ES2308915B1 - Panel estratificado termoconformable y procedimiento para su obtencion. - Google Patents

Panel estratificado termoconformable y procedimiento para su obtencion. Download PDF

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Abstract

Panel estratificado termoconformable y procedimiento para su obtención.
Panel estratificado termoconformable formado por una capa o matriz central (1) formada a base de mezclas de poliolefinas y fibras orgánicas, que puede ser espumada, recubierta de dos capas o láminas externas (2) y (3) constituidas por poliolefinas y cargas minerales, un film decorativo multicapa (4) de poliolefinas, resistente a la abrasión, y una capa exterior (5) formada por tejidos de mallas para vidrio y poliéster y/o celulósicas; siendo la capa central (1) conformada mediante un proceso de coextrusión, y espumada de forma física, química o una mezcla de las dos, y las capas externas (2) y (3) se conforman simultáneamente con la capa central por coextrusión, siendo el panel reforzado en el proceso de calandrado de la lámina multicapa coextrusionada con el film decorativo multicapa (4) y la capa (5) de tejidos de mallas para vidrio y poliéster y/o celulósicas.

Description

Panel estratificado termoconformable y procedimiento para su obtención.
Objeto de la invención
La presente invención se refiere a un panel termoconformable laminado o estratificado, compuesto por una capa central que puede ser espumada y al menos dos capas externas complementarias, reforzado externamente dicho compuesto estratificado por diversos materiales tales como tejidos de mallas para vidrio y poliéster y/o celulósicas.
La presente invención también se refiere al procedimiento seguido para la fabricación de estos paneles estratificados termoconformables, mediante un proceso de coextrusión y calandrado de las láminas.
El objeto de la invención es, por tanto, proporcionar un nuevo panel formado por varias capas de materiales a base de mezclas de poliolefinas y cargas orgánicas, que presentan mejoras en sus propiedades permitiendo así su aplicación en la formación de paneles para el interior de puertas de vehículos, en la formación de bandejas, contenedores para embalajes, etc.
Antecedentes de la invención
La mayoría de paneles estratificados que se fabrican en la actualidad siguiendo diversos métodos y procedimientos y que, como se ha dicho anteriormente, tienen su aplicación, por ejemplo, en la formación de las capas internas de los vehículos, bandejas y otros componentes similares, están constituidos a base de materiales orgánicos y polímeros con cargas orgánicas, que pueden ser conformados a base de calor.
Estos paneles presentan, por causa de su estructura y de los componentes a partir de los que están formados, diversas propiedades físico - mecánicas, entre las que no destaca precisamente la resistencia, ya que puede considerarse relativamente reducida, lo que provoca que sean fácilmente deformables y deteriorables por la aplicación de acciones mecánicas de diversa índole.
Además, también hay que tener en cuenta que los citados paneles laminados presentan una superficie exterior que ofrece un acabado final que no permite su uso o aplicación directa, exigiendo por tanto que sobre dichos paneles se realicen operaciones complementarias del proceso general de obtención, con el objeto de lograr una mayor calidad y vistosidad del producto obtenido, esto ocasiona costes adicionales en la elaboración del compuesto estratificado y que, consecuentemente provocan el encarecimiento del producto final.
La mayoría de estos paneles termoconformables estratificados tradicionales están constituidos por varias capas formadas por distintos tipos de compuestos que le confieren un peso específico elevado, característica esta que puede limitar su aplicación.
A todo esto hay que añadir el hecho de que la mayor parte de estos paneles laminados están formados por materiales que en general son difíciles de reciclar. Lo que en ocasiones puede constituir un inconveniente importante para las empresas que los fabrican o que trabajan con ellos empleándolos como componentes de sus productos, puesto que es conocido por todos las nuevas políticas medioambientales que se aplican en los distintos campos.
Según lo anteriormente expuesto existen en el mercado distintos tipos de paneles, como por ejemplo el descrito en la patente francesa con N° de publicación 2690221, formado por una parte central formado por tres capas superpuestas y dispuestas de tal manera que se cruzan con los palos de madera de la capa o capas adyacentes, siendo las capas de materiales tales como plásticos, fibras, materias celulósicas y resinas poliolefínicas.
Descripción de la invención
El panel estratificado termoconformable que la invención propone resuelve de forma plenamente satisfactoria la problemática anteriormente expuesta en los distintos aspectos comentados, puesto que se trata de una estructura laminar diferente y obtenida mediante un proceso de coextrusión a partir de unos componentes que permiten lograr unas cualidades y características superiores a las de los paneles tradicionales.
De forma más concreta, el panel termoconformable estratificado que se describe en la presente invención está formado por una capa central o matriz constituida a base de mezclas de poliolefinas y cargas orgánicas, pudiendo ser esta capa central espumada al objeto de disminuir su peso específico, no modificando con esto las prestaciones físico - me-
cánicas; propiedades éstas que son responsabilidad directa de las distintas capas externas y de los refuerzos de tejidos aplicados posteriormente a la extrusión, como se explicará más adelante.
Esta capa intermedia tiene su superficie recubierta por dos capas externas compuestas a su vez por materiales tales como poliolefinas y cargas minerales, siendo este estratificado reforzado externamente en una de sus capas externas con tejidos de mallas de vidrio y poliéster y/o celulósicas, lo que permite que puedan ser utilizados como refuerzos externos de otros núcleos de mayor espesor y de diferente naturaleza, mientras que en otra capa externa puede llevar o no un film multi-capa decorativo y resistente a la abrasión.
