad de barrera para el combustible del
copolímero fluorado será satisfactoria. Aquí, el anhidrido
itacónico y el anhidrido citracónico se puede utilizar solo,
respectivamente, o puede utilizarse como una mezcla. La anterior
relación molar representa la cantidad total de los dos cuando se
utilizan como una mezcla. El anhidrido itacónico (citado a veces de
aquí en adelante como "IAN") y anhidrido citracónico (de aquí
en adelante citado a veces como "CAN") utilizados en la
presente invención pueden estar hidrolizados parcialmente antes de
la polimerización. Por ejemplo, IAN puede ser una mezcla de
anhidrido itacónico (IAN) y ácido itacónico, obtenido por
hidrólisis parcial de IAN. Asimismo CAN puede ser una mezcla de
anhidrido citracónico (CAN) y ácido citracónico, obtenido por
hidrólisis parcial de CAN. Aún más, las unidades polimerizadas
basadas en IAN o CAN en el copolímero fluorado pueden hidrolizarse
parcialmente después de la polimerización. Las unidades
polimerizadas formadas por tal hidrólisis antes o después de la
polimerización se consideran como una parte de unidades
polimerizadas (c) en la presente invención. Por ejemplo, la cantidad
de unidades polimerizadas (c) representa la cantidad total de
unidades polimerizadas basadas en IAN y unidades polimerizadas
basadas en ácido itacónico formado por hidrólisis parcial y IAN.
Además de las unidades polimerizadas basadas en
los (a), (b) y (c) antes descritos, el copolímero fluorado para ser
utilizado en la presente invención puede contener unidades
polimerizadas (d) basadas en un monómero distinto a (a), (b) y
(c).
Otro monómero para ser utilizado aquí puede ser,
por ejemplo, un hidrocarburo olefínico tal como propileno o buteno,
un compuesto de la fórmula (1):
(1)CH_{2} =
CX(CF_{2})_{n}Y
(donde cada uno de X e Y, que son
independientes entre sí, es hidrógeno o átomo de flúor, y n es un
entero de 2 a 8). Una fluoroolefina que tiene un átomo de hidrógeno
en un grupo insaturado, tal como fluoruro de vinilideno, fluoruro
de vinilo o trifluoroetileno; una fluoroolefina que tiene un átomo
de hidrógeno en un grupo insaturado tal como hexafluoropropileno,
ckorotrifluoroetileno, o perfluoro(éter alquil vinílico) (siempre
que se excluya TFE) o un éter vinílico tal como éter alquil
vinílico, un éter fluoroalquilvinílico, un éter glicidil vinílico,
un éter hidroxibutil vinílico, o un carbonato metil viniloxi
butílico. Estos monómeros pueden utilizarse solos o en combinación
de dos o más de ellos, como el otro monómero. Entre ellos, el más
preferido es un compuesto representado por CH_{2}=CX
(CF_{2})_{n}Y de la anterior Fórmula (1) como el otro monómero. En tal caso, el número (n) de grupos difluorometileno en la fórmula, es preferiblemente n igual a 2 a 6, más preferiblemente igual a 2 a 4, por lo que el copolímero fluorado será excelente en la propiedad de barrera para el combustible y resistencia al craqueo.
(CF_{2})_{n}Y de la anterior Fórmula (1) como el otro monómero. En tal caso, el número (n) de grupos difluorometileno en la fórmula, es preferiblemente n igual a 2 a 6, más preferiblemente igual a 2 a 4, por lo que el copolímero fluorado será excelente en la propiedad de barrera para el combustible y resistencia al craqueo.
Entre los ejemplos específicos del monómero
representado por la fórmula anterior se incluye
CH_{2}=CF(CF_{2})_{2}F,
CH_{2}=CF(CF_{2})_{3}F,
CH_{2}=CF(CF_{2})_{4}F,
CH_{2}=CF(CF_{2})_{2}H,
CH_{2}=CF(CF_{2})_{3}H,
CH_{2}=CF(CF_{2})_{4}H,
CH_{2}=CH(CF_{2})_{2}F,
CH_{2}=CH(CF_{2})_{3}F,
CH_{2}=CH(CF_{2})_{4}F,
CH_{2}=CH(CF_{2})_{2}H,
CH_{2}=CH(CF_{2})_{3}H y
CH_{2}=CH(CF_{2})_{4}H.
Entre ellos, los particularmente preferidos son
CH_{2}=CF(CF_{2})_{2}F,
CH_{2}=CH(CF_{2})_{2}F,
CH_{2}=CH(CF_{2})_{2}H o
CH_{2}=CF(CF_{2})_{2}H. El más preferido es
CH_{2}=CH(CF_{2})_{2}F.
En el caso en el que el copolímero fluorado
contenga unidades polimerizadas (d) basadas en tal otro monómero,
su contenido es preferiblemente de 0,01 a 20% en moles, más
preferiblemente de 0,1 a 15% en moles, aún más preferiblemente de
0,1 a 10% en moles, basado en el total de unidades polimerizadas
del copolímero fluorado.
El copolímero fluorado utilizado en la presente
invención tiene preferiblemente una temperatura de procesado
cercana a la temperatura de procesado de la resina de poliamida, de
manera que el producto multicapa se puede formar por coextrusión
utilizando este como capa interior, junto con la resina de poliamida
para formar la capa externa. Según esto, se prefiere ajustar
adecuadamente las proporciones de (a), (b) y (c) dentro de los
intervalos antes mencionados para hacer óptimo el punto de fusión
del copolímero fluorado en relación con la temperatura de procesado
de la resina de poliamida.
Es preferible, además, incorporar opcionalmente
(d) para ajustar mejor el punto de fusión del copolímero fluorado
para mejorar la capacidad de procesado en la coextrusión con la
resina de poliamida que se va a poner estratificada. Aún más, se
prefiere ajustar las proporciones de (c) y (d) a una mayor mejora de
la fuerza de adherencia entre capas con la capa de resina de
poliamida.
La velocidad de flujo en volumen (citada en
adelante como "valor Q") del copolímero fluorado para
utilizarla en la presente invención es de 1 a 1000
mm^{3}/segundo. El valor Q es, preferiblemente de 5 a 500
mm^{3}/segundo, más preferiblemente de 10 a 200
mm^{3}/segundo.
Básicamente, el valor Q es un índice que muestra
la capacidad de flujo del fundido del copolímero fluorado y es un
valor que será un índice para el peso molecular. Es decir, cuando
mayor es el valor de Q, menor es el peso molecular, y cuanto menor
es el valor de Q, más alto es el peso molecular. Según esto, si el
valor de Q es demasiado pequeño, el proceso de extrusión tiende a
dificultarse. Por otra parte, si es demasiado grande, la
resistencia mecánica del copolímero fluorado decrecerá.
En la presente invención, el valor de Q es un
valor medido por medio de un dispositivo medidor de flujo, como se
muestra en los ejemplos que se dan después.
Con respecto a un procedimiento para producir el
copolímero fluorado para utilizar en la presente invención, no hay
limitación particular y se puede adoptar un método un iniciador de
polimerización por radicales de los comúnmente empleados. El método
de polimerización conocido en si mismo, puede ser, por ejemplo,
polimerización en volumen, polimerización en solución, utilizando
un disolvente orgánico tal como un hidrocarburo fluorado, un
hidrocarburo clorado, un hidrocarburo fluoroclorado, un alcohol o un
hidrocarburo, una polimerización en suspensión utilizando un medio
acuoso y, si es necesario, un disolvente orgánico adecuado, o una
polimerización en emulsión utilizado un medio acuoso y un
emulsionante. Entre ellos, el método preferido es el de
polimerización en solución. La polimerización se puede llevar a
cabo en un sistema discontinuo o en un sistema continuo utilizando
una sola vasija o aparato de polimerización de agitación tipo
vasija múltiple o un aparato tubular de polimerización. Aquí, el
iniciador de polimerización por radicales es preferiblemente uno que
tiene la temperatura de descomposición de 0º a 100º, más
preferiblemente de 20 a 90ºC, para obtener una vida media de 10
horas.
Entre los ejemplos específicos de iniciador de
polimerización por radicales preferido se incluye un compuesto azo
tal como azobisisobutironitrilo; un peróxido de diacilo
no-fluorado como peróxido de isobutirilo, peróxido
de octanoilo, peróxido de benzoilo o peróxido de lauroilo, peroxi
dicarbonato tal como peroxidicarbonato de diisopropilo; un peroxi
éster tal como peroxi pivalato de terc-butilo,
peroxi isobutirato de terc-butilo o peroxiacetato
de terc-butilo; peróxido de diacilo fluorado tal
como un compuesto de la fórmula (2):
(2)(Z(CF_{2})_{p}COO)_{2}
(donde Z es un átomo de hidrógeno,
un átomo de flúor o un átomo de cloro, y p es un entero de 1 a 10);
y un peróxido inorgánico tal como persulfato de potasio, persulfato
de sodio o persulfato de
amonio.
Además, se prefiere también utilizar un agente
de transferencia de cadena para controlar el valor Q del copolímero
fluorado dentro del intervalo preferido antes mencionado.
Un agente de transferencia de cadena tal puede
ser, por ejemplo, un alcohol tal como metanol o etanol; un
hidrocarburo clorofluorado tal como
1,3-dicloro-1,1,2,2,3-pentafluoropropano
(citado en adelante como "AK225cb" fabricado por Asahi Glass
Company, Ltd.) o
1,1-dicloro-1-fluoroetano
o un hidrocarburo tal como pentano, hexano o ciclohexano.
Además, en tal caso, se prefiere emplear un
agente de transferencia de cadena que tenga un grupo funcional tal
como un grupo éster, un grupo carbonato, un grupo hidroxilo, un
grupo carboxilo, o un grupo fluoruro de carbonilo, con lo que se
puede introducir un grupo terminal con reactividad con la resina de
poliamida. Un agente de transferencia de cadena tal puede ser, por
ejemplo, ácido acético, acetato de metilo, etilen glicol o propilen
glicol.
Las condiciones de polimerización para el
copolímero fluorado utilizado en la presente invención no están
limitadas en particular. La temperatura de polimerización es,
preferiblemente de 0 a 100ºC, más preferiblemente de 20 a 90ºC.
Además, la presión de polimerización es, preferiblemente de 0,1 a
10 MPa, más preferiblemente de 0,5 a 3 MPa. Además, el tiempo de
polimerización es, preferiblemente de 1 a 30 horas.
Si la concentración de IAN o CAN en el sistema
de reacción es demasiado alta durante la polimerización, la
velocidad de polimerización tiende a decrecer. Según esto, la
concentración de IAN o CAN (la concentración total en el caso en
que se utilicen en combinación) es preferiblemente de 0,001 a 5%,
más preferiblemente de 0,1 a 3%, lo más preferiblemente de 0,01 a
1% en relación molar, basado en la cantidad total de TFE y E. Si la
concentración de IAN o similar está dentro de este intervalo, la
velocidad de polimerización no decrecerá durante la producción, y
la propiedad de adherencia del copolímero fluorado será buena.
Además, como IAN o CAN se consumen por la polimerización, con el
fin de mantener la concentración dentro de este intervalo, se
prefiere suministrar continua o intermitentemente la cantidad
consumida de IAN y CAN al autoclave.
Tal como se describe en lo anterior, en la
presente invención, la capa interna (I) del tubo flexible
multi-capa se hace de copolímero fluorado que
comprende unidades polimerizadas (a) basadas en tetrafluoroetileno,
unidades polimerizadas (b) basadas en etileno y unidades
polimerizadas (c) basadas en anhidrido itacónico y/o anhidrido
citracónico, donde la relación molar de (a)/(b) es de 20 a 80 a
80/20 y la relación molar de (c)/((a)+(b)) es de 1/10.000 a 5/100 y
tiene una velocidad de flujo en volumen de 1 a 1.000
mm^{3}/segundos y tal capa interna (I) se lamina con la capa
externa (II) hecha de resina de poliamida para tener una estructura
multicapa. Este es el modo de realización más básico de la presente
invención como se define en el anterior apartado 1.
Además, como se ha definido en el apartado 2
anterior, al copolímero fluorado antes descrito, se puede añadir o
incorporar un copolímero etileno//tetrafluoroetileno (en adelante
citado como "ETFE2") distinto al copolímero fluorado.
Según esto, se prefiere incorporar ETFE2 en una
medida tal que no disminuya la adherencia con la resina de
poliamida, para obtener una composición (mezcla), dado que con ello
es posible mejorar la propiedad de barrera para el combustible del
copolímero fluorado.
ETFE2 es preferiblemente ETFE que comprende
unidades polimerizadas (a) basadas en TFE, unidades polimerizadas
(b) basadas en E y unidades polimerizadas (d) basadas en otro
monómero. La relación molar de (a)/(b) es preferiblemente 50/50 a
70/30, más preferiblemente de 55/45 a 65/35. Si la relación molar de
(a)/(b) es demasiado pequeña, la resistencia al calor, resistencia
a la intemperie, resistencia a productos químicos, propiedad de
barrera para el combustible, etc, de ETFE2 decrecerán, y si la
relación molar es demasiado grande, la resistencia mecánica, la
capacidad de procesado del fundido, etc. decrecerán. Según esto,
cuando la relación molar está dentro de este intervalo, el
copolímero fluorado será excelente en cuanto a resistencia al calor,
resistencia a la intemperie, resistencia a productos químicos,
propiedad de barrera del gas, propiedad de barrera del combustible,
resistencia mecánica, capacidad de procesado del fundido, etc.
Las unidades polimerizadas (d) basadas en otro
monómero pueden ser, por ejemplo, aquellas que se basan en los
monómeros antes mencionados. Como tal monómero se prefiere un
compuesto representado por
CH_{2}=CX(CF_{2})_{n}Y de la fórmula (1) (donde
X e Y son tales como se han definido antes). El preferido en
particular es aquel en que n es de 2 a 4, con lo que ETFE2 será
excelente en la propiedad de barrera frente al combustible, y de
acuerdo con esto el tubo flexible multi-capa de la
presente invención será excelente en la propiedad de barrera
frente al combustible. Más preferiblemente los ejemplos específicos
del otro monómero incluyen
CH_{2}=CH(CF_{2})_{2}F,
CH_{2}=CH(CF_{2})_{3}F,
CH_{2}=CH(CF_{2})_{4}F,
CH_{2}=CH(CF_{2})_{2}H,
CH_{2}=CH(CF_{2})_{4}H,
CH_{2}=CF(CF_{2})_{2}H,
CH_{2}=CF(CF_{2})_{3}H y
CH_{2}=CF(CF_{2})_{4}H. El contenido de
unidades polimerizadas (d) basadas en otro monómero es
preferiblemente de 0,1 a 10% en moles, más preferiblemente de 0,2 a
7% en moles, lo más preferiblemente de 0,5 a 5% en moles, basado en
el total de unidades polimerizadas en ETFE2.
