BR112021007106A2

BR112021007106A2 - filamentos estirados, processo de produção e uso dos mesmos, lonas enroladas ou compósitos, e tubo

Info

Publication number: BR112021007106A2
Application number: BR112021007106-7A
Authority: BR
Inventors: Lan de Gans Li; Martin Wielpütz; Markus Hartmann; Dirk Heinrich Bücker
Original assignee: Evonik Operations Gmbh
Priority date: 2018-10-17
Filing date: 2019-10-17
Publication date: 2021-07-20
Also published as: AR116735A1; CA3116269A1; JP7441831B2; US20210332507A1; MX2021004362A; KR20210072087A; CN112955589B; CN112955589A; JP2022504891A; EP3640376A1; WO2020079121A1; EP3867425A1

Abstract

FILAMENTOS ESTIRADOS, PROCESSO DE PRODUÇÃO E USO DOS MESMOS, LONAS ENROLADAS OU COMPÓSITOS, E TUBO. A presente invenção se refere a filamentos estirados com base em poliéteres aromáticos, em que os filamentos foram estirados em uma temperatura entre a temperatura de transição vítrea e o ponto de fusão e em que os filamentos são resfriados até abaixo da temperatura de transição vítrea sob carga de tração completa, e um processo para produção dos mesmos e o uso dos mesmos.

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para “FILAMENTOS ESTIRADOS, PROCESSO DE PRODUÇÃO E USO DOS MESMOS, LONAS ENROLADAS OU COMPÓSITOS, E TUBO”

[001] A presente invenção é direcionada para os filamentos estirados com base em poliéteres aromáticos, em que os filamentos foram estirados em uma temperatura entre a temperatura de transição vítrea e o ponto de fusão, e em que os filamentos são resfriados até a temperatura ambiente sob carga de tração completa.

[002] Os materiais reforçados com fibra são usualmente com base no uso de fibras de vidro ou fibras de carbono em polímeros. Isto significa que há o problema fundamental da compatibilidade das fibras com o material da matriz e, portanto, problemas de ligação entre o material de reforço e a matriz. Este é, frequentemente, um problema em particular quando os termoplásticos forem usados como a matriz. Além do mais, estes materiais não são recicláveis, já que é muito difícil separar as fibras.

[003] A tecnologia anterior revela predominantemente dois métodos de estiramento de poliolefinas, tais como polietileno ou polipropileno, o método de tecelagem com fusão (WO 2004/028803 A1) e o método de tecelagem com gel (WO 2010/057982 A1). As poliolefinas podem ser simplesmente estiradas em temperatura ambiente, sendo necessário selecionar uma velocidade de estiramento relativamente baixa devido à exotermicidade do estiramento. As poliolefinas estiradas têm a desvantagem de que as mesmas encolhem muito significativamente depois do estiramento quando processadas em temperaturas elevadas e, portanto, primeiro, precisam ser equilibradas na temperatura de trabalho desejada. Além do mais, as poliolefinas estiradas têm valores mecânicos muito limitados que limitam sua usabilidade como fibras de reforço. Particularmente, a falta de estabilidade térmica e a falta de tensão compressiva (formabilidade a frio) são desvantajosas.

[004] Brüning et al. (J Esteira Sci 38 (2003) 2149-53) relatam filamentos PEEK ultrafinos por meio de métodos de tecelagem com fusão pelo aumento da taxa de extração com redução simultânea na produtividade em massa por fieira.

[005] Shekar et al. (Journal of Applied Polymer Science, vol. 112, nº 4, páginas 2497-2510) revelam os filamentos PEEK estirados. Entretanto, os filamentos PEEK deste tipo têm propriedades mecânicas inadequadas (veja o Exemplo 4).

[006] WO 2013/190149 A1 revela as fibras dúcteis de vários termoplásticos, preferivelmente, polipropileno e polietileno, como um constituinte do que são chamados pré-impregnados. Estes são entendidos por significar entrelaçamentos de fibras termoplásticas com fibras frágeis, em particular, fibras de carbono. Estes materiais são, então, preferivelmente termoformados ou comprimidos em uma matriz do material das fibras dúcteis. Isto derrete as fibras dúcteis e leva a uma melhoria na ligação entre a matriz e a fibra frágil.

