ES2223798T3 - Recipientes y piezas moldeadas, que se producen mediante moldeo por soplado a base de un material sintetico con propiedades antiestaticas mejoradas. - Google Patents

Abstract

Recipientes o piezas moldeadas a base de un material sintético, que se producen de acuerdo con el procedimiento de moldeo por soplado y que poseen propiedades antiestáticas mejoradas, realizándose que los recipientes o las piezas moldeadas se caracterizan porque tienen una pared externa y una pared interna, y que los recipientes o las piezas moldeadas contienen unas franjas hechas de un material termoplástico conductor de la electricidad, que discurren junto a la pared interna.

Description

Recipientes y piezas moldeadas, que se producen mediante moldeo por soplado a base de un material sintético con propiedades antiestáticas mejoradas.

El presente invento se refiere a recipientes o piezas moldeadas a base de un material sintético, que se han producido según el procedimiento de moldeo por soplado, y que poseen propiedades antiestáticas mejoradas (véase, por ejemplo, el documento de Modelo de Utilidad Alemán DE 297 19 911 U).

Tanto diversas piezas componentes en vehículos automóviles como también diversos recipientes para determinados materiales a envasar o sitios de empleo deben poseer, en su finalidad de empleo conforme a las estipulaciones, determinadas propiedades antiestáticas, con el fin de contrarrestar posibles peligros de explosión. Las piezas de material sintético y los recipientes hechos de material sintético tienen en este contexto una desventaja con respecto a las piezas metálicas, puesto que el material sintético, como tal, no conduce la corriente eléctrica, y por lo tanto no puede descargar las cargas eléctricas que resultan junto a sus superficies, lo cual no constituye ningún problema en el caso de los metales a causa de su conductibilidad eléctrica. Todas las medidas técnicas usuales hasta ahora, con el fin de mejorar las propiedades antiestáticas de piezas componentes a base de un material sintético, están vinculadas con desventajas en otros sectores.

Los agentes antiestáticos, que se añaden como aditivos a los materiales sintéticos, actúan sólo en vinculación con la humedad junto a las superficies de las paredes de materiales sintéticos. Éstos no actúan, cuando no llega nada de humedad junto a la pared y albergan en sí mismos el peligro de transferirse por difusión al material envasado, y contaminar a éste.

Un medio auxiliar conocido, destinado a estructurar de manera antiestática por ejemplo las bocas de llenado de depósitos de material sintético, consiste en una varilla de alambre que se cuelga en las bocas hechas de material sintético. Ésta varilla se halla unida con el dispositivo de cierre del depósito y por consiguiente con la carrocería, hecha de metal, y de este modo se puede evacuar la carga eléctrica que eventualmente haya aparecido. En el caso de este modo de proceder existen problemas en el traslado posterior de la varilla metálica, que exige bastante tiempo, en el sistema de depósito y boca de llenado, que por lo demás consta completamente de un material sintético y que se ha montado según el procedimiento de unión por técnicas aplicadas a materiales sintéticos.

Otra variante consiste en producir la boca de llenado a base de un material sintético relleno en alto grado con un negro de carbono capaz de conducir la electricidad. Con ello, la pared del material sintético se vuelve conductora por sí misma. En este caso existen problemas en la tenacidad del material sintético, que ha sido disminuida por el alto grado de relleno, lo cual se expresa en una empeorada tenacidad o resistencia a los golpes de la boca de llenado.

Los correspondientes tipos de materiales rellenos con negro de carbono se usan para la producción de bidones antiestáticos. Junto a la resistencia disminuida al choque, también plantea problemas la peor aptitud para la soldadura del material, lo que conduce a malas resistencias mecánicas de las costuras por aplastamiento en el caso de los bidones producidos típicamente según el procedimiento de moldeo por soplado. Lo mismo resulta válido en el caso de recipientes coextrudidos (extrudidos conjuntamente) con una capa interna conductiva, en los que se forma típicamente asimismo la costura por aplastamiento a base de material de la capa interna.

Especialmente en los casos de los denominados contenedores a granel intermedios (IBC's, de Intermediate Bulk Container), es decir recipientes de gran volumen, que constan de un recipiente interno hecho de material sintético y un dispositivo externo de sustentación, hecho en la mayor parte de los casos de metal, y que se utilizan para el transporte y el almacenamiento de productos químicos líquidos o pulverulentos, se generan propiedades antiestáticas mediante un contacto especialmente íntimo del material sintético con superficies metálicas, o por revestimiento externo con un material conductor. En tal caso, sin embargo, los problemas consisten en el alto gasto de materiales y/o en las etapas de trabajo que adicionalmente se hacen necesarias durante la fabricación.