La cantidad de ETFE2 que se incorporará es tal
que la relación en peso del copolímero fluorado (el polímero que
comprende unidades polimerizadas basadas en IAN y/o CAN)/ETFE2 es de
1/99 a 80/20, preferiblemente de 3/97 a 70/30, más preferiblemente
de 5/95 a 60/40. Si ETFE2 es inferior a este intervalo, será
inadecuado el efecto de mejora de la propiedad de barrera para el
combustible, y si es demasiado, la resistencia de adhesión entre
capas con la capa externa hecha de resina de poliamida decrecerá
hasta resultar indeseable. Cuando la cantidad de ETFE2 para ser
incorporada está dentro de este intervalo, a propiedad de barrera
para el combustible será particularmente excelente y la adherencia
con la resina de poliamida será también excelente.
El copolímero fluorado para formar la capa
interna (I) del tubo flexible multi-capa de la
presente invención, puede contener opcionalmente además componentes
opcionales tales como otras resinas termoplásticas, una carga tal
como sílice, carbono, fibra de vidrio o fibra de carbono, un
pigmento, un plastificante, un adhesivo, un agente copulante de
silano, un agente de retardo de la inflamación y un
foto-estabilizador.
Por otra parte, la resina de poliamida que
constituye la capa externa (II) en el tubo flexible
multi-capa de la presente invención, es la
poliamida 11 (nylon 11) y/o la poliamida 12 (nylon 12), que
satisface la condición de (concentración de grupo amino
terminal)/(concentración de grupo carboxilo terminal) > 1 (de
aquí en adelante citadas a veces como "poliamida modificada
terminal 11 y/o poliamida12") o "poliamida modificada terminal
12 o similar").
La anterior poliamida 11 modificada terminal y/o
poliamida 12 satisface (concentración de grupo amino
terminal)/(concentración de grupo carboxilo terminal) > 1,
preferiblemente (concentración de grupo amino terminal)/(con-
centración de grupo carboxilo terminal) > 1,5, más preferiblemente (concentración de grupo amino terminal)/(concen-
tración de grupo carboxilo terminal) > 2,0. Si (concentración de grupo amino terminal)/concentración de grupo carboxilo terminal) > 2,0. Si la (concentración de grupo amino terminal)/(concentración de grupo carboxilo termina) \leq1, la fuerza adherente con la capa interna (I) hecha del copolímero fluorado será inadecuada, siendo por tanto indeseable.
centración de grupo carboxilo terminal) > 1,5, más preferiblemente (concentración de grupo amino terminal)/(concen-
tración de grupo carboxilo terminal) > 2,0. Si (concentración de grupo amino terminal)/concentración de grupo carboxilo terminal) > 2,0. Si la (concentración de grupo amino terminal)/(concentración de grupo carboxilo termina) \leq1, la fuerza adherente con la capa interna (I) hecha del copolímero fluorado será inadecuada, siendo por tanto indeseable.
Además, la concentración de grupo amino terminal
es, preferiblemente, de al menos 30 miliequivalentes, más
preferiblemente al menos 40 miliequivalentes y como máximo 80
miliequivalentes por kg de resina de poliamida, desde el punto de
vista de la estabilidad del fundido de la resina de poliamida, y
supresión de formación de una substancia gelificada.
Cuando la poliamida modificada terminal 12 o
similar satisface las concentraciones del grupo terminal antes
mencionadas, la fuerza adherente con la capa interna (I) hecha del
copolímero fluorado será excelente, y se obtendrá una excelente
resistencia al combustible. Aún más, esto es preferido también
desde el punto de vista de la estabilidad del fundido de la
poliamida 12 modificada terminal o similar y supresión de formación
de una substancia gelificada.
La poliamida 11 modificada terminal utilizada en
la presente invención se puede obtener por polimerización de ácido
11-aminoundecanoico o undecenolactama.
\newpage
La poliamida 12 modificada terminal utilizada en
la presente invención, por otra parte, se puede obtener por
polimerización de ácido 12-aminododecanoico o
laurolactama.
La poliamida modificada terminal 11 y/o la
poliamida 12 puede consistir en un copolímero hecho de los
anteriores monómeros como principales componentes (al menos 60% en
peso). Como componente copolimerizable se puede mencionar una
lactama cíclica de 3 o más eslabones en el anillo, un ácido
aminocarboxílico o una sal de nylon hecha de una diamina y un ácido
dicarboxílico.
La lactama de anillo de 3 o más eslabones puede
ser, por ejemplo \varepsilon-caprolactama,
\omega-enantiolactama,
\alpha-pirrolidona y
\alpha-piperidona. El ácido amino carboxílico,
puede ser por ejemplo ácido 6-aminocaproico, ácido
7-aminoheptanoico o ácido
9-aminononanoico.
Además, la diamina que constituye la sal de
nylon puede ser, por ejemplo, una diamina alifática tal como
etilendiamina, tetrametilendiamina, pentametilendiamina,
hexametilendiamina, heptametilendiamina, octametilendiaminadiamina,
nonametilendiamina, decametilendiamina, undecametilendiamina,
dodecametilendiamina, tridecametilendiamina,
tetradecametilendiamina, pentadecametilendiamina,
hexadecametilendiamina, heptadecametilendiamina,
octadecameyilendiamina, nonadecametilendiamina,
eicosametilendiamina,
2/3-metil-1,5-pentametilendiamina,
2-metil-1,8-octanodiamina,
2,2,4/2,4,4-trimetilhexametilendiamina ó
5-metil-1,9-nonanodiamina;
una diamina alicíclica tal como
1,3/1,4-ciclohexanodiamina,
1,3/1,4-ciclohexanodimetilamina,
bis(4-aminociclohexil)metano,
bis(4-aminociclohexil)propano,
bis(3-metil-4-aminociclohexil)metano,
bis(3-metil-4-aminociclohexil)
propano, 5-amino-2, 2,
4-trimetil-1-ciclopentanometilamina,
5-amino-1,3,3-trimetilciclohexanometilamina(isoforonadiamina),
bis(aminopropil)-piperazina,
bis(aminoetil)piperazina, norbornano dimetilamina o
triciclodecadimetilamina; o una diamina aromática tal como
paraxililen diamina o metaxililen diamina.
Por otra parte, el ácido dicarboxílico que forma
la sal de nylon puede ser, por ejemplo, un ácido dicarboxílico
alifático tal como ácido adípico, ácido pimélico, ácido subérico,
ácido azelaico, ácido sebácico, undecanodiona ácido, dodecanodiona
ácido, tridecanodiona ácido, tetradecanodiona ácido,
pentadecanodiona ácido, hexadecanodiona ácido, octadecanodiona
ácido o eicosanodiona ácido, un ácido dicarboxílico alicíclico tal
como, ácido 1,3/1,4-ciclohexanodicarboxílico, ácido
diciclohexanometano-4,4-dicarboxílico
o ácido norbornano dicarboxílico, o un ácido dicarboxílico aromático
tal como ácido isoftálico, ácido tereftálico o ácido
1,4/2,6/2,7-naftalendicarboxílic.
La poliamida modificada terminal 12 o similar
para su utilización en la presente invención se puede preparar a
partir del monómero antes mencionado, por polimerización por una
operación de repetición de la presión normal, presión reducida o
presión elevada mediante métodos de polimerización conocidos tales
como polimerización en fundido, polimerización en solución y
polimerización de fase sólida. Estos métodos de polimerización se
pueden utilizar solos o en una combinación adecuada. El aparato que
puede utilizarse para la polimerización puede ser, por ejemplo, un
reactor de sistema por cargas, un sistema de una sola vasija o
aparato de polimerización continua con sistema de vasijas
múltiples, un aparato de polimerización continua tubular, o un
aparato de extrusión reactiva de amasado, como ejemplo
preferido.
Por ejemplo, la poliamida 12 modificada terminal
o similar se puede preparar por polimerización o
co-polimerización del material poliamida antes
mencionado en la presencia de una amina, por un método conocido tal
como polimerización de fundido, polimerización en solución o
polimerización en fase sólida. Se puede preparar, por otro lado,
por amasado del fundido en presencia de una amina después de la
polimerización. Es decir, se puede añadir una amina básicamente en
un estadio opcional durante la polimerización o en un estadio
opcional durante el amasado del fundido después de la
polimerización. Se prefiere, sin embargo, añadir la amina en una
estadio durante la polimeriza-
ción, cuando se considera la resistencia al combustible de la fuerza adherente entre capas en el tubo flexible
ción, cuando se considera la resistencia al combustible de la fuerza adherente entre capas en el tubo flexible
\hbox{multi-capa.}
La amina mencionada antes puede ser, por
ejemplo, una monoamina, una diamina o una triamina. Además de tal
amiina se puede añadir un ácido carboxílico tal como un ácido
monocarboxílic, un ácido dicarboxílico o un ácido tricarboxílico,
según lo requiera el caso, siempre que la relación de las
concentraciones del grupo terminal no se aparten del intervalo
antes mencionado. Esta amina y este ácido carboxílico se pueden
añadir simultánea o separadamente. Además, las siguientes aminas y
ácidos carboxílicos se pueden utilizar, respectivamente, solos o en
combinación como una mezcla de dos o más de ellos.
Ejemplos específicos de monoamina añadida
incluyen una monoamina alifática tal como metilamina, etilamina,
propilamina, butilamina, pentilamina, hexilamina, heptilamina,
octilamina, 2-etilhexilamina, nonilamina,
decilamina, undecilamina, dodecilamina, tridecilamina,
tetradecilamina, pentadecilamina, hexadecilamina, octadecilamina,
octadecilenamina, eicosilamina o docosilamina; una monoamina
alicíclica tal como ciclohexilamina o metilciclohexilamina; una
monoamina aromática tal como bencilamina o
\beta-fenilmetilamina; una amina secundaria
simétrica tal como N,N-dimetilamina,
N.N-dietilamina, N.N-dipropilamina,
N.N-dibutilamina, N.N-dihexilamina o
N,N-dibutilamina; y una amina secundaria compuesta
tal como
N-metil-N-etilamina,
N-metil-N-butilamina,
N-metil-N-dodecilamina,
N-metil-N-octadecilamina,
N-metil-N-hexadecilamina,
N-metil-N-octadecilamina,
N-propil-N-hexadecilamina
ó
N-propil-N-bencilamina.
Entre los ejemplos específicos de la diamina
para ser añadida se incluyen una diamina alifática tal como
etilendiamina, trimetilendiamina, tetrametilendiamina,
pentametilendiamina, hexametilendiamina,
heptametilen-diamina, octametilendiamina,
nonametilendiamina, decametilendiamina, undecametilendiamina,
dodecametilendiamina, tridecametilendiamina,
hexa-decametilendiamina, octadecametilendiamina, o
2,2,4-/2,4,4-trimetilhexa-metilendiamina;
una diamina alicíclica tal como
1,3/1,4-ciclohexanodiamina,
1,3/1,4-ciclohexanodimetilamina,
5-amino-2,2,4-trimetil-1-ciclopentanometil-amina,
5-amino-1,3,3-trimetilciclohexanometilamina
(isoforondiamina),
bis-4-aminociclohexil)metano,
bis-4-aminociclohexilpropano,
bis(3-metil-4-aminociclohexil)metano,
bis(3-metil-4-aminociclohexil)propano,
norbornano-dimetilamina o
triciclodecanodimetilamina; y una diamina aromática tal como
meta-xililen diamina o para-xililendiamina.
Entre los ejemplos específicos de la triamina
que se añaden se incluyen dietilen triamina,
bis(pentametilen)triamina,
bis(hexametilen)triamina, bis(heptametilen)
triamina, bis(octametilen)triamina,
bis(nonametilen) triamina,
bis(decametilen)triamina,
bis(undecametilen)triamina,
bis(dodecametilen)-triamina y tris
((2-aminoetil)amina.
El ácido carboxílico que se añade, por otra
parte, incluye un ácido monocarboxílico alifático tal como ácido
acético, ácido propiónico, ácido butírico, ácido valérico, ácido
caproico, ácido enántico, ácido caprílico, ácido cáprico, ácido
pelargónico, ácido undecanoico, ácido láurico, ácido tridecanoico,
ácido mirístico, ácido miristoleico, ácido palmítico, ácido
esteárico, ácido oleico, ácido linoleico, ácido aráquico, ácido
behénico, o ácido erúcico; un ácido monocarboxílico alicíclico, tal
como ácido ciclohexanocarboxílico o ácido
metilciclohexanocarboxílico; un ácido monocarboxílico aromático tal
como ácido benzoico, ácido tóluico, ácido etil benzoico o ácido
fenil acético; un ácido dicarboxílico alifático tal como ácido
malónico, ácido succínico, ácido glutárico, ácido adípico, ácido
pimélico, ácido subérico, ácido azelaico, ácido sebácico,
undecanodiona ácido, dodecanodiona ácido, hexadecanodiona ácido,
hexadecenodiona ácido, octadecanodiona ácido, octadecenodiona ácido,
eicosanodiona ácido, eicosenodiona ácido, docosanodiona ácido,
ácido diglicólico o ácido 2,2,4-trimetiladípico; un
ácido dicarboxílico alicíclico tal como
1,4-ciclohexanodicarboxílico; un ácido dicarboxílico
aromático tal como ácido tereftálico, ácido isoftálico, ácido
ftálico, ácido meta-xililen dicarboxílico, o ácido
para-xililen dicarboxílico, y un ácido tricarboxílico tal
como ácido 1,2,4-butanotricarboxílico, ácido
1,3,5-pentanotricarboxílico, ácido
1,2,6-hexatricarboxílico, ácido
1,3,6-hexatricarboxílico, ácido
1,3,5-ciclohexatricarboxílico o ácido
trimésico.
La poliamida 11 modificada terminal y/o
poliamida 12 para utilizar en la presente invención es,
preferiblemente, una poliamida modificada terminal 12 preparada por
adición de una diamina durante la polimerización, más
preferiblemente una donde la anterior diamina es al menos un
miembro seleccionado del grupo que consiste en diaminas alifáticas
y diaminas alicíclicas, desde el punto de vista de resistencia al
combustible de la fuerza adherente entre capas con la capa interna
(I) hecha de copolímero fluorado, la estabilidad del fundido y la
supresión de la formación de una substancia gelificada.
Además, la poliamida modificada terminal 12 o
similar puede ser una mezcla de dos o más poliamidas 11 o una
mezcla de dos o más poliamidas 12, que son diferentes en
concentraciones de grupo terminal. En tal caso, la concentración de
grupo amino terminal y la concentración de grupo carboxilo terminal
de la mezcla de una pluralidad de poliamidas 11 o poliamidas 12, se
determinan por las concentraciones del grupo amino terminal,
concentraciones del grupo carboxilo terminal y la relación de
mezcla de la pluralidad de poliamidas 11 o poliamidas 12
constituyentes. En este momento, es necesario que al menos un
componente constituyente sea poliamida 11 y/o poliamida 12 que
satisfaga la condición de (concentración de grupo amino
terminal)/(concentración de grupo carboxilo terminal) < 1.
