BR112018006789B1

BR112018006789B1 - Corpo longo compósito

Info

Publication number: BR112018006789B1
Application number: BR112018006789-0A
Authority: BR
Inventors: Roelof Marissen; Hans Schneiders; Rigobert Bosman; Dietrich Wienke; Leonard NIELABA
Original assignee: Dsm Ip Assets B.V.
Priority date: 2015-10-09
Filing date: 2016-10-07
Publication date: 2022-07-05
Also published as: JP2018529853A; WO2017060461A1; US20190040556A1; CN114645374A; BR112018006789A2; JP2023012456A; CN108138402B; CA3000799A1; KR20180067569A; CN108138402A; EP3359718A1; US20240125018A1; CN114381858B; CN114381858A

Abstract

CORPO LONGO COMPÓSITO. A invenção se refere a um método para a fabricação de um corpo longo que compreende fibras de polietileno de alto desempenho e uma resina polimérica que compreende as etapas de aplicar uma suspensão aquosa de uma resina polimérica a fibras de HPPE, unir as fibras de HPPE, secar parcialmente a suspensão aquosa, aplicar opcionalmente uma temperatura, tensão e/ou um tratamento de pressão ao corpo longo, em que a resina polimérica é um homopolímero ou copolímero de etileno e/ou propileno. A invenção também se refere a corpos longos obteníveis pelo dito método e artigos que compreendem o corpo longo, como redes, lingas redondas, emendas, correias ou ligações de cadeia sintética.

Description

[0001] A presente invenção se refere a um método para produzir um corpo longo que compreende fibras de polietileno de alto desempenho e uma resina polimérica e tal corpo longo compósito. Os corpos longos, como cordas e tiras, são, entre outros, especialmente adaptados para serem usados como elemento com capacidade de carga em muitas aplicações, como cabos de atracação, cordas de içamento, suturas, tanques pressurizados e linhas de pesca.

[0002] As aplicações típicas de cordas e tiras envolvem dobramento repetitiva, dentre essas aplicações do tipo dobramento em roldana. Durante tal aplicação, a corda é frequentemente tracionada sobre tambores, cabeços, polias, roldanas, etc., entre outros, resultando em atrito e dobramento da corda. Quando exposta a tal dobramento ou flexão, uma corda pode falhar, devido a danos à corda e à fibra resultantes de abrasão externa e interna, calor de atrito, etc.; tal falha por fadiga é frequentemente denominada fadiga por dobramento ou fadiga por flexão.

[0003] Cordas de fibra de HPPE com fadiga por dobramento melhorada foram descritas, por exemplo, nos documentos W02007/062803 e WO2011/015485. O documento W02007/062803 descreve uma corda construída a partir de fibras de polietileno de alto desempenho e fibras de politetrafluoroetileno. Essas cordas podem conter 3-18 % em massa de poliorganossiloxanos fluidos. O documento WO2011/015485 descreve cordas que compreendem fibras de HPPE revestidas com uma borracha de silicone reticulada. Então, de acordo com a técnica anterior, sugeriu-se o uso de composições de silicone por si sós ou em combinação com fibras de baixo atrito, como PTFE, para reduzir o comportamento friccional das fibras de HPPE durante as aplicações de dobramento. Especialmente o documento WO2011/015485 descreve uma tecnologia que foi estabelecida no campo de aplicações de dobramento de última geração.

[0004] As cordas, como descrito nos documentos W02007/062803 e WO2011/015485, têm diversas desvantagens, entre as quais a presença de quantidades substanciais de componentes sem capacidade de carga na corda na forma de filamentos de PTFE ou composições de silicone. O processo de fabricação é complexo do ponto de vista de combinações de material ou das reações químicas envolvidas e resulta frequentemente em produtos descoloridos. Outras desvantagens são que a lubrificação aumentada da composição de corda resulta em problemas de manuseamento técnico durante, entre outros, processos de enrolamento por tração, emenda e amarração das cordas. Por fim, mas não menos importante, as cordas descritas são suscetíveis a lixiviação de materiais, enquanto componentes estranhos de corda, como farpas, sujeira, poeira e água podem penetrar a estrutura da corda e melhorar a deterioração. Isso é compensado frequentemente pela adição de uma camada protetora ou revestimento adicional que afeta adversamente o manuseio, porém também o desempenho de dobramento do produto.

[0005] É objetivo da presente invenção fornecer um processo de fabricação e o material compósito obtenível desse modo que tem um bom desempenho de dobramento repetido e supera pelo menos parcialmente os problemas mencionados acima.

[0006] A presente invenção soluciona essa necessidade pela fabricação do corpo longo que compreende fibras de polietileno de alto desempenho e uma resina polimérica em um processo que compreende as etapas de fornecer fibras de polietileno de alto desempenho (HPPE), aplicar uma suspensão aquosa da resina polimérica às fibras de HPPE antes, durante ou após unir as fibras de HPPE para formar um corpo longo e secar pelo menos parcialmente a suspensão aquosa da resina polimérica aplicada às fibras de HPPE para obter um corpo longo que compreende as fibras de HPPE e a resina polimérica através do corpo longo, aplicar opcionalmente uma temperatura na faixa da temperatura de fusão da resina a 153 °C ao corpo longo antes, durante e/ou após secar pelo menos parcialmente a suspensão para fundir pelo menos parcialmente a resina polimérica e aplicar opcionalmente uma pressão e/ou uma tensão ao corpo longo antes, durante e/ou após fundir pelo menos parcialmente a resina polimérica para compactar e/ou alongar pelo menos parcialmente o corpo longo, sendo que a resina polimérica é um homopolímero ou copolímero de etileno e/ou propileno e em que a dita resina polimérica tem uma densidade, como medido de acordo com o ISO1183 na faixa de 860 a 930 kg/m3, uma temperatura de fusão de pico na faixa de 40 a 140 °C e um calor de fusão de pelo menos 5 J/g.

[0007] Constatou-se de modo inesperado que o corpo longo fabricado de acordo com o método da presente invenção mostra um bom desempenho de dobramento repetitivo em roldada, com o mesmo número e mesmo com um número excedente de ciclos de fibras revestidas por borracha de silicone reticulada, enquanto supera pelo menos parcialmente os problemas mencionados acima. Os inventores constataram que as boas propriedades de dobramento vêm combinadas com outras propriedades mecânicas melhoradas. A dita melhora foi observada, por exemplo, com a tenacidade e a força de deslizamento de nó de um corpo longo de acordo com a invenção. Observou-se que, embora o peso do corpo longo tenha aumentado com a presença da resina polimérica, a força na ruptura e até mesmo a tenacidade do corpo longo aumentaram. Além disso, os corpos longos de acordo com a invenção podem mostrar uma característica unitária do próprio corpo longo ou dos fios de HPPE, o que reduz o risco de danos de corda através de materiais estranhos de corda.

[0008] Por fibra quer-se dizer um corpo alongado, cuja dimensão de comprimento é muito maior do que as dimensões transversais de largura e espessura. Consequentemente, o termo fibra inclui filamento, faixa, banda, fita e similares que tem cortes transversais regulares ou irregulares. A fibra pode ter comprimentos contínuos, conhecidos na técnica como filamento ou filamento contínuo, ou comprimentos descontínuos, conhecidos na técnica como fibras cortadas. Um fio para o propósito da invenção é um corpo alongado que contém muitas fibras individuais. Por fibra individual se compreende, no presente documento, a fibra como tal. Preferencialmente, as fibras de HPPE da presente invenção são fitas de HPPE, filamentos de HPPE ou fibras cortadas de HPPE.

