Un proceso para la fabricación de una película de poliolefina de peso molecular ultraalto que comprende las etapas de:

- someter una poliolefina de peso molecular ultraalto de partida con un peso molecular medio ponderado de al menos 500.000 g/mol en forma de polvo a una etapa de compactación usando una prensa isobárica,

- someter la poliolefina compactada a una etapa de laminado y al menos una etapa de estiramiento en condiciones tales que en ningún punto durante el procesamiento del polímero se eleve su temperatura a un valor por encima de su punto de fusión.

Proceso para fabricar películas de poliolefina.

La presente invención se refiere a un proceso para la fabricación de películas de poliolefinas de peso molecular ultraalto.

El documento US 5.091.133 describe un método para la fabricación de láminas de una poliolefina de peso molecular ultraalto mediante las etapas de alimentación de una poliolefina en polvo entre una combinación de cintas sin fin dispuestas en una posición vertical enfrentada, moldeando por compresión la poliolefina en polvo a una temperatura menor que el punto de fusión de la poliolefina en polvo mediante un dispositivo de compresión, manteniendo la poliolefina en polvo entre las cintas sin fin, y laminando y estirando entonces la poliolefina moldeada por compresión resultante.

El documento EP 0.467.323 describe un proceso para la fabricación de películas coloreadas de polietileno de peso molecular ultraalto en el que se añade un tinte al polietileno de peso molecular ultraalto, que se somete entonces a un moldeo por compactación y estiramiento.

El documento US 4.879.076 describe un método para la fabricación de materiales de polietileno mediante un proceso que comprende compactación y estiramiento, en el que la compactación se lleva a cabo en un extrusor o en una prensa no definida.

Aunque el proceso descrito en el documento US 5.091.133 anterior proporciona un producto con propiedades aceptables, se ha encontrado que sigue habiendo espacio para la mejora. En particular, para la fabricación de películas con una relación de estiramiento muy alta, el proceso descrito en el documento US 5.091.133 puede dar como resultado productos de calidad heterogénea. Una calidad heterogénea limitará, entre otras, la resistencia a la tracción de la película.

Por consiguiente, existe la necesidad de un proceso para la fabricación de películas de poliolefinas de peso molecular ultraalto que dé como resultado un producto de mayor homogeneidad, mayor resistencia a la tracción y otras propiedades físicas deseables. El proceso según la invención permite también la fabricación de tiras más anchas.

La presente invención proporciona dicho proceso. La presente invención se dirige por tanto a un proceso para la fabricación de una película de polietileno de peso molecular ultraalto que comprende las etapas de:

- someter una poliolefina de partida de peso molecular ultraalto con un peso molecular medio ponderado de al menos 500.000 g/mol en forma de polvo a una etapa de compactación usando una prensa isobárica;

- someter la poliolefina compactada a una etapa de laminado y al menos una etapa de estiramiento en condiciones tales que en ningún punto durante el procesamiento del polímero su temperatura se eleve por encima de un valor superior a su punto de fusión.

El proceso según la invención permite la fabricación de películas poliméricas de alta calidad con alta homogeneidad. El producto resultante tiene una calidad constante, alta resistencia, una alta homogeneidad en toda su anchura y una distribución homogénea de la densidad. Otras ventajas del presente proceso resultarán evidentes a partir de la memoria descriptiva posterior.

Se observa que el documento US 4.353.855 describe un proceso para la fabricación de artículos de plástico exentos de tensiones mediante la compactación de un polímero en polvo en un molde usando una presión de tipo fluido. Sin embargo, la etapa de compresión se lleva a cabo a una temperatura por encima del punto de fusión del polímero, y no se lleva a cabo una etapa posterior de estiramiento.

La presente invención se describirá con más detalle a continuación.

Se describen una serie de realizaciones de la invención con detalle, y solo a modo de ejemplo, con referencia a los dibujos adjuntos.