La poliamida modificada terminal 12 o similar es
aquella que tiene una viscosidad relativa de 1,5 a 3,5,
preferiblemente de 1,8 a 3,0, medida de acuerdo con JIS K6920. Si
la viscosidad relativa es más pequeña que el intervalo anterior,
las propiedades mecánicas del tubo flexible
multi-capa que puede obtenerse son inadecuadas y si
es demasiado grande sobrepasando el anterior intervalo, la presión
de extrusión o par de fuerzas tiende a ser demasiado alto durante
el procesado, con lo que la producción de un tubo flexible multicapa
resultará probablemente dificultada.
Además, la poliamida modificada terminal 12 o
similar para ser utilizada en la presente invención puede ser un
polímero individual, una mezcla con el copolímero antes mencionado o
una mezcla con otra resina de poliamida u otra resina
termoplástica. El contenido de la poliamida modificada terminal 12 o
similar en la mezcla es preferiblemente de al menos 60% en peso.
Además, naturalmente, puede consistir en una mezcla de la poliamida
modificada terminal 11 y la polimida terminal modificada 12.
La citada otra resina de poliamida para ser
mezclada puede ser un homopolímero tal como
policaproamida (nylon 6),
polietilenadipamida (nylon 26)
politetrametilenadipamida (nylon 46),
polihexametilenadipamida (nylon 66),
polihexametilenazepamida (nylon 69),
polihexametilensebacamida (nylon 610),
polihexametilenundecamida (nylon 611),
polihexametilendodecamida (nylon 612),
polihexametilentereftalamida (nylon 6T),
polinonametilenisoftalamida (nylon 6I),
polinonametilendodecamida (nylon 912),
polidecametilendodecamida (nylon 1012),
polidecametilendodecamida (nylon 1212),
polimethexilenadipamida (nylon MXD6),
politrimetilhexametilentereftalamida (TMHT),
polibis(4-aminociclohexil)
metano dodecamina (nylon PACM12), o
polibis(3-metil-4-aminociclohexil)metano
dodecamida (dimetilnylon PACM12), o
un copolímero preparado utilizando el monómero
de partida para tal homopolímero.
Además, la citada otra resina termoplástica para
ser mezclada puede ser, por ejemplo una resina de poliolefina tal
como polietileno de alta densidad (HDPE), polietileno de baja
densidad (LDPE), polietileno de peso molecular ultraalto (UHMWPE),
polipropileno isotáctico, copolímero etileno/propileno (EPR),
copolímero de etileno/acetato de vinilo (EVA), producto
saponificado de copolímero de etileno/acetato de vinilo (EVOH),
copolímero de etileno/ácido acrílico (EAA), copolímero de
etileno/ácido metacrílico (EMAA), copolímero de etileno/acrilato de
metilo (EMA), copolímero de etileno/metacrilato de metilo (EMMA) o
copolímero de etileno/acrilato de etilo (EEA); una resina poliéster
tal como poli tereftalato de butileno (PBT), poli tereftalato de
etileno (PET), poli isoftalato de etileno (PEI), poli tereftalato
de hexileno (PCT), copolímero PET/PEI, poliacrilato (PAR), poli
naftalato de butileno (PBN), poli naftalato de etileno (PEN) o
poliéster de cristal líquido (LCP); una resina de poliéter tal como
poliacetal (POM) o poli óxido de fenileno (PPO); una resina de
polisulfona tal como polisulfona (PSF) o poli éter sulfona (PES);
una resina de poli tioéter tal como poli sulfuro de fenileno (PPS) o
politioétersulfona (PTES), una resina de policetona tal como
poliéter éter cetona (PEEK) o poli éter alílico cetona (PEAK); una
resina de polinitrilo tal como poliacrilonitrilo (PAN),
polimetacrilonitrilo, copolímero de acrilonitrilo/estireno (AS),
copolímero de metacrilonitrilo/estireno, copolímero de
acrilonitrilo/butadieno/estireno (ABS) o copolímero de
metacrilonitrilo/butadieno/estireno (MPS); una resina de
polimetacrilato tal como poli metacrilato de metilo (PMMA) o
polimetacrilato de etilo (PEMA); una resina de poli acetato de
vinilo tal como poli acetato de vinilo (PVAc); una resina de poli
cloruro de vinilo tal como poli cloruro de vinilideno (PVDC), poli
cloruro de vinilo (PVC), copolímero de cloruro de vinilo/cloruro
de vinilideno o copolímero de cloruro de vinilideno/acrilato de
metilo; una resina de celulosa tal como acetato de celulosa o
lactato de celulosa; una resina de policarbonato tal como
policarbonato (PC); una resina de poliimida tal como poliimida
termoplástica (PI), poliamida imida (PAI) o poliéter imida (PEI); o
una resina de poliuretano termoplástica.
Además, se prefiere añadir un plastificante a la
poliamida modificada terminal 12 o similar para su utilización en
la presente invención. El plastificante puede ser, por ejemplo, una
alquilamida de ácido bencenosulfónico, una alquilamida de ácido
bencenosulfónico, una alquilamida de ácido tolueno sulfónico o un
éster alquílico de ácido hidroxibenzoico.
La alquilamida de ácido bencenosulfónico puede
ser, por ejemplo propilamida de ácido benceno sulfónico, butil
amida de ácido benceno sulfónico o
2-bencilhexilamida de ácido benceno sulfónico.
Además, la alquil amida de ácido toluen
sulfónico puede ser, por ejemplo, butilamida de ácido
N-etil-orto-toluen sulfónico ó
N-etil-para-toluen sulfónico o
2-etilhexil amida de ácido
N-etil-o-toluen sulfónico ó
N-etil-p-toluen sulfónico.
El éster alquílico de ácido hidroxibenzoico
puede ser, por ejemplo, orto- o para-hidroxibenzoato
de etilhexilo, orto- o para-hidroxibenzoato de
hexildecilo, orto- o para-hidroxibenzoato de
etildecilo, orto- o para-hidroxibenzoato de
octildecilo, orto- ó para-benzoato de decildodecilo,
orto o para-hidroxibenzoato de metilo, orto- o
para-hidroxibenzoato de butilo, orto- o
para-hiroxibenzoato de hexilo, orto- o
para-benzoato de n-octilo, orto- o
para-hidroxibenzoato de decilo u orto- o
para-hidroxibenzoato de dodecilo.
Entre los anteriores, se emplean preferiblemente
una alquil amida de ácido bencenosulfónico, tal como butilamida de
ácido bencenosulfónico o 2-etilhexilamida de ácido
bencenosulfónico; una alquil amida de ácido toluen sulfónico tal
como butilamida de ácido
N-etil-p-toluen
sulfónico, o un éster alquílico de ácido hidroxibenzoico o
2-etilhexilamida de ácido
N-etil-p-toluen
sulfónico; o un éster alquílico de ácido hidroxibenzoico tal como
para-hidroxibenzoato de etilhexilo,
para-hidroxibenzoato de hexildecilo, o
para-hidroxibenzoato de etildecilo. Preferiblemente en
particular se utilizan la butilamida de ácido bencenosulfónico,
para-hidroxibenzoato de metilhexilo o
para-hidroxibenzoato de hexildecilo.
La cantidad de plastificante es de 1 a 30 partes
en peso, preferiblemente d 1 a 15 partes en peso, por 100 partes en
peso de la poliamida 12 modificada terminal o similar. Si la
cantidad de plastificante es menor de 1 parte en peso, no se puede
obtener un efecto plastificante substancial, y si la cantidad de
plastificante sobrepasa las 30 partes en peso, la resistencia al
impacto a baja temperatura del tubo flexible
multi-capa tiende a ser baja, lo que resulta
indeseable.
Además, se prefiere añadir un material reductor
del impacto a la poliamida 12 modificada terminal o similar para
utilizar en la presente invención. El material reductor de impacto
es un polímero tipo caucho que tiene el papel de mejorar la
resistencia al impacto y es, preferiblemente aquel que tiene un
módulo de elasticidad en la tracción de al menos 500 Mpa medido
según ASTM D882. Si el módulo de elasticidad en la tracción es mayor
de este valor, será inadecuado como material de reducción del
impacto.
El material de reducción del impacto puede ser,
por ejemplo, un copolímero de (etileno y/o
propileno)/\alpha-olefina, un copolímero de
(etileno y/o propileno)/ácido carboxílico
\alpha,\beta-insaturado y/o un éster de ácido
carboxílico insaturado); un polímero ionómero; un copolímero de
bloque de compuesto vinil aromático/compuesto dieno conjugado o un
elastómero poliamida. Estos materiales pueden utilizarse solos o en
mezcla.
El copolímero de (etileno y/o
propileno)/\alpha-olefina es un polímero obtenido
por copolimerización de etileno y/o propileno con una
\alpha-olefina que tiene al menos 3 átomos de
carbono. La \alpha-olefina que tiene al menos 3
átomos de carbono puede ser propileno, 1-buteno,
1-penteno, 1-hexeno,
1-hepteno, 1-octeno,
1-noneno, 1-deceno,
1-undeceno, 1-dodeceno,
1-trideceno, 1-tetradeceno,
1-pentadeceno, 1-hexadeceno,
1-heptadeceno, 1-octadeceno,
1-nonadeceno, 1-eicoseno,
3-metil-1-buteno,
4-metil-1-buteno,
3-metil-1-penteno,
3-etil-1-penteno,
1-metil-1-penteno,
4-metil-1-hexeno,
4,4-dimetil-1-hexeno,
4,4-dimetil-1-penteno,
4-etil-1-hexeno,
3-etil-1-hexeno,
9-metil-1-deceno,
11-metil-1-dodeceno
o
12-etil-1-tetradeceno,
o una combinación de ellos.
Además, se puede copolimerizar un polieno de un
dieno no conjugado tal como 1,4-pentadieno,
1,4-hexadieno, 1,5-hexadieno,
1,4-octadieno, 1,5-octadieno,
1,6-octadieno, , 1,7-octadieno,
2-metil-1,5-hexadieno,
6-metil-1,5-heptadieno,
7-metil-1,6-octadieno,
4-etiliden-8-metil-1,7-nonadieno,
4,8-dimetil-1,4,8-decatrieno
(DMDT), diciclopentadieno, ciclohexadieno, diciclobutadieno,
metilen norborneno,
5-vinil-norborneno,
5-etiliden-2-norborneno,
5-metilen-2-norborneno,
5-isopropiliden-2-norborneno,
6-clorometil-5-isopropenil-2-norborneno,
2,3-diisopropiliden-5-norborneno,
2-etiliden-3-isopropiliden-5-norborneno
o
2-propenil-2,2-norbornadieno.
El copolímero de (etileno y/o propileno)/(un
ácido carboxílico \alpha,\beta-insaturado y/o
éster de ácido carboxílico insaturado) antes mencionado es un
polímero obtenido por copolimerización de etileno y/o propileno con
un monómero de ácido carboxílico
\alpha,\beta-insaturado y/o un éster de ácido
carboxílico insaturado. El monómero de ácido carboxílico
\alpha,\beta-insaturado puede ser ácido acrílico
o ácido metacrílico y el monómero de éster de ácido carboxílico
\alpha,\beta-insaturado puede ser un éster
metílico, un éster etílico, un éster propílico, un éster butílico,
un éster pentílico, un éster hexílico, un éster heptílico, un éster
octílico, un éster nonílico, o un éster decílico de tal ácido
carboxílic insaturado, o una mezcla de ellos.
El polímero ionómero antes mencionado es uno que
tiene al menos algunos de los grupos carboxilo de un copolímero de
una olefina con un ácido carboxílico
\alpha,\beta-insaturado ionizado por
neutralización de iones metálicos. Como olefina se prefiere emplear
etileno y, como ácido carboxílico
\alpha,\beta-insaturado, se prefiere emplear
ácido acrílico o metacrílico. Sin embargo, no quedan limitados a los
aquí dados como ejemplo, y puede copolimerizarse con lo anterior
un éster de ácido carboxílico insaturado.
Además, los iones metálicos pueden ser, por
ejemplo Al, Sn, Sb, Ti, Mn, Fe, Ni, Cu, Zn o Cd, en adición a un
metal alcalino o un metal alcalinotérreo, tal como Li, Na, K, Mg,
Ca, Sr o Ba.
Además, el copolímero de bloques de compuesto
vinil aromático/compuesto dieno conjugado es un copolímero de
bloques que comprende bloques de polímero de compuesto vinil
aromático y bloques de polímero de compuesto dieno conjugado, y se
emplea un copolímero de bloque que tiene al menos un bloque de
polímero de compuesto vinil aromático y al menos un bloque de
polímero de compuesto dieno conjugado. Además, en tal copolímero de
bloques, el enlace insaturado del bloque del polímero de compuesto
dieno conjugado puede estar hidrogenado.
El bloque de polímero de compuesto vinil
aromático es un bloque de polímero compuesto principalmente de
unidades estructurales derivadas del compuesto vinil aromático. En
tal caso, el compuesto vinil aromático puede ser, por ejemplo,
estireno, \alpha-metil-estireno,
o-metilestireno, m-metilestireno,
p-metilestireno, 1,3-dimetilestireno,
2,4-dimetilestireno, vinil naftaleno, vinil
antraceno, 4-propilestireno,
4-ciclohexilestireno,
4-dodecilestireno,
2-etil-4-bencilestireno
o 4-(fenilbutil)estireno. El bloque de polímero de compuesto
vinil aromático puede tener unidades estructurales hechas de uno o
más tipo de los monómeros antes mencionados. Además, el bloque de
polímero de compuesto vinil aromático puede tener unidades
estructurales hechas de una pequeña cantidad de otros monómeros
insaturados, según el caso lo requiera.
El bloque de polímero de compuesto de dieno
conjugado es un bloque de polímero formado por uno o más tipos de
compuestos dieno conjugado tales como,
1,3-butadieno, cloropreno, isopreno,
2,3-dimetil-1,3-butadieno,
1,3-pentadieno,
4-metil-1,3-pentadieno
y 1,6-hexadieno. En el copolímero de bloques de
compuesto vinil aromático hidrogenado/dieno conjugado, parte o
todas las porciones de enlace insaturado en el compuesto dieno
conjugado están hidrogenadas a enlaces saturados. Aquí, la
distribución en el bloque de polímero compuesto principalmente de
un dieno conjugado puede ser al azar, en cuña, parcialmente
bloqueado, o una combinación opcional de los mismos.
La estructura molecular del copolímero de bloque
compuesto vinil aromático/compuesto dieno conjugado, o su producto
hidrogenado, puede ser lineal, ramificada, radial o una combinación
opcional de ellas. En la presente invención, como copolímero de
bloques de compuesto vinil aromático/compuesto dieno conjugado o su
producto hidrogenado, se emplea preferiblemente al menos uno de un
copolímero de dibloque donde un bloque de polímero de compuesto
vinil aromático y un bloque de polímero de compuesto dieno conjugado
se unen linealmente; un copolímero de tribloque donde se enlazan
linealmente tres bloques de polímero en el orden de un bloque de
polímero de compuesto vinil aromático/bloque de polímero de
compuesto dieno conjugado/bloque de polímero de compuesto vinil
aromático; y sus productos hidrogenados. Específicamente, se puede
mencionar como ejemplo, un copolímero de estireno hidrogenado o
no-hidrogenado/butadieno, un copolímero de estireno
hidrogenado o no hidrogenado/isopreno, un copolímero de estireno
hidrogenado o no-hidrogenado/butadieno, un
copolímero de estireno hidrogenado o no
hidrogenado/isopreno/estireno, un copolímero de estireno hidrogenado
o no-hidrogenado/isopreno/estireno, o un copolímero
de estireno hidrogenado o no hidrogenado/butadieno)/estireno o un
copolímero de estireno hidrogenado o
no-hidrogenado/(isopreno/butadieno)/estireno.