[007] A produção de fibras de poliamida completamente aromáticas, tal como poli(p-fenilenotereftalamida) (PPTA, aramida sob os seguintes nomes comerciais: Kevlar® (marca registrada de DuPont, EUA), Twaron® (marca registrada de Teijin Lim, Japão)), é descrita em US 3.869.430 A.

[008] O termo "filamento" no contexto desta invenção é entendido por significar fibras, filmes ou fitas. Os filmes em particular são preferivelmente estirados em mais do que uma direção.

[009] O termo “estiramento” é entendido por significar um processo de desenho que é conduzido na conclusão da extrusão pela aplicação de energia térmica e mecânica.

[010] O problema abordado pela presente invenção foi, portanto, aquele da produção de filamentos estirados a partir de termoplásticos aromáticos e da provisão de um método não perigoso, simples e livre de solvente de estiramento de termoplásticos aromáticos.

[011] O problema foi resolvido por filamentos estirados de poliéteres aromáticos, em que os filamentos são resfriados sob carga de tração completa depois do estiramento.

[012] A presente invenção provê filamentos estirados que contêm pelo menos 80% em peso de, preferivelmente 85% em peso de, mais preferivelmente 90% em peso de, ainda mais preferivelmente 95% em peso de, e especialmente consistindo em, poliéteres aromáticos, em que os filamentos foram estirados em uma temperatura entre a temperatura de transição vítrea e o ponto de fusão e em que os filamentos foram resfriados até abaixo da temperatura de transição vítrea sob carga de tração completa.

[013] No contexto da invenção, a temperatura entre a temperatura de transição vítrea e o ponto de fusão na qual os filamentos foram estirados também é chamada de “temperatura de estiramento”. Esta temperatura é mantida de uma maneira conhecida pelos versados na técnica durante a operação de estiramento.

[014] A invenção provê adicionalmente um processo para produzir os filamentos estirados de acordo com a invenção.

[015] A invenção provê adicionalmente o uso dos filamentos estirados de acordo com a invenção para produção de compósitos.

[016] A invenção provê adicionalmente o uso dos filamentos estirados de acordo com a invenção para produção de camadas de enrolamento.

[017] Uma vantagem dos filamentos estirados de acordo com a invenção é que os mesmos passam por pouco encolhimento em temperatura elevada, isto é, têm quase nenhum efeito de relaxamento.

[018] Também é vantajoso que os filamentos estirados de acordo com a invenção têm alta estabilidade mecânica. A estabilidade mecânica é preferivelmente medida na forma de uma tensão de ruptura na direção do estiramento.

[019] Também é vantajoso que os filamentos estirados de acordo com a invenção tenham alta estabilidade mecânica, mesmo em temperatura elevada.

[020] Os filamentos estirados de acordo com a invenção mostram surpreendentemente as vantagens determinadas anteriormente em relação à tecnologia anterior. Apesar de inúmeros empenhos analíticos, os inventores foram incapazes de descobrir qualquer parâmetro que proporciona uma explicação física para estas melhorias.

[021] Os filamentos estirados de acordo com a invenção, os compósitos de acordo com a invenção que compreendem os filamentos de acordo com a invenção, e a produção e o uso de acordo com a invenção são descritos a título de exemplo a seguir, sem nenhuma intenção de que a invenção seja restrita a estas modalidades ilustrativas. Quando faixas, fórmulas gerais ou classes de compostos forem especificadas a seguir, pretende-se que as mesmas abranjam não apenas as correspondentes faixas ou grupos de compostos que são explicitamente mencionados, mas, também, todas as subfaixas e os subgrupos de compostos que podem ser obtidos pela omissão de valores (faixas) ou compostos individuais. Quando os documentos forem citados no contexto da presente descrição, pretende-se que a íntegra do conteúdo dos mesmos sejam parte da revelação da presente invenção. Quando os números percentuais forem dados a seguir, a menos que declarado de outra forma, estes são números em % em peso. No caso de composições, os números percentuais são com base na íntegra da composição, a menos que de outra forma declarado. Quando os valores médios forem dados a seguir, a menos que declarado de outra forma, os mesmos são médias em massa (médias em peso). Quando os valores medidos forem dados a seguir, a menos que declarado de outra forma, estes valores medidos foram determinados em uma pressão de 1.013,25 hPa e em uma temperatura de 25°C. As temperaturas de fusão e as temperaturas de transição vítrea são determinadas por meio de DSC em relação a EN ISO 11357-1:2016D. A temperatura de transição vítrea é, ocasionalmente, também referida como temperatura vítrea na tecnologia.