La misión del presente invento consistió, por lo tanto, en poner a disposición piezas de material sintético o recipientes hechos de material sintético, con propiedades antiestáticas mejoradas, que se puedan producir de una manera sencilla y rentable en una sola etapa, los cuales, sin embargo, no muestren ninguna merma o solamente escasas mermas en sus propiedades mecánicas.

El problema planteado por esta misión se resuelve conforme al invento mediante recipientes o piezas moldeadas, del género mencionado al comienzo en esta memoria descriptiva, cuyas características distintivas han de ser vistas en el hecho de que los recipientes o las piezas moldeadas tienen una pared externa y una pared interna, y de que los recipientes o las piezas moldeadas contienen unas franjas, que discurren junto a la pared interna, a base de un material termoplástico conductor de la electricidad.

Como materiales conductores de la electricidad entran en cuestión conforme al invento los materiales que tienen una resistencia específica al paso de la electricidad (rigidez dieléctrica) de como máximo 10^{6} Ohm\cdotcm (\Omega\cdotcm), de modo preferido de como máximo 10^{5} \Omega\cdotcm. Tales materiales son metales en cualquier conformación, o materiales sintéticos que por sí mismos no son conductores, pero que están rellenos en cantidad suficiente con virutas metálicas o hilos metálicos o con fibras de carbono o de un negro de carbono conductor, o bien materiales sintéticos intrínsecamente conductores de la electricidad tales como poli(tiofenos) o similares polímeros con dobles enlaces conjugados.

El transcurso de las franjas en la pared interna de los recipientes o de las piezas moldeadas conformes al invento se puede estructurar de una manera variable. Las franjas pueden discurrir por ejemplo de manera cruzada en forma de redes, o pueden estar dispuestas de manera paralela. En el caso de un transcurso paralelo de las franjas, la distancia máxima entre las franjas individuales no debe exceder de 20 mm, preferiblemente de 15 mm. En el caso de un transcurso cruzado de las franjas, la máxima área de superficie coherente de rejilla no conductora no debe superar una magnitud de 100 cm^{2}, de modo preferido de 80 cm^{2}. El área de superficie total de la pared interna de los recipientes o de las piezas moldeadas conformes al invento, que está cubierta por las franjas a base de un material conductor de la electricidad, debería ascender a por lo menos 10%, y preferiblemente a por lo menos 20%, referido a la superficie total de la pared interna.

Como material sintético para los recipientes o las piezas moldeadas conformes al invento se emplean poliolefinas, que se obtienen por polimerización a partir de monómeros con 2 a 10 átomos de C. La polimerización se puede efectuar alternativamente según el conocido procedimiento en fase gaseosa, en reactores a alta presión en reactores de bucle (loop) y según el procedimiento de suspensión (slurry), en presencia de apropiados catalizadores para la polimerización. Preferiblemente, como material sintético para los recipientes o las piezas moldeadas conformes al invento se emplea un polietileno, teniendo que entenderse, dentro del marco del presente invento, por el concepto de polietileno tanto homopolímeros como copolímeros de etileno con otras olefinas que tienen de 3 a 10 átomos de C. El polietileno puede tener una densidad alta (HDPE), intermedia (MDPE) o baja (LDPE), y puede ser lineal (LLDPE) o ramificado.

Las franjas a base de un material conductor de la electricidad se aplican, durante la fabricación de los recipientes o de las piezas moldeadas conformes al invento, durante el proceso de expulsión de la masa fundida de material sintético a partir del extrusor hacia el interior del molde de soplado, por un procedimiento modificado de coextrusión, directamente sobre la pared interna de la pieza moldeada preliminar, y se moldean por soplado, junto con la pieza moldeada preliminar, para formar el recipiente o la pieza moldeada en estado terminado. En tal caso se presta atención a que la situación de las franjas en la dirección de extrusión y en la periferia de la pieza moldeada se controle de tal manera que las franjas, en lo posible, no discurran a través de costuras por aplastamiento y, en lo posible, no se topen unas con otras en costuras por aplastamiento.

La situación periférica de las franjas a base de un material conductor de la electricidad se controla mediante una zona de cabeza y boquilla, que se ha estructurado de una manera correspondiente, de la máquina de moldeo por soplado, mientras que la situación de las franjas a base de un material conductor de la electricidad en la dirección de extrusión puede ser influida por extrusión discontinua consecutiva de las capas de franjas.

El invento es apropiado preferiblemente para producir recipientes acabados con propiedades antiestáticas, tales como botellas, bidones, toneles, contenedores IBC's o piezas moldeadas técnicas, tales como bidones de combustible, hechos de material sintético o bocas de llenado para recipientes de combustible en vehículos automóviles.