[0009] No contexto da presente invenção, fibras de HPPE são compreendidas como fibras de polietileno com propriedades mecânicas melhoradas, como resistência à tração, resistência à abrasão, resistência a corte ou similares. Em uma modalidade preferencial, fibras de polietileno de alto desempenho são fibras de polietileno com uma resistência à tração de pelo menos 1,0 N/tex, mais preferencialmente pelo menos 1,5 N/tex, mais preferencialmente pelo menos 1,8 N/tex, ainda mais preferencialmente pelo menos 2,5 N/tex e com máxima preferência pelo menos 3,5 N/tex. O polietileno preferencial é o polietileno de peso molecular alto (HMWPE) ou peso molecular ultra-alto (UHMWPE). Os melhores resultados foram obtidos quando as fibras de polietileno de alto desempenho compreendem polietileno de peso molecular ultra-alto (UHMWPE) e tem uma tenacidade de pelo menos 2,0 N/tex, mais preferencialmente pelo menos 3,0 N/tex.

[0010] Preferencialmente, o corpo longo da presente invenção compreende fibras de HPPE que compreende polietileno de peso molecular alto (HMWPE) ou polietileno de peso molecular ultra-alto (UHMWPE) ou uma combinação desses, preferencialmente as fibras de HPPE consistem substancialmente em HMWPE e/ou UHMWPE. Os inventores observaram que poderia ser alcançado o maior efeito do HMWPE e do UHMWPE na tenacidade ou na força de deslizamento de nó.

[0011] No contexto da presente invenção, a expressão “consiste substancialmente em” tem o significado de “pode compreender uma quantidade menor de outras espécies”, em que menor é até 5 % em peso, preferencialmente até 2 % em peso das ditas outras espécies ou, em outras palavras, “que compreende mais de 95 % em peso de”, preferencialmente “que compreende mais de 98 % em peso de” HMWPE e/ou UHMWPE.

[0012] No contexto da presente invenção, o polietileno (PE) pode ser linear ou ramificado, sendo que o polietileno linear é preferencial. O polietileno linear é compreendido no presente documento como um polietileno com menos de 1 cadeia lateral por 100 átomos de carbono e preferencialmente com menos de 1 cadeia lateral por 300 átomos de carbono; uma ramificação ou cadeia lateral contendo geralmente pelo menos 10 átomos de carbono. As cadeias laterais podem ser medidas de modo adequado por FTIR. O polietileno linear pode conter adicionalmente até 5 % em mol de um ou mais outros alcenos que são copolimerizável com o mesmo, como propeno, 1-buteno, 1- penteno, 4-metilpenteno, 1-hexeno e/ou 1-octeno.

[0013] O PE é preferencialmente de peso molecular alto com uma viscosidade intrínseca (IV) de pelo menos 2 dl/g; mais preferencialmente de pelo menos 4 dl/g, com máxima preferência de pelo menos 8 dl/g. Tal polietileno com IV que excede 4 dl/g também são denominados polietileno de peso molecular ultra-alto (UHMWPE). A viscosidade intrínseca é uma medida para peso molecular que pode ser mais facilmente determinada do que os parâmetros reais de massa molar, como pesos moleculares médios numéricos e ponderado (Mn e Mw).

[0014] As fibras de HPPE usadas no método de acordo com a invenção podem ser obtidas por vários processos, por exemplo, por um processo de fiação por fusão, um processo de fiação em gel ou um processo de compactação de pó em estado sólido.

[0015] Um método preferencial para a produção das fibras é um processo de pó em estado sólido que compreende a alimentação do polietileno como um pó entre uma combinação de correias contínuas, moldagem por compressão do pó polimérico a uma temperatura abaixo do ponto de fusão do mesmo e enrolamento do polímero moldado por compressão resultante sucedido por estiramento em estado sólido. Tal método é descrito, por exemplo, no documento US 5.091.133, o qual é incorporado no presente documento a título de referência. Se desejado, antes da alimentação e da moldagem por compressão do pó de polímero, o pó de polímero pode ser misturado com um composto líquido adequado que tem um ponto de ebulição maior que o ponto de fusão do dito polímero. A moldagem por compressão também pode ser realizada retendo- se temporariamente o pó de polímero entre as correias contínuas durante o transporte das mesmas. Isso pode ser feito, por exemplo, fornecendo-se roletes e/ou cilindros de prensagem em conjunto com as correias contínuas.

[0016] Out ro método preferencial para a produção das fibras usadas na invenção compreende alimentação do polietileno a uma extrusora, a extrusão de um artigo moldado a uma temperatura acima do ponto de fusão do mesmo e o estiramento das fibras extrudadas abaixo de sua temperatura de fusão. Se desejado, antes da alimentação do polímero à extrusora, o polímero pode ser misturado a um composto líquido adequado, por exemplo, para formar um gel, como é preferencialmente o caso quando se usa polietileno de peso molecular ultra-alto.

[0017] Ainda em outro método, as fibras usadas na invenção são preparadas por um processo de fiação em gel. Um processo de fiação em gel adequado é descrito, por exemplo, nos documentos GB-A-2042414, GB-A-2051667, EP 0205960 A e WO 01/73173 A1. Resumindo, o processo de fiação em gel compreende preparar uma solução de um polietileno de alta viscosidade intrínseca, extrusar a solução em uma fibra de solução a uma temperatura acima da temperatura de dissolução, resfriar a fibra de solução abaixo da temperatura de gelificação, gelificando pelo menos parcialmente o polietileno da fibra, e estirar a fibra antes, durante e/ou após a remoção pelo menos parcial do solvente.

[0018] Nos métodos descritos para preparar fibras de HPPE, o estiramento, preferencialmente estiramento uniaxial, das fibras produzidas pode ser realizado por meios conhecidos na técnica. Esses meios compreendem alongamento por extrusão e alongamento por tensão em unidades de estiramento adequadas. Para obter resistência à tração mecânica e dureza melhoradas, o estiramento pode ser realizado em múltiplas etapas. No caso das fibras de UHMWPE preferenciais, o estiramento é tipicamente realizado de modo uniaxial em diversas etapas de estiramento. A primeira etapa de estiramento pode compreender, por exemplo, estiramento a um fator de elasticidade (também denominado razão de estiramento) de pelo menos 1,5, preferencialmente pelo menos 3,0. Estiramento múltiplo pode resultar tipicamente em um fator de elasticidade de até 9 para temperaturas de estiramento de até 120 °C, um fator de elasticidade de até 25 para temperaturas de estiramento de até 140 °C e um fator de elasticidade de 50 ou acima para temperaturas de estiramento de até 150 °C e acima dessa. Por estiramento múltiplo a temperaturas crescentes, fatores de elasticidade de cerca de 50 e mais podem ser alcançados. Isso resulta em fibras de HPPE, através das quais, para polietileno de peso molecular ultra-alto, resistências à tração de 1,5 N/tex a 3 N/tex e mais podem ser obtidas.

[0019] Em uma etapa de processo da presente invenção, uma suspensão aquosa é aplicada às fibras de HPPE. Tal aplicação de suspensão ocorre antes, durante ou após as fibras serem unidas para formar o corpo longo. Por suspensão aquosa é compreendido que partículas da resina polimérica são suspensas em água, agindo como não solvente. A concentração da resina polimérica pode variar amplamente e é principalmente limitada pela capacidade de formular uma suspensão estável da resina em água. Uma faixa típica de concentração está entre 2 e 80 % em peso de resina polimérica em água, sendo que a porcentagem em peso é o peso de resina polimérica no peso total de suspensão aquosa. A concentração preferencial está entre 4 e 60 % em peso, mais preferencialmente entre 5 e 50 % em peso, com máxima preferência entre 6 e 40 % em peso. Outras concentrações preferenciais da resina polimérica na dispersão são de pelo menos 15 % em peso, preferencialmente pelo menos 18 % em peso e ainda mais preferencialmente pelo menos 20 % em peso. Em outra modalidade preferencial, a concentração da resina polimérica na dispersão aquosa está entre 10 e 50 % em peso, preferencialmente entre 15 e 40 % em peso, com máxima preferência entre 18 % em peso e 30 % em peso. Tais maiores concentrações preferenciais de resina polimérica podem ter a vantagem de fornecer um corpo longo com maior concentração, enquanto reduz o tempo e a energia necessários para a remoção da água do corpo longo. A suspensão pode compreender, ainda, aditivos, como tensoativos iônicos ou não iônicos, resinas acentuadoras de pegajosidade, estabilizantes, antioxidantes, corantes ou outros aditivos modificadores das propriedades da suspensão, da resina e/ou do corpo longo preparado.