El elastómero de poliamida antes mencionado es
un copolímero de bloque que comprende principalmente unidades que
forman poliamida como segmentos duros y unidades de poliéter o
unidades de éster de poliéter formadas por condensación de un
poliéter con un ácido dicarboxílico, como segmentos blandos. Puede
ser, por ejemplo, un elastómero de poliéter éster amida o un
elastómero de poliéter amida.
La unidad que forma poliamida tal como un
segmento duro, puede ser, por ejemplo, una lactama de un anillo de
al menos 3 eslabones, un ácido amino-carboxílico o
una sal de nylon hecha de un ácido dicarboxílico y una diamina.
La lactama de anillo de al menos 3 eslabones
puede ser, por ejemplo \varepsilon-caprolactama o
laurolactama. El ácido aminocarboxílico puede ser, por ejemplo,
ácido 6-aminocaproico, ácido
11-aminoundecanoico o ácido
12-aminododecanoico.
Como ácido dicarboxílico para constituir la sal
de nylon, se emplea habitualmente, un ácido dicarboxílico de
C_{2-36}. Específicamente, este puede ser, por
ejemplo, un ácido dicarboxílico alifático, tal como ácido adípico,
ácido pimélico, ácido subérico, ácido azelaico, ácido sebácico,
undecanodiona ácido, dodecanodiona ácido o ácido
2,2,4-trimetiladípico; un ácido alicíclico
dicarboxílico tal como 1,4-ciclohexanodicarboxílico;
o un ácido dicarboxílico aromático, tal como ácido tereftálico,
ácido isoftálico, ácido ftálico, o ácido xilen dicarboxílico.
Además, como ácido dicarboxílico C_{36} se puede mencionar un
ácido graso dímero. El ácido graso dímero es un ácido graso
polimerizado obtenible por polimerización de, por ejemplo, ácido
graso monobásico, de C_{8-24}, ácido, saturado,
etilénicamente insaturado, acetilénicamente insaturado, natural o
sintético.
Como diamina para constituir la sal de nylon, se
emplea habitualmente una diamina de C_{2-36}.
Específicamente, puede ser, por ejemplo, una diamina alifática tal
como etilendiamina, trimetilendiamina, tetrametilendiamina,
pentametilendiamina, hexametilendiamina, heptametilendiamina,
octametilen-diamina, nonametilendiamina,
decametilendiamina, undecametilendiamina, dodecametilendiamina o
2,2,4/2,4,4-trimetilhexametilendiamina; una diamina
alicíclica tal como 1,3/1,4-ciclohexanodmetilamina
o bis(4,4'amino-ciclohexil)metano; o
una diamina aromática tal como xililendiamina. Además como diamina
de C_{36}, se puede mencionar una diamina dímera que tiene grupos
carboxilo del ácido graso dímero cambiados a amino ácidos.
Además, la unidad de poliéter como segmento
blando puede ser, por ejemplo, polietilen glicol,
polipropilenglicol, politetrametilenglicol,
polihexa-metilenglicol tetrahidrofurano o un
copolímero preparado utilizando una pluralidad de tales monómeros
que forman poliéter.
El elastómero de poliéter amida es un elastómero
de poliamida que comprende el anterior poliéter y la anterior
unidad que forma poliamida que tiene grupos carboxilo terminales
preparados por introducción del ácido dicarboxílico antes
mencionado.
Además, el elastómero de poliéter amida es un
elastómero de poliamida que comprende una unidad de poliéter
obtenida por sustitución del grupo hidroxilo terminal del poliéter
antes mencionado por un grupo amino y/o grupo carboxilo, y una
unidad que forma poliamida que tiene un grupo carboxilo y/o un grupo
amino en el terminal.
Además, el antes mencionado copolímero (etileno
y/o propileno)/\alpha-olefina, el copolímero
(etileno y/o propileno)/(ácido carboxílico
\alpha,\beta-insaturado y/o éster carboxílico
insaturado), el polímero ionómero, el copolímero de bloque de un
compuesto vinil aromático y un compuesto dieno conjugado, para
utilizarlos como un material de reducción del impacto, se emplea
preferiblemente en la forma de un polímero modificado por un ácido
carboxílico y/o su derivado. Por la modificación con tal componente,
el tubo flexible multicapa obtenible será uno que tiene propiedad
de impacto a baja temperatura y propiedades mecánicas bien
equilibradas.
Como ácido carboxílico y/o su derivado para
utilización en la modificación, se puede mencionar, por ejemplo,
un grupo ácido carboxílico, un grupo anhidrido carboxílico, un grupo
éster de ácido carboxílico, un grupo sal metálica de ácido
carboxílico, un grupo imida de ácido carboxílico, un grupo amida de
ácido carboxílico o un grupo epóxido. Entre los ejemplos de
compuesto que contiene tal grupo funcional se incluyen ácido
acrílico, ácido metacrílico, ácido maleico, ácido fumárico, ácido
itacónico, ácido crotónico, ácido metil maleico, ácido
metilfumárico, ácido metacónico, ácido citracónico, ácido
glutacónico, ácido
cis-4-ciclohexeno-1,2-dicarboxílico,
ácido
endocis-biciclo(2,2-1)hept-5-eno-2,3-dicarboxílico
y sales metálicas de estos ácidos carboxílicos, maleato de
monometilo, itaconato de monometilo, acrilato de metilo, acrilato de
etilo, acrilato de butilo, acrilato de
2-etilhexilo, acrilato de hidroxietilo, metacrilato
de metilo, metacrilato de 2-etilhexilo, metacrilato
de hidroxietilo, metacrilato de aminoetilo, maleato de dimetilo,
itaconato de dimetilo, anhidrido maleico, anhidrido itacónico,
anhidrido citracónico, anhidrido de ácido
endobiciclo-[2,2,1]-5-hepteno-2,3-dicarboxílico,
maleimida, N-etil maleimida,
N-butil-maleimida,
N-fenilmaleimida, acrilamida, metacrilamida,
acrilato de glicidilo, metacrilato de glicidilo, itaconato de
glicidilo, y citraconato de glicidilo.
La cantidad de material reductor del impacto es
de 1 a 35 partes en peso, preferiblemente de 5 a 25 partes en peso,
más preferiblemente de 7 a 20 partes en peso, por 100 partes en peso
de la poliamida terminal modificada 12 o similar. Si la cantidad de
material que reduce el impacto sobrepasa 35 partes en peso, la
propiedad mecánica inherente al tubo flexible multicapa tiende a
ser impedida, lo que es indeseable.
Además, a la poliamida 12 modificada terminal o
similar para utilizar en la presente invención se puede incorporar
un antioxidante, por ejemplo, tipo fenol, tipo tioéter, tipo fosfito
o uno de tipo amina; un absorbedor de ultravioleta, por ejemplo de
tipo salicilato, uno de tipo benzofenona, uno de tipo benzotriazol,
uno de tipo cianoacrilato o uno del tipo complejo metálico; un
agente de mejora de la resistencia a la intemperie del tipo HALS;
un agente antiestático tal como una alquilamina, una alquiamida, un
éter alquílico, un éter alquilfenílico, un éster de ácido graso y
glicerina, un éster de ácido graso y sorbitano, un sulfonato de
alquilo, un bencenosulfonato de alquilo, un sulfato de alquilo, un
fosfato de alquilo, una sal de amonio cuaternario, o una alquil
betaína; un retardador de la inflamación inorgánico tal como
fósforo rojo, óxido de estaño, hidróxido de zirconio, metaborato de
bario, hidróxido de aluminio o hidróxido de magnesio; un retardador
orgánico de la inflamación del tipo halógeno, uno del tipo
fosfato, uno del tipo melamina o ácido cianúrico; un auxiliar de
retardo de la inflamación tal como un trióxido de antimonio; otros
tales como un lubricante, un agente nucleico, un agente de
aceleración de la cristalización, un aceite, un pigmento, un
colorante, y una carga inorgánica, según el caso lo requiera.
Como se ha descrito antes, el tubo flexible
multicapa de la presente invención tiene una estructura multicapa
donde la capa exterina (II) del tubo flexible multicapa está formada
poliamida 11 y/o poliamida 12 que satisface la condición de
(concentración de grupo amino terminal)/(concentración de grupo
carboxilo terminal) > 1, y la capa interna (I) está hecha de un
copolímero fluorado que contiene anhidrido itacónico y/o anhidrido
citracónico está laminada con ella.
En el tubo flexible multicapa de la presente
invención, la fuerza adherente entre la capa interna (I) y la capa
externa (II) es de al menos 20 N/cm, preferiblemente al menos 30
N/cm, más preferiblemente al menos 40 N/cm, lo más preferiblemente
al menos 50 N/cm.
Además, la dependencia de la velocidad de giro
durante la producción del tubo flexible es preferiblemente lo más
pequeña posible. Es preferible que sea de al menos 20 N/cm incluso a
la velocidad de giro de 50 m/minuto.
En la presente invención incluso a una velocidad
de enrollado alta de, por ejemplo, 50 m/minuto durante la
producción del tubo flexible multicapa, es posible obtener fuerza
adherente tan ajta entre capas. En otras palabras, en la presente
invención, la dependencia de la fuerza de adherencia entre capas
sobre la velocidad de enrollado durante la producción del tubo
flexible multicapa, es extremadamente pequeña.
En el caso en el que el tubo flexible multicapa
de la presente invención se vaya a utilizar para el transporte de
un combustible líquido, se requiere que la capa interna,
particularmente el material de la capa más interna, tenga
conductividad eléctrica. Con esta conductividad eléctrica es posible
eliminar la electricidad estática generada durante el transporte de
un fluido tal como un combustible líquido. En este caso, con el fin
de proporcionar eficazmente la conductividad eléctrica, se prefiere
que la resistencia en la superficie, como índice de la
conductividad eléctrica, particularmente la resistencia en la
superficie del copolímero fluorado que constituye la capa interna
(I), sea preferiblemente de al menos 10^{6} \Omega/cuadrado
medida según SAE J2260.
Se prefiere que la conductividad eléctrica se
desarrolle por adición de una carga eléctrica que imparte
conductividad eléctrica a la capa más interna del tubo flexible
multicapa.
La carga que imparte conductividad eléctrica a
la capa más interna puede ser, por ejemplo, un polvo de un metal
tal como cobre, níquel o plata; fibra o metal tal como hierro o
acero inoxidable; una carga conductora tipo carbono tal como negro
de carbono, fibra de carbono o nanotubo de carbono, o un compuesto
inorgánico de metal que tiene una superficie de, por ejemplo,
óxido de zinc, perlas de vidrio u óxido de titanio recubierto por
bombardeo de electrones o recubrimiento sin electricidad. Entre
ellos el más preferido es el negro de carbono, ya que los grupos
hidroxilo o grupos carboxilo están presentes en la superficie de
partículas, y también sirven como grupos adhesivos para mejorar la
adherencia de la capa interna.
El contenido de la capa que imparte
conductividad eléctrica se determina opcionalmente dependiendo del
tipo de carga, la composición de la resina fluorada tal como ETFE
que constituye la capa más interna, y el comportamiento de la
conductividad eléctrica diseñada para el tubo flexible multicapa y
las condiciones del procesado. Sin embargo lo preferido es
normalmente de 1 a 30 partes en peso, particularmente preferido de 5
a 20 partes en peso por 100 partes en peso de la resina
constituyente de la capa interna, tal como ETFE. Sin embargo, la
carga conductora antes mencionada es proclive a afectar adversamente
la resistencia o fluidez de la resina a la que se incorpora. Según
esto, su contenido es, preferiblemente lo más pequeño posible
dentro de un intervalo donde se puede obtener el nivel de la
conductividad deseada.
El tubo flexible multicapa de la presente
invención es, básicamente, una estructura multicapa que tiene
laminada la capa interna (I) hecha del copolímeo fluorado y la capa
externa (II) hecha de resina de poliamida (la poliamida modificada
terminal 11 y/o poliamida 12), es decir una estructura multicapa de
[(II)/(I)] (de aquí en adelante citada a veces como "la
estructura básica de capas").
El número total de capas en el tubo flexible
multicapa de la presente invención no esta particularmente limitado
en tanto contenga la anterior estructura básica de capas. Esta puede
constar de al menos dos capas, pero, dependiendo de la estructura
del aparato para la producción de la estructura multicapa, será
normalmente de 7 capas, preferiblemente de 2 a 6 capas, más
preferiblemente de 2 a 5 capas.
Por ejemplo, se puede mencionar la siguiente
estructura de capas
- (1)
- (II')/(II)/(I), donde (II') es, normalmente una capa hecha de una resina de poliamida distinta a la definida por la presente invención, pero no excluye una resina de poliamida definida por la presente invención (lo mismo se aplica después).
- (2)
- (II')/(I)/(I') donde (I') es habitualmente una capa hecha de una resina fluorada distinta a la definida por la presente invención, pero no excluye una resina fluorada definida por la presente invención. Además, esta capa puede ser una capa hecha de una composición de resina electro-conductora o una capa que no tenga conductividad eléctrica (lo mismo se aplica después)
- (3)
- (II')/(II)/(I)/(I')
- (4)
- (II)/(I)/(I')/(I''), donde (I'') es normalmente una capa hecha de una composición de resina fluorada electroconductora distinta a la definida por la presente invención, que es diferente de (I'), pero no excluye la composición de resina fluorada electroconductora definida por la presente invención (lo mismo se aplica después)
- (5)
- (II')/(II)/(I)/(I')/(I'').
Aquí deberá mencionarse que en la estructura de
capas básica [(II)/(I)] o en cada estructura de capa como se ha
descrito antes, la capa (I) hecha de una resina fluorada definida
por la presente invención puede ser una capa hecha de una
composición de resina electroconductora.
La resina de poliamida distinta a la definida
por la presente invención puede ser, por ejemplo,
policaproamida (nylon 6),
polietilenadipamida (nylon 26)
politetrametilenadipamida (nylon 46)',
polihexametilenadipamida (nylon 66),
polihexametilenazepamida (nylon 69),
polihexametilensebacamida (nylon 610),
polihexametilenundecamida (nylon 611),
polihexametilendodecamida (nylon 612),
polihexametilentereftalamida (nylon 6T),
polihexametilenisoftalamida (nylon 6I),
polinonametilendodecamida (nylon 912),
polidecametilendodecamida (nylon 1012),
polidecametilentereftalamida (nylon 10T)
polidecametilendodecamida (nylon 1212),
polimetilxilenadipamida (nylon MXD6),
politrimetilhexametilentereftalamida (TMHT),
polibis(4-aminociclohexil)
metano dodecamina (nylon PACM12),
polibis(3-metil-4-aminociclohexil)metano
dodecamida (dimetilnylon PACM12), o
un copolímero preparado utilizando una
pluralidad de monómeros de material poliamida que constituyen tales
resinas, o mezcla de ellos.
