Procedimiento para la producción de fibras de polipropileno o material no tejido hecho de filamentos fusionados entre sí de polipropileno,

en el que dicho procedimiento comprende las etapas de (a) degradar térmica o químicamente un polipropileno de Ziegler-Natta desde un primer índice de fluidez en fundido MFl1 (ISO 1133, 230°C, 2,16 kg) a un segundo índice de fluidez en fundido MFI2 (ISO 1133, 230ºc, 2,16 kg) de modo que el segundo índice de fluidez en fundido MFl2 sea al menos 50 dg/min y como máximo 300 dg/min y de modo que la proporción de degradación MFI1/MFI2 sea al menos 0,10 y, como máximo, 0,8, (b) extruir el polipropileno obtenido en la etapa (a) desde una serie de capilares finos, normalmente circulares, de una hilera, de modo que se obtengan filamentos, y (c) reducir rápidamente el diámetro de los filamentos extruidos en la etapa anterior hasta un diámetro final, en el que el polipropileno es un homopolímero o un copolímero aleatorio de propileno con uno o más comonómeros, que pueden ser etileno o una olefina de C4-C20

Campo de la invención

La presente invención se refiere a un procedimiento para la producción de fibras de polipropileno y material no tejido hecho de filamentos fusionados entre sí de polipropileno con propiedades mejoradas. La presente invención también se refiere a las fibras y materiales no tejidos fabricados con dicho procedimiento. Adicionalmente, 5 se refiere a compuestos y laminados que comprenden dichas fibras y materiales no tejidos.

El problema técnico y la técnica anterior

El polipropileno se ha convertido en uno de los polímeros más usados en fibras y materiales no tejidos. Debido a su versatilidad y las buenas propiedades mecánicas y químicas, el polipropileno es muy adecuado para cumplir los requisitos en muchas aplicaciones diferentes. Las fibras de polipropileno y materiales no tejidos se usan 10 en, por ejemplo, la construcción e industrias agrícolas, artículos sanitarios y médicos, alfombras, materiales textiles.

Los polipropilenos usados para las fibras y los materiales no tejidos tienen una fluidez en fundido que, en función del procedimiento de producción, el uso final etc., puede estar en el intervalo de 5 dg/min para las fibras muy fuertes de tenacidad elevada hasta varios miles de dg/min para los materiales no tejidos formados mediante soplado por fusión. Normalmente, los polipropilenos usados en la extrusión de fibras tienen una fluidez en fundido en el 15 intervalo de 5 dg/min a aproximadamente 40 dg/min. Los polipropilenos normalmente usados para materiales no tejidos hechos de filamentos fusionados entre sí tienen un índice de fluidez en fundido en el intervalo de 25 dg/min a 40 dg/min y, adicionalmente, se caracterizan por una estrecha distribución del peso molecular (Polypropylene Handbook, ed. Nello Pasquini, 2ª edición, Hanser, 2005, pág. 397).

Generalmente, los polipropilenos se producen mediante la polimerización del propileno y uno o más 20 comonómeros opcionales en presencia de un catalizador Ziegler-Natta, es decir catalizadores de coordinación de metal de transición, específicamente catalizadores que contienen haluro de titanio. En general, estos catalizadores también contienen donantes internos de electrones, tales como ftalatos, diéteres o succinatos. Los polipropilenos producidos mediante catalizadores de Ziegler-Natta se pueden usar directamente sin modificación alguna para la producción de fibras. No obstante, con el fin de proporcionar buena procesabilidad y propiedades de no tejido en 25 materiales no tejidos hechos de filamentos fusionados entre sí, la distribución del peso molecular tiene que estrecharse, lo que se puede realizar térmica o químicamente mediante degradación posterior al reactor.

La divulgación de investigación RD 36347, por ejemplo, divulga el uso de un polipropileno degradado a partir de una fluidez en fundido de partida de 1 dg/min hasta una fluidez en fundido final de 20 dg/min en la producción de un material no tejido hecho de filamentos fusionados entre sí. El polipropileno degradado tiene una 30 distribución del peso molecular en el intervalo de 2,1 a 2,6.