[0020] A resina polimérica presente na suspensão aquosa aplicada e, em última instância, presente no corpo longo obtido da presente invenção é um homopolímero ou copolímero de etileno e/ou propileno, também denominado como polietileno, polipropileno ou copolímeros desses, no contexto da presente invenção também é denominada resina de poliolefina. Pode compreender as várias formas de polietileno, copolímeros de etileno-propileno, outros copolímeros de etileno com comonômeros, como 1-buteno, isobutileno, bem como com heteroátomo contendo monômeros, como ácido acrílico, ácido metacrílico, acetato de vinila, anidrido maleico, acrilato de etila, acrilato de metila; geralmente, homopolímeros de α-olefina e olefina cíclica e copolímeros, ou mesclas desses. Preferencialmente, a resina polimérica é um copolímero de etileno ou propileno que pode conter como comonômeros uma ou mais olefinas que têm 2 a 12 átomos de C, em particular, etileno, propileno, isobuteno, 1-buteno, 1-hexeno, 4-metil-1-penteno, 1-octeno, ácido acrílico, ácido metacrílico e acetato de vinila. Na ausência de comonômero na resina polimérica, uma ampla variedade de polietileno ou polipropileno pode ser usada, entre as quais polietileno linear de densidade baixa (LLDPE), polietileno de densidade muito baixa (VLDPE), polietileno densidade baixa (LDPE), polipropileno isostático, polipropileno atático, polipropileno sindiotático ou mesclas desses.

[0021] Ademais, a resina polimérica pode ser um polietileno ou polipropileno funcionalizado ou copolímeros desse ou, alternativamente, a resina polimérica pode compreender um polímero funcionalizado. Tais polímeros funcionalizados são frequentemente denominados copolímeros funcionais ou polímeros enxertados, sendo que a enxertia se refere à modificação química da cadeia principal do polímero principalmente com monômeros etilenicamente insaturados que compreendem heteroátomos, enquanto copolímeros funcionais se referem à copolimerização de etileno ou propileno com monômeros etilenicamente insaturados. Preferencialmente, o monômero etilenicamente insaturado compreende átomos de oxigênio e/ou nitrogênio. Com máxima preferência, o monômero etilenicamente insaturado compreende um grupo ácido carboxílico ou derivados desse, resultando em um polímero acilado, especificamente em um polietileno ou polipropileno acetilado. Preferencialmente, os reagentes carboxílicos são selecionados a partir do grupo que consiste em reagentes acrílicos, metacrílicos, cinâmicos, crotônicos, e reagentes maleicos, fumáricos e itacônicos. Os ditos polímeros funcionalizados compreendem tipicamente entre 1 e 10 % em peso de reagente carboxílico ou mais. A presença de tal funcionalização na resina pode melhorar substancialmente a dispersibilidade da resina e/ou permitir uma redução de demais aditivos presentes para esse propósito, como tensoativos. Preferencialmente, a suspensão é substancialmente livre de aditivos que podem agir como solventes para a resina polimérica. Tal suspensão também pode ser denominada livre de solvente. Por solvente se compreende, no presente documento, um líquido em que, à temperatura ambiente, a resina polimérica é solúvel em uma quantidade de mais de 1 % em peso, enquanto um não solvente é compreendido como um líquido em que, à temperatura ambiente, a resina polimérica é solúvel em uma quantidade de menos de 0,1 % em peso.

[0022] A resina polimérica tem uma densidade, como medido de acordo com o ISO1183, na faixa de 860 a 930 kg/m3, preferencialmente de 870 a 920 kg/m3, mais preferencialmente de 875 a 910 kg/m3. Os inventores identificaram que as resinas de poliolefina com densidades nas ditas faixas preferenciais fornecem um equilíbrio melhorado entre as propriedades mecânicas do corpo longo e a processabilidade da suspensão, especialmente a suspensão seca durante o processo da invenção.

[0023] A resina polimérica é uma poliolefina semicristalina que tem uma temperatura de fusão de pico na faixa de 40 a 140 °C e um calor de fusão de pelo menos 5 J/g, medido de acordo com ASTM E793 e ASTM E794, considerando a segunda curva de aquecimento a uma taxa de aquecimento de 10 K/min, em uma amostra seca. Em uma modalidade preferencial da presente invenção, a resina polimérica tem um calor de fusão de pelo menos 10 J/g, preferencialmente pelo menos 15 J/g, mais preferencialmente pelo menos 20 J/g, ainda mais preferencialmente pelo menos 30 J/g e com máxima preferência pelo menos 50 J/g. Os inventores constataram surpreendentemente que, com o aumento do calor de fusão, o corpo longo mostrou uma característica similar a monofilamento melhorada. O calor de fusão da resina polimérica não é especificamente limitado por um valor superior, diferente do calor de fusão máximo teórico para um polietileno ou polipropileno totalmente cristalino de cerca de 300 J/g. A resina polimérica é um produto semicristalino com uma temperatura de fusão de pico nas faixas especificadas. Consequentemente, é um limite superior razoável para a resina polimérica um calor de fusão de no máximo 200 J/g, preferencialmente no máximo 150 J/g. Em outra modalidade preferencial, uma temperatura de fusão de pico da resina polimérica está na faixa de 50 a 130 °C, preferencialmente na faixa de 60 a 120 °C. Tais temperaturas de fusão de pico preferenciais fornecem um método de processamento mais robusto para produzir o corpo longo já que as condições para secagem e/ou compactação do corpo longo realmente precisam de menos atenção, enquanto corpos longos com boas propriedades são produzidos. A resina polimérica pode ter mais de uma temperatura de fusão de pico. Em tal caso, pelo menos uma das ditas temperaturas de fusão está dentro das faixas acima. Uma segunda e/ou outra temperatura de fusão de pico da resina polimérica pode estar dentro ou fora das faixas de temperatura. Esse pode ser o caso, por exemplo, quando a resina polimérica é uma mescla de polímeros.

[0024] A resina polimérica pode ter um módulo que pode variar em amplas faixas. Uma resina de módulo baixo com, por exemplo, um módulo de cerca de 50 MPa, fornecerá corpos longos muito flexíveis com boas propriedades de resistência. Uma resina de alto módulo com, por exemplo, um módulo de cerca de 500 MPa pode fornecer corpos longos como monofilamentos com aparência estrutural melhorada. Cada aplicação pode ter um módulo ideal para a resina, relacionado às demandas específicas durante o uso da aplicação.

[0025] A aplicação da suspensão às fibras de HPPE pode ser feita por métodos conhecidos na técnica e pode depender, entre outros, do momento em que a suspensão é adicionada às fibras, da natureza das fibras, da concentração e da viscosidade da suspensão. A suspensão pode ser, por exemplo, aplicada às fibras por aspersão, gotejamento, escovagem, rolamento de transferência ou similares, dependendo especialmente da quantidade pretendida de resina polimérica presente no corpo longo da invenção. A quantidade de suspensão presente no corpo pode variar amplamente em função da aplicação pretendida do corpo longo e pode ser ajustada pelo método empregado, porém também das propriedades da suspensão. Para algumas aplicações, pequenas quantidades de suspensões altamente concentradas são empregadas para reduzir a energia e o tempo necessários para secar o corpo longo impregnado. Para outras aplicações, uma suspensão de baixa concentração pode ser vantajosa, por exemplo, para aumentar a velocidade de umectação e impregnação com suspensões de baixa viscosidade. Por fim, mas não menos importante, a concentração e a quantidade da suspensão devem ser escolhidas para dotar um corpo longo das quantidades necessárias de resina polimérica presentes como um material de matriz no dito corpo. Em uma modalidade preferencial, a dita concentração de resina polimérica é de no máximo 25 % em peso, preferencialmente no máximo 20 % em peso e ainda mais preferencialmente no máximo 18 % em peso e com máxima preferência no máximo 16 % em peso. Em outra modalidade preferencial, a concentração da resina polimérica está entre 1 e 25 % em peso, preferencialmente entre 2 e 20 % em peso, com máxima preferência entre 4 e 18 % em peso, sendo que a porcentagem em peso é o peso da resina polimérica por peso total do corpo longo.

