ES2733941T3

ES2733941T3 - Procedimiento para la soldadura de dos diferentes plásticos de poliolefina mediante el uso de una capa base, objeto fabricado de acuerdo con este procedimiento

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Publication number: ES2733941T3
Application number: ES15190201T
Authority: ES
Inventors: Pablo Walter; Norman Friedrich; Lina Gonzalez; Hendrik Lützen; Thomas Härtig; Dirk Kasper
Original assignee: Henkel AG and Co KGaA
Current assignee: Henkel AG and Co KGaA
Priority date: 2015-10-16
Filing date: 2015-10-16
Publication date: 2019-12-03
Anticipated expiration: 2035-10-16
Also published as: KR20180070620A; EP3156208B1; HUE043889T2; EP3156208A1; PL3156208T3; CN108136682A; JP2018538383A; US20180207879A1; WO2017064232A1

Abstract

Procedimiento para la soldadura de dos diferentes plásticos de poliolefina usando una capa base, en el que la capa base contiene por lo menos un polímero de olefina injertado con anhídrido maleico.

Description

DESCRIPCIÓN

Procedimiento para la soldadura de dos diferentes plásticos de poliolefina mediante el uso de una capa base, objeto fabricado de acuerdo con este procedimiento

La presente invención se refiere a un procedimiento para la soldadura de dos diferentes plásticos de poliolefina usando una capa base, en el que la capa base contiene por lo menos un polímero de olefina injertado con anhídrido maleico. Además, la presente invención se refiere a productos soldados de modo correspondiente.

A partir del estado de la técnica se conocen diferentes procedimientos para unir mutuamente dos o varios sustratos que consisten en plásticos, como por ejemplo en polietileno (PE), poliacrilato o poliamida (PA). Al respecto, existen por ejemplo tanto posibilidades mecánicas de unión, como por ejemplo el encaje o atornillamiento, como procedimientos de adhesión. De modo alternativo a ello, también pueden soldarse mutuamente plásticos. En la soldadura se trata de un procedimiento de unión por un compuesto no soluble, físicamente material, de plásticos que en general son del mismo tipo, como por ejemplo PE con PE o PA con PA. Los plásticos termoplásticos del mismo tipo son aquellos polímeros, que no se diferencian esencialmente respecto a su estructura molecular, su temperatura de fusión, la viscosidad en fundido y su coeficiente de expansión en caliente y son básicamente miscibles mutuamente. La mayoría de las veces, los plásticos del mismo tipo son plásticos con una idéntica estructura molecular del polímero o son plásticos idénticos.

Se conocen los más diversos procedimientos, para soldar mutuamente dos o varios plásticos del mismo tipo. Al respecto, pueden usarse los más diversos procedimientos de soldadura, como por ejemplo soldadura por infrarrojo, soldadura por infrarrojo/vibraciones o soldadura por ultrasonido. Estos procedimientos para la soldadura de plásticos del mismo tipo se basan en que los respectivos plásticos son fundidos en el ámbito de la zona de soldadura y en que los materiales se unen mutuamente en esta zona, acoplándose y uniéndose firmemente.

Estos procedimientos de soldadura funcionan siempre tan bien, en tanto deban unirse mutuamente plásticos del mismo tipo. Sin embargo, una vez debieran soldarse mutuamente dos plásticos que no son iguales o son mutuamente incompatibles, como por ejemplo plásticos de poliamida y poli(met)acrilato, no puede fabricarse una unión duradera con elevada resistencia mecánica entre los dos sustratos. Pero para plásticos mutuamente similares, como polietileno con polipropileno, en la soldadura tampoco ocurre frecuentemente una resistencia suficiente en la junta de unión.