El complejo así fabricado presenta la ventaja de ser un material que permite el reciclado en su totalidad, pudiendo ser incorporado el 100% del molido del mismo en la capa central, aumentando así las propiedades físico mecánicas del mismo con la incorporación de las fibras externas del tejido de fibra de vidrio y/o poliéster y/o celulósico. De esa forma se consigue aumentar el refuerzo de las fibras orgánicas.
La matriz o capa central se conforma mediante un proceso de coextrusión, por medio de una extrusora corrotante. La espumación de esta capa intermedia se produce de forma física, química o una mezcla de los dos sistemas, dependiendo de la densidad final que se desee obtener. Por su parte, las capas externas se conforman simultáneamente con la capa central por coextrusión.
Tras la extrusión se produce el calandrado de la lámina multicapa coextrusionada. Obteniéndose así un complejo cuya constitución podría ser la siguiente: poliolefinas + fibras orgánicas + reciclado del complejo/poliolefinas + fibras minerales + TNT tejidos de fibra de vidrio o celulosa + film multicapa. La utilización de TNT de fibra de vidrio queda justificada como refuerzo el complejo y este queda embebido por la calandra en el polímero de la capa externa. La utilización de tejidos de celulosa permite ser enlace entre el complejo y otros núcleos mayores por afinidad al encolado, soldadura, etc. Superficialmente se puede aplicar un film de plástico complejo de dos o más capas para mejorar la abrasión y obtener efectos decorativos.
Los paneles obtenidos con el procedimiento de la invención son susceptibles de ser moldeados o no por termo - for-
mado, adoptando finalmente la forma deseada, permitiendo su aplicación a la obtención de paneles de puertas internas de vehículos, bandejas, contenedores, etc., todo ello mediante su reblandecimiento y prensado por termo - formado, así como de ser recubrimientos externos de otros núcleos de mayor espesor, utilizándose como refuerzos de estos.
Los paneles estratificados así obtenidos presentan una serie de ventajas como es su carácter reciclable al 100%, que permite su reutilización en la fabricación de más paneles, además se obtienen paneles con una mejores propiedades mecánicas, mayor rigidez, mayor resistencia al impacto y coeficiente de resistencia térmica menor que el del propio polímero, lo que facilita su moldeabilidad. Además le da un acabado plástico a ambas caras, que favorece su aplicación directa y consigue el abaratamiento de las piezas.
Descripción de los dibujos
Para complementar la descripción que se está realizando y con objeto de ayudar a una mejor comprensión de las características del invento, de acuerdo con un ejemplo preferente de realización práctica del mismo, se acompaña como parte integrante de dicha descripción, un dibujo en donde con carácter ilustrativo y no limitativo, se ha representado de forma esquemática un panel estratificado termoconformable objeto de la presente invención, donde se pueden apreciar las posibles capas que forman la estructura laminar, obtenida siguiendo el proceso de coextrusión objeto también da la invención.
Realización preferente de la invención
A la vista de la figura reseñada puede observarse como, el panel estratificado termoconformable que se describe en la presente invención, está formado por una capa o matriz central (1) formada a base de mezclas de poliolefinas y fibras orgánicas, por ejemplo en una proporción del 50%, y dos capas o láminas externas (2) y (3) constituidas por poliolefinas y cargas minerales en un porcentaje, por ejemplo, del 60/40%. Esta estructura además se recubre por unos refuerzos o capas exteriores formadas por tejido de fibras de vidrio o celulósicos (4), con un film multicapa decorativo, que mejora la abrasión, o un tejido celulósico (5). Esta protección exterior permite la utilización de los paneles como refuerzos externos de otros núcleos de mayor espesor y de diferente naturaleza.
La matriz o capa central (1) puede ser espumada, de forma que se disminuye su peso específico, lo que no influye en las prestaciones físico - mecánicas, que están ligadas directamente a las otras capas exteriores (2) y (3) que la recubren.
La capa principal y central (1) se conforma mediante una máquina extrusora corrotante que se alimenta de una mezcla preparada en un aglomerador tipo Pallman donde se homogeneizan y melifican anteriormente las fibras orgánicas premezcladas con las poliolefinas, previa dosificación con básculas gravimétricas del polímero y de la carga de fibras orgánicas del polímero y de la carga de fibras orgánicas de granulometría media de 250 micras.
Por su parte, las dos capas externas (2) y (3), que rodean la capa central (1), se conforman simultáneamente con la capa central siguiendo un proceso de coextrusión, todo ello mediante la coextrusora corrotante. Las capas más exteriores (4) y (5) constituidas por los refuerzos de tejidos son aplicados posteriormente al proceso de extrusión, en el momento del calandrado de la lámina multicapa coextrusionada.
La espuma de la capa central (1) se produce por medio de métodos físicos o químicos o con una mezcla de ambos, dependiendo de la densidad final de la capa que se quiera obtener. Dicha capa central (1) puede estar formada también por el reciclado total del complejo estratificado formado siguiendo el proceso anteriormente descrito. Para ello habrá que acondicionar previamente este material reciclable, mediante operaciones de molido y triturado hasta conferirle las propiedades adecuadas para su utilización.
De esta forma, se va a obtener un panel estratificado que presenta unas características que sin capas externas (films decorativos, tejidos de fibra de vidrio, de poliéster o celulósicos) tienen los siguientes resultados que a continuación se detallan y que no pretenden ser limitativas del alcance de la invención:
-
Densidad según ISO 1183 de 1.8 G/cc.
-
Temperatura distorsión según ISO 75/A long. de 92.5 c./91.9 c.
-
Resistencia a la tracción según ISO 8527 Probeta tipo i 5 mm/Min long. de 22.3 N/mm^{2}/18.3 N/mm^{2}.
-
Alargamiento a la rotura según ISO 8527 probeta tipo i 5 mm/Min long. 10.i% - 5.6% de long. 53.6 N/mm^{2}/46.3 N/mm^{2}.
-
Resistencia a la flexión según ISO 178 long. 1600 N/mm^{2}/1550 N/mm^{2}.
-
Modulo elástico a la flexión según ISO 178 de 0,4%.
-
Absorción de agua 23 C. > 3.0 J.
-
Resistencia al choque Charpa según ISO 179 -30 C. > 3.0.

