ES2330368T3 - Placa compuesta rigida a la flexion. - Google Patents

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Abstract

Placa compuesta rígida a la flexión, que comprende A. una o dos capas de cobertura con un grosor entre 0,5 y 5 mm de polipropileno reforzado por fibras de vidrio con un contenido de vidrio entre el 20 y el 60% en peso y un contenido de poros de aire inferior a un 5% en vol. y B. una capa central con un grosor entre 2 y 40 mm de polipropileno reforzado por fibras de vidrio con un contenido de vidrio del 35 al 80% en peso y un contenido de poros de aire del 20 al 80% en vol., caracterizada porque la capa central se ha obtenido mediante mezcla en seco de fibras de polipropileno y fibras de vidrio, punzonado de la tela no tejida mixta y compresión en caliente.

Description

Placa compuesta rígida a la flexión.
La invención se refiere a una placa compuesta rígida a la flexión con una o dos capas de cobertura de polipropileno reforzado por fibras de vidrio y una capa central de polipropileno reforzado por fibras de vidrio que contiene poros de aire.
Las placas semiacabadas termoplásticamente deformables de polipropileno reforzado por fibras de vidrio, las llamadas placas GMT, se usan cada vez más para la fabricación de piezas moldeadas, en particular para piezas de automóviles. Se fabrican a escala industrial mediante la unión de bandas de esteras de fibras de vidrio y bandas fundibles de polipropileno en una prensa de cinta doble y mediante compresión a presiones muy por encima de 1 bar. Las "chapas de plástico" de este tipo, que generalmente presentan un grosor entre 0,5 y 3 mm, se caracterizan por su elevada tenacidad y resistencia.
Para algunos fines de aplicación, en particular en el caso de piezas de grandes superficies en la construcción, es un inconveniente que las placas GMT son relativamente finas y no son resistentes a la flexión. La invención tenía, por lo tanto, el objetivo de proporcionar placas compuestas rígidas a la flexión que presenten una estabilidad suficiente a pesar de ser ligeras.
El objeto de la invención es una placa compuesta resistente a la flexión que contiene
A.
una o dos capas de cobertura con un grosor entre 0,5 y 5 mm de polipropileno reforzado por fibras de vidrio con un contenido de vidrio entre el 20 y el 60% en peso y un contenido de poros de aire inferior a un 5% en vol. y
B.
una capa central con un grosor entre 2 y 40 mm de polipropileno reforzado por fibras de vidrio con un contenido de vidrio entre el 35 y el 80% en peso y un contenido de poros de aire entre el 20 y el 80% en vol.,
habiéndose obtenido la capa central mediante mezcla en seco de fibras de polipropileno y fibras de vidrio, punzonado de la tela no tejida mixta y compresión en caliente.
El documento DE-A 19520477 describe placas GMT reforzadas por fibras que expanden durante el calentamiento debido a las fuerzas de retroceso de las esteras de fibras de vidrio y contienen burbujas de aire en una distribución irregular. Estas placas GMT expandidas pueden comprimirse térmicamente como núcleo de apoyo con láminas GMT no expandidas. En el ejemplo 1 se describe una placa expandida cuyo contenido de fibras de vidrio es sólo del 30% en peso.
Como capa A pueden usarse placas GMT usuales con un grosor entre 0,5 y 5 mm, preferiblemente entre 1 y 3 mm. Contienen entre el 20 y el 60, preferiblemente entre el 25 y el 50% en peso de fibras de vidrio. La matriz termoplástica es polipropileno, preferiblemente con un MFI (230ºC, 2.16 kp) según DIN 53735 de 20 a 150 g/10 min. Las fibras de vidrio son preferiblemente no direccionales y las de peso medio tienen una longitud entre 10 y 100 mm, en particular entre 20 y 50 mm. No obstante, también es posible usar para la fabricación de las placas combinaciones de tejido de fibras de vidrio o de material no tejido de fibras de vidrio con capas de fibras no direccionales. En cualquier caso, las fibras son punzonadas antes de la impregnación con la masa fundida de polipropileno, solidificándose la estera de fibras y rompiéndose un poco las fibras. Debido al proceso de fabricación mediante compresión en la prensa de cinta doble y enfriamiento simultáneo, las placas GMT contienen menos del 5% en vol., preferiblemente menos del 2% en vol. de poros de aire y en particular ningunos poros de aire.
La capa central B está formada por polipropileno reforzado por fibras de vidrio con un contenido de vidrio entre el 35 y el 80, preferiblemente entre el 40 y el 70% en peso. Las fibras son preferiblemente no direccionales y también punzonadas, estando orientadas algunas fibras también en la dirección z debido a la formación de la tela no tejida y el punzonado. Es esencial para la invención que la capa central contenga poros de aire, concretamente entre el 20 y el 80, preferiblemente entre el 25 y el 75% en vol. La capa central en el material compuesto acabado tiene un grosor entre 2 y 40 mm, preferiblemente entre 3 y 30 mm. Las placas para la capa central se fabrican según la invención mediante mezcla en seco de fibras termoplásticas y fibras de vidrio, punzonado de la tela no tejida mixta, calentamiento a temperaturas por encima del punto de reblandecimiento del polipropileno y compresión. La compresión se realiza preferiblemente de forma continua en una prensa de cinta doble, en particular de forma sucesiva mediante una herramienta de compresión calentada y una enfriada, en las que la tela no tejida mixta se comprime respectivamente a una presión inferior a 0,8 bar durante al menos 3 s. Un procedimiento de este tipo ya se ha propuesto. Al mezclar las fibras, p.ej. según el procedimiento de cardado o de colocación por aire se abren los mechones de fibras de vidrio, de modo que las fibras se presentan como filamentos individuales. Esto hace que durante la compresión en caliente de la tela no tejida mixta los poros de aire que permanecen en la capa central queden regularmente distribuidos, lo cual conduce a propiedades mecánicas mejoradas en comparación con placas GMT expandidas.
La placa compuesta según la invención se fabrica recomendablemente porque se colocan las distintas capas A y B continuamente una sobre otra y se comprimen en una prensa a temperaturas entre 180 y 220ºC, preferiblemente entre 190 y 210ºC durante 5 a 50 min., preferiblemente 10 a 30 min. a presiones entre 0,1 y 1 bar, siendo la secuencia de capas preferiblemente A - B - A.
Puesto que según el procedimiento de fabricación arriba descrito para las placas que contienen poros de aire por lo general sólo pueden conseguirse grosores hasta un máximo de 10 mm, cuando se pretenden fabricar placas compuestas más gruesas, se colocan durante la compresión varias placas que contienen poros de aire de este tipo una encima de la otra. Para mejorar la superficie en la fabricación de las placas compuestas pueden comprimirse también capas funcionales, p.ej. láminas (que dado el caso pueden estar teñidas), tejidos textiles o telas no tejidas finas. También es posible incorporar mediante la compresión granulados minerales en la superficie.
Las capas exteriores reforzadas por fibras pueden estar provistas de capas funcionales, por ejemplo de láminas de polipropileno para la impermeabilización, para mejorar el aspecto óptico, para la adhesión y similares.
En las capas exteriores pueden estar incorporados tejidos, materiales no tejidos y otras formas de un refuerzo direccional, para dotar el compuesto sándwich en conjunto de una rigidez extrema.
Las placas compuestas según la invención presentan en comparación con las placas GMT A usuales la ventaja de ser resistentes a la flexión y de poder ser fijadas con clavos y tornillos. En comparación con las placas B que contienen poros de aire sin capas de cobertura presentan la ventaja de una superficie lisa, resistente a la abrasión e impermeable al agua, así como de una mejor rigidez.
En comparación con las placas compuestas conocidas con una capa central de estructuras en forma de espuma o en panal y con capas de cobertura GMT, las placas compuestas según la invención presentan la ventaja de una mejor resistencia al cizallamiento.
Los campos principales de aplicación para las placas compuestas son paredes de separación y elementos de encofrado en la construcción, además de la construcción de muebles en sustitución de tableros de virutas y madera en capas.

