METODO DE FABRICACION DE UN MATERIAL ESTRATIFICADO DE CINTAS POLIMERAS, ASI COMO MATERIAL ESTRATIFICADO Y SU USO.

Un método de fabricación de un material estratificado con cintas polímeras dispuestas unidireccionalmente,

del tipo de núcleo y vaina, en el que el material del núcleo tiene una temperatura de ebullición más alta que el material de la vaina; el método comprende las etapas de:

i) pretensado de las cintas polímeras,

ii) posicionamiento de las cintas polímeras, y

iii) consolidación de las cintas polímeras para obtener el material estratificado,

caracterizado en que el posicionamiento se lleva a cabo en dos, tres, cuatro o más planos, que las cintas polímeras se disponen en cada plano en una relación yuxtapuesta, paralela, y que las cintas polímeras de cada capa se compensan entre sí

Método de fabricación de un material estratificado de cintas polímeras, así como material estratificado y su uso.

La presente invención se refiere a un método de fabricación de un material estratificado con cintas polímeras, así como de un material estratificado formado con cintas polímeras dispuestas unidireccionalmente. La presente invención se refiere además a un panel formado con materiales estratificados individuales, en el que los materiales estratificados se fabrican con cintas polímeras dispuestas unidireccionalmente. La presente invención se refiere además al uso de un panel tal.

La patente de EE.UU. Nº 5.578.370 se refiere a un material compuesto termoplástico que comprende una base de un polímero termoplástico orientado molecularmente que tiene dos caras, de las que al menos una se reviste con una capa polímera superficial termoplástica. Esta capa polímera superficial está pegada a la base de polímero mediante dispersión molecular, en la que la capa polímera superficial tiene una temperatura de ablandamiento inferior que la de la base de polímero. Un ejemplo de la base de polímero es el polipropileno, en la que ambas caras se han revestido con una capa superficial de un copolímero de etileno-polipropileno, en la que el enlace molecular entre la capa superficial y la base de polímero se hace aplicando calor con el fin de debilitar las capas superficiales. Después de enfriamiento, luego la película de material compuesto así fabricada se corta en tiras para formar una cinta, consistiendo cada cinta en una base central o núcleo de polipropileno que tiene pegada en cada cara de la misma una capa superficial del copolímero de etileno-polipropileno, en el que luego la cinta formada de ese modo se estira con una relación de estiramiento del orden de 20:1 con el fin de efectuar una orientación molecular del polipropileno y aumentar la resistencia de la propia cinta. Esto se describe en la introducción de la reivindicación 1.

De la solicitud de patente europea EP-1277573 A1 se sabe que una cinta o hilo multicapa de poliolefina estirada monoaxialmente del tipo AB o ABA consiste sustancialmente en una capa central (B) de una poliolefina seleccionada de polietileno y polipropileno, y otras una o dos capas (A) de una poliolefina de la misma clase que el material de la capa central B. La cinta o hilo obtenido de ese modo se puede usar para fabricar un tejido, siendo el material posteriormente tratado con calor y prensado. Este tratamiento con calor provoca que las fibras individuales se suelden entre sí, a consecuencia de lo cual se garantiza la integridad estructural del tejido. Un tejido tal se puede usar, por ejemplo, como refuerzo en artículos sometidos a alta presión, tales como las tuberías que se usan en la producción de petróleo. Otras aplicaciones adecuadas son, por ejemplo, la industria de automoción o la industria de la aviación, en las que las fibras de vidrio usadas originalmente se sustituyen por el tejido fabricado de ese modo. Sin embargo, los materiales obtenidos, tales como los tejidos, se construirán con hilos o cintas dispuestos en ángulos rectos entre sí con el fin de obtener unas propiedades de resistencia idénticas tanto en la dirección x como en la dirección y.

El objeto de la presente invención es fabricar un material estratificado con cintas polímeras, en que se obtiene un material estratificado que tiene unas propiedades de resistencia específicas.

Otro objeto de la presente invención es fabricar un panel formado con materiales estratificados individuales, panel que tiene unas características de resistencia y peso específicos.

