Artículos moldeados por rotación preparados a partir de una mezcla de polvos de polietileno.

Un procedimiento para preparar un artículo moldeado por rotación de múltiples capas

, que comprende las etapas de:

A) suministrar una primera capa preparada a partir de una mezcla en polvo que comprende:

a) del 40% al 100% en peso basado en el peso de la capa A) de una primera composición en polvo del 50% al 99,9% en peso basado en el peso de la composición a) de un homo- o copolímero de etileno y a-olefinas o diolefinas, y del 0,1% al 50% en peso basado en el peso de la composición a) de una poliolefina funcionalizada, siendo dicha poliolefina funcionalizada una poliolefina injertada con un material que proporciona polaridad o reactividad, o un copolímero de etileno/acetato de vinilo, un copolímero de etileno/éster acrílico, un terpolímero de etileno/éster acrílico/anhídrido maleico o metacrilato de glicidilo, o un copolímero de etileno/alcohol vinílico, y preparándose dicha composición en polvo a) mediante extrusión; y

b) del 0% al 60% en peso basado en el peso de la capa A) de una segunda resina en forma de polvo preparada a partir de un homo- o copolímero de etileno, siendo dicha segunda resina igual o diferente de la primera resina; en el que el polvo de la resina b) se mezcla en seco con la composición en polvo a);

B) suministrar una segunda capa, adyacente a la primera capa, preparada a partir de una poliamida, y en la que la adhesión a la primera capa es proporcionada por la composición de dicha primera capa; y

C) suministrar capas adicionales opcionales;

en el que el homo- o copolímero de etileno se prepara con un sistema catalizador de metaloceno.

Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/EP2006/063386.

Solicitante: TOTAL RESEARCH & TECHNOLOGY FELUY.

Nacionalidad solicitante: Bélgica.

Dirección: Zone Industrielle C 7181 Seneffe BELGICA.

Inventor/es: MAZIERS, ERIC.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • SECCION B — TECNICAS INDUSTRIALES DIVERSAS; TRANSPORTES > PRODUCTOS ESTRATIFICADOS > PRODUCTOS ESTRATIFICADOS, es decir, HECHOS DE VARIAS... > Productos estratificados compuestos esencialmente... > B32B27/32 (teniendo poliolefinas)
  • SECCION B — TECNICAS INDUSTRIALES DIVERSAS; TRANSPORTES > TRABAJO DE LAS MATERIAS PLASTICAS; TRABAJO DE SUSTANCIAS... > CONFORMACION O UNION DE LAS MATERIAS PLASTICAS; CONFORMACION... > Conformación por revestimiento de un molde, núcleo... > B29C41/04 (Moldeo por rotación o centrifugación, es decir, revestimiento de la superficie interna de un molde por rotación del molde)
  • SECCION C — QUIMICA; METALURGIA > COMPUESTOS MACROMOLECULARES ORGANICOS; SU PREPARACION... > PRODUCCION; PROCESOS GENERALES PARA FORMAR MEZCLAS;... > C08J5/00 (Fabricación de artículos o modelado de materiales que contienen sustancias macromoleculares (fabricación de membranas semipermeables B01D 67/00 - B01D 71/00))
  • SECCION B — TECNICAS INDUSTRIALES DIVERSAS; TRANSPORTES > TRABAJO DE LAS MATERIAS PLASTICAS; TRABAJO DE SUSTANCIAS... > CONFORMACION O UNION DE LAS MATERIAS PLASTICAS; CONFORMACION... > Conformación por revestimiento de un molde, núcleo... > B29C41/22 (Fabricación de objetos multicapas o multicolores)
  • SECCION C — QUIMICA; METALURGIA > COMPUESTOS MACROMOLECULARES ORGANICOS; SU PREPARACION... > PRODUCCION; PROCESOS GENERALES PARA FORMAR MEZCLAS;... > Recuperación o tratamiento de residuos (tratamientos... > C08J11/06 (sin reacción química)
  • SECCION B — TECNICAS INDUSTRIALES DIVERSAS; TRANSPORTES > PRODUCTOS ESTRATIFICADOS > PRODUCTOS ESTRATIFICADOS, es decir, HECHOS DE VARIAS... > Productos estratificados compuestos esencialmente... > B32B27/34 (teniendo poliamidas)
  • SECCION B — TECNICAS INDUSTRIALES DIVERSAS; TRANSPORTES > PULVERIZACION O ATOMIZACION EN GENERAL; APLICACION... > PROCEDIMIENTOS PARA APLICAR LIQUIDOS U OTRAS MATERIAS... > Procedimientos, distintos al "flocage", especialmente... > B05D7/22 (a superficies internas, p. ej. al interior de tubos)

