Estructura polimérica multicapa.

Una estructura multicapa que comprende al menos un par (L1-L2) de capas adyacentes

(L1) y (L2), en la que:

• la capa (L1) comprende al menos una composición polimérica (C1) que comprende: (i) al menos una poliamida semiaromática y (ii) al menos un modificador de impactos (I1);

• la capa (L2) comprende al menos una composición polimérica (C2) que comprende: (i) al menos una poliolefina no funcionalizada (PO2) y (ii) al menos una poliolefina funcionalizada (FPO2).

Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/EP2007/053634.

Solicitante: Solvay Specialty Polymers USA, LLC.

Nacionalidad solicitante: Estados Unidos de América.

Dirección: 4500 McGinnis Ferry Road Alpharetta, GA 30005 ESTADOS UNIDOS DE AMERICA.

Inventor/es: WARKOSKI,Gregory, De Canniere,Jean, DOTY,JAMES K, LIU,ALICE WEIMIN.

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 > PRODUCTOS ESTRATIFICADOS > PRODUCTOS ESTRATIFICADOS, es decir, HECHOS DE VARIAS... > Productos estratificados compuestos esencialmente... > B32B27/34 (teniendo poliamidas)

PDF original: ES-2453943_T3.pdf

 

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Fragmento de la descripción:

Estructura polimérica multicapa.

Referencia cruzada a aplicaciones relacionadas. La presente solicitud reivindica el beneficio de la solicitud de EE.UU. nº 60/792.631, presentada el 18 de abril de 2006, estando incorporado a la presente memoria su contenido completo mediante referencia.

La presente invención está dirigida a una estructura polimérica multicapa mejorada, a un proceso para la fabricación de dicha estructura polimérica, a un artículo conformado que comprende dicha estructura polimérica y a un proceso para la fabricación de dicho artículo conformado.

Las poliolefinas como polímeros basados en etileno son materiales termoplásticos relativamente baratos que muestran buenas propiedades mecánicas, estabilidad dimensional y procesabilidad. No obstante, dichos materiales se caracterizan por malas propiedades de barrera frente a diferentes tipos de compuestos químicos (por ejemplo, hidrocarburos, combustibles, gases como oxígeno y vapores como vapor de agua) . Esto los hace inadecuados para ciertas aplicaciones como, por ejemplo, tanques de combustible, tuberías de combustible de automóviles, envases de alimentos, conductos de aire limpio, etc.

Las soluciones de la técnica anterior que pretenden limitar, al menos en cierta medida, este problema consisten en construcciones muy complejas de cinco o seis capas que incorporan una capa de barrera de poli (etileno-alcohol vinílico) o poliamida alifática en una estructura basada en poliolefina multicapa (por ejemplo polietileno) .

Sin embargo, para ciertas aplicaciones exigentes, sigue habiendo la necesidad de nuevas estructuras basadas en poliolefina multicapa que tengan un nivel de rendimiento mejorado en comparación con las estructuras de la técnica anterior anteriormente mencionadas. Principalmente, existe la necesidad de estructuras basadas en poliolefina multicapa mejoradas que tengan un mejor comportamiento de barrera, mayor estabilidad dimensional, menor tendencia a la deslaminación, mayor resistencia mecánica, mayor estabilidad química y persistencia mejorada del rendimiento global con el envejecimiento. Además, sería altamente deseable que dichas estructuras basadas en poliolefina multicapa mejoradas fueran más económicas que las estructuras de la técnica anterior.

De hecho, los procesos de coextrusión o comoldeo por soplado de cinco o seis capas requeridos para conseguir las estructuras basadas en poliolefina multicapa de la técnica anterior anteriormente mencionadas pueden ser de bastante coste económico. Además, los procesos de coextrusión o comoldeo por soplado de cinco o seis capas que usan poli (etileno-alcohol vinílico) como capa de barrera son sospechosos de procedimientos de purgado y limpieza extensos debido a la degradación de dicho polímero con el tiempo. Esto da como resultado un coste adicional mayor. Los procesos similares con poliamida alifática son relativamente más estables, pero la estructura final de cinco o seis capas es generalmente inadecuada para aplicaciones de barrera de alta exigencia.

