PRODUCTO POLIMERICO MULTICAPA A BASE DE TEREFTALATO DE POLIETILENO Y POLICARBONATO Y SU UTILIZACION COMO MATERIAL DE CONSTRUCCION.

Producto polimérico multicapa constituido por una capa central interna coextruida de copolímero de tereftalato de polietileno (PET),

en una cantidad comprendida entre 80 y 90% en peso con respecto al peso total de la capa interna, mezclado con policarbonato (PC), en una cantidad comprendida entre 10 y 20% en peso con respecto al peso total de la capa, y capas laterales, externas, de una mezcla de PET, en una cantidad comprendida entre 15 y 25% en peso con respecto al peso total de las capas externas, y PC, en una cantidad comprendida entre 75 y 85% en peso con respecto al peso total de dichas capas externas

Producto polimérico multicapa a base de tereftalato de polietileno y policarbonato y su utilización como material de construcción.

La presente invención se refiere a un producto polimérico multicapa a base de tereftalato de polietileno y policarbonato, a su utilización relativa como material de construcción y al procedimiento para la producción del propio producto.

En cuanto al producto se refiere, el objetivo de la presente invención consiste en proporcionar un material alternativo al cloruro de polivinilo (PVC) o al PMMA en la industria de la construcción y de resinas de vidrio.

El tereftalato de polietileno (PET) es muy utilizado en la producción de todas las clases de recipientes, en particular, botellas, productos de película extruidos y láminas para aplicaciones en envasado y termomoldeo. En su utilización como material de construcción, sin embargo, el PET presenta varios inconvenientes significativos sustancialmente debido a su poca estabilidad térmica y baja resistencia a la hidrólisis.

Presenta un punto de ablandamiento bajo y temperaturas de aproximadamente 55ºC son de hecho suficientes para ablandar el PET (temperatura de ablandamiento Vicat: Método B50: 75ºC según la norma ISO 306). Este límite obviamente interfiere en gran medida con la utilización de las estructuras a base de PET en la industria de la construcción ya que las temperaturas del exterior altas en el verano pueden alcanzar valores tales como los indicados anteriormente, en correspondencia, por ejemplo, con conexiones con perfiles metálicos, tal como aluminio.

El estado de la técnica ha intentado por consiguiente resolver este problema modificando las propiedades del PET (véase las patentes tales como EP 152 825, DE 2917395, US nº 4.226.961, EP 270 374, DE 2647565, NL 7903118), mediante la adición al PET, por ejemplo, de naftalato de polietileno (PEN) o policarbonatos (PC), en presencia de aditivos especiales.

El policarbonato está caracterizado de hecho por una temperatura de ablandamiento Vicat igual a 156ºC. Es un material muy utilizado en la industria de la construcción, es versátil, con una estabilidad dimensional excelente, sumamente resistente, con buena procesabilidad, relativamente resistente a arañazos, con propiedades ópticas y estabilidad a UV excelentes.

Desgraciadamente, sin embargo, el PC es un material sumamente costoso y esto impide que sea utilizado más ampliamente en la industria de la construcción. Además, presenta una baja resistencia a los disolventes y a algunos aditivos químicos.

El producto polimérico multicapa según la presente invención tiene los inconvenientes que caracterizan a la técnica conocida que ha de superarse.

En particular, el objetivo de la presente invención consiste por lo tanto en proporcionar un producto polimérico multicapa con una resistencia térmica tan próxima como sea posible a la del PC, que garantice una resistencia mayor a los agentes químicos y que, al mismo tiempo, tenga un coste mucho más bajo que el del PC, y por consiguiente sea compatible con la utilización en la industria de la construcción, superando de este modo los límites que caracterizan la técnica conocida, obteniendo, en nuestro caso, un aumento en la resistencia a los agentes químicos con respecto al PC.

Un objeto de la presente invención es un producto polimérico multicapa constituido por una capa central interna coextruida, de copolímero de tereftalato de polietileno (PET), en una cantidad comprendida entre 80 y 90% en peso con respecto al peso total de la capa interna, mezclado con policarbonato (PC), en una cantidad comprendida entre 10 y 20% en peso con respecto al peso total de la capa, y capas laterales, externas, de una mezcla de PET en una cantidad comprendida entre 15 y 25% en peso con respecto al peso total de dichas capas externas, y PC, en una cantidad comprendida entre 75 y 85% en peso con respecto al peso total de dichas capas externas.

Las capas externas son una capa superior y una capa inferior con respecto a la capa central.

El producto polimérico multicapa, objeto de la presente patente puede presentar una estructura en panal o una estructura compacta u ondulada, tal como se indica a continuación.

En una forma de realización específica, el producto polimérico multicapa según la presente invención puede estar realizado hasta en 4 (cuatro) capas, una capa interna central, dos capas externas laterales y una capa externa global para todo el sistema que contiene una protección contra UV específica.