Hasta ahora pudieron unirse mutuamente de modo corriente diferentes plásticos, solamente mediante una unión mecánica o un procedimiento de adhesión. Las desventajas de una unión mecánica son el complicado acoplamiento, la carga puntual de material como también la necesidad de un agente de unión mecánica adicional. Además, para una unión mecánica raramente pueden alcanzarse uniones firmemente unidas. Sin embargo, la desventaja de un procedimiento de adhesión es que la resistencia final de la unión es alcanzada sólo después de un largo periodo de tiempo, el cual puede ser de hasta varias semanas. Además, la unión de superficies con baja energía requiere usualmente un laborioso tratamiento previo de los asociados de unión. Adicionalmente, frecuentemente debido a la exposición al ambiente exterior, una unión por adhesión no es ilimitadamente estable. Además, frecuentemente la preparación de una unión por adhesión limpia es complicada y costosa en tiempo. Con ello, la unión mediante un procedimiento de soldadura para plásticos representa la solución más limpia, más rápida y más simple.

En el documento JP S6021249 A se divulga un procedimiento para la fabricación de una lámina de unión, en el cual sobre una capa de soporte, consistente en polietilenos injertados con anhídrido maleico (MAH) y polipropilenos injertados con MAH, se aplica primero desde el un lado un PE líquido y entonces desde el otro lado un PP líquido.

Con ello, el objetivo de la presente invención consistió en encontrar un procedimiento simple para la soldadura de dos diferentes plásticos de poliolefina el cual ofrezca, respecto a la resistencia de la unión formada, un mejoramiento frente al estado de la técnica. Al respecto, la unión entre estos plásticos debería ser tan estable y durable como fuera posible, mediante la unión por soldadura.

De modo sorprendente se encontró que este objetivo es logrado mediante un procedimiento para la soldadura de dos diferentes plásticos de poliolefina, usando una capa base, en el que la capa base contiene por lo menos un polímero de olefina injertado con anhídrido maleico.

Mediante el uso de una capa base que contiene por lo menos un copolímero correspondiente, pudieron obtenerse en la soldadura de dos diferentes plásticos de poliolefina, uniones entre los plásticos de poliolefina particularmente estables y consistentes frente al envejecimiento.

Los asociados de unión para la soldadura usando una capa base de acuerdo con la invención, son dos plásticos de poliolefina diferentes. Se entiende por plásticos de poliolefina idénticos, dos poliolefinas, que no se diferencian ni en su construcción polimérica ni en el material de relleno. Los plásticos de poliolefina adecuados son en particular plásticos de poliolefina termoplásticos. Un plástico de poliolefina se basa en polímeros de tipo poliolefínico, como homo- y copolímeros de alpha-olefinas. Los polímeros de tipo poliolefínicos pueden ser elegidos de entre el grupo consistente en homopolímeros de poli-alpha-olefina a base de etileno, propileno y/o butileno, en particular homopolímeros de etileno o propileno, y copolímeros de poli-alpha-olefina a base de eteno, propeno, 1-buteno, 1-hexeno y 1-octeno, en particular copolímeros de etileno/alpha-olefina y propileno/alpha-olefina, preferiblemente copolímeros de eteno o propeno con 1-buteno, 1-hexeno, 1-octeno, o una combinación de ellos. En particular, los plásticos de poliolefina son elegidos de entre plásticos de polietileno (en particular polietileno de alta densidad/HD, polietileno de media densidad/MD, polietileno de baja densidad/LD, polietileno de peso molecular ultra alto/UHMW y polietileno lineal de baja densidad/LLD) y polipropileno. De modo particular, preferiblemente el primer asociado de unión es un plástico de polietileno, en particular plástico de polietileno de polietileno HD, de polietileno MD, de polietileno LD, de polietileno UHMW o de polietileno LLD, preferiblemente un plástico de polietileno de polietileno HD, de polietileno MD o de polietileno LD, y el segundo asociado de unión es un plástico de polipropileno. Con ello, se prefiere un plástico de polietileno con un plástico de polipropileno, usando para la soldadura la capa base de acuerdo con la invención. Para un plástico de polietileno, preferiblemente éste se basa de modo particular en etileno, en particular el polímero de polietileno fue fabricado en más de 50 % en peso, en particular en más de 70 % en peso, preferiblemente en más de 90 % en peso, de modo particular preferiblemente hasta 100 % en peso, partiendo de etileno.