PDF original: ES-2470378_T3.pdf

 

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Fragmento de la descripción:

Artïculos moldeados por rotaciïn preparados a partir de una mezcla de polvos de polietileno La presente invenciïn divulga un procedimiento para preparar artïculos moldeados por rotaciïn de mïltiples capas, en los que una de las capas se prepara a partir de una mezcla de polvos, y en los que uno de los polvos se prepara a partir de una composiciïn de polietileno y poliolefina funcionalizada.

El polietileno representa mïs del 80% de los polïmeros utilizados en el mercado del moldeado por rotaciïn. Esto es debido a la excepcional resistencia del polietileno a la degraciïn tïrmica durante el procesamiento, a la facilidad con que se tritura, a su buena fluidez, y a sus propiedades de impacto a baja temperatura.

El moldeado por rotaciïn se emplea en la fabricaciïn de productos de plïstico hueco simples y complejos. Puede utilizarse para moldear una diversidad de materiales, tales como polietileno, polipropileno, plicarbonato, poliamida o poli (cloruro de vinilo) (PVC) . El polietileno de baja densidad lineal se emplea preferiblemente como se divulga, por ejemplo, en "Some new results on rotational molding of metallocene polyethylenes", por D. Annechini, E. Takacs y J. Vlachopoulos, en ANTEC, vol. 1, 2001.

Los polietilenos preparados con un catalizador de Ziegler-Natta se emplean, en general, en el moldeado por rotaciïn, pero son deseables los polietilenos producidos con metaloceno, porque su distribuciïn molecular estrecha permite unas mejores propiedades de impacto y un tiempo de ciclo mïs corto en su procesamiento.

Los polietilenos producidos con metaloceno de la tïcnica anterior (vïase ANTEC, vol.1, 2001) tienen el inconveniente de un elevado encogimiento y combado y, en algunas aplicaciones, son muy blancos en su estado natural.

Las composiciones plastoelastomïricas, tales como las divulgadas en el documento US 5.457.159, tambiïn pueden utilizarse en el moldeado por rotaciïn, pero requieren unas complejas etapas de procesamiento de mezclado y vulcanizaciïn.

El documento US 6.124.400 divulga el uso para el moldeado por rotaciïn de aleaciones de polïmeros que contienen secuencias de poliolefina semicristalina con cadenas de diferentes microestructuras controladas preparadas en un procedimiento de polimerizaciïn “de una etapa” a patir de un ïnico monïmero. La polimerizaciïn de estas aleaciones de polïmeros requiere un complejo sistema catalizador, que comprende precursores de catalizadores organometïlicos, cocatalizadores formadores de cationes y agentes de reticulaciïn.

El documento de la tïcnica anterior EP-A-1422059 divulga un envase hueco de mïltiples capas preparado mediando moldeado por rotaciïn y que comprende a) una primera capa pareparada a partir de una composiciïn del 50% al 100% en peso de un polietileno o de un polipropileno o de una mezcla de ambos, o de una poliamida, y del 50% al 0% en peso de una poliolefina funcionalizada; y b) una segunda capa sobre cualquiera de los lados de la primera capa, preparada a partir de un material que es distinto de el de la primera capa; y c) opcionalmente una tercera capa, adyacente a la primera capa, preparada a partir de un material que es distinto de el de la primera capa, y que es similar o distinto de el de la segunda capa. Preferiblemente, se prepara mediante un procedimiento de una etapa basado en la diferencia entre el tamaïo de partïcula de las capas adyacentes.