        1 Capa de protección externa contra UV (20-60 micras)

        2 Capa externa coextruida con una mezcla de PET y PC (50-150 micras)

        3 Capa central coextruida con una mezcla de PET y PC (500-700 micras)

        4 Capa central coextruida con una mezcla de PET y PC (50-150 micras)

La capa central interna preferentemente es una mezcla de PET, en una cantidad igual al 90% en peso con respecto al peso total de dicha capa, y de PC en una cantidad igual al 10% en peso con respecto al peso total de dicha capa, y las dos capas laterales externas son una mezcla de PET, en una cantidad igual al 20% en peso con respecto al peso total de las dos capas externas, y PC en una cantidad igual al 80% en peso con respecto al peso total de dichas capas.

En particular, la capa central presenta un espesor de cinco a siete veces el espesor de la capa externa, preferentemente un espesor igual a seis veces el espesor de la capa externa.

Otro objeto de la presente invención se refiere a un procedimiento para la producción de un producto polimérico multicapa que consiste en una capa central interna coextruida de copolímero de tereftalato de polietileno (PET), en una cantidad comprendida entre 80 y 90% en peso con respecto al peso total de la capa interna, mezclada con policarbonato (PC), en una cantidad comprendida entre 10 y 20% en peso con respecto al peso total de la capa, y capas externas, laterales, de una mezcla de PET, en una cantidad comprendida entre 15 y 25% en peso con respecto al peso total de las capas externas, y PC en una cantidad comprendida entre 75 y 85% en peso con respecto al peso total de dichas capas externas, comprendiendo dicho procedimiento las fases siguientes:

        i)        el PET, que contiene posiblemente aditivos, se somete a secado y regradación;

        ii)        el PC, que contiene posiblemente aditivos, se somete a secado;

        iii)        la mezcla PC/PET, que contiene posiblemente aditivos, se somete a secado;

        iv)        PET y PC se someten a mezclado a una temperatura comprendida entre 80 y 140ºC;

        v)        el producto mezclado se carga en el extrusor principal y se efectúa la extrusión de la capa interna a una presión comprendida entre 70 y 450 atm. y a una temperatura comprendida entre 250 y 350ºC;

        vi)        la mezcla que procede de la fase iii) se extruye para dar las dos capas externas;

        vii)...

1. Producto polimérico multicapa constituido por una capa central interna coextruida de copolímero de tereftalato de polietileno (PET), en una cantidad comprendida entre 80 y 90% en peso con respecto al peso total de la capa interna, mezclado con policarbonato (PC), en una cantidad comprendida entre 10 y 20% en peso con respecto al peso total de la capa, y capas laterales, externas, de una mezcla de PET, en una cantidad comprendida entre 15 y 25% en peso con respecto al peso total de las capas externas, y PC, en una cantidad comprendida entre 75 y 85% en peso con respecto al peso total de dichas capas externas.

2. Producto polimérico multicapa según la reivindicación 1, caracterizado porque la cantidad total de PC es igual a 10-20% del peso total del producto.

3. Producto polimérico multicapa según la reivindicación 1, caracterizado porque la capa central interna está realizada en PET, en una cantidad igual a 90% en peso con respecto al peso total de dicha capa, en una mezcla con PC, en una cantidad igual a 10% en peso con respecto al peso total de dicha capa, y las dos capas externas laterales, son una mezcla de PET, en una cantidad igual a 20% en peso con respecto al peso total de las dos capas externas, y PC, en una cantidad igual a 80% en peso con respecto al peso total de dichas capas.

4. Producto polimérico multicapa según la reivindicación 1, caracterizado porque la capa interna presenta un espesor de cinco a siete veces el espesor de la capa externa, preferentemente 6 veces.

5. Producto polimérico multicapa según la reivindicación 1, caracterizado porque presenta un espesor comprendido entre 4 y 16 mm en el caso de las estructuras en panal, un espesor comprendido entre 0,5 y 5 mm en el caso de estructuras sólidas y un espesor comprendido entre 0,5 y 3 mm en el caso de estructuras onduladas.

6. Producto polimérico multicapa según la reivindicación 1, caracterizado porque la capa interna presenta un espesor comprendido entre 500 y 700 micras.

7. Producto polimérico multicapa según la reivindicación 1, caracterizado porque las dos capas externas presentan un espesor comprendido entre 50 y 150 micras.

8. Producto polimérico multicapa según la reivindicación 1, caracterizado porque presenta 4 capas: una capa interna central, dos capas externas laterales, y una capa externa de protección contra UV.

9. Producto polimérico multicapa según la reivindicación 8, caracterizado porque la capa externa de protección contra UV presenta un espesor comprendido entre 20 y 60 micras.