Preferiblemente, los polímeros de olefina, en particular polímeros de polietileno y/o polipropileno, tienen un promedio ponderado de masa molar (promedio ponderado de Mw) de más de 10000 g/mol, en particular más de 20000 g/mol, preferiblemente más de 50000 g/mol. Preferiblemente los polímeros de olefina, en particular polímeros de polietileno y/o polipropileno exhiben un promedio ponderado de masa molar (promedio ponderado de Mw) de menos de 2000000 g/mol, en particular menos de 1000000 g/mol, preferiblemente menos de 500000 g/mol. Los polímeros de olefina preferidos de modo particular, en particular polímeros de polietileno y/o polipropileno tienen promedios ponderados de masa molar (promedio ponderado de Mw) de 50000 g/mol a 250000 g/mol. Los polímeros de polietileno preferidos de modo particular exhiben un promedio ponderado de masa molar (promedio ponderado de Mw) de 50000 g/mol a 1000000 g/mol, en particular de 200000 g/mol a 500000 g/mol. Otros polímeros preferidos de polietileno (polímeros de PE UHMW) exhiben un promedio ponderado de masa molar de más de 2000000 g/mol, en particular de 4000000 - 6000000 g/mol.

Los plásticos de poliolefina, en particular plásticos de polietileno y/o polipropileno pueden contener también otros componentes, por ejemplo materiales de relleno, como fibras de vidrio, pigmentos, colorantes, agentes auxiliares de reología, agentes desmoldantes o estabilizantes. Preferiblemente, el plástico de poliolefina, en particular plástico de polietileno y/o polipropileno consiste en más de 80 % en peso, en particular en más de 90 % en peso, preferiblemente en más de 98 % en peso de los polímeros de olefina mencionados, en particular los polímeros de polietileno y/o polipropileno mencionados, referidos en cada caso a la fracción de polímero del plástico de poliolefinas (totalidad del plástico de poliolefina sin material de relleno). Preferiblemente el plástico de poliolefina consiste en más de 50 % en peso, en particular en más de 70 % en peso, preferiblemente en más de 90 % en peso, preferiblemente en más de 95 % en peso, de modo particular preferiblemente en más de 98 % en peso de los polímeros de olefina mencionados, en particular del polietileno y/o polipropileno, referido en cada caso a la totalidad del plástico de poliolefina (con materiales de relleno).

Otro componente esencial de la invención es el uso de por lo menos una capa base, preferiblemente exactamente una capa base. La capa base contiene por lo menos un polímero de olefina injertado con anhídrido maleico.

La capa base representa un agente auxiliar de soldadura, el cual es aplicado preferiblemente como una capa de tratamiento previo sobre por lo menos una de las superficies del sustrato que van a ser soldadas, en el ámbito de la zona de unión. La capa base no es entendida como adhesivo, agente de limpieza o similar, más bien la capa base es un agente auxiliar para la soldadura, mediante el cual se hacen mutuamente compatibles los asociados de unión en la zona de unión (o zona de soldadura) y así en la zona de soldadura, en la unión surge una unión de ajuste forzado y firmemente unida, entre los sustratos que van a ser soldados.

Los ensayos han mostrado que mediante el uso de una capa base correspondiente, que contiene un polímero de acuerdo con la invención, los plásticos que van a ser unidos en la soldadura pudieron ser hechos compatibles en el sello de unión y con ello puede alcanzarse una unión estable y duradera. Sin el uso de una correspondiente capa base pudieron lograrse sólo bajas resistencias de las uniones soldadas. Preferiblemente los sustratos unidos exhiben una resistencia a la tensión de más de 12 MPa, en particular más de 15 MPa. La resistencia a la tensión es determinada mediante una velocidad de tensión de 50 mm/s de acuerdo con la ejecución del ensayo descrita en los ensayos.

