Fibra soplada en fusión.

Fibra soplada en fusión que tiene un diámetro medio no mayor de 5,0 μm, comprendiendo dicha fibra por lo menos un 85% en peso de un copolímero de propileno, en donde dicho copolímero de propileno es el único polímero de la fibra soplada en fusión,

y en donde además

(a) dicha fibra soplada en fusión y/o dicho copolímero de propileno tiene/tienen un índice de fluidez MFR2 (230ºC), medido de acuerdo con la ISO 1133, de por lo menos 200 g/10 min,

(b) dicho copolímero de propileno tiene un contenido de comonómeros de entre un 0,5 y un 5,5% en peso, los comonómeros son etileno y/o por lo menos una α-olefina seleccionada del grupo compuesto por 1-buteno, 1- penteno, 1-hexeno, 1-hepteno, y 1-octeno,

(c) el copolímero de propileno tiene regiodefectos no mayores que el 0,1% molar determinado mediante espectroscopia de 13C, y

(d) dicha fibra soplada en fusión y/o dicho copolímero de propileno cumple(n) la ecuación (1)**Fórmula**

en donde

Tm [ºC] es la temperatura de fusión [dada en ºC] de dicha fibra soplada en fusión y/o de dicho copolímero de propileno, medida de acuerdo con la ISO 11357-3,

C2 [%peso] es la cantidad [dada en porcentaje en peso] de comonómeros dentro de dicha fibra soplada en fusión y/o dentro de dicho copolímero de propileno, determinada con espectroscopia infrarroja con transformada de Fourier (FTIR).

Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/EP2011/050676.

Solicitante: BOREALIS AG.

Nacionalidad solicitante: Austria.

Dirección: IZD Tower Wagramerstrasse 17-19 1220 Vienna AUSTRIA.

Inventor/es: BROEDERS, BERT, ACKERMANS, NINA, FIEBIG,JOACHIM, VAN PARIDON,HENK, SARS,WILHELMUS HENRICUS ADOLF.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • SECCION C — QUIMICA; METALURGIA > COMPUESTOS MACROMOLECULARES ORGANICOS; SU PREPARACION... > COMPUESTOS MACROMOLECULARES OBTENIDOS POR REACCIONES... > Copolímeros de hidrocarburos alifáticos insaturados... > C08F210/06 (Propeno)
  • SECCION D — TEXTILES; PAPEL > FIBRAS O HILOS NATURALES O FABRICADOS POR EL HOMBRE;... > PARTE QUIMICA DE LA FABRICACION DE FILAMENTOS, HILOS,... > Filamentos o similares, fabricados por el hombre,... > D01F6/30 (que llevan olefinas como constituyente mayoritario)
  • SECCION D — TEXTILES; PAPEL > FIBRAS O HILOS NATURALES O FABRICADOS POR EL HOMBRE;... > PROCEDIMIENTOS O APARATOS MECANICOS PARA LA FABRICACION... > Formación de filamentos, hilos o similares > D01D5/098 (con estirado simultáneo)
  • SECCION D — TEXTILES; PAPEL > TRENZADO; FABRICACION DEL ENCAJE; TRICOTADO; PASAMANERIA;... > FABRICACION DE TEJIDOS TEXTILES, p. ej. A PARTIR... > No tejidos formados únicamente o principalmente... > D04H1/56 (en asociación con la formación de la fibra, p. ej. siguiendo inmediatamente la extrusión de las fibras en hebra)

PDF original: ES-2474090_T3.pdf

 

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Fragmento de la descripción:

Fibra soplada en fusiïn [0001] La presente invenciïn se refiere a un nuevo elemento laminar soplado en fusiïn, basado en fibras sopladas en fusiïn que comprenden un copolïmero de propileno, y se refiere tambiïn a artïculos realizados a partir de dicho elemento laminar.

Un elemento laminar soplado en fusiïn, que es una estructura no tejida compuesta por fibras sopladas en fusiïn,

se realiza tïpicamente en un proceso de una sola etapa en el cual aire a gran velocidad sopla una resina termoplïstica fundida proveniente de la boquilla de una matriz de extrusiïn sobre un transportador o entramado de recogida para formar el elemento laminar autounible de fibras finas. Aunque se pueden utilizar muchos tipos de polïmeros para fibras y gïneros soplados en fusiïn, el polipropileno es uno de los polïmeros usados mïs comïnmente. Normalmente, para la fabricaciïn de fibras y elementos laminares soplados en fusiïn, se usan homopolïmeros de polipropileno de muy baja viscosidad. No obstante, dichos polïmeros adolecen de una resistencia mecïnica limitada. Para superar este problema se producen gïneros unidos con hilatura. Las fibras de polipropileno de los gïneros unidos con hilatura son mucho mïs gruesas en comparaciïn con fibras sopladas en fusiïn y, por lo tanto, el peso total de un gïnero unido con hilatura es mucho mayor en comparaciïn con un elemento laminar soplado en fusiïn. Otro rasgo caracterizador y diferenciador de los elementos laminares soplados en fusiïn es sus propiedades excelentes de barrera contra el agua y de filtraciïn, que no se pueden alcanzar con gïneros unidos con hilatura.