Claims (7)

1. Placa compuesta rígida a la flexión, que comprende
A.
una o dos capas de cobertura con un grosor entre 0,5 y 5 mm de polipropileno reforzado por fibras de vidrio con un contenido de vidrio entre el 20 y el 60% en peso y un contenido de poros de aire inferior a un 5% en vol. y
B.
una capa central con un grosor entre 2 y 40 mm de polipropileno reforzado por fibras de vidrio con un contenido de vidrio del 35 al 80% en peso y un contenido de poros de aire del 20 al 80% en vol.,
caracterizada porque la capa central se ha obtenido mediante mezcla en seco de fibras de polipropileno y fibras de vidrio, punzonado de la tela no tejida mixta y compresión en caliente.
2. Placa compuesta según la reivindicación 1, caracterizada porque las fibras de vidrio en la capa A se presentan como estera punzonada de fibras no direccionales de una longitud media (peso medio) de 10 a 100 mm o como tejido o material no tejido punzonados con fibras no direccionales.
3. Placa compuesta según la reivindicación 1, caracterizada porque las fibras de vidrio en la capa B son fibras no direccionales punzonadas unas con otras de una longitud media (peso medio) de 10 a 60 mm.
4. Placa compuesta según la reivindicación 1, con la secuencia de capas A - B - A.
5. Placa compuesta según la reivindicación 1, caracterizada porque está provista en uno o en dos lados de capas funcionales, p.ej. con láminas, tejidos textiles o telas no tejidas.
6. Procedimiento para la fabricación de la placa compuesta según la reivindicación 1, caracterizado porque las distintas capas se comprimen de forma discontinua en una prensa a temperaturas entre 180 y 220ºC durante 5 a
50 min.
7. Procedimiento según la reivindicación 6, caracterizado porque la capa central B está formada por varias capas individuales colocadas una sobre la otra de un grosor de respectivamente 1 a 10 mm.
ES06741635T 2005-06-13 2006-06-12 Placa compuesta rigida a la flexion. Active ES2330368T3 (es)

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EP (1) EP1890868B1 (es)
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KR (1) KR101410646B1 (es)
CN (1) CN101198462B (es)
DE (1) DE502006004311D1 (es)
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