El documento EP-A-0 525 710 divulga fibras que comprenden un copolímero injertado constituido por una estructura de material polimérico de propileno que tiene en ella polimerizado el injerto de 10 a 100 pph de al menos un monómero etilénicamente insaturado o una mezcla de al menos dos de dichos copolímeros de injerto. Dicho copolímero de injerto puede tener la viscosidad reducida. 35

El documento EP-A-0 658 577 divulga homopolímeros de propileno que tienen un elevado contenido en estereobloque, producido a partir de catalizadores soportados específicos y películas y fibras producidos a partir de ellos.

El documento EP-A-1 055 703 divulga una composición de poliolefina sedimentada, una mayoría de la cual es copolímero de poli-o-olefina o poli--olefina, que cuando se funde muestra un índice de fluidez en fundido mayor 40 de aproximadamente 500 dg/min.

El documento WO 01/94462 divulga una composición de poliolefina que contiene homopolímero de propileno de viscosidad que tiene un índice de fluidez en fundido según se ha polimerizado de 250 a 550 g/10 minutos. La composición puede tomar la forma de fibras y materiales no tejidos.

El documento US 4.282.076 divulga la disminución de la viscosidad de un polímero de propileno usando 45 una porción activada del polímero de propileno como prodegradante. El procedimiento incluye formar el prodegradante activando una porción del polímero de propileno bien mediante exposición a radiación ionizante o mediante oxidación.

Sin desear quedar ligado a teoría alguna, se cree que en las condiciones de procesamiento usadas en la producción de un material tejido no hecho de filamentos fusionados entre sí, el estrechamiento de la distribución del 50 peso molecular conduce a una elasticidad de fusión menor, que a su vez tiene como resultado una reducción de la dilatación y una menor resistencia al estirado de las fibras. Por tanto, la estabilidad del proceso de hilado así como las velocidades máximas del hilado aumentan. De forma adicional, un polipropileno de distribución de peso

molecular más estrecha será capaz de retener mejor la orientación y mejores propiedades mecánicas del material no tejido.

A pesar del progreso en las propiedades mecánicas durante los últimos años, sigue existiendo una constante demanda de mejoras adicionales de modo que se permitan reducciones adicionales del espesor e incrementos adicionales de la procesabilidad. 5

Por tanto, es un objetivo de la presente invención mejorar adicionalmente la procesabilidad del polipropileno de Ziegler-Natta en la hilatura de las fibras y en la producción del material no tejido hecho de filamentos fusionados entre sí manteniendo o mejorando las propiedades mecánicas de las fibras y el material no tejido hecho de filamentos fusionados entre sí fabricado a partir de polipropileno de Ziegler-Natta.

Breve descripción de la invención 10

En la actualidad los inventores han descubierto un procedimiento para producir fibras de polipropileno o material no tejido hecho de filamentos fusionados entre sí con mejor procesabilidad manteniendo o mejorando las propiedades de las fibras y el material no tejido fabricado de polipropileno de Ziegler-Natta.

Por tanto, la presente invención se refiere a un procedimiento para la producción de fibras de polipropileno o material no tejido hecho de filamentos fusionados entre sí de polipropileno, que comprende las etapas de 15

(a) degradar térmica o químicamente un polipropileno de Ziegler-Natta desde un primer índice de fluidez en fundido MFl1 (ISO 1133, 230°C, 2,16 kg) a un segundo índice de fluidez en fundido MFI2 de modo que el segundo índice de fluidez en fundido MFl2 (ISO 1133, 230°C, 2,16 kg) sea al menos 50 dg/min y como máximo 300 dg/min y de modo que la proporción de degradación MFL1/MFL2 sea al menos 0,10 y, como máximo, 0,8, 20

(b) extruir el polipropileno obtenido en la etapa (a) desde una serie de capilares finos, normalmente circulares, de una hilera, de modo que se obtengan filamentos, y

(c) reducir rápidamente el diámetro de los filamentos extruidos en la etapa anterior hasta un diámetro final,

en el que el polipropileno es un homopolímero o un copolímero aleatorio de propileno con uno o más comonómeros, que pueden ser etileno o una olefina de C4-C20. 25

Adicionalmente, la presente invención se refiere a fibras y material no tejido producido de acuerdo con el presente procedimiento.