De este modo, el objetivo de la presente invenciïn es proporcionar una fibra y/o un elemento laminar no tejido con excelente resistencia mecïnica, en particular excelente resistencia mecïnica en tïrminos de alargamiento de rotura, sin perder otras propiedades esenciales, tales como unas excelentes propiedades de barrera y unos pesos reducidos,

del elemento laminar.

El hallazgo de la presente invenciïn es la provisiïn de un elemento laminar y/o fibra soplados en fusiïn, basados en un copolïmero de propileno con un contenido de comonïmeros que no supera el 5, 5% en peso.

Asï, la presente invenciïn se refiere a una fibra soplada en fusiïn que tiene un diïmetro medio no mayor de 5, 0 μm, preferentemente por debajo de 5, 0 μm, comprendiendo dicha fibra por lo menos un 85% en peso de un copolïmero de propileno, en donde

(a) dicha fibra soplada en fusiïn y/o dicho copolïmero de propileno tiene/tienen un ïndice de fluidez MFR2 (230ïC) , 35 medido de acuerdo con la ISO 1133, de por lo menos 200 g/10 min,

(b) dicho copolïmero de propileno tiene un contenido de comonïmeros de entre un 0, 5 y un 5, 5% en peso, los comonïmeros son etileno y/o por lo menos una !-olefina seleccionada del grupo compuesto por 1-buteno, 1penteno, 1-hexeno, 1-hepteno, y 1-octeno,

(c) el copolïmero de propileno tiene regiodefectos <2, 1> no mayores que el 0, 1% molar determinado mediante 40 espectroscopia de 13C, y

(d) dicha fibra soplada en fusiïn y/o dicho copolïmero de propileno cumple (n) la ecuaciïn (1)

Tm[ïC] C2[%peso]∀5, 25

∃ 160# (1)

[ïC] [%peso]

en donde 45 Tm [ïC] es la temperatura de fusiïn [dada en ïC] de dicha fibra soplada en fusiïn y/o de dicho copolïmero de propileno, medida de acuerdo con la ISO 11357-3,

C2 [%peso] es la cantidad [dada en porcentaje en peso] de comonïmeros, preferentemente de etileno, dentro de dicha fibra soplada en fusiïn y/o dentro de dicho copolïmero de propileno, preferentemente dentro de 50 dicho copolïmero de propileno, determinada con espectroscopia infrarroja con transformada de Fourier

(FTIR) .

Sorprendentemente, se ha observado que dicha fibra soplada en fusiïn y/o el elemento laminar realizado a partir de la misma tiene/tienen una resistencia mecïnica mucho mejor, en particular resistencia mecïnica en tïrminos de 55 alargamiento de rotura, en comparaciïn con fibras sopladas en fusiïn y elementos laminares conocidos, respectivamente (vïanse las figuras 1 a 4) . El mejor rendimiento se acentïa particularmente en caso de que las propiedades mecïnicas se midan despuïs de un proceso de envejecimiento de una semana.

A continuaciïn se definen mïs detalladamente las fibras sopladas en fusiïn de acuerdo con la presente 60 invenciïn.

Un requisito esencial es que la fibra de la invenciïn sea una fibra soplada en fusiïn. Las fibras sopladas en fusiïn difieren esencialmente con respecto a otras fibras, en particular con respecto a aquellas producidas mediante EP 2529044