Todavía otro objeto de la presente invención es proporcionar un uso especial de un panel tal, en el que las propiedades de una resistencia alta juegan una parte importante.

El método según se refiere en la introducción se define en la reivindicación 1.

Uno o más de los objetos mencionados anteriormente se consiguen usando un método tal.

En una realización especial, el material del núcleo y el material de la vaina se fabrican preferiblemente con el mismo polímero, siendo dicho material de la vaina en particular un copolímero y siendo el material del núcleo en particular un homopolímero estirado.

La etapa de pretensado indica tensar inicialmente las cintas polímeras, sustancialmente para obtener cintas polímeras en una configuración alineada. La etapa de consolidación indica el pegado de las cintas polímeras fundiendo el material de la vaina por medio de un aumento de la temperatura, en que, posiblemente aplicando un aumento de presión, las cintas polímeras se adhieren entre sí. Como ejemplos de medios para la aplicación se pueden mencionar prensas de rodillos de presión, de calandria o transportadora de doble cara.

En una realización especial del presente método, el posicionamiento se lleva a cabo en una máquina tejedora, siendo usadas las cintas polímeras como hilos de urdimbre y siendo usado como hilo de trama un hilo de ligado que tiene un espesor y un peso inferiores que los de las cintas polímeras.

En otra realización preferida, es posible por otra parte llevar a cabo dicha etapa de posicionamiento ii) en una máquina tejedora.

El hilo de ligado que se usa para este propósito tiene en particular una temperatura de fusión menor o igual que la temperatura de fusión del material de la vaina de las cintas polímeras.

Según otra realización, preferiblemente el posicionamiento se lleva a cabo disponiendo las cintas polímeras paralelas entre sí y poniendo las cintas polímeras dispuestas de ese modo en contacto con una capa de un sustrato, después de lo cual las cintas polímeras dispuestas de ese modo en la capa de sustrato se consolidan como un conjunto con el propósito de pegar la capa de sustrato al material de la vaina de las cintas polímeras.

La capa de sustrato que se usa se fabrica preferiblemente con un polímero que se pega a las cintas polímeras, siendo seleccionada dicha capa de sustrato en particular del grupo consistente en películas, láminas, telas de cañamazo ligero y no tejidos.

En una realización especial, es preferible por otra parte que el posicionamiento se lleve a cabo disponiendo las cintas polímeras en una relación yuxtapuesta en paralelo, quedando cada cinta polímera en contacto con la cinta que se posiciona adyacente a la misma.

En una realización especial, el posicionamiento también se puede llevar a cabo disponiendo las cintas polímeras paralelas entre sí, teniendo cada cinta polímera un solapamiento con la cinta polímera que se posiciona adyacente a la misma. Una construcción tal se puede indicar como "modelo de teja plana".

Se debe comprender que el posicionamiento no se limita a un número específico de capas, y que se pueden apilar tres, cuatro o más planos en un "modelo de fábrica de ladrillo" en el que las cintas polímeras de cada capa se compensan entre sí a fin de proporcionar una construcción robusta.

Unos experimentos adicionales llevados a cabo mediante la presente solicitud han mostrado en particular que el posicionamiento se lleva a cabo disponiendo las cintas polímeras en una relación yuxtapuesta paralela, espaciada separadamente, en un primer plano, siendo los interespacios entre las cintas polímeras más pequeños que la anchura de las cintas polímeras, después de lo cual las cintas polímeras se disponen en una relación yuxtapuesta paralela, espaciada separadamente, en un segundo plano, en cuya posición los interespacios en el primer plano se recubren mediante las cintas polímeras del segundo plano. Una disposición de posicionamiento tal también se puede considerar como un "modelo de fábrica de ladrillo", en el que las cintas polímeras de cada capa se compensa entre sí a fin de proporcionar una construcción robusta.

Se forma un material estratificado con cintas polímeras dispuestas unidireccionalmente en el que se usan cintas polímeras del tipo de núcleo y vaina, teniendo el material del núcleo una temperatura de fusión más alta que el material de la vaina, cintas polímeras que se pegan entre sí por medio del material de la vaina.

