Material absorbente de energía.

Material absorbente de energía que comprende partículas de poliolefina que tienen,

como fase continua, un copolímero de etileno o propileno y uno o más monómeros de α-olefina, presentando el copolímero una densidad de como mucho 910 kg/m3 y habiéndose formado las partículas por corte a una temperatura por encima de la temperatura de transición vítrea de la poliolefina, en donde por lo menos un 75% en peso de las partículas tienen una forma por debajo de 0,45 en la escala Krumbein de esfericidad

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DESCRIPCIÓN

Material absorbente de energía Descripción [0001] La invención se refiere a un material absorbente de energía que comprende partículas de poliolefina.

El documento EP 1 158 099 da a conocer la aplicación de partículas basadas en poliolefina y basadas en polímeros vinílicos, como material de relleno elástico y absorbente de energía, para estructuras de césped sintético. La densidad de los materiales está preferentemente entre 1, 5 y 1, 6 gramos/cm3. El material se aplica en forma de gránulos que han sido troceados con cuchilla a partir de hebras extruidas y estiradas. Hay una tendencia cada vez mayor a usar estructuras de césped sintético en lugar de campos de fútbol o fútbol americano de césped natural. De una manera análoga, el césped sintético se aplica para pistas de esquí artificiales. Con el fin de aproximarse a las características del césped o nieve natural, en particular con respecto a la sensación de una persona que juega, corre o se desliza sobre el mismo, entre las briznas de hierba artificial se esparce un material de relleno hasta un nivel elevado de su altura. En los documentos EP A 1158099, EP A 1386944 y DE 20217142 se pueden encontrar otros ejemplos de material de relleno.

No obstante, este material conocido, aunque resulta atractivo por su posibilidad de ser reciclado por contraposición al material de relleno de caucho también aplicado, como material de relleno comunica un efecto amortiguador insatisfactorio sobre las estructuras de césped artificial dando como resultado golpes padecidos por las personas que juegan, corren o saltan sobre esa estructura.

La finalidad de la invención es proporcionar un material absorbente de energía según las reivindicaciones 1 a 6, adecuado como material de relleno y que ofrezca un mejor efecto amortiguador que el material conocido, dando como resultado características de juego más agradables y con una generación menor de golpes.

Según la invención, esta finalidad se logra en la medida en la que las partículas tienen como fase continua un copolímero de etileno o propileno y uno o más monómeros de ï?¡-olefina, presentando el copolímero una densidad de como mucho 910 kg/m3 y habiéndose formado más partículas mediante corte a una temperatura por encima de la temperatura de transición vítrea de la poliolefina.

Se ha observado que el material absorbente de energía según la invención proporciona un campo de césped artificial con buen amortiguamiento y otras características de juego y sensación, comparables por lo menos con los campos con relleno de caucho, y, además de esto, mantienen estas buenas propiedades, incluyendo sus propiedades intensivas originales, tal como la densidad, y, a diferencia del relleno de caucho (reticulado) , un comportamiento sin compactación y sin envejecimiento durante un periodo de tiempo prolongado, incluso bajo condiciones de carga pesada. El material absorbente de energía según la invención es también muy adecuado en otras áreas, por ejemplo, como material para atrapar huevos puestos por gallinas en granjas de pollos, como material de relleno para protectores amortiguadores de golpes en instalaciones deportivas y situado debajo de maquinaria con vibraciones y sacudidas, en cojines adaptados a las formas del cuerpo, como capa amortiguadora de impactos en suelas de zapatos y muchas otras aplicaciones en las que se prefiere una buena absorción de energía en combinación con una retención duradera de las formas.

Preferentemente, la densidad del copolímero de etileno o propileno está por debajo de 905 ó incluso por debajo de 900 u 890 kg/m3. Preferentemente, la densidad está por encima de 850 y, más preferentemente, por encima de 860 ó incluso por encima de 870 kg/m3. Habitualmente, los materiales con densidades menores tienen una cristalinidad inferior y se ha observado que ofrecen una menor retención de forma y de la compactación. El grado de cristalinidad a temperatura ambiente de los copolímeros está preferentemente por encima del 5%, preferentemente por encima del 10% y puede ser de hasta el 60%, aunque preferentemente está por debajo del 55%, más preferentemente por debajo del 50%.

El copolímero puede contener sustancias de carga en partículas o polvo para influir en la dureza. También puede contener aceite para esa finalidad. Las sustancias de carga adecuadas son aquellas conocidas en la técnica. Son ejemplos de las mismas talco, carbonato de calcio, hidróxido de magnesio y trihidrato de aluminio. Además de sustancias de carga y aceite, en las partículas de copolímero puede haber presentes otros aditivos. Estos pueden ser los aditivos habituales conocidos por comunicar ciertas propiedades a partículas de copolímero de polietileno o polipropileno. Son ejemplos de los mismos, estabilizadores de UV, retardantes de llama, antiestáticos y aditivos que promueven la absorción de agua del material. Se entenderá que las sustancias de carga también pueden actuar como aditivos al mismo tiempo y viceversa.