La ventaja de los recipientes o de las piezas moldeadas conformes al invento consiste en que las franjas hechas de un material conductor de la electricidad no contienen ningún aditivo que emigre, en que las franjas se incorporan directamente durante el proceso de moldeo, en una sola etapa y sin elaboración posterior, en el recipiente o en la pieza moldeada, y en que las franjas no llegan, o apenas llegan, dentro de la costura por aplastamiento, por lo que mediante el acabado antiestático no se causa ningún debilitamiento mecánico del recipiente o de la pieza moldeada, o se causa solamente un debilitamiento mecánico muy pequeño.

Claims (10)

1. Recipientes o piezas moldeadas a base de un material sintético, que se producen de acuerdo con el procedimiento de moldeo por soplado y que poseen propiedades antiestáticas mejoradas, realizándose que los recipientes o las piezas moldeadas se caracterizan porque tienen una pared externa y una pared interna, y que los recipientes o las piezas moldeadas contienen unas franjas hechas de un material termoplástico conductor de la electricidad, que discurren junto a la pared interna.

2. Recipientes o piezas moldeadas de acuerdo con la reivindicación 1, que se caracterizan porque, como materiales conductores de la electricidad, contienen unos materiales que poseen una resistencia específica al paso de la electricidad de como máximo 10^{6} \Omega\cdotcm, de modo preferible de como máximo 10^{5} \Omega\cdotcm.

3. Recipientes o piezas moldeadas de acuerdo con la reivindicación 1 ó 2, que se caracterizan porque, como materiales conductores de la electricidad, contienen materiales sintéticos que por sí mismos no son conductores, pero que están rellenos con virutas metálicas o hilos metálicos o con fibras de carbono o un negro de carbono conductor en una cantidad suficiente, o bien materiales intrínsecamente conductores de la electricidad tales como poli(tiofenos) sustituidos u otros polímeros con dobles enlaces conjugados.

4. Recipientes o piezas moldeadas de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 3, que se caracterizan porque las franjas están dispuestas sobre la pared interna de los recipientes o de las piezas moldeadas, de manera cruzada en forma de redes o de manera paralela, realizándose que la distancia máxima entre las franjas paralelas individuales es de 20 mm, de modo preferido de como máximo 15 mm.

5. Recipientes o piezas moldeadas de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 4, que se caracterizan porque en el caso de un transcurso cruzado de las franjas, la máxima área de superficie coherente de rejilla no conductora de la electricidad no excede de una magnitud de 100 cm^{2}, de modo preferido de 80 cm^{2}.

6. Recipientes o piezas moldeadas de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 5, que se caracterizan porque el área de superficie total de la pared interna de los recipientes o de las piezas moldeadas, que está cubierta por las franjas hechas a base de un material conductor de la electricidad, es por lo menos de un 10%, de modo preferido por lo menos de un 20%, referida al área de superficie total de la pared interna.

7. Recipientes o piezas moldeadas de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 6, que se caracterizan porque como material sintético se emplean poliolefinas, que se obtienen por polimerización a partir de monómeros con 2 a 10 átomos de C, pudiendo efectuarse la polimerización según el procedimiento en fase gaseosa, en reactores a alta presión, en reactores de bucle o según el procedimiento de suspensión en presencia de apropiados catalizadores de polimerización, y preferiblemente se emplea un polietileno.

8. Procedimiento para la producción de recipientes o piezas moldeadas de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 7, en el que el material sintético se funde primeramente en un extrusor, luego, en estado fundido líquido, se expulsa hacia el interior de un molde de soplado para formar una pieza moldeada preliminar, y luego se moldea por soplado mediante aire a presión, y se enfría, caracterizado porque las franjas a base de un material conductor de la electricidad se aplican directamente sobre la pared interna de la pieza moldeada preliminar durante el proceso de expulsión de la masa fundida de material sintético a partir del extrusor hacia el interior del molde de soplado en un procedimiento modificado de coextrusión, y se moldean por soplado juntamente con la pieza moldeada preliminar para formar el recipiente o la pieza moldeada en estado terminado.

9. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 8, caracterizado porque la situación de las franjas en la dirección de extrusión y en la periferia de la pieza moldeada se controla de tal manera que las franjas no discurran a través de costuras por aplastamiento, o no se topen unas con otras en costuras por aplastamiento.

10. Utilización de recipientes o piezas moldeadas de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 7, para recipientes acabados con propiedades antiestáticas, tales como botellas, bidones, toneles, contenedores IBC's o piezas moldeadas técnicas tales como bidones de combustible hechos de un material sintético, o bocas de llenado para recipientes de combustible en vehículos automóviles.