En el presente material estratificado es preferible en particular que el material del núcleo y el material de la vaina se fabriquen con el mismo polímero, siendo en particular dicho material de la vaina un copolímero, y siendo en particular el material del núcleo un homopolímero estirado.

Preferiblemente, la cuantía de material del núcleo en el presente material estratificado varía entre 50...

1. Un método de fabricación de un material estratificado con cintas polímeras dispuestas unidireccionalmente, del tipo de núcleo y vaina, en el que el material del núcleo tiene una temperatura de ebullición más alta que el material de la vaina; el método comprende las etapas de:

caracterizado en que el posicionamiento se lleva a cabo en dos, tres, cuatro o más planos, que las cintas polímeras se disponen en cada plano en una relación yuxtapuesta, paralela, y que las cintas polímeras de cada capa se compensan entre sí.

2. Un método según la reivindicación 1, caracterizado en que el material del núcleo y el material de la vaina se fabrican con el mismo polímero.

3. Un método según la reivindicación 1 ó 2, caracterizado en que el material de la vaina es un copolímero.

4. Un método según una o más cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado en que el material del núcleo es un homopolímero estirado.

5. Un método según una o más cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado en que el posicionamiento se lleva a cabo en una máquina tejedora, usando las cintas polímeras como hilos de urdimbre y usando como hilo de trama un hilo de ligado que tienen un espesor y un peso inferiores que los de las cintas polímeras, o usando las cintas polímeras como hilos de trama y usando un hilo de ligado como hilo de urdimbre.

6. Un método según la reivindicación 5, caracterizado en que el hilo de ligado tiene una temperatura de fusión inferior o igual que la temperatura de fusión del material de la vaina de las cintas polímeras.

7. Un método según una o más cualquiera de las reivindicaciones 1-4, caracterizado en que el posicionamiento se lleva a cabo disponiendo las cintas polímeras en una relación yuxtapuesta paralela y poniendo las cintas polímeras dispuestas de ese modo en contacto con una capa de un sustrato, después de lo cual las cintas polímeras se consolidan como un conjunto con el propósito de pegar la capa de sustrato al material de la vaina de las cintas polímeras.

8. Un método según una o más cualquiera de las reivindicaciones 1-4, caracterizado en que el posicionamiento se lleva a cabo disponiendo las cintas polímeras en una relación yuxtapuesta paralela, espaciada separadamente, en un primer plano, siendo los interespacios entre las cintas polímeras más pequeños que la anchura de las cintas polímeras, después de lo cual las cintas polímeras se disponen en una relación yuxtapuesta paralela, espaciada separadamente, en un segundo plano, en cuya posición los interespacios en el primer plano se recubren mediante las cintas polímeras del segundo plano.

9. Un método según una o más cualquiera de las reivindicaciones 1-4 ó 7, caracterizado en que el posicionamiento se lleva a cabo disponiendo las cintas polímeras en una relación yuxtapuesta paralela, quedando cada cinta polímera en contacto con la cinta que se posiciona adyacente a la misma.

10. Un método según una o más cualquiera de las reivindicaciones 1-4 ó 7, caracterizado en que el posicionamiento se lleva a cabo disponiendo las cintas polímeras en una relación yuxtapuesta paralela, teniendo cada cinta polímera un solapamiento con la cinta polímera que está posicionada adyacente a la misma.

11. Un método de fabricación de un panel, que comprende unos materiales estratificados producidos según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 10, materiales estratificados que se ponen uno encima de otro y se prensan juntos para formar un panel, usando presión y calor.

12. Un panel, que comprende unos materiales estratificados producidos según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 10, en el que los materiales estratificados se apilan según una configuración en la que están girados unos respecto a otros.

13. Un panel según la reivindicación 12, caracterizado en que se proporciona al panel una capa de un material resistente al impacto en una o en ambas caras de su superficie; el material resistente al impacto se selecciona de uno o más materiales del grupo consistente en metales, aleaciones metálicas, vidrio, fibra de basalto, fibra de vidrio, materiales cerámicos y aramida.

14. El uso de un panel obtenido usando un método según la reivindicación 11, o de un panel según las reivindicaciones 12 ó 13, para aplicaciones antibalísticas.