[0026] Após a suspensão aquosa polimérica ter sido aplicada às fibras de HPPE, a fibra impregnada, sendo que a união compreende preferencialmente as fibras impregnadas, é pelo menos parcialmente seca. Tal etapa de secagem envolve a remoção, por exemplo, a evaporação de pelo menos uma fração da água presente na união. Preferencialmente, a maioria, com mais preferência essencialmente toda, da água é removida durante a etapa de secagem, opcionalmente em combinação com outros componentes. A secagem, isto é, a remoção de água, pode ser feita pelos métodos conhecidos na técnica. Tipicamente, a evaporação da água envolve um aumento das temperaturas do corpo longo até ou acima do ponto de ebulição de água. O aumento de temperatura pode ser auxiliado ou substituído por uma redução da pressão e/ou combinado a um refrescamento contínuo da atmosfera circundante. As condições de secagem típicas são temperaturas dentre 40 e 130 °C, preferencialmente 50 e 120 °C. A pressão típica durante o processo de secagem estão entre 10 e 110 kPa, preferencialmente entre 20 e 100 kPa.

[0027] O processo da invenção pode compreender opcionalmente uma etapa em que as fibras que compreendem a resina polimérica são aquecidas até uma temperatura na faixa da temperatura de fusão da resina polimérica a 153 °C, antes, durante e/ou após secar parcialmente da suspensão aquosa. O aquecimento das fibras pode ser realizado mantendo as fibras por um tempo de permanência em um forno ajustado a uma temperatura de aquecimento, submetendo as fibras impregnadas à radiação térmica ou colocando o corpo em contato com um meio de aquecimento como um fluido de aquecimento, uma corrente de gás aquecida ou uma superfície aquecida. Preferencialmente, a temperatura é de pelo menos 2 °C, preferencialmente pelo menos 5 °C, com máxima preferência pelo menos 10 °C acima da temperatura de fusão de pico da resina polimérica. A temperatura superior é de no máximo 153 °C, preferencialmente no máximo 150 °C, mais preferencialmente no máximo 145 °C e com máxima preferência no máximo 140 °C. O tempo de permanência está preferencialmente entre 2 e 100 segundos, mais preferencialmente entre 3 e 60 segundos, com máxima preferência entre 4 e 30 segundos. Em uma modalidade preferencial, o aquecimento das fibras e/ou do corpo longo dessa etapa se sobrepõe, mais preferencialmente é combinado, à etapa de secagem da suspensão aquosa. Pode se mostrar prático aplicar um gradiente de temperatura às fibras impregnadas, sendo que a temperatura é elevada a partir aproximadamente temperatura ambiente à temperatura máxima da etapa de aquecimento ao longo de um período de tempo durante o qual as fibras são submetidas a um processo contínuo de secagem da suspensão a fusão pelo menos parcial da resina polimérica.

[0028] Em uma etapa opcional adicional do processo da invenção, o corpo longo é pelo menos parcialmente compactado e/ou alongado aplicando-se uma pressão e/ou uma tensão ao corpo longo antes, durante e/ou após a etapa opcional de fundir pelo menos parcialmente a resina polimérica. A dita pressão pode ser aplicada por meios de compressão conhecidos na técnica, os quais podem ser, entre outros, uma calandra, uma unidade de alisamento de geometria plana, oblonga ou circular. Os meios de compressão foram um vão através do qual o corpo longo será processado. A pressão para compactação está geralmente na faixa de 100 kPa a 10 MPa, preferencialmente de 110 a 500 kPa. A compressão é preferencialmente realizada após secar pelo menos parcialmente o corpo longo impregnado, mais preferencialmente durante ou após a etapa opcional de aplicar uma temperatura, enquanto a temperatura do corpo longo está na faixa da temperatura de fusão da resina polimérica a 153 °C. Uma tensão pode ser aplicada por meios de tensão conhecidos na técnica, os quis podem ser, entre outros, apoios de rolete, calandras, por si sós ou combinados aos meios de compressão mencionados acima adequados para aplicar uma tensão dinâmica ou estática ao corpo longo. Os meios de tensão formam uma tensão longitudinal no corpo longo. A tensão aplicada ao corpo longo pode variar em uma ampla faixa de 0 à carga de ruptura máxima do corpo longo. Preferencialmente, a tensão é de no máximo 50 %, mais preferencialmente 25 % e com máxima preferência no máximo 10 % da carga de ruptura máxima do corpo longo. O tensionamento é preferencialmente realizado após secar pelo menos parcialmente o corpo longo, mais preferencialmente durante ou após a etapa opcional de aplicar uma temperatura, enquanto a temperatura do corpo longo está na faixa da temperatura de fusão da resina polimérica a 153 °C. A tensão aplicada ao corpo longo cria pressão entre as fibras do corpo longo que podem ser aplicadas de modo vantajoso em conjunto com a presente invenção.

[0029] Em uma modalidade específica da invenção, uma compressão do corpo longo pode ser alcançada passando-se o corpo longo impregnado durante ou após a etapa de impregnação ou a etapa de secagem parcial por pelo menos uma roldana, sendo que a roldana tem preferencialmente um sulco em formato de U ou V.

[0030] A invenção também se refere ao corpo longo produzido de acordo com o processo da invenção. Tal corpo longo compreende fibras de HPPE unidas e uma resina polimérica, em que a resina polimérica é um homopolímero ou copolímero de etileno e/ou propileno, em que a resina polimérica tem uma densidade, como medido de acordo com o ISO1183, na faixa de 860 a 930 kg/m3, uma temperatura de fusão na faixa de 40 a 140 °C e um calor de fusão de pelo menos 5 J/g. Tal corpo longo é submetido às modalidades preferenciais e vantagens potenciais, como discutido acima ou abaixo em relação ao presente método inventivo, enquanto as modalidades preferenciais para o corpo longo se aplicam potencialmente vice-versa para o método inventivo.

[0031] Por corpo longo se compreende no presente documento um corpo alongado, especialmente um corpo alongado que compreende fibras de HPPE, sendo que a dimensão de comprimento do corpo longo é muito maior que as dimensões transversais de largura e espessura. Consequentemente, o termo corpo longo inclui, porém não é limitado a linhas, cabos, cordões, cordas, tiras, mangueiras, tubos e similares. Preferencialmente, a dita dimensão de comprimento é pelo menos 10 vezes, mais preferencialmente pelo menos 20 vezes, ainda mais preferencialmente pelo menos 50 vezes e com máxima preferência pelo menos 100 vezes maior que a dimensão de largura ou espessura do corpo longo, seja qual for maior. O formato em corte transversal do corpo longo pode ser de formato redondo a quase redondo, oblongo ou retangular, sendo que um corpo longo com um corte transversal redondo ou quase redondo pode ser, porém sem limitação, linhas, cabos, cordões, cordas, mangueiras ou tubos, enquanto corpos longos com cortes transversais oblongos a retangulares são comumente denominados tiras ou bandas.

[0032] Em sua forma mais simples, o corpo longo é composto por um filete de 2 ou mais fibras dispostas lado a lado sem serem torcidas umas nas outras. Tal filete de fibras não torcidas também pode ser denominado um feixe e, como elaborado acima, pode ter uma variedade de formatos em corte transversal. As fibras em um feixe serão substancialmente orientadas em uma direção única, a direção de comprimento do corpo longo. Além disso, um filete pode ser composto por duas ou mais fibras torcidas, geralmente denominadas fio. Diversos fios podem ser dispostos na mesma direção ou em direções diferentes para produzir um denominado feixe compósito ou uma linha, os quais podem ser novamente agregados uns aos outros ou em combinação com outras disposições de fibra a uniões de fibra complexas, como cordas ou tiras. A disposição das fibras umas em relação às outras no corpo longo da invenção pode ser de tipos diferentes, entre as quais uma disposição de fibra ou fio paralela, horizontal, trançada ou tecida, ou outras, como pode ser conhecido pela pessoa versada no campo.