El documento de la tïcnica anterior WO 2006/120188 divulga un artïculo de bicapa preparado mediante moldeado por rotaciïn y que comprende a) una capa interna preparada a partir de una composiciïn que comprende del 50% al 100% en peso de polietileno, y del 50% al 0% en peso de poliolefina funcionalizada, y b) una capa externa preparada a partir de un poliïter ïster o un poliïster saturado o un policarbonato o etileno-acetato de vinilo, en el que la adhesiïn entre las dos capas es proporcionada por la composiciïn de la capa interna.

Por tanto, se desea producir artïculos preparados con dos o mïs capas de material similar o distinto para mejorar las propiedades finales del producto terminado. Por ejemplo, puede ser deseable combinar las buenas propiedades de impacto y absorciïn de choque del poliïter ïster con las cualidades y contacto con alimentos aceptables del polietileno, tal como, por ejemplo, bajo coste y buen impacto a baja temperatura.

Un objetivo de la presente invenciïn es preparar artïculos moldeados por rotaciïn que tengan una buena adherencia entre las capas de materiales distintos.

Otro objetivo de la presente invenciïn es preparar artïculos moldeados por rotaciïn que tengan una buena pirorresistencia.

Otro objetivo de la presente invenciïn es preparar artïculos moldeados por rotaciïn que no tengan o tengan muy pocas burbujas de aire entre las capas de materiales distintos.

Otro objetivo de la presente invenciïn es preparar artïculos moldeados por rotaciïn que puedan pintarse.

Por consiguiente, la presente invenciïn describe un procedimiento segïn la reivindicaciïn 1.

Tambiïn incluye un artïculo moldeado por rotaciïn de mïltiples capas obtenido directamente mediante dicho procedimiento.

El espesor de cada capa puede variar entre 10% y 90% del espesor total de la pared.

En la presente invenciïn, los polvos tienen un tamaïo medio de partïcula de 100 a 1500 micrïmetros, preferiblemente de aproximadamente 300 micrïmetros, y los microgrïnulos tienen un tamaïo medio de partïcula de 200 a 1500 micrïmetros, preferiblemente de aproximadamente 500 micrïmetros.

La segunda resina b) en la mezcla de polvos o microgrïnulos de la capa A) es preferiblemente un homo- o copolïmero de etileno.

La mezcla de la capa A) se obtiene mezclando en seco de todos sus elementos constituyentes en forma de polvo o grïnulos.

Preferiblemente, la cantidad de poliolefina funcionalizada es del 2% al 20% en peso, basado en el peso de la composiciïn a) , y mïs preferiblemente es del 4% al 15% en peso. Preferiblemente, la poliolefina funcionalizada es un polietileno funcionalizado o un ionïmero.

Los polietilenos preparados con un catalizador de Ziegler-Natta o de metaloceno o con sistemas de catalizadores de metales de transiciïn tardïos se emplean generalmente en aplicaciones de moldeado por rotaciïn. El polietileno de baja densidad lineal se emplea preferiblemente tal como se describe, por ejemplo, en "Some new results on rotational molding of metallocene polyethylenes", por D. Annechini, E. Takacs y J. Vlachopoulos, en ANTEC, vol. 1, 2001.

En la capa A) , el polietileno (PE) se prepara preferiblemente con un sistema catalizador de Ziegler-Natta o basado en metaloceno o una de sus combinaciones.

El polietileno preferido segïn la presente invenciïn es un homo- o copolïmero de etileno producido con un catalizador que comprende un metaloceno sobre un soporte de sïlice/aluminoxano. Mïs preferiblemente, el componente de metaloceno es dicloruro de etilen-bis-tetrahidroindenilcirconio o dicloruro de bis- (nbutilciclopentadienil) circonio, o dicloruro de dimetilsililen-bis (2-metil-4-fenilindenil) ciruconio. El componente de metaloceno mïs preferido es el dicloruro de etilen-bis-tetrahidroindenilcirconio.

En esta descripciïn, el tïrmino copolïmero se refiere al producto de la polimerizaciïn de un monïmero y uno o mïs comonïmeros.