Además, la resina fluorada distinta a la
definida en la presente invención, que constituye (I') o similar
puede ser, por ejemplo, fluoruro de polivinilideno (PVDF),
policlorotrifluoroetileno (PCTFE), copolímero de
etileno/tetrafluoro-etileno (ETFE), copolímero de
etileno/clorotrifluoroetileno (ECTFE), copolímero de
tetrafluoroetileno/hexafluoropro-
pileno (TFE/HFP, FEP), copolímero de tetra-fluoroetileno//hexafluoropropileno/fluoruro de vinilideno (TFE/HFP/VdF, THV), copolímero de tetrafluoroetileno/perfluoro(éter alquil vinílico) (PFA), o una mezcla de ellos.
pileno (TFE/HFP, FEP), copolímero de tetra-fluoroetileno//hexafluoropropileno/fluoruro de vinilideno (TFE/HFP/VdF, THV), copolímero de tetrafluoroetileno/perfluoro(éter alquil vinílico) (PFA), o una mezcla de ellos.
El tubo flexible de la presente invención puede
tener también, además de la capa interna (I) y la capa externa
(II), una o más capas hechas de otras resinas termoplásticas dentro
de un intervalo que no deterioren la resistencia al combustible de
la fuerza de adherencia entre capas.
Estas otras resinas termoplásticas pueden ser,
por ejemplo, una resina de poliolefina tal como un polietileno de
alta densidad (HDPE), un polietileno de baja densidad (LDPE), un
polietileno de peso molecular ultra-alto (UHMWPE),
un polipropileno isotáctico, un copolímero de etileno/propileno
(EPR), un copolímero etileno/acetato de vinilo (EVA), un producto
saponificado de copolímero de etileno/acetato de vinilo (EVOH), un
copolímero de etileno/ácido acrílico (EAA), un copolímero de
etileno/ácido metacrílico (EMAA), un copolímero de etileno/acrilato
de metilo (EMA), un copolímero de etileno/metacrilato de metilo
(EMMA) o un copolímero de etileno/acrilato de etilo (EEA); una
poliolefina modificada en que la anterior resina de poliolefina
contiene además, un grupo carboxilo o su sal, un grupo anhidrido de
ácido, un grupo amino, un grupo isocianato, un grupo glicidilo,
etc.; una resina de poliéster tal como tereftalato de polibutileno
(PBT), tereftalato de polietileno (PET), isoftalato de polietileno
(PEI), un copolímero de PET/PEI, poliaccrilato (PAR), polibutilen
naftol (PBN), naftalato de polietileno (PEN) o poliéster de cristal
líquido (LCP); una resina de poliéter tal como poliacetal (POM) u
óxido de polifenileno (PPO), una resina de polisulfona tal como
polisulfona (PSF) o poliéter sulfona (PES); una resina de
politioéter tal como sulfuro de polifenileno (PPS) o politioéter
sulfona (PTES); una resina de policetona tal como poliéter éter
cetona (PEEK) o polialil éter cetona (PEAK); una resina de
polinitrilo tal como poliacrilonitrilo (PAN), polimetacrilonitrilo,
copolímero de acrilonitrilo/estireno (AS), copolímero de
metacrilonitrilo/estireno, copolímero de
acrilonitrilo/butadieno/estireno (ABS) o copolímero de
metacrilonitrilo/estireno/butadieno (MBS); una resina de
polimetacrilato tal como poli metacrilato de metilo (PMMA) o poli
metcarilato de etilo (PEMA); una resina de poli acetato de vinilo
tal como poli acetato de vinilo (PVAc); una resina de poli cloruro
de vinilo tal como poli cloruro de vinilideno (PVDC), poli cloruro
de vinilo ((PVC), copolímero de cloruro de vinilo/cloruro de
vinilideno o copolímero de cloruro de vinilideno/acrilato de metilo;
una resina de celulosa tal como acetato de celulosa o butirato de
celulosa, una resina de policarbonato tal como policarbonato (PC),
una resina de poliimida tal como poliimida termoplástica (PI),
poliamida imida (PAI) o poliéter imida y una resina de poliuretano
termoplástico.
Además, se puede poner estratificado un material
base opcional distinto a la resina termoplástica tal como papel,
material metálico, una película o lámina de plástico no estirado,
estirado monoaxialmente o estirado biaxialmente, un tejido, una
tela no tejida, un material de fibra de metal, o un material de
madera. Aquí, el material de metal puede ser, por ejemplo, un metal
o compuesto metálico de, por ejemplo, aluminio, hierro, cobre,
níquel, oro, plata, titanio, molibdeno, magnesio, manganeso, plomo,
estaño, cromo, berilio, wolframio o cobalto, un acero de aleación
tal como acero inoxidable hecho de dos o más tipos de estos metales,
o una aleación tal como aleación de aluminio, una aleación de
cobre, tal como latón o bronce, o aleación de níquel.
El diámetro exterior del tubo flexible
multi-capa de la presente invención se diseña
teniendo en cuenta la velocidad de flujo del combustible (tal como
combustible gasolina), y su espesor de pared de manera que sea un
espesor a través del cual se pueda mantener una permeabilidad
suficientemente pequeña y la presión de estallido de un tubo
flexible usual, y se pueda mantener así la flexibilidad de manera
que se facilite la operación de conexión del tubo flexible y
proporcionar una buena resistencia a las vibraciones durante su uso.
No está limitado en particular pero se prefiere normalmente que el
diámetro exterior sea de 4 a 30 mm, el diámetro interior sea de 3 a
25 mm, y el espesor de paredes sea de 0,05 a 5 mm.
En el tubo flexible multi-capa
de la presente invención, el espesor de cada capa no está
particularmente limitado y puede cambiarse opcionalmente
dependiendo del tipo de polímero o resina que constituye cada capa,
el número total de capas, el propósito particular, etc. El espesor
de cada capa se determina teniendo en cuenta las propiedades tales
como propiedad de barrera del combustible, resistencia al impacto a
baja temperatura, flexibilidad, etc. del tubo flexible
multicapa.
Específicamente, el espesor de las capas interna
(I) y externa (II) es, preferiblemente de 3 a 90%, basado en el
espesor total del tubo flexible multicapa. Además, en particular, el
espesor de la capa interna (I) es, más preferiblemente, 5 a 80%,
preferiblemente en particular de 10 a 50%, basado en el espesor
total del tubo flexible multi-capa, teniendo en
cuenta la propiedad de barrera para el combustible.
Como ejemplo se puede mencionar un tubo flexible
multicapa con un diámetro exterior de 8 mm, un diámetro interior de
6 mm y un espesor de 1 mm (capa interior: 0,25 mm, capa exterior
0,75 mm).
Como método de procesado para un tubo flexible
multi-capa de la presente invención se puede
mencionar un método donde la capa interna cilíndrica y la capa
externa se forman separadamente en una extrusora, y la capa externa
se aplica cubriendo la capa interna por contracción térmica del
tubo flexible, o un método donde se forma primero el tubo flexible
de capa interna en la extrusora de capa interna y luego, sobre la
circunferencia externa de la misma, se forma la capa externa en una
extrusora de capa externa, Sin embargo, lo más preferido es emplear
un proceso de coextrusión donde la poliamida 12 modificada terminal
o similar de la capa externa y el copolímero fluorado de la capa
interna se co-extruyen en estado fundido y las dos
se someten a fusión por calor (unión por fundido) para formar un
tubo flexible que tiene una estructura de doble capa, en una etapa.
Además, también en el caso de una estructura
multi-capa de tres o más capas, tal como un tubo
flexible, puede ser formada por co-extrusión de una
manera similar.
Normalmente, la coextrusión es un método para
obtener una multi-capa de dos o más capas en una
película o forma tubular, donde se amasan resinas para formar las
respectivas capas y se funden en dos o más extrusoras provistas de
tornillos,y las resinas fundidas descargadas desde los tubos de
salida serán extruidas a través de boquillas situadas en los
extremos hacia adelante de las extrusoras, mientras se ponen en
contacto entre sí en el estado fundido, para formar una
multicapa.
Con respecto a la temperatura de extrusión, la
temperatura del tornillo es, preferiblemente, de 100 a 350ºC, y la
temperatura de la boquilla es, preferiblemente, de 200 a 350ºC. La
velocidad de rotación del tornillo no está tampoco particularmente
limitada, pero normalmente es preferible que sea de 10 a 200 rpm y
el tiempo de retención de los fundidos en las extrusoras es,
preferiblemente, de 1 a 20 minutos.
Además, habitualmente, las respectivas resinas
de la capa externa y la capa interna preferiblemente se aglomeran
previamente. Es decir, cantidades predeterminadas de resinas y
varios aditivos, tales como plastificante, que se van a mezclar
alcopolímero fluorado o a la poliamida 12 modificada terminal o
similar, se mezclan en una mezcladora rotatoria de baja velocidad
tal como en una mezcladora de forma en V o un tambor o una
mezcladora de alta velocidad tal como una mezcladora Henschel, y se
amasa entonces el fundido, por ejemplo, en una extrusora de un
solo tornillo, una extrusora de doble tornillo o una amasadora de
doble tornillo y se forman los aglomerados. Se puede inyectar un
material que sea líquido a temperatura ambiente, tal como un
plastificante, en el cilindro de la máquina de amasado del fundido
y amasar entonces el fundido.
La formación de aglomerados se lleva a cabo
preferiblemente por amasado mecánico a la temperatura en que todos
los componentes de la resina estén fundidos, seguido de formación de
aglomerados. Para un mezclado uniforme en particular, se prefiere
emplear una extrusora de doble tornillo de
co-rotación.
Además se prefiere también que durante el
período de tiempo que se lleva a cabo la
co-extrusión, todos los elementos que constituirán
las composiciones en las respectivas capas swan suministrados a las
tolvas de las respectivas extrusoras, y la combinación, injerto,
etc. de las respectivas capas se lleven a cabo en las respectivas
extrusoras, seguido de la co-extrusión, con lo que
la combinación, injerto, etc. y coextrusión se realizan
substancialmente al mismo tiempo.
En el caso en que el tubo flexible multicapa de
la presente invención tenga una forma complicada o en el caso en
que el curvado por calor se aplique después de formar el tubo
flexible multi-capa, para obtener un producto
conformado final, con el fin de eliminar las deformaciones
residuales de tal producto conformado, se puede llevar a cabo un
tratamiento térmico (tratamiento de templado) durante 0,01 a 10
horas a una temperatura más baja de la del punto de fusión más bajo
entre los puntos de fusión de las resinas que constituyen el tubo
flexible multicapa, después de formar el tubo flexible multicapa,
con lo que puede obtenerse el producto de forma deseada de tubo
flexible multicapa sin deformaciones.
Además, el tubo flexible multicapa de la
presente invención puede tener una región ondulada. La región
ondulada puede ser una región en forma ondulada, forma de fuelle,
forma de acordeón o forma corrugada. Esta región ondulada puede
estar a lo largo de toda la longitud del tubo flexible
multi-capa o puede estar parcialmente en una región
adecuada.
La región ondulada puede formarse fácilmente
formando primero un tubo flexible de tubo recto, seguido de moldeado
a una forma ondulada predeterminada. Un tubo flexible multicapa con
una región ondulada como se ha dicho tiene la propiedad de absorber
los choques y será fácil de encajar. Se puede unir además, por
ejemplo, un componente necesario tal como un conectador o puede
dársele, por curvado, la forma de letra L o letra U.
El tubo flexible multi-capa así
moldeado puede ir provisto de un material de protección (protector)
teniendo en cuenta las piedras que puedan saltar, la abrasión con
otros componentes o la resistencia a la inflamación. Es decir, se
le puede proveer de un material protector sólido o esponjoso de
caucho de epiclorhidrina, NBR, una mezcla de NBR con poli cloruro
de vinilo, caucho de polietileno clorosulfonado, caucho de
polietileno clorado, caucho acrílico (ACM), caucho de cloropreno
(CR), caucho de etileno/propileno (EPR), caucho de
etileno/propileno/dieno (EPDM) un caucho mixto de NBR con BPDM, o
un elastómero termoplástico del tipo, por ejemplo, de cloruro de
vinilo, tipo olefina, tipo éster o tipo amida, que se puede extender
por la circunferencia externa completa del tubo flexible multicapa
o sobre una parte de ella.
A tal material protector se le puede dar la
forma de un cuerpo poroso por un método convencional. Se puede
formar como un cuerpo poroso una porción protectora de peso ligero y
excelente en cuanto a propiedades de protección frente al calor.
Además, el coste del material puede ser reducido. Por otra parte, se
puede incorporar fibra de vidrio, etc. para mejorar la
resistencia.
La forma del material de protección no está
particularmente limitada pero, habitualmente, es un material
cilíndrico o un material en forma de bloque que tiene un rebaje
para recibir el tubo flexible multicapa. En el caso de un material
cilíndrico, el tubo flexible multicapa se puede insertar en un
material cilíndrico preparado previamente, o el material cilíndrico
puede extruirse sobre el tubo flexible multicapa para cubrirlo
dejándo ambos en contacto muy juntos entre si. Para que se adhieran
entre ellos, se puede aplicar un adhesivo cubriendo la superficie
interior o el rebajado antes mencionado del material protector, y el
tubo flexible multicapa se inserta entonces o se encaja allí
dejando que se adhiera para formar una estructura en que el tubo
flexible multicapa y el material protector estén unificados.
Además, pueden ser reforzados, por ejemplo, por un metal.
El tubo flexible multicapa de la presente
invención es útil para diversas aplicaciones que incluyen piezas de
automóviles, aplicaciones de combustión interna, piezas de maquinas
tales como alojamientos de herramientas automáticas, así como
materiales industriales, piezas eléctricas y electrónicas,
instrumentos médicos, equipamientos para productos alimenticios,
domésticos o de oficina, piezas de material de construcción,
componentes de muebles y electrodomésticos.
Además, el tubo flexible
multi-capa de la presente invención es excelente en
la propiedad de barrera para combustible y resistencia a productos
químicos siendo por tanto útil para tuberías para transporte de
fluidos químicos. Estos fluidos químicos pueden ser, por ejemplo,
gaolina, queroseno, gasolina diésel, metanol, etanol, isopropanol,
isobutanol, butanol, gasolina que contiene alcohol, éter metil
t-butílico, gasolina que contiene oxígeno, gasolina
que contiene amina, gasolina ácida, fluido de frenos a base de
aceite de ricino, un fluido de frenos del tipo ester glicólico, un
fluido de frenos del tipo borato, un fluido de frenos para regiones
muy frías, un fluido de frenos tipo aceite de silicona, un fluido de
frenos tipo aceite mineral, aceite de dirección automática, fluido
para lavado de ventanas, fluido de refrigeración del motor, una
medicina, tinta o material de recubrimiento.