La Figura 1 proporciona una primera realización de una configuración de prensa isobárica adecuada para uso en la presente invención.

La Figura 2 proporciona una segunda realización de una configuración de prensa isobárica adecuada para uso en la presente invención.

En la primera etapa del proceso según la invención, se compacta una poliolefina en polvo en una prensa isobárica. Una prensa isobárica es una prensa en que la presión aplicada al material a compactar es constante, independientemente del grosor del material a compactar. Esto está en contraposición con las prensas isocóricas, en que el grosor del producto final es constante, y la presión aplicada varía con el grosor del material a compactar. Las prensas isobáricas son conocidas en la materia, y están comercialmente disponibles, por ejemplo, en Hymmen GmbH en Alemania. Sin embargo, no se ha descrito anteriormente el uso de una prensa isobárica en un proceso para la fabricación de una película de poliolefina de peso molecular ultraalto.

En una realización de la presente invención, la prensa isobárica usada tiene una distribución de presión tal que la relación de presión a densidad del material compactado es constante en cada punto del material que se está compactando. Debe observarse que una prensa puede comprender más de una zona de compresión, que pueden funcionar a diferentes presiones.

Se describirá ahora una prensa isobárica adecuada para uso en la presente invención con referencia a la Figura 1. Se observa que, como resultará evidente para el especialista, las diversas realizaciones ventajosas discutidas a continuación no están limitadas a los aparatos específicos. En la Figura 1, el aparato comprende dos pares de rodillos 1, 2 y 3, 4, y un par de cintas sin fin 12, 13, dispuestas tirantes en posición vertical enfrentada con los rodillos 1-4. Los pares de cojinetes de compresión opuestos 5, 6, 7 y 8 están montados dentro de las cintas 12, 13, con lo que la poliolefina se empareda entre las cintas 12, 13 y las cintas 12, 13 transfieren la presión a la poliolefina. Los cojinetes de compresión 5, 6, 7 y 8 comprenden preferiblemente (dentro) un medio gaseoso y/o líquido para ejercer presión sobre la poliolefina. Por ejemplo, puede usarse aceite y/o aire como medio. Es posible usar un solo par de cojinetes de compresión, o una pluralidad de pares de cojinetes de compresión. Debido al hecho de que el medio puede calentarse, la temperatura de la poliolefina puede controlarse muy exactamente durante la compresión. De hecho, para obtener las ventajas asociadas a la presente invención, es esencial un buen control de la temperatura, como se discutirá a continuación. Como alternativa a un medio calentable dentro de los cojinetes de compresión 5, 6, 7 y 8, los cojinetes de compresión 5, 6, 7 y 8 pueden calentarse mediante un dispositivo de calentamiento externo (por ejemplo, microondas o infrarrojo) . También es posible enfriar el material compactado mediante enfriamiento activo o inactivo con cojinetes de compresión adicionales (16, 17, Figura 2) para evitar que se pegue sobre las cintas sin fin 12, 13. El uso de una prensa isobárica equipada con los cojinetes de compresión 5-8 para aplicar presión a la poliolefina garantiza una presión uniforme a lo largo y ancho de la zona de compresión, y por lo tanto es una realización preferida de la presente invención como se aclarará con más detalle a continuación.

En la Figura 1, puede alimentarse una poliolefina en polvo de partida desde un sistema de tolva a la cinta sin fin 12, generalmente antes de una rasqueta 11. Antes de la etapa de compresión, se precalienta la poliolefina de partida 20 sobre la cinta para mejorar la ductilidad tras la compresión (en caliente) usando una placa precalefactora 9. El precalentamiento de la poliolefina en polvo causa un aumento de la carga estática de las partículas de polvo, lo que tendrá una influencia negativa sobre la homogeneidad de la capa de poliolefina en polvo. Para superar esta carga estática, se dosifica el polvo sobre la cinta sin fin 12 fría. Se calienta la misma cinta sin fin 12 en la zona de compresión, lo que significa que es necesario un enfriamiento de la cinta 12 antes de dosificar la poliolefina en polvo. El calentamiento y enfriamiento continuos de la cinta 12 ejercerán altas tensiones internas en la cinta y causarán frecuentes fallos de la cinta 12. En una realización preferida de la presente invención, para evitar el ciclo de calentamiento y enfriamiento de la cinta 12, la poliolefina en polvo no se dosifica directamente sobre la cinta 12, sino sobre una cinta de soporte 10 que va entre las cintas 12, 13. La cinta de soporte 10 se calienta por la placa calefactora 9 y aumenta la temperatura de las cintas 12, 13 para aumentar... [Seguir leyendo]