Sería deseable también que las estructuras basadas en poliolefina multicapa mejoradas anteriormente mencionadas fueran obtenibles mediante procesos más atractivos que los procesos de fabricación de la técnica anterior, que comprenden recubrimiento, recubrimiento por extrusión y/o laminación adhesiva. En particular, dichos procesos deberían ser más adecuados que los procesos de la técnica anterior, principalmente para la fabricación de artículos conformados multicapa tan complejos y/o diversificados como película multicapa en forma plana y/o en forma de conducción (por ejemplo, tuberías o mangueras de combustible de automóviles, tuberías de vapor, conducciones de intercambio de calor) y cuerpos huecos multicapa, especialmente aquellos que tienen una configuración transversal muy compleja como los tanques de combustible.

Aunque es cierto que algunas estructuras basadas en poliolefina multicapa de la técnica anterior se han fabricado ya por coextrusión, la viabilidad de dichos procesos en el caso de nuevas estructuras multicapa que comprenden polímeros diferentes de los ya usados en la materia es altamente impredecible.

Esto es debido al hecho de que, hablando en general, el éxito de cualquier proceso de coextrusión depende no solo del diseño de la boquilla y del modo cómo se juntan las fusiones individualmente extrudidas, sino también de la elección de los polímeros que forman las diversas capas de la estructura multicapa.

Además, unos parámetros de coextrusión inadecuados y/o una selección inadecuada de las capas de polímero daba como resultado diversos problemas, incluyendo por ejemplo deslaminación debida a una adhesión débil entre capas, degradación parcial de la capa de poliolefina, especialmente a alta temperatura, baja estabilidad dimensional de la estructura multicapa a la salida de la boquilla debido a una resistencia en estado fundido insuficiente de la poliolefina, especialmente a alta temperatura, una calidad de superficie inaceptable y condiciones operativas inestables y/o mal reproducibles.

La presente invención pretende satisfacer la mayoría, o todas, las necesidades anteriormente descritas y superar la mayoría, o todos los problemas anteriormente descritos.

Descripción de los dibujos Figura 1. Boquilla cilíndrica de coextrusión modular

Figura 2. Disposición del dispositivo de coextrusión Figure 3. Zonas de temperatura de la boquilla

Descripción de la invención La presente invención está dirigida a una estructura multicapa que comprende al menos un par (L1-L2) de capas adyacentes (L1) y (L2) , en la que:

-la capa (L1) comprende al menos una composición polimérica (C1) que comprende: (i) al menos una poliamida semiaromática y (ii) al menos un modificador de impactos (I1) ;

- la capa (L2) comprende al menos una composición polimérica (C2) que comprende: (i) al menos una poliolefina no funcionalizada (PO2) y (ii) al menos una poliolefina funcionalizada (FPO2) , comprendiendo dicha poliolefina funcionalizada grupos funcionales elegidos de grupos carboxílicos, sus ésteres, sus anhídridos y sus sales.

La estructura multicapa La estructura multicapa inventada comprende al menos un par (L1-L2) de capas adyacentes (L1) y (L2) . En algunas de sus realizaciones, la estructura multicapa comprende más de dos capas. Los ejemplos de estructuras multicapa que comprenden más de dos capas incluyen estructuras multicapa que comprenden no más de un par (L1-L2) y al menos una capa adicional, en particular estructuras tricapa y tetracapa en que la capa o capas adicionales pueden ser la capa más interna y/o la capa más externa.