[022] Os detalhes técnicos e as modalidades determinadas em relação a um aspecto da presente invenção também são aplicáveis aos outros aspectos, se não explicitamente excluídos e tecnicamente possíveis. Por exemplo, as modalidades e os parâmetros preferidos dos filamentos estirados de acordo com a invenção também são aplicáveis, mutatis mutandis, no processo de acordo com a invenção e vice-versa.

[023] O escopo de proteção inclui as formas acabadas e acondicionadas dos produtos de acordo com a invenção que são costumeiros no comércio, tanto como tal quanto em quaisquer formas de tamanho reduzido, até a extensão em que os mesmos não são definidos nas reivindicações.

[024] De acordo com a invenção, os filamentos são estirados em uma temperatura entre a temperatura de transição vítrea e o ponto de fusão e, então, resfriados até uma temperatura abaixo da temperatura de transição vítrea sob carga completa.

[025] Os poliéteres aromáticos são preferivelmente selecionados a partir de polieteretercetona (PEEK), polietercetona (PEK), polietercetonaetercetonacetona (PEKEKK), polietercetonacetona (PEKK), polissulfona (PSU), polietersulfona (PES), poliarilsulfona (PAS), e misturas e copolímeros das mesmas. Os poliéteres aromáticos mais preferidos são polieteretercetona (PEEK), polietercetona (PEK), polietercetonaetercetonacetona (PEKEKK), polietercetonacetona (PEKK).

[026] Os poliéteres aromáticos, preferivelmente, não contêm nenhum solvente.

[027] Os filamentos de acordo com a invenção foram preferivelmente estirados por um fator de estiramento SF de não menos do que 5, mais preferivelmente SF de não menos do que 10, ou maior. O fator de estiramento no contexto da invenção é entendido por significar um fator pelo qual o comprimento de um filamento cresceu depois do estiramento. Por exemplo, um filamento inicial de comprimento de 1 m, depois do estiramento até 10 m, teria sido estirado em um fator de estiramento de 10.

[028] Os filamentos de acordo com a invenção foram preferivelmente estirados em espaço livre sem contato. A zona na qual o estiramento ocorre é uma zona na qual a atmosfera do ambiente é aquecida, isto é, por exemplo, um tipo de forno tubular ou o espaço entre duas placas aquecidas.

[029] Os filamentos de acordo com a invenção podem ser estirados continuamente ou em bateladas.

[030] A preferência é dada ao estiramento estático, isto é, as operações de estiramento nas quais uma extremidade do filamento permanece em repouso, com velocidades de 10 mm/min até 200 mm/min, preferivelmente de 20 mm/min até 100 mm/min, mais preferivelmente de 30 mm/min até 80 mm/min.

[031] As operações de estiramento contínuas preferidas são conduzidas de uma maneira tal que a baixa taxa de transporte fique preferivelmente na faixa de 5 mm/min até 20.000 mm/min, mais preferivelmente de 10 mm/min até 3.000 mm/min, ainda mais preferivelmente de 50 mm/min até 2.500 mm/min, ainda mais preferivelmente 100 mm/min até 2.000 mm/min, ainda mais preferivelmente 500 mm/min até

1.500 mm/min. Os fatores de estiramento são usados para calcular a velocidade da unidade de transporte de operação mais rápida. Por exemplo, as velocidades de transporte podem ser ajustadas pelo ajuste das velocidades de operação de pelo menos um rolo ou uma bobina em cada caso no início e no final do filamento a ser estirado.

[032] Os filamentos de acordo com a invenção podem ser estirados por apenas uma operação de estiramento ou por diversas em sucessão. No último caso, a temperatura de estiramento escolhida precisa ser mais alta. Apenas uma operação de estiramento é mais preferida.