La capa base contiene por lo menos una poliolefina injertada con anhídrido maleico, la cual es elegida en particular de entre polietilenos injertados con anhídrido maleico o polipropilenos injertados con anhídrido maleico. Al respecto, la poliolefina puede estar injertada con un anhídrido maleico o derivado de anhídrido maleico, en particular injertada con anhídrido maleico. Un ejemplo de un derivado de anhídrido maleico es el anhídrido de ácido 1,2,3,6-tetrahidroftálico, el cual comprende el grupo anhídrido relevante de 5 miembros. Preferiblemente, la capa base contiene una mezcla de poliolefinas injertadas con anhídrido maleico. Al respecto, la mezcla puede contener dos o varios, preferiblemente dos diferentes polímeros de olefina injertados con anhídrido maleico. El experto entiende por diferentes polímeros de olefina injertados con anhídrido maleico, dos polímeros que se diferencian en su estructura molecular, por ejemplo respecto al peso molecular o la composición de monómeros. Preferiblemente la capa base contiene una mezcla de por lo menos un polietileno injertado con anhídrido maleico y por lo menos un polipropileno injertado con anhídrido maleico. La relación de los diferentes polímeros de olefina injertados con anhídrido maleico, en particular la relación de polietileno injertado con anhídrido maleico a polipropileno injertado con anhídrido maleico, es 0,2:1 a 20:1, en particular 0,5:1 a 10:1, preferiblemente 1:1 a 5:1, de modo particular preferiblemente 1,5:1 a 3:1.

Los polímeros pueden ser sintetizados de manera conocida. Al respecto, los polímeros de olefina podrían contener también pequeñas cantidades de monómeros de no alpha-olefina, como estireno o acrilatos. Preferiblemente los polímeros de olefina no son un copolímero de bloque. En particular las poliolefinas contienen menos de 10 % en peso, preferiblemente menos de 2 % en peso, preferiblemente menos de 1 % en peso, de modo particular preferiblemente no contienen monómeros elegidos de entre estireno y acrilatos, en particular monómeros de no alpha-olefina. Adicionalmente, los polímeros podrían también ser injertados en una reacción análoga de polímeros. Los asociados de reacción preferidos de modo particular para el injerto son alcoholes, tioles, aminas, isocianatos, anhídridos, ácidos carboxílicos, en particular alcoholes, preferiblemente alcoholes con 1 a 6 átomos de carbono, como metanol e isobutanol. Para el injerto, los monómeros de anhídrido maleico o unidades de anhídrido maleico en el polímero pueden reaccionar con el asociado de reacción, en particular mediante alcoholes o mediante aminas. En particular, los polímeros pueden también ser injertados adicionalmente con anhídrido maleico, para elevar más el contenido de anhídrido maleico. En particular para mezclas de poliolefinas, en particular de polietileno y polipropileno, estos pueden ser injertados adicionalmente, en particular con aminas, preferiblemente diaminas, para unir estos mutuamente. Preferiblemente, los grupos de anhídrido maleico reaccionan sólo parcialmente, en particular menos de 90 % molar, preferiblemente menos de 70 % molar de los grupos de anhídrido maleico. Preferiblemente los grupos de anhídrido maleico reaccionan parcialmente con aminas, en particular aminas alifáticas, preferiblemente diaminas alifáticas, como hexametilendiamina. Preferiblemente 5-100 % molar, en particular 10-80 % molar, preferiblemente 20-70 % molar de los grupos de anhídrido maleico del polímero de acuerdo con la invención, en particular de los grupos de anhídrido maleico de una mezcla de polímeros de olefina injertados con anhídrido maleico, reacciona con aminas.

En otra forma de realización preferida, los grupos de anhídrido maleico no reaccionan y están presentes además como grupos anhídrido. En la forma de realización preferida, los grupos de anhídrido maleico pueden estar presentes también parcialmente hidrolizados. Una reacción completa de los grupos de anhídrido maleico puede conducir a una reducción de la resistencia de la unión resultante por soldadura.

De modo particular son ventajosos polímeros, en particular mezclas de polímeros de olefina, que tienen un contenido de anhídrido maleico mayor o igual a 0,001 % en peso, en particular mayor o igual a 0,01 % en peso, preferiblemente mayor o igual a 0,02 % en peso, de modo particular preferiblemente mayor o igual a 0,05 % en peso, referido al polímero de olefina o sus mezclas. De manera ventajosa, los polímeros o mezclas tienen un contenido de anhídrido maleico de 0,01 - 15 % en peso, en particular 0,02 - 10 % en peso, preferiblemente 0,5-5 % en peso, referido al polímero de olefina o sus mezclas. En otra forma preferida de realización, los polímeros o mezclas tienen un contenido de anhídrido maleico de 2 - 15 % en peso, en particular 5 - 10 % en peso, referido al polímero de olefina o sus mezclas. Los polímeros de polilolefina con un correspondiente contenido de anhídrido maleico exhiben de modo particular buenas resistencias de la unión por soldadura.