La estructura multicapa inventada es ventajosamente un cuerpo hueco o una parte del mismo. Cuando la estructura multicapa es un cuerpo hueco o una parte del mismo, la capa (L1) puede estar más interna o más externa que la capa (L2) . Preferiblemente, la capa (L1) está más interna que la capa (L2) .

Las expresiones “más interna” y “más externa” hacen referencia a la posición relativa de una capa respecto a otra dentro de la estructura multicapa cuando dicha estructura multicapa es un cuerpo hueco o una parte del mismo. Una capa comprendida en la estructura multicapa es “más interna” que otra cuando la primera está en o más cerca del interior de la estructura multicapa, estando definido el interior de la estructura multicapa, con los fines de la presente invención, como el lado orientado directamente a la región del espacio que está parcial o completamente encerrada por el cuerpo hueco; una capa comprendida en la estructura multicapa del cuerpo hueco está “más externa” que otra cuando la primera está en o más cerca del exterior de la... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Una estructura multicapa que comprende al menos un par (L1-L2) de capas adyacentes (L1) y (L2) , en la que:

■ la capa (L1) comprende al menos una composición polimérica (C1) que comprende: (i) al menos una poliamida semiaromática y (ii) al menos un modificador de impactos (I1) ;

■ la capa (L2) comprende al menos una composición polimérica (C2) que comprende: (i) al menos una poliolefina no funcionalizada (PO2) y (ii) al menos una poliolefina funcionalizada (FPO2) .

2. La estructura multicapa según la reivindicación 1, caracterizada porque las capas (L1) y (L2) son las únicas capas.

3. La estructura multicapa según la reivindicación 1 o 2, caracterizada porque es un cuerpo hueco o una parte del mismo y porque la capa (L1) es más interna que la capa (L2) .

4. La estructura multicapa según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 2, caracterizada porque la poliamida semiaromática es una PMXDA.

5. La estructura multicapa según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 2, caracterizada porque la poliamida semiaromática es una poliftalamida.

6. La estructura multicapa según una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque el modificador de impactos (I1) es una poliolefina funcionalizada (FPO1) que comprende grupos funcionales elegidos de grupos carboxílicos, sus ésteres, sus anhídridos y sus sales.

7. La estructura multicapa según la reivindicación 6, caracterizada porque la poliolefina funcionalizada (FPO1) se obtiene mediante el injerto de al menos un agente de injerto (G1) en una poliolefina no funcionalizada (PO1') .

8. La estructura multicapa según la reivindicación 7, caracterizada porque la poliolefina no funcionalizada (PO1') es un copolímero de etileno con al menos una α-olefina.

9. La estructura multicapa según la reivindicación 6, caracterizada porque la poliolefina funcionalizada (FPO1) se obtiene mediante el injerto de anhídrido maleico en un copolímero de etileno con una α-olefina seleccionada entre propileno y octeno, siendo el peso del anhídrido maleico injertado al peso del copolímero de al menos 0, 1 %.

10. La estructura multicapa según una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque la poliolefina funcionalizada (FPO2) comprende grupos funcionales elegidos de grupos carboxílicos, sus ésteres, sus anhídridos y sus sales.

11. La estructura multicapa según una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque la composición polimérica (C1) comprende adicionalmente un relleno conductor eléctrico.

12. Un proceso para la fabricación de la estructura multicapa según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 11, que comprende coextrudir o comoldear por soplado (j) la composición polimérica (C1) , (jj) la composición polimérica (C2) , para obtener el par (L1-L2) de capas adyacentes (L1) y (L2) .

13. Un artículo conformado que comprende la estructura multicapa según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a

11.

14. El artículo conformado según la reivindicación 13, caracterizado porque es un cuerpo hueco elegido del grupo de cañerías, mangueras, tubos, recipientes, tanques de combustible y botellas.

15. Un proceso para fabricar el artículo conformado según una cualquiera de las reivindicaciones 13 y 14, que comprende coextrudir o comoldear por soplado las composiciones poliméricas (C1) y (C2) .