Los copolímeros dentro del intervalo de densidades especificado se pueden aplicar como tales, de manera que contengan además únicamente, por ejemplo, los estabilizadores necesarios y otros aditivos menores, aunque también se pueden mezclar con hasta un 40, preferentemente hasta un 30% en peso de aceite y, adicionalmente, con hasta un 40% en peso, aunque preferentemente no más de un 30% en peso, de sustancia de carga. La cantidad de sustancias

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de carga, aceite y aditivos conjuntamente puede llegar hasta un 70% en peso, que se corresponde con hasta un 50, preferentemente hasta un 45 % en volumen y cantidades inferiores. Todos los porcentajes deben considerarse con respecto al total de copolímeros, sustancias de carga y aditivos y aceite, si estuvieran presentes. Se ha observado que la posibilidad de mezclar dichos componentes en los intervalos especificados proporciona la oportunidad de elaborar materiales de relleno dentro de un intervalo amplio de dureza. La dureza de materiales de relleno preferidos, que presentan el efecto amortiguador ventajoso y que ofrecen al usuario una sensación agradable al jugar o correr, van desde una dureza Shore A de por lo menos 40, preferentemente por lo menos 60, hasta una dureza Shore D de como mucho 35, preferentemente como mucho 25.

La densidad del material de copolímero con el relleno dependerá de la cantidad y la densidad del copolímero, la sustancia de carga y el aceite presentes, y es menor que 1.500 kg/m3, y preferentemente menor que 1.480 ó incluso menor que 1.450 y, más preferentemente, menor que 1.300 ó incluso menor que 1.200 ó 1.000 kg/m3. Se ha observado que una densidad menor proporciona mejores propiedades de amortiguamiento y una retención de las mismas con el tiempo.

A pesar de la presencia de estos aditivos y sustancias de carga, el copolímero debe seguir siendo capaz de formar la fase continua. En la práctica, esto significa que la partícula de copolímero está compuesta, en por lo menos un 50% en volumen, por el copolímero y, preferentemente, en por lo menos un 55 ó incluso un 60% en volumen.

El copolímero es un copolímero semi-cristalino de etileno o propileno y uno o más monómeros de ï?¡-olefina C2 a C12, prefiriéndose en particular el etileno en copolímeros de propileno, y tanto para el etileno como para el propileno, entre los monómeros de ï?¡-olefina preferidos se encuentran buteno, hexeno y octeno.

Estos copolímeros son conocidos de por sí y se pueden fabricar en procesos conocidos, aplicando sistemas de catalizadores conocidos para esa finalidad. Son ejemplos de estos catalizadores los catalizadores Phillips, de tipo Ziegler-Natta o de un único centro activo. Un ejemplo adecuado de estos copolímeros son los polietilenos lineales de baja densidad.

Preferentemente el copolímero se fabrica aplicando un catalizador de un único centro activo, siendo un ejemplo preferido del mismo un catalizador metaloceno. Estos son copolímeros termoplásticos de etileno o propileno y, como comonómeros, una o más ï?¡-olefinas que tienen entre 2 y 12 átomos de C, en particular etileno, isobuteno, 1-buteno, 1hexeno, 4-metil-1-penteno y 1-octeno. Cuando, como co-monómeros, se aplica etileno con uno o más monómeros de ï?¡olefina C3 a C12, la cantidad de comonómero está situada habitualmente entre el 1 y el 50% en peso, y preferentemente entre el 5 y el 35% en peso. Cuando se aplica propileno como monómero básico y un catalizador de un único centro activo, preferentemente un catalizador metaloceno como catalizador,... [Seguir leyendo]

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1. Material absorbente de energía que comprende partículas de poliolefina que tienen, como fase continua, un copolímero de etileno o propileno y uno o más monómeros de ï?¡-olefina, presentando el copolímero una densidad de como mucho 910 kg/m3 y habiéndose formado las partículas por corte a una temperatura por encima de la temperatura de transición vítrea de la poliolefina, en donde por lo menos un 75% en peso de las partículas tienen una forma por debajo de 0, 45 en la escala Krumbein de esfericidad.

2. Material según la reivindicación 1, que tiene una densidad aparente menor que 1.500 kg/m3. 10

3. Material según la reivindicación 1 ó 2, en el que por lo menos un 75% en peso de las partículas tiene un tamaño de entre 0, 15 y 2, 5 mm, según la norma ASTM 1921-89.

4. Material según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, en el que por lo menos un 75% en peso de las partículas 15 tiene una forma por debajo de 0, 3 en la escala Krumbein de esfericidad.

5. Material según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, en el que las partículas tienen una superficie BET de por lo menos 0, 025 m2/g.

6. Uso del material absorbente de energía según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5 como material de relleno en estructuras de césped sintético.