De manera ventajosa, los polímeros de olefina injertados con anhídrido maleico tienen un promedio ponderado de peso molecular Mw mayor o igual a 5000 g/mol, en particular mayor o igual a 50000 g/mol, preferiblemente mayor o igual a 100000 g/mol. Preferiblemente los copolímeros tienen un promedio ponderado de peso molecular Mw en el intervalo de 5000 - 2000000 g/mol, en particular de 50000 - 1000000 g/mol, preferiblemente de 100000 - 500000 g/mol. Los polímeros con un correspondiente promedio ponderado de peso molecular tienen efecto positivo sobre la fragilidad y resistencia del compuesto obtenido. El promedio ponderado de peso molecular puede ser determinado por medio de GPC contra un estándar de poliestireno.

De modo particular se prefieren mezclas de diferentes poliolefinas injertadas con anhídrido maleico, en particular una mezcla de polietileno y polipropileno injertados con anhídrido maleico. En el uso de correspondientes mezclas en la capa base, pudieron observarse de modo particular buenos resultados respecto a la resistencia a la tensión.

Preferiblemente, la capa base consiste en por lo menos 50 % en peso, en particular hasta 70 % en peso, preferiblemente hasta 90 % en peso, preferiblemente hasta 95 % en peso, de modo particular preferiblemente hasta 99 % en peso de una mezcla correspondiente.

Aparte del polímero de acuerdo con la invención, la capa base puede contener preferiblemente por lo menos otro polímero. El por lo menos otro polímero o copolímero es compatible preferiblemente con por lo menos uno de los dos plásticos que van a ser soldados y con la capa base polímero de olefina. De modo particular preferiblemente la capa base contiene por lo menos un polímero de olefina sin grupos de anhídrido maleico, en particular un polietileno y/o polipropileno sin grupos de anhídrido maleico. El uso en la capa base de un polímero adicional aparte del polímero de olefina injertado con anhídrido maleico de acuerdo con la invención, puede conducir a otro mejoramiento de la resistencia.

Como otro polímero compatible se usa preferiblemente un polímero, el cual respecto a uno, en particular respecto a ambos plásticos que van a ser unidos y en particular también respecto al primer polímero de acuerdo con la invención mencionado anteriormente, exhibe un cuadrado ponderado de distancia del parámetro de Hansen (R ^a )2 menor a 22 MPa, en particular menor a 17 MPa, preferiblemente menor a 15 MPa, de modo particular preferiblemente menor a 12 MPa.

Se determina el cuadrado ponderado de distancia del parámetro de Hansen (R ^a )2 de acuerdo con la siguiente fórmula:

En esta fórmula, 5^des el parámetro de Hansen para las fuerzas de dispersión, 5^pes el parámetro de Hansen para la polaridad y 5^hes el parámetro de Hansen para los enlaces de puente de hidrógeno. A5^d, A5^py A5^hrepresentan en cada caso la diferencia de estos parámetros de Hansen de los plásticos o de los polímeros que se comparan, por ejemplo A5^d= (5^di- 5^d2) de los polímeros 1 y 2. La determinación de los valores de los parámetros individuales de Hansen 5^d, 5^py 5^hpara los respectivos plásticos o polímeros ocurre de acuerdo con el libro "Hansen Solubility Parameters: A User's Handbook" de Charles M. Hansen (segunda edición; Taylor & Francis Group; 2007; ISBN-100 8493-7248-8). De éstas fuentes pueden tomarse ya muchos valores de polímeros individuales. De acuerdo con el procedimiento descrito en este libro, los parámetros de Hansen pueden ser tomados preferiblemente con el programa HSPIP (4a edición 4.1.07) a partir del banco de datos acompañante, o, en caso de no estar presentes, ser determinados con la funcionalidad del programa "DIY" contenida, preferiblemente usando la red neuronal acompañante, como se describe en el soporte. El programa HSPIP es obtenible mediante la compañía Steven Abbott TCNF Ltd.