[033] Os filamentos de acordo com a invenção são preferivelmente resfriados até abaixo de 130°C, mais preferivelmente abaixo de 120°C, ainda mais preferivelmente abaixo de 110°C, particularmente preferivelmente abaixo de 100°C, mais particularmente preferivelmente abaixo de 90°C e em particular abaixo de 80°C depois da operação de estiramento.

[034] Os filamentos de acordo com a invenção são resfriados até uma temperatura abaixo da temperatura de transição vítrea depois da operação de estiramento. Este resfriamento é preferivelmente efetuado gradualmente, preferivelmente por pelo menos 10 segundos, mais preferivelmente pelo menos 20 segundos, ainda mais preferivelmente pelo menos 30 segundos, mais preferivelmente pelo menos 45 segundos, especialmente preferivelmente pelo menos 1 minuto.

[035] Os filamentos de acordo com a invenção são resfriados sob carga de tração completa. No contexto da invenção, isto significa que pelo menos 80% da força durante o estiramento também continua a agir no filamento durante o resfriamento. A força é preferivelmente 90%, mais preferivelmente 95%; ainda mais preferivelmente,

a força é virtualmente a mesma que durante o estiramento. De forma ideal, a força é a mesma.

[036] Os filamentos estirados de acordo com a invenção, preferivelmente, têm apenas encolhimento/relaxamento menores na direção da tensão quando aquecidos até uma temperatura abaixo do ponto de fusão.

[037] Preferivelmente, a temperatura de relaxamento fica acima da temperatura de transição vítrea e abaixo da temperatura de fusão, preferivelmente abaixo da temperatura de estiramento.

[038] Preferivelmente, os filamentos de acordo com a invenção relaxam em um máximo de 6% em relação ao comprimento estirado, preferivelmente em um máximo de 5,5%, mais preferivelmente em um máximo de 5%, ainda mais preferivelmente em um máximo de 4,5% e especialmente preferivelmente em um máximo de 4%.

[039] Preferivelmente, o relaxamento dos filamentos de acordo com a invenção não é efetuado sob tensão de tração.

[040] Os filamentos estirados de acordo com a invenção, preferivelmente, têm um comprimento maior do que 5 vezes uma dimensão em ângulos retos em relação ao comprimento; os filamentos são, preferivelmente, o que são chamados de filamentos sem-fim. O comprimento dos filamentos é sempre determinado na direção da tensão.

[041] O termo "filamento" no contexto desta invenção é entendido por significar fibras, filmes ou fitas. Os filmes, em particular, são preferivelmente estirados em mais do que uma direção.

[042] Os filamentos preferidos são fitas. A preferência é dada às fitas que têm uma razão de sua largura por sua espessura de 7 por 150, preferivelmente 8 por 100.

[043] Os filamentos individuais podem ser trabalhados para formar os compósitos; assim, os compósitos preferidos de fibras são feixes e fios de fibra, em que os feixes ou fios de fibra podem ser processados para proporcionar compósitos adicionais, preferivelmente, para proporcionar telas unidirecionais ou multidirecionais, entrelaçamentos, tais como esteiras e malhas, ou formas misturadas diferentes.

[044] As telas podem consistir tanto em filamentos cortados em um comprimento em particular quanto em filamentos sem-fim na forma de enrolamentos ao redor dos tubos, por exemplo.

[045] As telas preferidas compostas de filamentos sem-fim são as camadas de enrolamento ao redor de corpos ocos; neste caso, os filamentos são, preferivelmente, fitas. Preferivelmente, as camadas de enrolamento são unidirecionais ou multidirecional, mais preferivelmente unidirecionais. As camadas de enrolamento multidirecionais têm um ângulo em relação à direção da tensão dos filamentos. Este ângulo fica preferivelmente na faixa de 5° a 120°, mais preferivelmente de 30° a 90°, especialmente preferivelmente 15° a 80°. No caso de camadas de enrolamento ao redor dos tubos, estes fios de enrolamento têm um ângulo de inclinação em relação ao centro do tubo. Preferivelmente, diferentes camadas de enrolamento têm diferentes ângulos de inclinação. Preferivelmente, as camadas de enrolamento ao redor dos tubos são desenhadas em relação ao ângulo de inclinação de maneira tal que, depois de uma rotação, as bordas da camada concluam alinhas umas com as outras.