[0033] Uma corda no contexto da presente invenção é um corpo longo que compreende fibras de HPPE, sendo que o corpo longo tem um corte transversal que é aproximadamente circular ou redondo, porém também um corte transversal oblongo, o que significa que o corte transversal de uma corda tensionada mostra uma forma achatada, oval ou até mesmo quase retangular (dependendo do número de linhas primárias). Tal corte transversal oblongo tem preferencialmente uma razão de aspecto, isto é, a razão entre o diâmetro maior e o menor (ou a razão entre largura e espessura), na faixa de 1,2 a 4,0.

[0034] A corda de acordo com a invenção pode ser de várias construções, incluindo cordas construídas como corda horizontal, trançada, paralela e semelhante a cabo de aço. O número de linhas na corda também pode variar amplamente, porém é geralmente pelo menos 3 e preferencialmente no máximo 16, para chegar a uma combinação de bom desempenho e facilidade de fabricação.

[0035] Em uma modalidade, a corda de acordo com a invenção é de uma construção trançada, para fornecer uma corda com equilíbrio de robustez e torque que retém sua coerência durante o uso. Há uma variedade de tipos de trança conhecidos, sendo que cada um é geralmente distinguido pelo método que forma a corda. As construções adequadas incluem tranças soutache, tranças tubulares e tranças planas. As tranças tubulares ou circulares são as tranças mais comuns para aplicações de corda e geralmente consistem em dois conjuntos de linhas que são entrelaçados, com diferentes padrões possíveis. O número de linhas em uma trança tubular pode variar amplamente. Especialmente se o número de linhas for alto e/ou se as linhas forem relativamente finas, a trança tubular pode ter um núcleo oco; e a trança pode se retrair em um formato oblongo.

[0036] O número de linhas em uma corda trançada de acordo com a invenção é de preferencialmente pelo menos 3. Não há limite superior do número de linhas, embora, na prática, as cordas geralmente não tenham mais que 32 linhas. São particularmente adequadas cordas de uma construção trançada de 8 ou 12 linhas. Tais cordas fornecem uma combinação favorável de tenacidade e resistência à fadiga por dobramento e pode ser feitas de forma econômica em máquinas relativamente simples.

[0037] A corda de acordo com a invenção pode ser de uma construção em que o comprimento de batente (o comprimento de uma volta de uma linha em uma construção horizontal) ou o período de trançamento (o comprimento de passo relacionado à largura de uma corda trançada) não é especificamente crítico. Os comprimentos de batente e períodos de trançamento adequados estão na faixa de 4 a 20 vezes o diâmetro da corda. Um maior comprimento de batente ou período de trançamento pode resultar em uma corda mais frouxa que tem uma maior eficiência de resistência, porém que é menos robusta e mais difícil de emendar. Um comprimento de batente ou período de trançamento muito pequeno reduziria muito a tenacidade. Preferencialmente, portanto, o comprimento de batente ou o período de trançamento é de cerca de 5 - 15 vezes o diâmetro da corda, mais preferencialmente 6 -10 vezes o diâmetro da corda.

[0038] Uma tira no contexto da presente invenção é um corpo longo que tem uma espessura e uma largura, em que a espessura é muito menor que a largura. Preferencialmente, a tira tem uma razão entre largura e espessura de pelo menos 5:1, mais preferencialmente pelo menos 10:1, sendo que a razão entre largura e espessura é preferencialmente de no máximo 200:1, e ainda mais preferencialmente no máximo 50:1. Por vezes, uma tira também pode ser denominada um ponto estreito, uma faixa, uma cinta, uma banda ou uma banda plana. Preferencialmente, uma tira da invenção tem uma largura de 2 mm a 200 mm, mais preferencialmente de 4 mm a 100 mm e com máxima preferência de 5 mm a 50 mm e uma espessura de 20 micrômetros a 5 mm, preferencialmente de 30 micrômetros a 4 mm e com máxima preferência de 40 micrômetros a 2 mm. Em sua forma mais simples, a tira pode ser formada por uma disposição paralela de pelo menos 2, preferencialmente pelo menos 10, com máxima preferência pelo menos 100 fibras formando a tira, enquanto o arranjo de fibras paralelas é interconectado através da resina polimérica presente no corpo longo da invenção, formando uma tira unitária. Alternativamente, a tira é uma estrutura entrelaçada de fibras, por exemplo, tecendo-se, trançando- se ou tricotando-se fios por construções conhecidas na técnica, por exemplo, uma construção de ponto de tafetá e/ou sarjado. A tira, de preferência, tem uma construção em correia têxtil com n camadas, em que n é de preferência no máximo 4, com mais preferência 3 e com máxima preferência 2. No caso de uma tira tecida, frequentemente denominada ponto estreito, os fios substancialmente paralelos (trama) da tira compreendem as fibras de HPPE do corpo longo e são tecidos com filetes transversais (urdume). Os ditos filetes podem ser iguais ou diferentes das ditas fibras de HPPE.

[0039] Embora a aplicabilidade da invenção seja principalmente descrita para corpos longos, os usos de cordas e tiras, ou, em geral, corpos longos, são conhecidos e também estão dentro do escopo da invenção. Em particular, os corpos longos podem ser usados na fabricação de uma rede, como uma rede de pescaria, um estropo redondo, uma correia, uma emenda ou uma ligação de cadeia sintética. Mostrou-se que o corpo longo de acordo com a invenção tem uma melhor resistência de nó a outros corpos longos, o que torna o uso da presente invenção especialmente adequado. Consequentemente, é uma modalidade da presente invenção um artigo que compreende o corpo longo, preferencialmente uma rede, linga, uma emenda ou uma ligação de cadeia sintética.

[0040] Uma modalidade preferencial da presente invenção se refere a um corpo longo que contém mais de 80 % em peso de UHMWPE, preferencialmente mais de 90 % em peso de UHMWPE e com máxima preferência mais de 95 % em peso de UHMWPE, sendo que as % em peso são expressas como massa de UHMWPE em relação à massa total do corpo longo. Em uma modalidade mais preferencial, o UHMWPE presente no corpo longo está contido nas fibras de HPPE do dito corpo longo.

[0041] A aplicação de uma suspensão polimérica aquosa, sendo que a resina polimérica presente na dita suspensão está de acordo com as modalidades descritas acima fornece produtos com propriedades melhoradas. O uso de uma suspensão aquosa de uma resina polimérica como um material ligante para fibras de HPPE em que a resina polimérica é um homopolímero ou copolímero de etileno e/ou propileno, sendo que a resina polimérica tem uma densidade, como medido de acordo com o ISO1183, na faixa de 860 a 930 kg/m3, uma temperatura de fusão de pico na faixa de 40 a 140 °C e um calor de fusão de pelo menos 5 J/g, é, então, uma modalidade adicional da presente invenção.

[0042] É importante que a resina de poliolefina da suspensão seja amaciada ou fundida a temperaturas mais altas. Até então, tais suspensões ainda não foram aplicadas em combinação com fibras de HPPE. Surpreendentemente, fornecem um desempenho melhorado em vários produtos, especialmente produtos que compreendem fibras orientadas de UHMWPE.