Además, la presente invención se refiere a compuestos y laminados que comprenden las fibras y material no tejido de la presente invención.

Descripción detallada de la invención 30

Para la presente invención, las fibras de polipropileno se producen mediante procedimientos bien conocidos para el experto. El polipropileno fundido se extruye a través de una serie de capilares finos de una hilera. Las fibras todavía fundidas se enfrían de forma simultánea mediante aire y se estiran hasta un diámetro intermedio. En otra etapa opcional adicional, las fibras se pueden estirar sobre rodillos calientes o en un horno caliente para reducir adicionalmente el diámetro intermedio hasta un diámetro final e incrementar la tenacidad de las fibras. Si no se 35 realiza ninguna etapa adicional de estirado, el diámetro intermedio es el diámetro... [Seguir leyendo]

1. Procedimiento para la producción de fibras de polipropileno o material no tejido hecho de filamentos fusionados entre sí de polipropileno, en el que dicho procedimiento comprende las etapas de

(a) degradar térmica o químicamente un polipropileno de Ziegler-Natta desde un primer índice de fluidez en fundido MFl1 (ISO 1133, 230°C, 2,16 kg) a un segundo índice de fluidez en fundido MFI2 (ISO 1133, 230ºc, 2,16 kg) de modo que el segundo índice de fluidez en fundido MFl2 sea al menos 50 5 dg/min y como máximo 300 dg/min y de modo que la proporción de degradación MFI1/MFI2 sea al menos 0,10 y, como máximo, 0,8,

(b) extruir el polipropileno obtenido en la etapa (a) desde una serie de capilares finos, normalmente circulares, de una hilera, de modo que se obtengan filamentos, y

(c) reducir rápidamente el diámetro de los filamentos extruidos en la etapa anterior hasta un diámetro 10 final,

en el que el polipropileno es un homopolímero o un copolímero aleatorio de propileno con uno o más comonómeros, que pueden ser etileno o una olefina de C4-C20.

2. Procedimiento para la producción de fibras de polipropileno o material no tejido hecho de filamentos fusionados entre sí de polipropileno de acuerdo con la reivindicación 1, en el que el segundo índice de 15 fluidez en fundido MFI2 (ISO 1133, 230ºC, 2,16 kg) del polipropileno es al menos 55 dg/min,

3. Procedimiento para la producción de fibras de polipropileno o material no tejido hecho de filamentos fusionados entre sí de polipropileno de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que el segundo índice de fluidez en fundido MFI2 (ISO 1133, 230ºC, 2,16 kg) del polipropileno es como máximo 200 dg/min. 20

4. Procedimiento para la producción de fibras de polipropileno o material no tejido hecho de filamentos fusionados entre sí de polipropileno de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que la proporción de degradación MFI1/MFI2 es al menos 0,12,

5. Procedimiento para la producción de fibras de polipropileno o material no tejido hecho de filamentos fusionados entre sí de polipropileno de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el 25 que la proporción de degradación MFI1/MFI2 es como máximo 0,7,

6. Procedimiento para la producción de fibras de polipropileno o material no tejido hecho de filamentos fusionados entre sí de polipropileno de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que el diámetro final de los filamentos en la etapa (c) es, como máximo, 2,0 denier por filamento,

7. Procedimiento para la producción de fibras de polipropileno o material no tejido hecho de filamentos 30 fusionados entre sí de polipropileno de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que el diámetro final de los filamentos en la etapa (c) es, al menos, 0,5 denier por filamento,

8. Procedimiento para la producción de fibras de polipropileno o material no tejido hecho de filamentos fusionados entre sí de polipropileno de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que el polipropileno es un homopolímero de polipropileno. 35

9. Procedimiento para la producción de fibras de polipropileno o material no tejido hecho de filamentos fusionados entre sí de polipropileno de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que el polipropileno tiene un contenido de mmmm pentadas de al menos 95,0%.

10. Fibras o material no tejido producido de acuerdo con el procedimiento de las reivindicaciones 1 a 9.

11. Compuestos y laminados que comprenden las fibras y el material no tejido de la reivindicación 10. 40