[046] Em um aspecto adicional, a presente invenção se refere a um processo para produzir os filamentos estirados de acordo com a invenção.

[047] A presente invenção também se refere a um processo para produzir os filamentos estirados contendo pelo menos 80% em peso de poliéteres aromáticos, especialmente os filamentos estirados de acordo com a invenção, caracterizado por os filamentos serem estirados em uma temperatura entre a temperatura de transição vítrea e o ponto de fusão e serem, então, resfriados até abaixo da temperatura de transição vítrea sob carga completa.

[048] Alguns exemplos são os parâmetros particularmente preferidos do processo de acordo com a invenção que são determinados a seguir. Por exemplo, como exposto, o fator de estiramento é preferivelmente maior do que ou igual a 5, mais preferivelmente maior do que ou igual a 10. O estiramento preferivelmente prossegue de uma maneira estática.

[049] O resfriamento, também preferivelmente, toma pelo menos 10 segundos,

preferivelmente pelo menos 20 segundos, mais preferivelmente pelo menos 30 segundos, particularmente preferivelmente pelo menos 45 segundos, especialmente preferivelmente pelo menos 1 minuto.

[050] Preferivelmente, os filamentos, depois do estiramento, são resfriados até abaixo de 130°C, preferivelmente abaixo de 120°C, mais preferivelmente abaixo de 110°C, particularmente preferivelmente abaixo de 100°C, mais particularmente preferivelmente abaixo de 90°C e especialmente abaixo de 80°C.

[051] O processo de acordo com a invenção preferivelmente compreende apenas uma operação de estiramento.

[052] O processo de acordo com a invenção vantajosamente permite a produção de filamentos estirados que, quando aquecidos até uma temperatura abaixo do ponto de fusão, têm apenas encolhimento/relaxamento menores na direção da tensão, preferivelmente não mais do que 6% em relação ao comprimento estirado.

[053] Vantajosamente, os filamentos de acordo com a invenção são notáveis por estiramento superior que não é alcançável pelos processos da tecnologia anterior. Em vez disto, os filamentos da tecnologia anterior são sujeitos a encolhimento indesejado depois do estiramento, especialmente depois do relaxamento, associado com uma perda das propriedades mecânicas. Vantajosamente, o processo de acordo com a invenção, portanto, permite a provisão de filamentos estirados sem, ou com consideravelmente inferior, encolhimento indesejado, por exemplo, em temperaturas elevadas, pela comparação com os conhecidos processos da tecnologia anterior.

[054] Em um aspecto adicional, a presente invenção se refere a um tubo que compreende uma lona enrolada que compreende pelo menos um filamento estirado de acordo com a invenção. Estes tubos são notáveis pela excepcional estabilidade.

EXEMPLOS MATERIAIS

[055] PEEK: VESTAKEEP® 5000G, marca registrada de Evonik

[056] A medição da temperatura de fusão e da temperatura de transição vítrea foi realizada usando um instrumento Perkin Elmer Diamond com reconhecimento e integração de pico automáticos, de acordo com DIN EN ISO 11357-1:2016D em uma taxa de aquecimento de 20 K/min. EXEMPLO 1, PRODUÇÃO DOS ESPÉCIMES

[057] Um espécime foi produzido em cada caso pela extrusão de PEEK por meio de uma extrusora (Collin E45M) em uma temperatura de 390°C e calandragem para proporcionar uma fita com uma espessura de 650 µm e uma largura de 23 mm, e resfriamento até 130°C.

[058] A velocidade de extração foi 1,4 m/min. EXEMPLO 2, ESTIRAMENTO ESTÁTICO OU CONTÍNUO DOS

ESPÉCIMES MÉTODO 1 (ESTIRAMENTO ESTÁTICO)

[059] Em um testador de tração (Zwick, Z101-K), os espécimes de acordo com o Exemplo 1 foram estirados em uma velocidade de 10 mm/min em 200°C. Antes de a tensão de tração ser liberado, os espécimes estirados foram resfriados até a temperatura ambiente. Isto proporcionou os filamentos estirados de acordo com a invenção. MÉTODO 2 (ESTIRAMENTO CONTÍNUO)