[0043] A combinação de uma corda trançada que compreende fibra de HPPE com polímeros de poliolefina é descrita no documento WO2011/154415, em que um polímero de poliolefina é revestido em um núcleo de fios de HMPE circundados por uma camada externa de cabos de aço. No entanto, tais produtos contêm quantidades substanciais de resina de poliolefina ou fornecem uma umectação/distribuição inadequada da resina polimérica através das fibras de HPPE. Os produtos, como descrito no documento WO2011/154415, são substancialmente diferentes daqueles preparados de acordo com o método apresentado no presente documento, entre outros, já que, nos métodos e produtos apresentados atualmente, a distribuição da resina polimérica se dá através da estrutura que dota corpos longos de melhoras específicas de propriedades mecânicas. Após a impregnação, o líquido é evaporado e, então, o restante do material impregnado está presente em uma quantidade menor e/ou com uma homogeneidade aumentada através do corpo longo. A expressão “através do corpo longo” significa no presente documento que a resina polimérica cobre pelo menos 50 % da superfície total das fibras de HPPE do corpo longo, preferencialmente 70 e com máxima preferência 90 % da superfície total das fibras de HPPE. A suspensão e o corpo longo preparado com a mesma pode conter pelo menos um ingrediente ativo de superfície, como tensoativo iônico ou não iônico.

[0044] As fibras de HPPE revestidas com um polímero que tem cristalinidade de etileno ou propileno são descritas no documento EP0091547, sendo que fibras com mono- ou multifilamento são tratadas a altas temperaturas com soluções do polímero em solventes de hidrocarboneto a uma concentração de até 12 g/l. No entanto, através de tal tratamento de solvente a quente, as fibras podem conter quantidades residuais do solvente de hidrocarboneto empregado que afetam negativamente as propriedades da fibra. Além disso, o tratamento da fibra de HPPE a uma alta temperatura com um solvente de hidrocarboneto pode afetar as propriedades estruturais das fibras, especialmente através de difusão do solvente de hidrocarboneto e/ou polímero nos filamentos de HPPE. A interface de fibra- polímero pode ser modificada por gravura parcial e dissolução do HPPE, o que pode afetar, entre outros, a interface, bem como as propriedades intensivas das fibras de HPPE. Em contraste, o presente processo pode ser realizado à temperatura ambiente e emprega um não solvente para o HPPE, isto é, água. Consequentemente, as fibras e os corpos longos produzidos pelo processo da presente invenção pode ter uma melhor retenção das propriedades estruturais das fibras de HPPE. As fibras também podem apresentar uma estrutura de superfície diferente, entre outros, uma interface de HPPE-revestimento mais bem identificada em comparação às fibras tratadas a uma alta temperatura com um solvente de hidrocarboneto, já que nenhum solvente de hidrocarboneto e/ou polímero pode se difundir na fibra de HPPE. Além disso, o processo e os produtos descritos no documento EP0091547 são limitados pela quantidade de polímero presente nas soluções de hidrocarboneto e, então, aplicadas às fibras de HPPE. As soluções são limitadas por suas viscosidades crescentes e as altas quantidades de revestimento de polímero podem ser apenas aplicadas por repetição da operação de revestimento.

[0045] Um campo de aplicação preferencial do corpo longo da invenção é o campo de cordas e tiras com tenacidades e forças de deslizamento de nó aumentadas do corpo longo. Constatou-se surpreendentemente que, pela adição de resina polimérica sem capacidade de carga a uma construção de corda, a tenacidade total da corda pode ser alcançada. A adição da mesma quantidade de resina polimérica sem capacidade de carga como uma camada sobremoldada ou como fibras ou fios individuais resultaria em uma redução da tenacidade.

[0046] A invenção será mais bem explicada pelos exemplos e pelo experimento comparativo a seguir, no entanto, primeiramente os métodos usados na determinação dos vários parâmetros na definição da presente invenção são apresentados doravante no presente documento. MÉTODOS • Dtex: o título do fio ou do filamento foi medido pesando-se 100 metros de fio ou filamento, respectivamente. O dtex do fio ou filamento foi calculado dividindo-se o peso (expresso em miligramas) por 10; • O calor de fusão e a temperatura de fusão de pico foram medidos de acordo com métodos padrão de DSC ASTM E 794 e ASTM E 793 respectivamente a uma taxa de aquecimento de 10 K/min para a segunda curva de aquecimento e funcionaram sob nitrogênio em uma amostra desidratada. • A densidade da resina polimérica é medida de acordo com ISO 1183. • IV: a Viscosidade Intrínseca é determinada de acordo com o método ASTM D1601(2004) a 135 °C em decalina, sendo que o tempo de dissolução era de 16 horas, como BHT (Hidroxitolueno Butilado) como antioxidante em uma quantidade de 2 g/l de solução, extrapolando-se a viscosidade como medida a diferentes concentrações até concentração zero. • Propriedades de tração de fibras de HPPE: a resistência à tração (ou resistência) e o módulo de tração (ou módulo) são definidos e determinados nos fios multifilamento conforme especificado em ASTM D885M, com o uso de um comprimento de medidor nominal da fibra de 500 mm, uma velocidade de cruzeta de 50 %/min e garras Instron 2714, do tipo “Fibre Grip D5618C”. Com base na curva de tensão-deformação medida, o módulo é determinado como o gradiente entre 0,3 e 1 % de deformação. Para o cálculo do módulo e resistência, as forças de resistência medidas são divididas pelo título, conforme determinado acima; os valores em GPa são calculados considerando-se uma densidade de 0,97 g/cm3 para o HPPE. • Propriedades de tração de fibras que têm um formato similar a fita: a resistência à tração, o módulo de tração e o alongamento à ruptura são definidos e determinados a 25 °C em fitas de uma largura de 2 mm como especificado em ASTM D882, com o uso de um comprimento inicial nominal da fita de 440 mm, uma velocidade de tração de 50 mm/min. • A resistência à tração e o módulo de tração à ruptura da resina de poliolefina foram medidos de acordo com ISO 527-2. • O número de ramificações olefínicas por mil átomos de carbono foi determinado por FTIR em um filme moldado por compressão com 2 mm de espessura quantificando-se a absorção a 1375 cm-1 com o uso de uma curva de calibração com base em medições de RMN como, por exemplo, no documento EP 0 269 151 (em particular, pg. 4 do mesmo).

MATERIAIS

[0047] A suspensão 1 foi obtida junto à empresa Dow Chemical sob a designação comercial HYPOD1000 e é uma suspensão aquosa de poliolefina de 56 % em peso com picos de fusão a 51 °C e 139 °C e um calor de fusão de 28 J/g.

[0048] A suspensão 2 foi obtida junto à Michelman sob a designação comercial Michem® Prime 5931 e é uma suspensão de 28 % em peso de uma poliolefina modificada por acrilato com um pico de fusão a 78 °C e um calor de fusão de 29 J/g em água.

[0049] A suspensão 3 foi produzida extrudando-se uma mistura com um plastômero (Queo 0210, comercialmente disponível junto à Borealis, com uma densidade de 0,902 g/cm3, um ponto de fusão de pico de 95 °C e um calor de fusão de 120 J/g) e um tensoativo (Synperonic® F 108 obtido junto à SIGMA-ALDRICH) em uma razão de peso de 7 a 3 a 100 °C sob adição de água. O teor de resina na suspensão foi determinado como 40 % em peso.

Exemplo 1 e Experimento Comparativo A:

[0050] 3 fios de HPPE (Dyneema® 1760 SK76, tenacidade de 35,5 cN/dtex, módulo de 1245 cN/dtex) foram agrupados e impregnados imergindo-os em uma suspensão de poliolefina preparada pela diluição da suspensão 1 com uma quantidade 10 vezes maior de água. Os fios umedecidos foram torcidos com 160 voltas por metro e alimentados em um forno com um comprimento de 8,4 metros com uma velocidade de entrada de 5 m/s e uma velocidade de saída de 6 m/s. A temperatura do forno foi ajustada a 153,6 °C. O produto similar a monofilamento seco obtido (Exemplo 1) continha 3,5 % em peso de resina de poliolefina e 96,5 % em peso era de material fibroso.

[0051] Para o Experimento Comparativo A, o Exemplo 1 foi repetido sem aplicar a suspensão.