El contenido del otro polímero, en particular del polímero de olefina sin grupos de anhídrido maleico, en la capa base es preferiblemente 1 - 40 % en peso, en particular 5 - 30 % en peso, de modo particular preferiblemente 10 - 20 % en peso, referido en cada caso al peso total de la capa base. El contenido del otro polímero, en particular del polímero de olefinas sin grupos de anhídrido maleico, en el contenido de polímero de la capa base es preferiblemente 5 - 70 % en peso, en particular 20 - 60 % en peso, de modo particular preferiblemente 30 - 50 % en peso, referido en cada caso a la fracción total de polímero de la capa base (capa base sin solvente y sin material de relleno).

En una forma de realización preferida de modo particular, la capa base no contiene otros polímeros de polietileno y/o polipropileno sin grupos de anhídrido maleico, en particular polímeros de olefina sin grupos de anhídrido maleico.

Aparte del polímero de olefina de acuerdo con la invención y el otro polímero, la capa base puede contener también un solvente, en particular un solvente orgánico. Preferiblemente la capa base tiene un contenido de solvente de 10 -95 % en peso, en particular 50 - 90 % en peso, de modo particular preferiblemente 70 - 85 % en peso, referido en cada caso al peso total de la capa base.

Son solventes adecuados todos los solventes comunes, como por ejemplo agua, alcoholes, como etanol, alcanos, como isooctano, cetonas, como metilisobutilcetona (MIBK) o ciclohexanona (CH), éteres, como dietiléter o tetrahidrofurano (THF), ésteres, como etiléster de ácido acético, o carbonatos, como dimetil- o dipropilcarbonato, tolueno, xileno o mezclas de ellos.

Cuando se usan solventes orgánicos, el contenido total de polímero de la capa base es preferiblemente 1 - 90 % en peso, en particular 2 - 50 % en peso, de modo particular preferiblemente 5 - 15 % en peso, referido en cada caso al peso total de la capa base. El contenido total de polímero corresponde al contenido de todos los polímeros usados en la capa base, en particular los polímeros de olefina de acuerdo con la invención y los otros polímeros descritos anteriormente.

En otra forma preferida de realización, la capa base está presente en forma de una dispersión o emulsión acuosa. En este caso, el polímero de olefina de acuerdo con la invención o, si están presentes, los otros polímeros, están emulsificados o dispersos en agua. En este caso, el contenido total de polímero de la capa base es preferiblemente 5 - 90 % en peso, en particular 20 - 70 % en peso, de modo particular preferiblemente 30 - 55 % en peso, referido en cada caso al peso total de la capa base. Para la dispersión/emulsión acuosa es ventajoso que el componente de polímero consista esencialmente sólo en el polímero de olefina de acuerdo con la invención o su mezcla y los otros polímeros dado el caso presentes mencionados anteriormente, en particular sólo en el polímero de acuerdo con la invención o su mezcla. De acuerdo con la invención se entiende por el concepto "esencialmente en", cuando el componente de polímero consiste en más de 95 % en peso, preferiblemente más de 97 % en peso, de modo muy particular preferiblemente más de 99 % en peso del polímero de olefina de acuerdo con la invención y los otros polímeros dado el caso presentes, mencionados anteriormente, en particular sólo en el polímero de olefina de acuerdo con la invención o su mezcla.

En una forma de realización preferida de modo particular, la capa base está esencialmente libre de solvente.