El tubo flexible multi-capa de
la presente invención es adecuado como tubo flexible para el
transporte del fluido químico antes mencionado. Específicamente
puede ser, por ejemplo, un tubo flexible tal como una manguera de
alimentación, un tubo flexible de retorno, un tubo flexible de
evaporación, un tubo flexible de carga de combustible, un tubo
flexible de ORVR, un tubo flexible de reserva o un tubo flexible de
ventilación, una manguera de aceite, un tubo flexible para frenos,
un tubo flexible de viraje, una manguera de lavador de ventanas, un
tubo flexible de radiador, un tubo flexible para agua de
refrigeración, un tubo flexible para un medio refrigerante, un tubo
flexible para medio refrigerante para un acondicionador de aire, un
tubo flexible para calentamiento de suelos, una manguera para
extinción de incendios o instalación de extinción de incendios, un
tubo flexible para un equipo de refrigeración medico, un tubo
flexible para pulverización de tinta o material de recubrimiento,
un tubo flexible para otros fluidos químicos.
El tubo flexible de la presente invención se
puede utilizar incluso a una alta temperatura y es útil, por
ejemplo, como tubo flexible para transporte de un gas o fluido
químico a alta temperatura. Es además útil en particular como
manguera para combustible.
Ahora, la presente invención se describirá con
más detalle con referencia a Ejemplos y Ejemplos comparativos pero
habrá de entenderse que la presente invención no queda restringida
por ellos.
\vskip1.000000\baselineskip
(1) Las características y propiedades físicas
de la resina de poliamida, el copolímero fluorado y el tubo
flexible multi-capa se midieron como sigue:
(i) Las características de la resina de
poliamida se midieron siguiendo el método dado a continuación.
Concentración de grupo carboxilo
terminal:
Se colocó una cantidad predeterminada de una
muestra de poliamida en un matraz de tres bocas de forma de
berenjena y se añadieron 40 ml de alcohol bencílico. Se sumergió
entonces el matraz en un baño de aceite a 180ºC, en corriente de
nitrógeno. Se agitó la muestra y se disolvió con un motor de
agitación conectado a la parte superior, y se llevó a cabo la
valoración con hidróxido de potasio 20/N (solución en etanol)
utilizando fenoftaleína como indicador, obteniéndose así la
concentración de grupos carboxilo terminales (\mu equivalentes/g)
con la siguiente fórmula:
[COOH]
= equiv. \ COOH/10^{5} \
g
Concentración de grupo amino
terminal:
Se colocó una cantidad predeterminada de muestra
de poliamida en un matraz provisto de llave, y se le añadieron 40
ml de disolvente fenol/metanol (relación de volumen: 9/1) preparado
previamente. Se disolvió entonces la muestra agitando con agitador
magnético, y se llevó a cabo la valoración con ácido clorhídrico
20/N utilizando azul timol como indicador, con lo que se obtuvo la
concentración de los grupos amino terminales (\mu equivalentes/g)
por la siguiente fórmula:
[NH_{2}] = equiv. \
NH_{2} \ . /10^{5} \
g
Viscosidad relativa (\eta_{r}):
De acuerdo con la norma JIS K6920 se disolvió
por completo una muestra de poliamida a una concentración de 10
g/dm^{3} utilizando ácido sulfúrico al 96% en peso como
disolvente, midiéndose la viscosidad relativa a 25ºC por medio de
un viscosímetro Ubbelohde.
\vskip1.000000\baselineskip
(ii) Se midieron además las características
del copolímero fluorado por los siguientes métodos.
Composición del polímero:
El máximo de absorción medido por análisis de
RMN del fundido, análisis del contenido de flúor y análisis de
espectro de absorción de infrarrojo, en particular con respecto al
contenido de unidades polimerizadas basadas en anhidrido itacónico
(IAN) o anhidrido citracónico (CAN), aparece por vibración de
extensión de C=O en las unidades polimerizadas a 1.870 cm^{-1} en
cada caso, y de acuerdo con ello, se midió la absorbencia del
máximo de absorción, y se determinó el contenido M (% en moles) de
unidades polimerizadas basadas en IAN o CAN utilizando la fórmula
de relación M=aL. Aquí L es la absorbencia a 1.870 cm^{-1} y
a es un coeficiente. Como a se utilizó a=0,87
determinado empleando IAN como compuesto modelo.
Punto de fusión:
Utilizando un aparato DSC (fabricado por Seiko
Instruments Co. LTD), la muestra se fundió a una velocidad de
elevación de la temperatura de 10ºC/minuto, tomándose la
temperatura del máximo en la curva de fusión como punto de
fusión.
Velocidad de flujo en volumen (valor
Q):
Se extruyó el copolímero fluorado empleando un
aparato de ensayo de flujo (fabricado por Shimadzu Corporation), a
una temperatura de 297ºC bajo una carga de 7 kg haciéndolo pasar por
un orificio de 2,1 mm de diámetro y una longitud de 8 mm, con lo
que la velocidad de extrusión del copolímero fluorado se tomó como
la velocidad de flujo en volumen.
\vskip1.000000\baselineskip
(iii) Se midieron varias propiedades físicas del
tubo flexible multicapa por los siguientes métodos.
Resistencia al impacto a baja
temperatura:
Se evaluó por el método descrito en SAE
J2260:
Fuerza adherente entre capas:
El tubo flexible multicapa se cortó a una
longitud de 20 cm que se cortó longitudinalmente para obtener una
pieza de ensayo. Se desprendieron forzadamente la capa externa y la
capa interna en 1 cm desde un extremo, y empleando un aparato de
ensayo univeral tensión como instrumento, se engancharon la capa
interna y externa y se sometieron a un ensayo de separación a 180ºC
a una velocidad de tracción de 50 mm/minuto. Se leyó la fuerza más
alta del punto máximo de la curva S-S y se tomó como
fuerza adherente entre capas (N/cm).
Además "el desprendido imposible" de la
Tabla 1 dada después significa que las capas estaban tan firmemente
adheridas que era imposible preparar la pieza de ensayo antes
mencionada por desprendido inicial de la capa externa y la capa
interna, es decir, la adherencia era extraordinariamente buena.
Electroconductividad:
Medida según SAE J2260.
\newpage
Propiedad de barrera para el
combustible:
Se cortó el tubo flexible multicapa en una
longitud de 1 m, utilizándose como muestra de ensayo. La muestra se
secó a 110º durante dos horas, se pesó entonces, y luego se preparó
alcohol/gasolina (CE10) por mezclado de Fuel C (isooctano/tolueno
50/50 de relación en volumen) y etanol en una relación en volumen de
90/10, que se introdujo, sellándose ambos extremos.
Esta muestra se mantuvo en un recipiente a
temperatura constante de 60ºC y al cabo de 24 horas, se sacó el
tubo flexible. Cuando la temperatura volvió a temperatura ambiente,
se llevó a cabo la pesada. El cambio de peso se dividió por el área
de la superficie de la capa interna y 24 horas (1 día) para obtener
el coeficiente de permeabilidad del combustible (g/m^{2}.día).
Cuanto menor es este coeficiente de permeabilidad del combustible,
mejor es la propiedad de barrera para el combustible.
El coeficiente de permeabilidad para el
combustible es preferiblemente menor de 20 (g/m^{2}.día), más
preferiblemente menos de 15 (g/m^{2}.día), más preferiblemente
menos de 10 (g/m^{2}.día).
Además, con el fin de asegurar una propiedad de
barrera para el combustible adecuada, el espesor de la capa interna
(I) hecha del copolímero fluorado es preferiblemente de al menos 0,1
mm. Preferiblemente en particular, la capa interna (I) se combina
con una capa interna (I') hecha de otra capa de resina fluorada para
formar una estructura de capas de al menos dos capas y el espesor
total es preferiblemente de al menos 0,1 mm.
Resistencia al combustible de la fuerza
adherente entre capas:
Se cortó un tubo flexible multicapa a una
longitud de 20 cm, y se utilizó como una muestra de ensayo. En la
muestra se encerró alcohol/gasolina (CM15) preparada por mezclado
de Fuel C (isooctano/tolueno = 50/50 de relación en volumen) y
etanol a una relación en volumen de 85/15, sellándose ambos
extremos. Esta muestra se colocó en una vasija a temperatura
constante de 60ºC y se mantuvo durante 1.000 horas. Se abrió
entonces y se sacó la substancia cerrada. Luego, se secó el tubo
flexible y, por el método antes descrito, se midió la fuerza
adherente, y se evaluó la resistencia al combustible de la fuerza
adherente entre capas.
(2) Se prepararon primero aglomerados de
poliamida 12 o similar y el copolímero fluorado que se iba a
utilizar para formar la capa externa y la capa interna del tubo
flexible multicapa, por los siguientes Ejemplos de preparación 1 a
15.
\vskip1.000000\baselineskip
Ejemplo de preparación
1
En un autoclave de 70 litros, se cargaron 20 kg
de \omega-laurolactama, 0,5 kg de agua y 49,3 g de
isoforondiamina (1/350 equivalentes/mol laurolactama), y se inundó
con nitrógeno el interior del autoclave. Se elevó entonces la
temperatura del autoclave a 260ºC y, mientras se ajustaba la presión
interior a 3,5 Mpa, se llevó a cabo la polimerización durante dos
horas con agitación. Se relajó después la presión a presión
atmosférica a lo largo de un período de aproximadamente 2 horas, se
redujo luego la presión a 0,05 MPa y se llevó a cabo la
polimerización a presión reducida durante 4 horas. Se introdujo
entonces nitrógeno en el autoclave, y se hizo retornar la presión a
presión normal, con lo que salió el polímero en forma de tiras
desde las toberas en las porciones más bajas del reactor, se
cortaron las tiras para obtener los aglomerados que se secaron
entonces a presión reducida.
El polímero obtenido tenía una viscosidad
relativa de 3,26, una concentración de grupo amino terminal de 47
\mu equiv./g y una concentración de grupo carboxilo terminal de 19
\mu equiv./g (de aquí en adelante, esta poliamida 12 se citará
como "poliamida 12 (PA-1)" o simplemente como
"(PA-1)". Además, (concentración de grupo
amino terminal)/(concentración de grupo carboxilo terminal) = 2,47
> 1.
\vskip1.000000\baselineskip
Ejemplo de preparación
2
Se obtuvo un polímero de la misma manera que en
el Ejemplo de preparación 1 excepto en que los 49,3 g de
isoforondiamina (1/350 equiv./mol laurolactama) de la preparación
de poliamida 12 (PA-1) del Ejemplo de preparación 1
se cambiaron a 17,6 g de hexametilendiamina (1/670 equivalentes/mol
laurolactama), y el grado de presión reducida se cambió de 0,05 Mpa
a 0,08 Mpa.
El polímero obtenido tenía una viscosidad
relativa de 2,30, una concentración de grupo amino terminal de 38
\muequ/g y una concentración de grupo carboxilo terminal de 20
\muequ/g (de aquí en adelante, esta poliamida 12 se citará como
"poliamida 12 (PA-2)" o simplemente
"(PA-2)". Además, (concentración de grupo amino
terminal)/(concentración de grupo carboxilo terminal) = 1,9 >
1.
Ejemplo de preparación
3
Se obtuvo un polímero de la misma manera que en
el Ejemplo de preparación 1 excepto en que, la cantidad utilizada
en la preparación de la poliamida 12 (PA-1) del
Ejemplo de preparación 1, de 49, 3 g de isoforonadiamina (1/350
equivalentes/mol laurolactama) se cambió a 28,8 g de ácido
esteárico (1/1.000 equiv./mol laurolactama) y el grado de presión
reducida se cambió de 0,05 Mpa a 0,08 Mpa.
El polímero obtenido tenía una viscosidad
relativa de 2,25, una concentración de grupo amino terminal de 27
\muequiv/g y una concentración de grupo carboxilo terminal de 35
\muequ/g (de aquí en adelante esta poliamida 12 se citará como
"poliamida 12 (PA-3)" o simplemente
"(PA-3)". Además, (concentración de grupos
amino terminales)/(concentración de grupos carboxilo terminales) =
0,77 < 1.
Ejemplo de preparación
4
Se mezcló primero (PA-1)
preparada como se ha descrito antes con caucho de etileno/propileno
modificado con ácido maleico (JIR T7712SP fabricado por JSR
Company) como un material que mejora la resistencia al impacto, y
la mezcla se suministró a una amasadora de fundido de doble tornillo
(modelo TEX 44, fabricada por Japan Steel Works, Ltd.). Por otra
parte. se inyectó al cilindro de la extrusora de doble tornillo,
butilamida de ácido benceno sulfónico como un plastificante
empleando una bomba medidora. El amasado del fundido se llevó a
cabo a la temperatura del cilindro de 180 a 260ºC, y la resina
fundida se extruyó en forma de tiras, que se introdujeron en un
baño de agua, se enfriaron, cortaron y secaron al vacío para obtener
aglomerados de una resina de una composición de poliamida 12 con
una composición que comprende 85% en peso de resina de poliamida
12, 10% en peso del material de mejora de la resistencia al impacto
y 5% en peso del plastificante (de aquí en adelante, esta
composición de resina de poliamida 12 o sus aglomerados se citarán
como "composición de resina de poliamida 12
(A-1)".
Ejemplo de preparación
5
Se obtuvieron aglomerados de una composición de
resina de poliamida 12 con una composición de 95% en peso de resina
de poliamida 12 y 5% en peso del plastificante, de la misma manera
que en la preparación para la composición de resina de poliamida 12
(A-1) excepto en que no se utilizó material de
mejora de la resistencia al impacto en el Ejemplo de preparación 4.
(en adelante esta composición de resina de poliamida 12 o sus
aglomerados se citaran como "composición de resina de poliamida
12 (A-2)").
Ejemplo de preparación
6
Se obtuvieron aglomerados de una composición de
resina de poliamida 12 que tiene una composición que comprende 85%
en peso de resina de poliamida 12, 10% en peso de material de mejora
de la resistencia al impacto y 5% en peso del plastificante, de la
misma manera que en la preparación para la anterior composición de
resina de poliamida 12 (A-1), excepto en que el
material de mejora de resistencia al impacto del Ejemplo de
preparación 4 se cambió de caucho de etileno/propileno modificado
por ácido maleico a un elastómero de poliamida (Elastómero de
poliamida UBE PAE1202U (fabricado por industrias Ube Ltd.)). (De
aquí en adelante, esta composición de resina de poliamida 12 o sus
aglomerados se citarán como "composición de poliamida 12
(A-3)").
Ejemplo de preparación
7
Se obtuvieron aglomerados de una composición de
resina de poliamida 12, teniendo la composición 85% en peso de
resina de poliamida 12, 10% en peso de material de mejora de
resistencia al impacto, y 5% en peso del plastificante, de la
misma manera que en la preparación de la composición de resina de
poliamida 12 anterior (A-1) excepto en que se
cambió (PA-1) del Ejemplo de preparación 4 por
(PA-2). (En adelante, esta composición de resina de
poliamida 12 o sus aglomerados se citarán como "composición de
resina de poliamida 12 (A-4)").