10. Producto polimérico multicapa según la reivindicación 1, caracterizado porque el tereftalato de polietileno presenta una viscosidad intrínseca comprendida entre 0,83 y 1,20 dl/g, preferentemente igual a 1 dl/g.

11. Producto polimérico multicapa según la reivindicación 1, caracterizado porque el PC es un PC lineal o ramificado.

12. Producto polimérico multicapa según la reivindicación 1, caracterizado porque el PC presenta una viscosidad intrínseca comprendida entre 1,2 y 1,4 dl/g, preferentemente igual a 1,3 dl/g.

13. Producto polimérico multicapa según la reivindicación 1, caracterizado porque está coloreado y/o contiene varios aditivos tales como aditivos de protección contra el envejecimiento por UV, capas reflectantes de rayos infrarrojos, mezclas madre de varias gradaciones.

14. Producto polimérico multicapa según la reivindicación 1, caracterizado porque contiene varios aditivos, en particular polvo de mica y aditivos de compatibilización.

15. Producto polimérico multicapa según la reivindicación 1, caracterizado porque presenta una estructura en panal, una estructura compacta o una estructura ondulada.

16. Producto polimérico multicapa según la reivindicación 1, caracterizado porque la capa externa presenta una resistencia mayor a la hidrólisis con respecto a la capa interna.

17. Producto polimérico multicapa según la reivindicación 1, caracterizado porque las diversas capas presentan diferentes índices de refracción.

18. Procedimiento para la producción de un producto polimérico multicapa que consiste en una capa central interna coextruida de copolímero de tereftalato de polietileno (PET), en una cantidad comprendida entre 80 y 90% en peso con respecto al peso total de la capa interna, mezclada con policarbonato (PC), en una cantidad comprendida entre 10 y 20% en peso con respecto al peso total de la capa, y capas externas, laterales, de una mezcla de PET, en una cantidad comprendida entre 15 y 25% en peso con respecto al peso total de las capas externas, y PC, en una cantidad comprendida entre 75 y 85% en peso con respecto al peso total de dichas capas externas, comprendiendo dicho procedimiento las siguientes fases:

i)        el PET, que contiene posiblemente aditivos, se somete a secado y regradación;

ii)        el PC, que contiene posiblemente aditivos, se somete a secado;

iii)        la mezcla PC/PET, que contiene posiblemente aditivos, se somete a secado;

iv)        PET y PC se someten a mezclado a una temperatura comprendida entre 80 y 140ºC;

v)        el producto mezclado se carga en el extrusor principal y se efectúa la extrusión de la capa interna a una presión comprendida entre 70 y 450 atm. y a una temperatura comprendida entre 250 y 350ºC;

vi)        la mezcla que procede de la fase iii) se extruye para proporcionar las dos capas externas;

vii)        las tres capas que proceden de las fases v) y vi) convergen en un coextrusor en el que se coextruyen a una presión creciente de 70 a 450 atm y a una temperatura comprendida entre 230 y 270ºC y a continuación se estabilizan;

viii)        el producto multicapa que procede de la fase vii) se somete a calandrado y termomoldeo en ciclos térmicos por etapas comprendidos en un intervalo de 10 a 140ºC.

19. Procedimiento según la reivindicación 18, caracterizado porque la totalidad de las etapas se efectúan en línea y en continuo.

20. Procedimiento según la reivindicación 18, caracterizado porque en la extrusión conjunta, la presión oscila "por etapas" en un intervalo de 70 a 450 atm., ocasionando exudado.

21. Procedimiento según la reivindicación 18, caracterizado porque los procedimientos térmicos se realizan "por etapas" en un intervalo de 10 a 140ºC, ocasionando tensionado entre las capas.

22. Procedimiento según la reivindicación 18, caracterizado porque comprende la coextrusión de una cuarta capa externa constituida por una mezcla de PC/PET con un aditivo para protección contra rayos UV.

23. Utilización de un material de construcción de un producto polimérico multicapa que consiste en una capa central interna coextruida de copolímero de tereftalato de polietileno (PET), en una cantidad comprendida entre 80 y 90% en peso con respecto al peso total de la capa interna, mezclada con policarbonato (PC), en una cantidad comprendida entre 10 y 20% en peso con respecto al peso total de la capa, y capas externas, laterales, de una mezcla de PET, en una cantidad comprendida entre 15 y 25% en peso con respecto al peso total de las capas externas, y PC en una cantidad comprendida entre 75 y 85% en peso con respecto al peso total de dichas capas externas.

24. Utilización según la reivindicación 23, en la que el producto polimérico multicapa con una estructura en panal o con una estructura compacta u ondulada se utiliza como material de construcción para invernaderos, construcciones ampliadas, claraboyas, toldos, relleno horizontal, sistemas de protección.