[060] Os espécimes sem-fim de acordo com o Exemplo 1 foram providos em bobinas. Cada espécime foi estirado em uma máquina contínua (Retech Drawing) em uma taxa de alimentação do material de 4 rpm, correspondente a uma velocidade de transporte de 1.000 mm/min, e uma taxa de tensão de até 32 rpm, correspondente a uma velocidade de transporte de 8.000 mm/min, para um fator de estiramento (SF) de até 8. Para fatores de estiramento mais baixos, a taxa de tensão foi ajustada desta maneira. O estiramento ocorreu em uma temperatura de 200°C. Antes de a tensão ter sido liberada, os espécimes estirados foram resfriados até a temperatura ambiente. Isto proporcionou os filamentos estirados de acordo com a invenção. EXEMPLO 3, TESTES MECÂNICOS POR TESTES DE TRAÇÃO

[061] Os espécimes de haltere de acordo com DIN 527-5:1997 (espécime A) foram perfurados dos filamentos estirados obtidos pelos Métodos 1 e 2. A espessura foi o resultado do respectivo experimento de estiramento e não foi alterada.

[062] A resistência à tração foi medida por meio de um testador de tração Zwick em 23°C e em uma velocidade de teste de 5 mm/min, um comprimento clampeado de 120 mm e um comprimento de medição da bitola incremental de 75 mm. A umidade relativa foi 50%.

[063] Os resultados são relatados nas Tabelas 1 a 3. Cada resultado é a média aritmética dos testes de tração em 3 espécimes de haltere, cada qual feito a partir de um filamento estirado.

[064] Nas tabelas 1 a 3, “Resistência Max” denota a máxima força antes da fratura ou ruptura dos espécimes de haltere (efetivamente, resistência à fratura). Tabela 1: T = 23°C, resultados do teste de tração de acordo com o Exemplo 3 (estiramento estático).

E 1.0* E 1.1 E 1.2 E.1.3 Fator de estiramento 1 1,3 2,3 3,58 Módulo elástico [MPa] 2.863 4.564 6.215 8.328 Resistência Max, σm [MPa] 88,35 217,9 322,8 461,3 * amostra não estirada Tabela 2: T = 23°C, resultados dos testes de tração de acordo com o exemplo 3 (estiramento contínuo).

E 2.0* E 2.1 E 2.2 E 2.3 Fator de estiramento 1 2 3 8 Módulo de elasticidade [MPa] 2.200 3.800 5.000 6.670

Resistência Max, σm [MPa] 90 182 288 394 * amostra não estirada EXEMPLO 4 (EXEMPLO COMPARATIVO)

[065] Analogamente ao Exemplo 2, Método 2, os espécimes obtidos de acordo com o Exemplo 1 foram estirados em uma taxa de alimentação do material de 4 rpm em 200°C. Como exposto, a taxa de tensão foi correspondida ao fator de estiramento desejado.

[066] Diferente do Exemplo 2, os espécimes estirados foram resfriados imediatamente sem carga de tração. Tabela 3: T = 23°C, resultados do teste de tração de acordo com o Exemplo

4. V 1.0* V 1.1 V 1.2 Fator de estiramento 1 2 3 Módulo de elasticidade [MPa] 2.200 1.960 3.630 Resistência Max, σm [MPa] 90 111 182 * amostra não estirada

[067] Da forma descrita no Exemplo 3, os espécimes de haltere foram perfurados e suas propriedades mecânicas foram determinadas pelos testes de tração.

[068] O estiramento e o resfriamento sob carga de tração alcançaram distinta melhoria nas propriedades mecânicas dos filamentos de acordo com a invenção. Ao contrário, as propriedades mecânicas dos filamentos produzidos de uma maneira não inventiva (Tabela 3) foram muito mais fracas do que os correspondentes filamentos de acordo com a invenção com estiramento igual ou comparável (Tabelas 1 e 2). O módulo de elasticidade dos filamentos estirados do exemplo de trabalho, por exemplo, no caso do estiramento por um fator de 2, foi realmente mais fraco do que aquele da amostra comparativa não estirada. A melhoria nos fatores de estiramento mais altos também foi muito menos marcada do que no caso de filamentos comparáveis de acordo com a invenção.