tïcnica de uniïn con hilatura. En el proceso de soplado en fusiïn, una corriente de gas de alta velocidad incide sobre la corriente de polïmero fundido a medida que el polïmero se extruye desde pequeïos capilares en la matriz de soplado en fusiïn y reduce rïpidamente el filamento polimïrico desde un diïmetro de aproximadamente 500 μm en los capilares hasta diïmetros por debajo de 5, 0 μm, por ejemplo hasta diïmetros por debajo de 3, 0 μm. Esto se corresponde con una reducciïn de 500 veces el diïmetro de la fibra y 2.500.000 veces el ïrea de secciïn transversal. El proceso se produce en aproximadamente 200 microsegundos durante una distancia de unos pocos centïmetros. Esto equivale a 6 veces mïs ïrea superficial y 36 veces mïs fibra en un elemento laminar soplado en fusiïn de entre 1 y 3 μm en comparaciïn con un elemento laminar equivalente de fibras producido mediante una tïcnica de cardado o uniïn con hilatura. De este modo, la ventaja principal del proceso de soplado en fusiïn es que se pueden elaborar fibras muy finas y elementos laminares soplados en fusiïn muy ligeros con una uniformidad excelente. El resultado es un elemento laminar soplado en fusiïn, suave, con excelentes propiedades de barrera, lo cual significa caracterïsticas eficaces de filtraciïn y resistencia a la penetraciïn por parte de lïquidos acuosos. En otras palabras, el proceso que presenta “soplado en fusiïn” diferencia fibras producidas de esta manera con respecto a fibras producidas mediante una tecnologïa diferente. De forma mïs precisa, las “fibras sopladas en fusiïn” son muy delgadas con diïmetros que no se alcanzan con otros procesos para fibras. Ademïs, los elementos laminares realizados a partir de dichas fibras sopladas en fusiïn son mïs suaves y tienen un peso menor en comparaciïn con elementos laminares del mismo grosor aunque producidos mediante otras tecnologïas, como el proceso de uniïn con hilatura.

Por consiguiente, la fibra soplada en fusiïn segïn la presente invenciïn tiene un diïmetro (medio) medido no mayor que 5, 0 μm, tal como por debajo de 5, 0 μm, preferentemente no mayor que 3, 0 μm. Se valora en particular que el diïmetro (medio) de la fibra soplada en fusiïn se sitïe en el intervalo de entre 0, 1 y 5, 0 μm, tal como entre 0, 1 y por debajo de 5, 0 μm, mïs preferentemente en el intervalo de entre 0, 5 y 4, 9 μm, aïn mïs preferentemente en el intervalo de entre 0, 5 y 3, 0 μm, tal como entre 1, 0 y 3, 0 μm.

Otro requisito de la presente invenciïn es que la fibra soplada en fusiïn comprenda por lo menos un 85% en peso, mïs preferentemente por lo menos un 90% en peso, tal como por lo menos un 95% en peso, del copolïmero de propileno. Por consiguiente, se valora en particular que la fibra soplada en fusiïn pueda comprender, ademïs del copolïmero de propileno, aditivos tïpicos, como antioxidantes, estabilizadores, sustancias de carga, colorantes, agentes nucleantes y agentes de desmoldeo. Los antioxidantes primarios y secundarios incluyen, por ejemplo, fenoles impedidos, aminas... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Fibra soplada en fusiïn que tiene un diïmetro medio no mayor de 5, 0 μm, comprendiendo dicha fibra por lo menos un 85% en peso de un copolïmero de propileno, en donde dicho copolïmero de propileno es el ïnico polïmero de la fibra soplada en fusiïn, y en donde ademïs

(a) dicha fibra soplada en fusiïn y/o dicho copolïmero de propileno tiene/tienen un ïndice de fluidez MFR2 (230ïC) , medido de acuerdo con la ISO 1133, de por lo menos 200 g/10 min,

(b) dicho copolïmero de propileno tiene un contenido de comonïmeros de entre un 0, 5 y un 5, 5% en peso, los comonïmeros son etileno y/o por lo menos una !-olefina seleccionada del grupo compuesto por 1-buteno, 1penteno, 1-hexeno, 1-hepteno, y 1-octeno,

(c) el copolïmero de propileno tiene regiodefectos <2, 1> no mayores que el 0, 1% molar determinado mediante espectroscopia de 13C, y 15 (d) dicha fibra soplada en fusiïn y/o dicho copolïmero de propileno cumple (n) la ecuaciïn (1)

Tm[ïC] C2[%peso]∀5, 25

∃ 160# (1)

[ïC] [%peso]

en donde Tm [ïC] es la temperatura de fusiïn [dada en ïC] de dicha fibra soplada en fusiïn y/o de dicho copolïmero de propileno, medida de acuerdo con la ISO 11357-3, C2 [%peso] es la cantidad [dada en porcentaje en peso] de comonïmeros dentro de dicha fibra soplada en fusiïn y/o dentro de dicho copolïmero de propileno, determinada con espectroscopia infrarroja con transformada de Fourier (FTIR) .

2. Fibra soplada en fusiïn segïn la reivindicaciïn 1, en la que dicho copolïmero de propileno y/o dicha fibra soplada en fusiïn tiene una temperatura de fusiïn de por lo menos 140ïC.