[0052] A Tabela 1 relata os resultados de teste do Exemplo 1 e o Experimento Comparativo A. É surpreendente que a amostra do Exemplo 1 tenha uma tenacidade cerca de 5 % e um módulo cerca de 10 % maior do que as resistências da amostra de referência, especialmente já que a amostra do Exemplo 1 compreende apenas 96,5 % em peso de fibras de HPPE com capacidade de carga.

Exemplo Comparativo B

[0053] Uma corda que tem um diâmetro de 5 mm foi produzida a partir de fibras de HPPE (DSM Dyneema SK 78, 1760 dtex). A construção das linhas era de 4 x 1760 dtex, 20 voltas por metro de S/Z. Uma corda foi produzida a partir das linhas. A construção da corda foi uma corda trançada com linha de 12x1 com um passo de 27 mm. Uma resistência à ruptura média da corda era de 18750 N.

[0054] A fadiga por dobramento da corda foi testada. Nesse teste, a corda foi dobrada em três roldanas de rolamento livre, sendo que cada uma tem um diâmetro de 50 mm. As três roldanas foram dispostas em uma formação em V e a corda foi colocada sobre as roldanas de tal modo que a corda tenha uma zona de dobramento em cada uma das roldanas. A corda foi colocada sob carga e ciclizada nas roldanas até que a corda alcançasse a falha. Em um ciclo de máquina, as roldanas foram giradas em uma direção e, então, na direção oposta, passando, desse modo, a corda seis vezes por uma roldana em um ciclo de máquina. O curso desse dobramento era de 45 cm. O período de ciclização era de 5 segundos por ciclo de máquina. A força aplicada à corda era 30 % da resistência à ruptura média da corda. As cordas de acordo com o Exemplo Comparativo B falharam na média [3] após 319 ciclos de máquina.

Experimento Comparativo C:

[0055] O Experimento Comparativo B foi repetido com a diferença de que o fio SK78, 1760 foi revestido por um processo de revestimento e uma composição de revestimento de acordo com o Exemplo 1 do documento WO2011/015485, envolvendo a imersão e a secagem em um revestimento de 2 componentes, sucedidas por cura a 120 °C. As cordas que compreendem o fio revestido com borracha de silicone reticulada foram submetidas ao teste de dobramento do exemplo comparativo B e falharam na média [4] após 2048 ciclos.

xemplos 2 a 4

[0056] O Experimento Comparativo B foi repetido com a diferença de que as cordas foram construídas a partir de 3 diferentes fios. Para o Exemplo 2, o fio SK78, 1760 foi revestido por imersão do fio na suspensão 3, sucedida por secagem do fio sob tensão em um forno a 60 °C por cerca de 5 minutos. O fio obtido tinha um teor de resina polimérica de cerca de 10 % em peso. Para os Exemplos 3 e 4, a suspensão 3 foi diluída com água em uma razão de 1:1 e de 1:3 (suspensão: água) respectivamente, resultando, após a secagem, em fios revestidos com um teor de resina polimérica de cerca de 6 e 3 % em peso respectivamente. Todos os três fios mostraram uma facilidade de manuseio surpreendente, sem desgaste, pegajosidade ou aparência gordurosa.

[0057] As cordas foram submetidas ao teste de fadiga por dobramento descrito acima e falharam na média após [3] 1246, [4] 2286 e [4] 748 ciclos para as cordas 2, 3 e 4 respectivamente. O número entre colchetes expressa o número de testes realizados com cada tipo de corda.

[0058] As cordas de acordo com os exemplos 2 a 4 mostraram uma dureza e um manuseio robusto notáveis em comparação a cordas sem um revestimento (Ex. Comp. B) ou com um revestimento de silicone reticulado (Ex. Comp. C). O desempenho descrito no teste de dobramento contínuo foi surpreendente para os inventores, já que tal combinação de propriedades de fadiga por dobramento e dureza não havia sido experimentada antes.

Exemplo 5 e 6 e Experimentos Comparativos D, E e F:

[0059] 16 extremidades do fio comercial (Dyneema® 1760 SK78, tenacidade de 35,1 cN/dtex, módulo de 1160 cN/dtex) foram trançadas para formar uma corda com um comprimento de passo de cerca de 2,5. Cinco nós foram preparados, sendo que cada nó compreende 2 comprimentos da dita corda enodada de acordo com a Figura 1. Um primeiro nó foi umedecido com a suspensão 1 e foi subsequentemente seco sob condições ambiente (Exemplo 5). Um segundo nó foi umedecido com a suspensão 2 e foi subsequentemente seco sob condições ambiente (Exemplo 6). Um terceiro nó foi umedecido com a suspensão 4 e foi subsequentemente seco (Ex. Com. D). Um quarto nó foi deixado sem tratamento (Ex. Comp. E).

[0060] Um quinto nó (Ex. Comp. F) foi preparado a partir de uma corda comparável àquela do Exemplo 5 com a diferença de que o fio SK78-1760 para preparar a corda era o fio revestido com silicone reticulado do Experimento Comparativo C.

[0061] Todos os nós foram, então, apertados com 500 N, puxando-se ambas as extremidades do primeiro comprimento de corda (1) e (2) na direção oposta às duas extremidades do segundo comprimento de corda (3) e (4). Após completar o nó, uma extremidade (3) do segundo comprimento de corda foi cortada no local (3a) na Figura 2. O teste foi realizado puxando-se as duas extremidades (1) e (2) contra a extremidade restante (4). A força na qual o nó entra em colapso devido a deslizamento é registrada como força de deslizamento de nó.

[0062] Os resultados dos testes de força de deslizamento de nó são apresentados abaixo.

Claims

1. Método para a fabricação de um corpo longo que compreende fibras de polietileno de alto desempenho com uma resistência à tração de pelo menos 1,0 N/tex e uma resina polimérica pelo corpo longo caracterizado por compreender as etapas de a) fornecer fibras de polietileno de alto desempenho (HPPE); b) aplicar uma suspensão aquosa da resina polimérica às fibras de HPPE antes, durante ou após; c) unir as fibras de HPPE para formar um corpo longo d) secar pelo menos parcialmente a suspensão aquosa da resina polimérica aplicada na etapa b); para obter um corpo longo que compreende as fibras de polietileno de alto desempenho e a resina polimérica pelo corpo longo mediante a conclusão das etapas a), b), c) e d); e) aplicar opcionalmente uma temperatura na faixa da temperatura de fusão da resina a 153 °C ao corpo longo da etapa c) antes, durante e/ou após a etapa d) para fundir pelo menos parcialmente a resina polimérica; e em que a resina polimérica é um homopolímero ou copolímero de etileno e/ou propileno e em que a dita resina polimérica tem uma densidade, como medido de acordo com o ISO1183, na faixa de 860 a 930 kg/m3, uma temperatura de fusão de pico na faixa de 40 a 140 °C e um calor de fusão de pelo menos 5 J/g.

2. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o método compreende ainda a etapa de: f) aplicar opcionalmente uma pressão e/ou uma tensão ao corpo longo obtido na etapa d) antes, durante e/ou após a etapa e) para compactar e/ou alongar pelo menos parcialmente o corpo longo.

3. Método, de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que as condições de secagem na etapa d) são temperaturas entre 40 e 130 ° C, preferencialmente 50 e 120 ° C.

4. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado pelo fato de que a pressão durante o processo de secagem está entre 10 e 110 kPa, preferencialmente entre 20 e 100 kPa.

5. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizado pelo fato de que a temperatura na etapa e) é pelo menos 2 ° C acima do pico da temperatura de fusão da resina polimérica e, no máximo, 150 ° C.

6. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizado pelo fato de que o aquecimento das fibras e / ou o corpo longo da etapa e) é combinado com a etapa de secagem d).

7. Método, de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato de que na etapa combinada d) e e) um gradiente de temperatura é aplicado às fibras impregnadas, pelo que a temperatura é aumentada da temperatura ambiente para a temperatura máxima da etapa de aquecimento durante um período de tempo.