[069] Um recurso particularmente desvantajoso notado pelos inventores foi que os filamentos produzidos de uma maneira não inventiva de acordo com o Exemplo 4 tiveram alto encolhimento depois do resfriamento. Em decorrência disto, não foi possível alcançar as propriedades mecânicas reprodutíveis. Isto é uma desvantagem adicional dos filamentos da tecnologia anterior, se comparados com aqueles de acordo com a invenção.

[070] Além do mais, os experimentos mostraram que o estiramento estático alcançou propriedades mecânicas distintamente melhores do que o estiramento contínuo.

Claims

REIVINDICAÇÕES

1. Filamentos estirados contendo pelo menos 80% em peso de poliéteres aromáticos, caracterizados por os filamentos terem sido estirados em uma temperatura entre a temperatura de transição vítrea e o ponto de fusão e os filamentos terem sido resfriados até abaixo da temperatura de transição vítrea sob carga completa.

2. Filamentos estirados de acordo com a reivindicação 1, caracterizados por as temperaturas de fusão e as temperaturas de transição vítrea serem determinadas por meio de DSC em relação a EN ISO 11357-1:2016D.

3. Filamentos estirados de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 e 2, caracterizados por os poliéteres aromáticos serem selecionados a partir de polieteretercetona (PEEK), polietercetona (PEK), polietercetonaetercetonacetona (PEKEKK), polietercetonacetona (PEKK), polissulfona (PSU), polietersulfona (PES), poliarilsulfona (PAS), e misturas e copolímeros dos mesmos.

4. Filamentos estirados de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizados por os elementos estirados compreenderem 85% em peso, mais preferivelmente 90% em peso, ainda mais preferivelmente 95% em peso de poliéteres aromáticos e consistem especialmente em poliéteres aromáticos.

5. Filamentos estirados de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizados por os filamentos serem fibras, filmes ou fitas.

6. Filamentos estirados de acordo com a reivindicação 5, caracterizados por os filamentos serem fitas.

7. Processo, caracterizado por ser para produzir os filamentos estirados, como definido em qualquer uma das reivindicações anteriores.

8. Processo para produzir os filamentos estirados contendo pelo menos 80% em peso de poliéteres aromáticos, caracterizado por os filamentos serem estirados em uma temperatura entre a temperatura de transição vítrea e o ponto de fusão e serem, então, resfriados até abaixo da temperatura de transição vítrea sob carga completa.

9. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações 7 e 8, caracterizado por as temperaturas de fusão e as temperaturas de transição vítrea serem determinadas por meio de DSC em relação a EN ISO 11357-1:2016D.

10. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações 7 a 9, caracterizado por o estiramento prosseguir de uma maneira estática.

11. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações 7 a 10, caracterizado por o resfriamento tomar pelo menos 10 segundos, preferivelmente pelo menos 20 segundos, mais preferivelmente pelo menos 30 segundos, particularmente preferivelmente pelo menos 45 segundos, especialmente preferivelmente pelo menos 1 minuto.

12. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações 7 a 11, caracterizado por os filamentos, depois do estiramento, serem resfriados até abaixo de 130°C, preferivelmente abaixo de 120°C, mais preferivelmente abaixo de 110°C, particularmente preferivelmente abaixo de 100°C, mais particularmente preferivelmente abaixo de 90°C e especialmente abaixo de 80°C.

13. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações 7 a 12, caracterizado por o fator de estiramento ser maior do que ou igual a 5, mais preferivelmente maior do que ou igual a 10.

14. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações 7 a 13, caracterizado por apenas uma operação de estiramento ser realizada.

15. Filamentos, caracterizados por serem produzidos por um processo, como definido em qualquer uma das reivindicações 7 a 14.

16. Uso dos filamentos estirados como definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 6 ou 15, caracterizado por ser para a produção de compósitos.

17. Uso dos filamentos estirados como definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 6 ou 15, caracterizado por ser para a produção de lonas enroladas.

18. Lonas enroladas ou compósitos, caracterizados por compreender pelo menos um filamento estirado como definido em qualquer uma das reivindicações 1 a

6 ou 15.

19. Tubo, caracterizado por compreender pelo menos uma lona enrolada que compreende pelo menos um filamento estirado como definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 6 ou 15.