Ejemplo de preparación
8
Se obtuvieron aglomerados de una composición de
resina de poliamida 12 que tenía una composición que comprendía 85%
en peso de resina de poliamida 12, 10% en peso del material de
mejora de resistencia al impacto y 5% en peso del plastificante, de
la misma manera que en la preparación para la composición de resina
de poliamida 12 anterior (A-1) excepto que, en el
Ejemplo de preparación 4, se cambió (PA-1) por
(PA-3). (De aquí en adelante, esta composición de
resina de poliamida 12 o sus aglomerados se citarán como
"composición de resina 12 (A-5)").
Ejemplo de preparación
9
Se eliminó el aire de un autoclave que tenía una
capacidad interna de 94 litros y estaba equipado con agitador y se
cargaron en él 71,3 kg de 1-hidrotridecafluorohexano
(en adelante citado como "HPFH"), 20,4 kg de AK225cb como un
agente de transferencia de cadena, 562 g de
CH_{2}=CH(CF_{2})_{2}F y 4,45 g de IAN. El
interior del autoclave se calentó a 66ºC, y la presión se elevó
a1,5 Mpa/G con un gas de TFE/E (relación molar: 89/11). Como
iniciador de polimerización, se cargó 1 litro de una solución de
HPFH al 0,7% de peroxipivalato de terc-butilo para
iniciar la polimerización.
Se cargó de una forma continua un gas mezcla de
monómeros de TFE/E (59,5/40,5) para mantener la presión constante
durante la polimerización. Además se cargó de forma continua
CH_{2}=CH(CF_{2})_{2}F en una cantidad
correspondiente a 3,3% en moles y IAN en una cantidad
correspondiente a 0,8% en moles basado en la cantidad molar total
de TFE y E cargada durante la polimerización en la forma de una
solución al 1% de AK225cb. Al cabo de 9,9 horas de la iniciación de
la polimerización y cuando se hubieron cargado 7,28 kg de la mezcla
gaseosa de monómeros, se rebajó la temperatura interna del autoclave
a temperatura ambiente, y se llevó a cabo el purgado a presión
normal.
El copolímero fluorado obtenido, el cual
contenía unidades polimerizadas de IAN en forma de dispersión
pastosa se puso en un granulador de 200 litros cargado con 77 kg de
agua y se granuló por elevación de la temperatura a 105ºC con
agitación, mientras se eliminaba el disolvente por destilación. Los
gránulos obtenidos se secaron a 150ºC durante 15 horas para obtener
6,9 kg de gránulos de copolímero fluorado.
De los resultados del análisis de RMN del
fundido, el análisis del contenido de flúor y el análisis del
espectro de absorción en el infrarrojo, se encontró que la
composición del copolímero fluorado tenía una relación molar de
unidades polimerizadas basadas en TFE/unidades polimerizadas/basadas
en E/unidades polimerizadas basadas en IAN/unidades polimerizadas
basadas en CH_{2}=CH(CF_{2})_{2}F de
57,2/38,5/0,48/3,5. Además, el punto de fusión era de 230ºC, y el
valor Q era de 48 mm^{3}/segundo.
Los gránulos se fundieron a 280º% por medio de
una extrusora durante un tiempo de retención de dos minutos para
preparar aglomerados de copolímero fluorado. (De aquí en adelante,
los aglomerados se citarán como "copolímero fluorado que contiene
unidades polimerizadas de IAN (B-1)" o
simplemente como "(B-1)").
Ejemplo de preparación
10
Se obtuvieron 8,2 kg de gránulos de copolímero
fluorado que contenía unidades polimerizadas de CAN de la misma
manera que en el Ejemplo de preparación 9, excepto en que, antes de
la polimerización, se cargaron 97,6 kg de HPFH, 10,8 kg de AK225cb
y, en lugar de IAN, 7,2 g de CAN, y, durante la polimerización, se
cargó CAN en lugar de IAN. El tiempo de polimerización fue de 7,4
horas. De los resultados del análisis de RMN del fundido, el
análisis del contenido de flúor y el análisis del espectro de
absorción en el infra-rojo, se dedujo que la
relación molar de unidades polimerizadas basadas en TFE/unidades
polimerizadas basadas en E/unidades polimerizadas basadas en
IAN/unidades polimerizadas basadas en
CH_{2}=CH(CF_{2})_{2}F era de
49,2/46,9/0,26/3,6. Además, el punto de fusión era de 233ºC y el
valor de Q era de 65 mm^{3}/segundo.
Se fundieron los gránulos por medio de una
extrusora a 280ºC durante un tiempo de retención de dos minutos
para preparar aglomerados del copolímero fluorado. (En adelante, los
aglomerados se citarán como "copolímero fluorado
(B-2) que contiene unidades polimerizadas de CAN"
o simplemente como "(B-2)".
Ejemplo de preparación
11
Se suministraron 100 partes en peso de la resina
(copolímero fluorado (B-1) que contiene unidades
polimerizadas de IAN) preparada en el Ejemplo de preparación 9 y 13
partes en peso de negro de carbono (fabricado por Denki Kagaku
Kogyo K.K.) a una extrusora de doble tornillo de
co-rotación (TEM-48SS, fabricado por
Toshiba Machine Co. Ld.) y se amasaron a una temperatura de zona de
fundido del cilindro de 300ºC durante un tiempo de retención de 5
minutos.
Las tiras descargadas se enfriaron con agua, y
estas tiras se cortaron en un aparato de obtener aglomerados y se
secaron a 120ºC durante 10 horas en una secadora, para eliminar la
humedad, para obtener los aglomerados (De aquí en adelante, los
aglomerados se citan como "copolímero fluorado
(B-3) electroconductor que contiene unidades
polimerizadas de IAN" o simplemente como
"(B-3)").
Ejemplo de preparación
12
Se obtuvieron 7,0 kg de gránulos de un
copolímero fluorado llevando a cabo la polimerización de la misma
manera que en el Ejemplo de preparación 9, excepto que a diferencia
del Ejemplo de preparación 9, en este caso no se cargó IAN.
De los resultados del análisis de RMN del
fundido, el análisis del contenido de flúor y el análisis del
espectro de absorción en el infrarrojo, se encontró que la
composición del copolímero fluorado tenía una relación molar de
unidades polimerizadas basadas en TFE/unidades polimerizadas basadas
en E, unidades polimerizadas basadas en
CH_{2}=CH(CF_{2})_{2}F de 57,6/38,7/3.7. Además,
el punto de fusión era 232ºC, y el valor Q era 35
mm^{2}/segundo.
Se suministraron 100 partes en peso de los
gránulos, 1,5 partes en peso de anhidrido maleico (citado a veces
como "MAN" en los Ejemplos) y 0,2 partes en peso de
hidroperóxido de terc-butilo, a una extrusora de
tornillos gemelos co-rotatorios y se amasaron a una
temperatura de zona de fundido del cilindro de 300ºC durante un
tiempo de retención de 5 minutos.
Las tiras descargadas se enfriaron con agua, y
se cortaron estas tiras en un aparato de aglomerados y secaron a
120ºC durante 10 horas en una secadora para eliminación de la
humedad, para obtener aglomerados. (De aquí en adelante, los
aglomerados se citarán como "copolímero fluorado modificado por
MAN de injerto (B-4)" o simplemente como
"(B-4)".
Ejemplo de preparación
13
Se suministraron 100 partes en peso de los
gránulos de copolímero fluorado utilizados para la preparación de
(B-4) en el Ejemplo de preparación 12, 1,5 partes
en peso de anhidrido maleico, 0,2 partes en peso de hidroperóxido
de terc-butilo y 11 partes en peso de negro de
carbono a una extrusora de doble tornillo de
co-rotación, y se amasó a una temperatura de zona de
fundido del cilindro de 300ºC durante un tiempo de retención de 5
minutos.
Las tiras descargadas se enfriaron con agua y se
cortaron en un aparato de obtener aglomerados y se secaron a 120ºC
durante 10 horas en una secadora para eliminar la humedad para
obtener aglomerados (De aquí en adelante, se citarán los
aglomerados como "copolímero fluorado modificado por MAN de
injerto (B-5)" o simplemente como
"B-5)").
Ejemplo de preparación
14
Se mezclaron 20 partes en peso de los gránulos
del copolímero fluorado utilizado para la preparación de
(B-1) y 80 partes en peso de los gránulos del
copolímero fluorado utilizado para la preparación de
(B-4) y se fundieron a 280ºC durante un tiempo de
retención de dos minutos mediante una extrusora para preparar
aglomerados del copolímero fluorado (De aquí en adelante los
aglomerados se citan como "mezcla de copolímero fluorado
(B-6)" o simplemente como
"(B-6)").
Ejemplo de preparación
15
Se mezclaron 20 partes en peso de los gránulos
del copolímero fluorado utilizado para la preparación de
(B-1), 80 partes en peso de los gránulos del
copolímero fluorado utilizado para la preparación de
(B-4) y 13 partes en peso de negro de carbono y se
suministraron a una extrusora de doble tornillo de
co-rotación y se amasaron a una temperatura de
zona de fundido del cilindro de 300ºC durante un tiempo de retención
de 5 minutos.
Las tiras descargadas se enfriaron con agua, y
se cortaron estas tiras en un aparato de obtención de aglomerados,
y se secaron a 120ºC durante10 horas en una secadora para eliminar
la humedad, para obtener aglomerados (De aquí en adelante, los
aglomerados se citan como "mezcla de copolímero fluorado
electroconductor (B-7)" o simplemente como
"(B-7)").
(3) En los siguientes Ejemplos 1 a 9 y Ejemplos
Comparativos 1 a 6, se formaron tubos flexibles por
co-extrusión utilizando principalmente las resinas
de poliamida y los copolímeros fluorados obtenidos como se ha
descrito
antes.
antes.
\newpage
Utilizando la composición de resina de poliamida
12 (A-1) antes mencionada y el copolímero fluorado
(B-1) que contiene unidades polimerizadas de IAN y
por medio de una máquina fabricada por Plabor de procesado de tubo
flexible de doble capa, se fundieron por separado
(A-1) y (B-1) a una temperatura de
extrusión de 250ºC para una y a una temperatura de extrusión de
290ºC para la otra, respectivamente, y se juntaron las resinas
fundidas extruidas por la boquilla de co-extrusión
para formar un tubo flexible multi-capa. Se enfrió
entonces en una boquilla de medición de tamaños para controlar la
dimensión y se dio vueltas para obtener un tubo flexible
multi-capa que comprendía una capa (II) (capa
externa) hecha de (A-1) y una capa (I) (capa
interna) hecha de (B-1) para tener una estructura
de capas como se identifica en la Tabla 1, con sus espesores
(II)/(I) = 0,75/0,25 mm y teniendo un diámetro interior de 6 mm y
un diámetro exterior de 8 mm. Se midieron las propiedades físicas
del tubo flexible multi-capa, y los resultados se
muestran en la Tabla 1.
En la Tabla, la expresión "imposible de
desprender" para la fuerza adherente entre capas significa, como
se ha mencionado antes, que las capas están tan firmemente
adheridas que es imposible preparar la muestra de ensayo antes
mencionada por desprendido de la capa externa y la capa interna, es
decir, la fuerza de adherencia entre capas es extraordinariamente
buena.
Según esto, es evidente que el tubo flexible
multicapa de la presente invención tiene una fuerza adherente entre
capas que es "imposible desprenderlas" no solamente en el
estadio inicial sino también incluso después de sumergirlas en un
combustible durante 1.000 horas, y según estp es excelente en
resistencia al combustible de la fuerza adherente entre capas.
Se obtuvo un tubo flexible
multi-capa que tenía una estructura de capas
((II)/(I)) como se identifica en la Tabla 1, de la misma manera que
en el Ejemplo 1 excepto en que se cambió el copolímero fluorado
(B-1) que contenía unidades polimerizadas de IAN de
la capa (I) (capa interna) del Ejemplo 1 por copolímero fluorado
(B-2) que contenía unidades polimerizadas de CAN. Se
midieron las propiedades físicas del tubo flexible
multi-capa y los resultados se muestran en la Tabla
1.
Se obtuvo un tubo flexible
multi-capa que tenía una estructura de capas
((II)/(I)) como se identifica en la Tabla 1, de la misma manera que
en el Ejemplo 1 excepto en que el copolímero fluorado
(B-1) de unidades polimerizadas IAN de la capa (I)
(capa interna) del Ejemplo 1 se cambió a copolímero fluorado
electroconductor (B-3) que contenía unidades
polimerizadas de IAN. Se determinaron las propiedades físicas del
tubo flexible multi-capa y los resultados se dan en
la Tabla 1. Además, se midió la conductividad eléctrica del tubo
flexible multi-capa de acuerdo con SAE J2260 y se
encontró que no superaba los 10^{6} \Omega/cuadrado, con lo que
se confirmó que el tubo flexible multi-capa era
excelente en la eliminación de la electricidad estática.
Se obtuvo un tubo flexible multicapa que tenía
una estructura de capas ((II)/(I)) como se identifica en la Tabla
1, de la misma manera que en el Ejemplo 1 excepto en que la
composición de resina de poliamida 12 (A-1) de la
capa (II) (capa externa) del Ejemplo 1 se cambió por la composición
de resina de poliamida 12 (A-2). Se midieron las
propiedades físicas del tubo flexible multi-capa, y
los resultados se muestran en la Tabla I.
Se obtuvo un tubo flexible
multi-capa que tiene una estructura de capas
((II)/(I)) como se identifica en la Tabla 1, de la misma manera que
en el Ejemplo 1 excepto en que la composición de resina de poliamida
12 (A-1) de la capa (II) (capa externa) del Ejemplo
1 se cambió a composición de resina de poliamida 12
(A-3). Se determinaron las propiedades físicas del
tubo flexible multi-capa, y los resultados se
muestran en la Tabla 1.
Se obtuvo un tubo flexible
multi-capa que tenía una estructura de capas
((II)/(I)) como se identifica en la Tabla 1 de la misma manera que
en el Ejemplo 1 excepto en que la composición de resina de la
poliamida 12 (A-1) de la capa (II) (capa externa)
del Ejemplo 1 se cambió a poliamida 12 (PA-1). Se
midieron las propiedades físicas del tubo flexible multicapa y los
resultados se muestran en la Tabla 1.
Se obtuvo un tubo flexible
multi-capa que tenía una estructura de capas
((II)/(I)) como se identifica en la Tabla 1, de la misma manera que
en el Ejemplo 1 excepto en que la composición de resina de poliamida
12 (A-1) de la capa (II) (capa externa) del Ejemplo
1 se cambió a composición de resina de poliamida 12
(A-4). Se midieron las propiedades físicas del tubo
flexible multi-capa, y los resultados se muestran
en la Tabla 1.