1. Un proceso para la fabricación de una película de poliolefina de peso molecular ultraalto que comprende las etapas de:

- someter una poliolefina de peso molecular ultraalto de partida con un peso molecular medio ponderado de al menos

500.000 g/mol en forma de polvo a una etapa de compactación usando una prensa isobárica,

- someter la poliolefina compactada a una etapa de laminado y al menos una etapa de estiramiento en condiciones tales que en ningún punto durante el procesamiento del polímero se eleve su temperatura a un valor por encima de su punto de fusión.

2. Un proceso según la reivindicación 1, en el que la prensa isobárica es una prensa de doble cinta continua.

3. Un proceso según la reivindicación 1 o 2, en el que la poliolefina en polvo se somete a una etapa de precalentamiento antes de la etapa de compactación.

4. Un proceso según una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que la prensa isobárica está equipada con cojinetes de compresión para aplicar presión a la poliolefina.

5. Un proceso según una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que se usa un material portador para soportar la poliolefina en polvo en la etapa de compactación y en cualquier etapa precedente.

6. Un proceso según una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que la prensa isobárica está equipada con una abertura entre cilindros, teniendo dicha abertura entre cilindros un ángulo de entrada menor de 4, 5º C.

7. Un proceso según una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que la prensa isobárica está equipada con al menos dos zonas de presión, funcionando cada zona de presión a una presión mayor que la zona de presión precedente.

8. Un proceso según la reivindicación 6, en el que la primera zona de presión funciona a una presión de como máximo 1000 kPa y al menos una zona de presión posterior funciona a una presión superior a 1000 kPa.

9. El proceso según una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que la presión en la etapa de compactación es de al menos 2500 kPa, en particular de al menos 3000 kPa, más en particular de al menos 3500 kPa, aún más en particular de al menos 4000 kPa, todavía más en particular de al menos 4500 kPa o de al menos 5000 kPa.

10. Un proceso según una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que la etapa de estiramiento se lleva a cabo en condiciones tales que se obtiene una relación de estiramiento total de al menos 30, en particular de al menos 50, más en particular de al menos 80, aún más en particular de al menos 100, todavía más en particular de al menos 120, todavía más en particular de al menos 140, todavía más en particular de al menos 160.

11. Un proceso según una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que el material de partida es un UHMWPE con un peso molecular medio ponderado de al menos 500.000 g/mol.

12. Un proceso según una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que la etapa de compactación se lleva a cabo a una temperatura de al menos 1º C por debajo del punto de fusión no forzada del polímero, en particular al menos 3º C, más en particular al menos 5º C.

13. Un proceso según una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que la etapa de estiramiento se lleva a cabo a una temperatura de al menos 1º C por debajo del punto de fusión del polímero en las condiciones de proceso, en particular al menos 3º C, más en particular al menos 5º C.

14. El proceso según una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que la poliolefina de partida en polvo tiene una densidad aparente inferior a 0, 50 g/cm3, en particular inferior a 0, 25 g/cm3, más en particular inferior a 0, 18 g/cm3, todavía más en particular inferior a 0, 13 g/cm3.

15. El proceso según una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que la temperatura en la etapa de compactación se mantiene constante en una ventana de temperatura de 2º C.