8. Método, de acordo com a reivindicação 6 ou 7, caracterizado pelo fato de que, nas etapas combinadas d) e e) as fibras são mantidas em um forno entre 2 e 100 segundos, preferencialmente entre 3 e 60 segundos, mais preferencialmente entre 4 e 30 segundos.

9. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 8, caracterizado pelo fato de que as fibras de HPPE são filamentos contínuos ou fibras cortadas.

10. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 9, caracterizado pelo fato de que as fibras de HPPE são preparadas por um processo de fiação por fusão, um processo de fiação em gel ou um processo de compactação de pó em estado sólido.

11. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 10, caracterizado pelo fato de que a concentração de resina polimérica na suspensão aquosa está entre 4 e 60 % em peso, preferencialmente entre 5 e 50 % em peso, com máxima preferência entre 6 e 40 % em peso, sendo que a porcentagem em peso é o peso de resina polimérica no peso total de suspensão aquosa.

12. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 10, caracterizado pelo fato de que as fibras de HPPE têm uma tenacidade de pelo menos 1,0 N/tex, preferencialmente 1,5 N/tex, mais preferencialmente pelo menos 1,8 N/tex.

13. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 12, caracterizado pelo fato de que as fibras de HPPE compreendem polietileno de peso molecular ultra-alto (UHMWPE), preferencialmente as fibras de HPPE consistem em UHMWPE.

14. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 13, caracterizado pelo fato de que a quantidade de resina polimérica no corpo longo está entre 1 e 25 % em peso, preferencialmente entre 2 e 20 % em peso, com máxima preferência entre 4 e 18 % em peso, sendo que a porcentagem em peso é o peso de resina polimérica no peso total do corpo longo.

15. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 14, caracterizado pelo fato de que a densidade da resina polimérica está na faixa de 870 a 920 kg/m3, preferencialmente de 875 a 910 kg/m3.

16. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 15, caracterizado pelo fato de que a temperatura de fusão de pico está na faixa de 50 a 130 °C, preferencialmente na faixa de 60 a 120 °C.

17. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 16, caracterizado pelo fato de que o calor de fusão é de pelo menos 10 J/g, preferencialmente pelo menos 15 J/g, mais preferencialmente pelo menos 20 J/g, ainda mais preferencialmente pelo menos 30 J/g e com máxima preferência pelo menos 50 J/g.

18. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 17, caracterizado pelo fato de que a suspensão é aplicada às fibras com uma resistência à tração de pelo menos 1,0 N / tex por pulverização, imersão, escovação ou rolo de transferência.

19. Corpo longo caracterizado por ser obtenível conforme definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 18 que compreende fibras de HPPE e uma resina polimérica pelo corpo longo, sendo que a resina polimérica é um homopolímero ou copolímero de etileno e/ou propileno, em que a resina polimérica tem uma densidade, como medido de acordo com o ISO1183, na faixa de 860 a 930 kg/m3, uma temperatura de fusão na faixa de 40 a 140 °C e um calor de fusão de pelo menos 5 J/g.

20. Corpo longo, de acordo com a reivindicação 19, caracterizado pelo fato de que o corpo longo é uma corda ou uma tira.

21. Corpo longo, de acordo com as reivindicações 19 ou 20, caracterizado por conter pelo menos 80 % em peso de UHMWPE, sendo que a porcentagem em peso é o peso de UHMWPE no peso total do corpo longo.

22. Corpo longo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 19 a 21, caracterizado pelo fato de que a resina polimérica cobre pelo menos 50% da superfície total das fibras de HPPE do corpo longo.

23. Corpo longo, de acordo com a reivindicação 22, caracterizado pelo fato de que a resina polimérica cobre pelo menos 70% da superfície total das fibras de HPPE do corpo longo.

24. Corpo longo de compósito caracterizado por compreender fibras de polietileno de alto desempenho (HPPE) e uma resina polimérica, em que as fibras têm uma resistência à tração de pelo menos 1,0 N / tex e em que a resina polimérica é um homopolímero ou copolímero de etileno e / ou propileno, e em que a resina polimérica tem uma densidade medida de acordo com ISO1183 na faixa de 860 a 930 kg / m ', uma temperatura de fusão na faixa de 40 a 140 ° C e um calor de fusão de pelo menos 5 J / g. medido de acordo com ASTM E793 e ASTM E794, considerando a segunda curva de aquecimento a uma taxa de aquecimento de 10 K / min, em uma amostra seca.

25. Corpo longo, de acordo com a reivindicação 24, caracterizado pelo fato de que as fibras de HPPE têm uma tenacidade de pelo menos 1,5 N / tex, de preferência pelo menos 1,8 N / tex.

26. Corpo longo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 24 ou 25, caracterizado pelo fato de que as fibras de HPPE compreendem polietileno de peso molecular ultra-alto (UHMWPE).

27. Corpo longo, de acordo com a reivindicação 26, caracterizado pelo fato de conter pelo menos 80% em peso de UHMWPE, em que a porcentagem de peso é o peso de UHMWPE no peso total do corpo longo.

28. Corpo longo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 24 a 27, caracterizado pelo fato de que a resina polimérica cobre pelo menos 50% da superfície total das fibras de HPPE do corpo longo.

29. Corpo longo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 24 a 28, caracterizado pelo fato de que a resina polimérica cobre pelo menos 70% da superfície total das fibras de HPPE do corpo longo.

30. Corpo longo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 24 a 29, caracterizado pelo fato de que a quantidade de resina polimérica no corpo longo está entre 1 e 25% em peso, preferencialmente entre 2 e 20% em peso, mais preferencialmente entre 4 e 18% em peso, em que a percentagem em peso é o peso da resina polimérica no peso total do corpo longo.

31. Corpo longo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 24 a 30, caracterizado pelo fato de que a densidade da resina polimérica está na faixa de 870 a 920 kg / m3, de preferência de 875 a 910 kg / m3.

32. Corpo longo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 24 a 31, caracterizado pelo fato de que a temperatura de pico de fusão está na faixa de 50 a 130 ° C, preferencialmente na faixa de 60 a 120 ° C.

33. Corpo longo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 24 a 32, caracterizado pelo fato de que o calor da fusão é de pelo menos 10 J / g, preferencialmente pelo menos 15 J / g, mais preferencialmente pelo menos 20 J / g, ainda mais preferencialmente pelo menos 30 J / g e mais preferencialmente pelo menos 50 J / g.

34. Corpo longo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 24 a 32, caracterizado pelo fato de que o corpo longo é um corpo alongado com uma dimensão de comprimento do corpo longo muito maior que uma dimensão transversal de largura e espessura.

35. Corpo longo, de acordo com a reivindicação 34, caracterizado pelo fato de que a dimensão do comprimento é pelo menos 10 vezes, mais preferencialmente pelo menos 20 vezes ainda mais preferencialmente pelo menos 50 vezes e mais preferencialmente pelo menos 100 vezes maior que a dimensão da largura ou espessura do comprimento corpo, o que for maior.

36. Corpo longo, de acordo com a reivindicação 35, caracterizado pelo fato de que o corpo longo é selecionado a partir de cordões, cabos, cordões, cordas, fitas, mangueiras, tubos e similares.

37. Artigo caracterizado por compreender o corpo longo, conforme definido nas reivindicações 19 a 36, em que o artigo é uma rede, uma linga redonda, uma emenda, uma correia ou uma ligação de cadeia sintética.

38. Uso de uma suspensão aquosa de uma resina polimérica caracterizado por ser como um material ligante para fibras de HPPE com uma resistência à tração de pelo menos 1,0 N / tex, em que a resina polimérica é um homopolímero ou copolímero de etileno e/ou propileno, sendo que a resina polimérica tem uma densidade, como medido de acordo com o ISO1183, na faixa de 860 a 930 kg/m3, uma temperatura de fusão de pico na faixa de 40 a 140 °C e um calor de fusão de pelo menos 5 J/g.