3. Fibra soplada en fusiïn segïn una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en la que la isotacticidad de las 30 pentadas del copolïmero de propileno es mayor que el 95% molar, determinada con espectroscopia de 13C NRM.

4. Fibra soplada en fusiïn segïn una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en la que el copolïmero de propileno tiene una distribuciïn de pesos moleculares (Mw/Mn) de entre 2, 0 y 6, 0.

5. Fibra soplada en fusiïn segïn una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en la que el copolïmero de propileno se ha sometido a viscorreducciïn con una relaciïn de viscorreducciïn [MFR2 (230ïC) final/MFR2 (230ïC) inicial] de entre 5, 0 y 100, 0, en donde “MFR2 (230ïC) inicial” es el MFR2 (230ïC) del copolïmero de propileno antes de la viscorreducciïn y “MFR2 (230ïC) final” es el MFR2 (230ïC) del copolïmero de propileno (R-PP) despuïs de la viscorreducciïn.

6. Fibra soplada en fusiïn segïn una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en la que la fibra soplada en fusiïn y/o el copolïmero de propileno cumple (n) la ecuaciïn (2)

TM[MPa] C2[%peso]∀145

∃ 1.200# (2)

[MPa] [%peso]

en donde TM [MPa] es el mïdulo de tracciïn [dado en MPa] de dicha fibra soplada en fusiïn y/o de dicho copolïmero de propileno, medido de acuerdo con la IS.

52. 3 usando una muestra moldeada por inyecciïn segïn se 50 describe en la EN ISO 1873-2 (forma de hueso de perro, 4 mm de grosor) , C2 [%peso] es la cantidad [dada en porcentaje en peso] de comonïmeros, dentro de dicha fibra soplada en fusiïn y/o dentro de dicho copolïmero de propileno, determinada con espectroscopia infrarroja con transformada de Fourier (FTIR) .

7. Fibra soplada en fusiïn segïn una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en la que la fibra soplada en fusiïn y/o el copolïmero de propileno tiene/tienen un mïdulo de tracciïn, medido de acuerdo con la IS.

52. 3 usando una muestra moldeada por inyecciïn segïn se describe en la EN ISO 1873-2 (forma de hueso de perro, grosor de 4 mm) , de por lo menos 850 MPa.

8. Fibra soplada en fusiïn segïn una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en la que la fibra soplada en fusiïn se ha enfriado mediante templado con agua.

EP 2529044

9. Elemento laminar soplado en fusiïn que comprende fibras sopladas en fusiïn segïn una cualquiera de las reivindicaciones anteriores.

10. Elemento laminar soplado en fusiïn segïn la reivindicaciïn 9, en el que el elemento laminar soplado en fusiïn tiene una resistencia a la tracciïn (a) de por lo menos 35 N, medida 1 h despuïs de la producciïn del elemento laminar soplado en fusiïn segïn la IS.

52. 1 sobre muestras rectangulares cortadas a partir del elemento laminar con una anchura de 50 mm y una longitud de 140 mm a una temperatura de +23 ï 2ïC y una velocidad de prueba de 100 mm/min y/o (b) de por lo menos 36 N, medida 168 h despuïs de la producciïn del elemento laminar soplado en fusiïn segïn la IS.

52. 1 sobre muestras rectangulares cortadas a partir del elemento laminar con una anchura de 50 mm y una longitud de 140 mm a una temperatura de +23 ï 2ïC y una velocidad de prueba de 100

mm/min.

11. Artïculo que comprende una fibra soplada en fusiïn segïn una cualquiera de las reivindicaciones anteriores 1 a 8 y/o un elemento laminar soplado en fusiïn segïn la reivindicaciïn 9 ï 10, seleccionïndose dicho artïculo del grupo compuesto por medios de filtraciïn, païales, compresas sanitarias, salva-slips, productos contra incontinencia para adultos, prendas de protecciïn, campos quirïrgicos, batas quirïrgicas, y ropa quirïrgica.

12. Artïculo segïn la reivindicaciïn 11, en el que el artïculo comprende adicionalmente un gïnero unido con hilatura.

13. Proceso para la preparaciïn de un elemento laminar soplado en fusiïn segïn una cualquiera de las

reivindicaciones 9 ï 10, en el que un copolïmero de propileno segïn se define en una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8 se ha soplado en fusiïn usando una planta de soplado en fusiïn que tiene una matriz con agujeros de un diïmetro de entre 0, 3 y 0, 5 mm y entre 10 y 16 agujeros por cm.

EP 2529044

EP 2529044