Claims (5)

1. Panel estratificado termoconformable, caracterizado porque presenta una estructura estratificada constituida por una matriz o capa central (1) constituida a base de mezclas homogéneas de poliolefinas y fibras orgánicas, recubierta por dos capas exteriores (2) y (3) compuestas por poliolefinas y cargas minerales, siendo este estratificado reforzado externamente con un film multicapa decorativo resistente a la abrasión (4) y tejidos (5) de mallas para vidrio y poliéster y/o celulósicas.
2. Panel estratificado termoconformable, según reivindicación primera, caracterizado porque la matriz o capa central (1) es espumada disminuyendo así el peso específico de la estructura laminar.
3. Panel estratificado termoconformable, según reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la capa central (1) está formada por material reciclado de otras estructuras laminares similares previamente acondicionadas para ello.
4. Procedimiento para obtención del panel estratificado termoconformable de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque consiste en la coextrusión de un material formado por una capa central (1), que puede ser espumada, recubierta de dos capas exteriores (2) y (3), a partir de una mezcla de poliolefinas, cargas orgánicas y cargas minerales homogeneizada y aglomerada, previa dosificación con básculas gravimétricas del polímero y de las cargas y fibras orgánicas, y reforzado en el proceso de calandrado de la lámina multicapa coextrusionada con otras dos capas (4) y (5) a base de un film multicapa decorativo resistente a la abrasión y tejidos de mallas para vidrio y poliéster y/o celulósicas.
5. Procedimiento para la obtención del panel estratificado termoconformable, según reivindicación 4ª, caracterizado porque la capa central (1) es espumada mediante procesos físicos o químicos o una mezcla de los dos.
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