El ïndice de fusiïn de la resina de polietileno utilizada preferiblemente en la presente invenciïn generalmente se encuentra en el intervalo de 0, 1 a 50 dg/min, preferiblemente en el intervalo de 0, 2 a 20 dg/min, y lo mïs preferiblemente en el intervalo de 0, 5 a 15 dg/min. El ïndice de flujo en estado fundido MI2 se mide siguiendo el procedimiento de los ensayos estïndar ASTM D 1283 a una temperatura... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Un procedimiento para preparar un artïculo moldeado por rotaciïn de mïltiples capas, que comprende las etapas de:

A) suministrar una primera capa preparada a partir de una mezcla en polvo que comprende:

a) del 40% al 100% en peso basado en el peso de la capa A) de una primera composiciïn en polvo del 50% al 99, 9% en peso basado en el peso de la composiciïn a) de un homo- o copolïmero de etileno y α-olefinas o diolefinas, y del 0, 1% al 50% en peso basado en el peso de la composiciïn a) de una poliolefina funcionalizada, siendo dicha poliolefina funcionalizada una poliolefina injertada con un material que proporciona polaridad o reactividad, o un copolïmero de etileno/acetato de vinilo, un copolïmero de etileno/ïster acrïlico, un terpolïmero de etileno/ïster acrïlico/anhïdrido maleico o metacrilato de glicidilo, o un copolïmero de etileno/alcohol vinïlico, y preparïndose dicha composiciïn en polvo a) mediante extrusiïn; y

b) del 0% al 60% en peso basado en el peso de la capa A) de una segunda resina en forma de polvo preparada a partir de un homo- o copolïmero de etileno, siendo dicha segunda resina igual o diferente de la primera resina;

en el que el polvo de la resina b) se mezcla en seco con la composiciïn en polvo a) ;

B) suministrar una segunda capa, adyacente a la primera capa, preparada a partir de una poliamida, y en la que la adhesiïn a la primera capa es proporcionada por la composiciïn de dicha primera capa; y

C) suministrar capas adicionales opcionales;

en el que el homo- o copolïmero de etileno se prepara con un sistema catalizador de metaloceno.

2. El procedimiento de una cualquiera de las reivindicaciones 1 o 2, en el que la cantidad de poliolefina funcionalizada en la composiciïn a) de la capa A) es del 2% al 20% en peso basado en el peso de la composiciïn a) .

3. El procedimiento para preparar un un artïculo moldeado por rotaciïn de dos capas segïn una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, que comprende las etapas de:

a) proporcionar la composiciïn de polietileno para la capa A;

b) aumentar la temperatura mïxima del aire interno (PIAT) hasta una temperatura que es de 15 ïC a 50 ïC mayor que la temperatura de fusiïn de la composiciïn de la capa A, para fundir completamente dicha capa A;

c) aïadir la composiciïn para la capa B utilizando una caja de goteo;

d) aumentar la PIAT hasta una temperatura que es mayor que la temperatura de fusiïn de la composiciïn de la capa B, para fundir completamente dicha capa B;

e) enfriar con un pulverizado de agua o aire para solidificar las resinas;

f) retirar el artïculo moldeado por rotaciïn.

4. El uso de la composiciïn a) en la capa A en el procedimiento de una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, para aumentar la adhesiïn entre las capas A) y B) .

5. El uso de la composiciïn a) en la capa A en el procedimiento de una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, para aumentar la resistencia al fuego.

6. El uso de la composiciïn a) en la capa A en el procedimiento de una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, para reducir la velocidad de permeaciïn.

7. El uso de la composiciïn a) en la capa A en el procedimiento de una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, con la capa A) como capa externa, para aumentar la energïa superficial y la capacidad de poder pintarse del artïculo moldeado por rotaciïn.

8. El uso de la composiciïn a) en la capa A en el procedimiento de una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, para producir artïculos que resistan el ensayo de ciclo de alta temperatura que cumple los requisitos para el combustible de alta temperatura descritos en la publicaciïn de Ticona (Munich, noviembre 2005: Tank tech Conference, Fïrtenfeldbruck) .

9. El uso de artïculos moldeados por rotaciïn de mïltiples capas reciclados triturados como resina b) en la capa A en el procedimiento de la reivindicaciïn 1.

10. El uso de artïculos moldeados por rotaciïn de mïltiples capas reciclados triturados para ser extrusionados con la parte a) de la capa A para constituir una capa a) modificada en el procedimiento de la reivindicaciïn 1.