\global\parskip0.860000\baselineskip
Utilizando la poliamida 12 (A-1)
antes mencionada, el copolímero fluorado (B-1) que
contiene unidades polimerizadas IAN y copolímero fluorado
electroconductor (B-3) que contiene unidades
polimerizadas IAN y por medio de una máquina de procesado de tubo
flexible de tres capas fabricada por Plabor, se fundieron por
separado (A-1), (B-1) y
(B-3) a una temperatura de extrusión de 250ºC, a una
temperatura de extrusión de 290ºC y a una temperatura de extrusión
de 310ºC, respectivamente, y las resinas fundidas extruidas se
juntaron con una boquilla de co-extrusión para
formar un tubo multi-capa.
Se enfrió entonces el tubo multicapa en una
boquilla de medición para controlar la dimensión y se hizo girar
para obtener un tubo flexible multicapa que tenía una estructura de
capas que comprendía una capa (II) (capa externa) hecha de
(A-1), una capa (I) (intercapa (capa interna))
hecha de (B-1) y una capa (I') (la capa más
interna) hecha de (B-3) con sus espesores
(II)/(I)/(I') = 0,75/0,1/0,15 mm y teniendo un diámetro interno de
6 mm y un diámetro externo de 8 mm. Se midieron las propiedades
físicas del tubo flexible multicapa y los resultados se muestran en
la Tabla 1.
Además, se midió la conductividad eléctrica del
tubo flexible multicapa de acuerdo con SAE J2260 y se encontró que
no era más alto que 10^{6} \Omega/cuadrado, con lo que se
confirmó que el tubo flexible multicapa era excelente en el
comportamiento de eliminar la electricidad.
Utilizando la anteriormente mencionada
composición (A-1) de resina de poliamida 12,
poliamida 12 (PA-1) y copolímero fluorado
(B-1) que contenía unidades polimerizadas de IAN y
por medio de una máquina de procesado de tubo flexible de tres
capas fabricada por Plabor, se fundieron por separado
(A-5), (PA-1) y
(B-1) a una temperatura de extrusión, de 250ºC y
de 290ºC, respectivamente, y las resinas fundidas extruidas se
reunieron por una boquilla de co-extrusión para
formar un tubo multicapa.
Se enfrió entonces el tubo multicapa con una
boquilla de medida de tamaños para controlar la dimensión y se le
hizo girar para obtener un tubo flexible multi-capa
que comprende una capa (II') (la capa más externa) hecha de
(A-5), una capa (II) (intercapa (capa externa))
hecha de (A-1) y una capa (I) (capa interna) hecha
de (B-1) para tener la estructura de capas
((II')/(II)/(I) como se identifica en la Tabla 1, con sus espesores
de (II')/(II)/(I) igual a 0,65/0,1/0,25 mm y que tiene un diámetro
interior de 6 mm y un diámetro exterior de 8 mm, Se midieron las
propiedades físicas del tubo flexible multicapa y los resultados se
muestran en la Tabla 1.
Se obtuvo un tubo flexible multicapa que tenía
una estructura de capas ((II')/(II)/(I)) como se identifica en la
Tabla 1, de la misma manera que en el Ejemplo 9 excepto en que la
poliamida 12 (PA-1) del Ejemplo 9 se cambió a
(PA-2). Se determinaron las propiedades físicas del
tubo flexible multicapa y los resultados se muestran en la Tabla
1.
Ejemplo comparativo
1
Se obtuvo un tubo flexible multicapa que tenía
una estructura de capas ((II')/(I)) como se identifica en la Tabla
1 de la misma manera que en el Ejemplo 1 excepto en que la
composición de resina de poliamida 12 (A-1) del
Ejemplo 1 se cambió a (A-5). Se midieron las
propiedades físicas del tubo flexible multicapa y los resultados se
muestran en la Tabla 1.
Ejemplo comparativo
2
Se obtuvo un tubo flexible multicapa que tenía
una estructura de capas ((II')/(I') como se identifica en la Tabla
1 de la misma manera que en el Ejemplo comparativo 1 excepto en que
en el copolímero fluorado (B-1) que contiene
unidades polimerizadas IAN del Ejemplo comparativo 1 se cambió a
copolímero fluorado (B-4) modificado con MAN de
injerto. Se midieron las propiedades físicas del tubo flexible
multicapa y los resultados se muestran en la Tabla 1.
Ejemplo comparativo
3
Se obtuvo de la misma manera que en el Ejemplo 1
un tubo flexible multi-capa que tenía una estructura
de capas ((II)/(I')) como se identifica en la Tabla 1 excepto que
el copolímero fluorado (B-1) que contiene unidades
polimerizadas de IAN se cambió a copolímero fluorado
(B-4) modificado con MAN de injerto. Se midieron las
propiedades físicas del tubo flexible multi-capa y
los resultados se muestran en la Tabla 1.
Ejemplo comparativo
4
Se obtuvo un tubo flexible multicapa que tenía
una estructura de capas (II)/(I') como se identifica en la Tabla 1,
de la misma manera que en el Ejemplo 1 excepto en que el copolímero
florado (B-1) que contenía unidades polimerizadas
de IAN se cambió a copolímero fluorado (B-5)
elecroconductor modificado con MAN, de injerto. Se midieron las
propiedades físicas del tubo flexible multi-capa y
los resultados se muestran en la Tabla 1. Además, se midió la
conductividad eléctrica del tubo flexible multi-capa
de acuerdo con SAE J2260 y se encontró que era más alta de 10^{6}
\Omega/cuadrado, con lo que se confirmó que el tubo flexible
multi-capa era excelente en cuanto a comportamiento
en electricidad estática.
\global\parskip1.000000\baselineskip
Ejemplo comparativo
5
Se obtuvo un tubo flexible multicapa con una
estructura ((II')(I)/(I')) como se identifica en la Tabla 1, de la
misma manera que en el Ejemplo 8 excepto en que la composición de
resina de poliamida 12 (A-1) del Ejemplo 8 se
cambió a (A-5), y el copolímero fluorado conductor
(B-3) que contiene unidades polimerizadas de IAN se
cambió a copolímero fluorado electroconductor, de injerto,
modificado con MAN (B-5). Se midieron las
propiedades físicas del tubo flexible multi-capa y
los resultados se muestran en la Tabla 1. Además se midió la
conductividad eléctrica del tubo flexible
multi-capa de acuerdo con SAE J2260 y se encontró
que no era más alta de 10^{6} \Omega/cuadrado, con lo que se
confirmó que el tubo flexible multi-capa era
excelente en comportamiento de eliminación de la electricidad
estática.
Ejemplo comparativo
6
Se obtuvo un tubo flexible, como se identifica
en la Tabla 1, de la misma manera que en el Ejemplo 1 excepto en
que no se utilizó copolímero fluorado (B-1) que
contenía unidades polimerizadas IAN como en el Ejemplo 1. Se
midieron las propiedades físicas del tubo flexible y los resultados
se muestran en la Tabla 1.
Se obtuvo un tubo flexible
multi-capa, con una estructura de capas ((II)/(I))
como se identifica en la Tabla 1, de la misma maneta que en el
Ejemplo 1 excepto en que el copolímero fluorado
(B-1) que contiene unidades polimerizadas de IAN
del Ejemplo 1 se cambió a la mezcla de copolímero fluorado
(B-6)Se determinaron kas propiedades físicas
del tubo flexible multicapa y los resultados se muestran en la Tabla
1.
Se obtuvo un tubo flexible multicapa que tenía
una estructura de capas ((II)/(I)) como se identifica en la Tabla 1
de la misma manera que en el Ejemplo 1 excepto en que el copolímero
fluorado (B-1) que contiene unidades polimerizadas
de IAN del Ejemplo 1 se cambió a mezcla de copolímero fluorado
electroconductor (B-7). Se midieron las propiedades
físicas del tubo flexible multicapa y los resultados se muestran en
la Tabla 1. Además, se midió la conductividad eléctrica del tubo
flexible multi-capa de acuerdo con SAE J2260 y se
encontró que no era más alta de 10^{6} \Omega/cuadrado, con lo
que se confirmó que el tubo flexible multi-capa era
excelente en comportamiento de eliminación de la electricidad
estática.
Nota:
- B-1:
- ETFE (copolímero ETFE/E/IAN/CH_{2}=CH(CF_{2})_{2}F) dentro del marco de la presente invención
- B-2:
- ETFE (copolímero ETFE/E/CAN/CH_{2}=CH(CF_{2})_{2}F) dentro del marco de la presente invención
- B-3:
- ETFE electroconductor (copolímero ETFE/E/CAN/CH_{2}=CH(CF_{2})_{2}F) (dentro del marco de la presente invención
- B-4:
- ETFE fuera del marco de la presente invención
- B-5:
- ETFE electroconductor fuera del marco de la presente invención
- B-6:
- Mezcla de ETFE (copolímero ETFE/E/CAN/CH_{2}=CH(CF_{2})_{2}F y copolímero de TFE/E/CH(CF_{2})_{2}F) dento del marco de la prensente invención
- B-7:
- Mezlca de ETFE electroconductor (copolímeri de ETFE/E/IAN/CH_{2}=CH(CF_{2})_{2}F) dentro del marco de la presente invención.
Como se muestra en la Tabla 1, el tubo flexible
multi-capa de la presente invención es excelente en
fuerza adherente entre capas y en particular tiene una gran
resistencia al combustible a largo plazo por la excelente fuerza
adherente entre capas, sin que disminuya la fuerza adherente entre
capas incluso al pasar las 1000 horas después de sumergido en
combustible. Además es excelente también en la propiedad de barrera
para combustible teniendo también una alta resistencia al impacto a
baja temperatura y por eso se puede utilizar adecuadamente como un
tubo flexible multicapa.
Además, en la presente invención, el copolímero
fluorado que constituye la capa interna tiene el mérito de que
pueden introducirse los grupos funcionales requeridos para mejorar
la resistencia al combustible solamente por la etapa de
polimerización sin necesidad de llevar a cabo una etapa de injerto
después de la etapa de polimerización como se había requerido hasta
ahora.
Por otra parte, en la presente invención, la
resina de poliamida que constituye la capa externa satisface la
condición específica para las concentraciones del grupo terminal,
con lo que no solamente es excelente en la adherencia inicial con
el copolímero fluorado que tiene grupos funcionales, sino que
también es capaz de mantener un efecto tal como el de mejorar la
fuerza adherente entre capas a lo largo de un período de tiempo
prolongado sin pérdida de tal efecto incluso cuando se sumerge en un
combustible.
Claims (11)
1. Un tubo flexible
multi-capa que tiene una estructura de capas
múltiples que comprende una capa interna (I) hecha de un copolímero
fluorado y una capa externa (II) hecha de una resina de poliamida,
donde el copolímero fluorado que constituye la capa interna (I) es
un copolímero fluorado que comprende unidades polimerizadas (a)
basadas en tetrafluoroetileno, unidades polimerizadas (b) basadas en
etileno y unidades polimerizadas (c) basadas en anhidrido itacónico
y/o anhidrido citracónico, donde la relación molar de (a)/(b) es de
20/80 a 80/20 y la relación molar de (c)/(a) + (b) es de 1/10.000 a
5/100 y que tiene una velocidad de flujo en volumen de 1 a 1.000
mm^{3}/segundo, y la resina de poliamida que constituye la capa
externa (II) es poliamida 11 y/o poliamida 12, que satisface la
condición de:
(concentración de grupo amino
terminal)/(concentración de grupo carboxilo terminal) > 1.
2. El tubo flexible multicapa según la
reivindicación 1, donde el copolímero fluorado que constituye la
capa interna (I) es una composición que comprende un copolímero
fluorado que comprende unidades polimerizadas (a) basadas en
tetrafluoroetileno, unidades polimerizadas (b) basadas en etileno y
unidades polimerizadas (c) basadas en anhidrido itacónico y/o
anhidrido citracónico, donde la relación molar de (a)/(b) es de
20/80 a 80/20 y la relación molar de (c)/((a)+(b)) es de 1 a
10.000 a 5/100 y que tiene una velocidad de flujo en volumen de 1 a
1.000 mm^{3}/segundo, y un copolímero de
etileno/tetrafluoroetileno distinto al copolímero fluorado anterior
en una relación en peso de 1/99 a 80/20.
3. El tubo flexible
multi-capa según la reivindicación 1 o la 2, donde
el copolímero fluorado contiene además unidades polimerizadas (d)
de otro monómero que es un compuesto representado por
CH_{2}=CX(CF_{2})_{n}Y (donde cada uno entre X
e Y, que son independientes entre sí, es un átomo de hidrógeno o un
átomo de flúor, y n es de 2 a 4), donde el contenido de unidades
polimerizadas (d) basadas en este otro monómero, es de 0,1 a 10% en
moles basado en el total de unidades polimerizadas en el copolímero
fluorado.
4. El tubo flexible multicapa según la
reivindicación 2 o la 3, donde el copolímero fluorado contiene,
además, unidades polimerizadas (a) basadas en tetrafluoroetileno,
unidades polimerizadas (b) basadas en etileno y unidades
polimerizadas (d) basadas en otro monómero, donde la relación molar
de (a)/(b) es de 50/50 a 70/30, siendo el citado otro monómero un
compuesto representado por
CH_{2}=CX(CF_{2})_{n}Y (donde cada uno entre X
e Y, que son independientes entre sí, es un átomo de hidrógeno o un
átomo de flúor y n es de 2 a 4), y el contenido de unidades
polimerizadas (d) basadas en este otro monómero es de 0,1 a 10% en
moles basado en el total de unidades polimerizadas en el copolímero
de etileno/tetrafluoroetileno.
5. El tubo flexible multicapa según
cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4 donde la resina de
poliamida que constituye la capa externa (II) es poliamida 11 y/o
poliamida 12, que satisface la condición de (concentración de grupo
amino terminal/concentración de grupo carboxilo terminal) > 1,
producida por adición de un componente diamina durante la
polimerización.
6. El tubo flexible multicapa según la
reivindicación 5, donde el componente diamina añadido durante la
polimerización es al menos un miembro seleccionado del grupo que
consiste en una diamina alifática y una diamina alicíclica.
7. El tubo flexible multicapa según
cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, donde la resina de
poliamida que constituye la capa externa (II) es una composición de
resina de poliamida 11 y/o poliamida 12, que comprende poliamida 11
y/o poliamida 12, y un plastificante y/o un mejorador del
impacto.
8. El tubo flexible multicapa según
cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, donde la resistencia
superficial del copolímero fluorado que constituye la capa interna
(I) es como máximo 10^{6} \Omega/cuadrado.
9. El tubo flexible multicapa según
cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8, donde el copolímero
fluorado constituye la capa más interna del tubo flexible multicapa
y contiene una carga que imparte conductividad eléctrica donde el
contenido de la carga que imparte conductividad eléctrica es de 1 a
30 partes en peso por 100 partes en peso del copolímero
fluorado.
10. El tubo flexible multicapa según
cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9, donde el tubo flexible
multicapa se forma por co-extrusión.
11. El tubo flexible multicapa según
cualquiera de las reivindicaciones 1 a 10 que se utiliza como tubo
flexible para combustible.
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