Aparte del polímero de olefina de acuerdo con la invención, en particular una mezcla de polietileno y polipropileno injertados con anhídrido maleico, los otros polímeros mencionados anteriormente y un solvente, la capa base puede contener otros componentes, como por ejemplo materiales de relleno, colorantes (de fluorescencia) y pigmentos, ayudas antiespumantes, agentes auxiliares reológicos, agentes auxiliares de humectación, estabilizantes o plastificantes. Los otros componentes, en particular para el caso en que la capa base está esencialmente libre de solvente, pueden estar contenidos en hasta 70 % en peso, en particular hasta 50 % en peso, preferiblemente hasta 30 % en peso. Sin embargo, con excepción de colorantes y pigmentos, la capa base es preferiblemente esencialmente libre de otros componentes, en particular esencialmente libre de cualquier otro componente. De acuerdo con la invención, se entiende bajo el concepto "esencialmente libre de" cuando la capa base contiene menos de 5 % en peso, preferiblemente menos de 1 % en peso, de modo muy particular preferiblemente menos de 0,1 % en peso de las respectivas sustancias, en particular no contiene las respectivas sustancias.

En el procedimiento de acuerdo con la invención para la soldadura de dos diferentes plásticos de poliolefina se usa una capa base, en la que la capa base contiene por lo menos un polímero de olefina injertado con anhídrido maleico.

La capa base sirve en este procedimiento como agente auxiliar para la soldadura de los dos plásticos de poliolefina diferentes, mediante respectiva fusión. A través de la capa base usada que contiene por lo menos un polímero de olefina de acuerdo con la invención, puede establecerse una compatibilidad entre los dos asociados de unión, mediante lo cual puede establecerse una unión estable y duradera firmemente unida entre los dos plásticos.

La capa base puede ser aplicada mediante los más diversos procedimientos sobre la superficie de uno o ambos asociados de unión. De este modo, la aplicación puede ocurrir por ejemplo mediante un dispositivo de dosificación, mediante una aguja y robot de dosificación, mediante vertido por inyección, mediante extrusión, mediante aplicación en láminas, mediante aplicación como pegamento termofusible, mediante atomización, mediante esparcimiento o mediante inmersión. Al respecto, la capa base puede ser aplicada sólo sobre una superficie o sobre ambas superficies de los sustratos que van a ser soldados. Preferiblemente la capa base es aplicada sólo sobre una superficie. En el caso de la soldadura por medio de una lámina, la lámina está entre los sustratos.

Para el caso en que la capa base contenga solvente o sea usada como emulsión/dispersión, la capa base es secada después de la aplicación sobre una o ambas superficies, preferiblemente por el tiempo necesario para que el solvente se evapore de modo que surge una capa base no adherente, con dimensiones estables. En particular la capa base puede ser soldada ya después de pocos segundos y hasta varias semanas. Preferiblemente, la capa base es secada después de la aplicación durante por lo menos una hora, preferiblemente durante por lo menos 12 horas.

Es ventajoso en la capa base presente, que ésta es soldable ya después de pocos segundos después de la aplicación y además retiene la capacidad de soldadura también por varias semanas. Esto es válido cuanto más para el caso en que la capa base sea usada sin solvente, en particular como pegamento termofusible.

Preferiblemente la aplicación ocurre sobre una o ambas superficies de los sustratos que van a ser soldados de manera que la capa base exhiba un espesor de capa de 1 pm a 5000 pm, en particular 100-3000 pm, preferiblemente 500-1000 pm. En caso de que en la capa base haya estado presente un solvente, el espesor de capa se refiere a la capa base seca de solvente.

Después de la aplicación sobre una o ambas superficies de los sustratos que van a ser soldados y dado el caso del secado de la capa base, los sustratos que van a ser soldados pueden ser unidos mutuamente con un procedimiento común de soldadura. La soldadura de plásticos ocurre en general mediante una plastificación local de los asociados de unión en el plano de unión y la unión bajo presión. Los parámetros de proceso son elegidos de modo que un pronunciado flujo de expresión del producto fundido conduce a una unión óptima de los asociados de unión en el plano de unión. El calentamiento puede ocurrir por convección, calentamiento por contacto, y radiación o frotamiento. Los diferentes aportes de energía para la plastificación pueden ocurrir de diferente tipo y modo y han conducido a diferentes procesos para la soldadura de plásticos. Son procedimientos adecuados de soldadura por ejemplo:

• soldadura con gas caliente [HG](Hot gas welding)

calentamiento por convección con una corriente de gas caliente, en general aire, proceso de dos etapas

• soldadura con elemento caliente [HE] (Hot plate welding)

calentamiento por contacto, proceso en dos etapas

• soldadura con ultrasonido [US] (Ultrasonic welding)

calentamiento mediante fricción, una onda transversal en el ámbito del ultrasonido conduce a un calentamiento en la interfaz, proceso de una etapa

• soldadura por alta frecuencia [HF] (High frequency welding)

calentamiento mediante fricción interna, las moléculas polares se orientan de modo correspondiente a un campo magnético de alta frecuencia, en una etapa, usado sólo para plásticos y láminas polares

• soldadura por vibración [VIB] (Friction welding: lineal; orbital; giro; ángulo)

calentamiento mediante fricción, proceso de una etapa

• soldadura láser [LW] (Laser welding: contorno, simultánea, cuasisimultánea, máscara)

calentamiento mediante radiación, radiación coherente, soldadura por transmisión de láser, en general de una etapa (posible de dos etapas)

• soldadura por infrarrojo [IR] (Infrared welding)

calentamiento por radiación, radiación incoherente, de dos etapas

Los procedimientos de soldadura citados previamente pueden, dado el caso, combinarse también como por ejemplo la soldadura por infrarrojo con la soldadura por vibraciones. De modo particular preferiblemente la soldadura del plástico de polipropileno con el plástico de polietileno ocurre mediante un procedimiento de soldadura elegido de entre soldadura con elemento caliente, soldadura por vibración, soldadura por contacto caliente o por impulso caliente, soldadura por gas caliente o gas de calentamiento, soldadura por microondas o por inducción. Soldadura por cabo de láser o irradiación de láser, soldadura por infrarrojo, soldadura por ultrasonido, así como combinaciones de ellas, en particular elegidas en particular de entre soldadura por infrarrojo, soldadura por vibración, soldadura por elemento caliente, soldadura por ultrasonido, así como combinaciones de ellas.

De modo particular se prefiere un procedimiento para la unión firmemente unida de los dos plásticos usando la capa base, que contiene las siguientes etapas.

• preparación del primer plástico que exhibe una primera zona de unión,

• preparación del segundo plástico que exhibe una segunda zona de unión,

• calentamiento previo de la primera zona de unión,

• aplicación de la capa base sobre la primera zona de unión calentada previamente, en particular para capas base libres de solvente,

• puesta en contacto de la primera zona de unión dotada con capa base, con la segunda zona de unión,

• unión firmemente unida de la primera zona de unión con la segunda zona de unión en particular mediante el uso de procedimientos corrientes de soldadura de plásticos como por ejemplo la soldadura por infrarrojo, soldadura por elemento caliente, soldadura por gas caliente, soldadura por vibración, soldadura por ultrasonido.

Para la soldadura de plásticos puede aplicarse en general el entendimiento del documento DIN 1910-3:1977-09. Así, por ella puede entenderse una unión firmemente unida de plásticos termoplásticos con ayuda de calor y/o presión. El calentamiento puede ocurrir por ejemplo sobre la base de calentamiento por contacto (soldadura mediante cuerpos sólidos), calentamiento por convección (soldadura mediante gas caliente), calentamiento por radiación (soldadura mediante radiación) y calentamiento por fricción (soldadura mediante movimiento) así como la soldadura por corriente eléctrica.

En un perfeccionamiento ventajoso, se usa una capa base, la cual es elegida y es adaptada al procedimiento, de modo que la aplicación sobre una zona de unión calentada y/o caliente a una temperatura que es inferior a la temperatura de descomposición de los polímeros en la capa base, no tiene ninguna influencia sobre el entrecruzamiento químico interno de la capa base.

Es ventajoso calentar previamente la primera zona de unión del primer plástico. Para el calentamiento previo pueden usarse agentes auxiliares y técnicas conocidos por el experto y que se adecúan al propósito de uso. En particular, para el calentamiento previo es adecuado el uso de gas caliente o plasma. Es imaginable también un calentamiento previo por medio de irradiación, en particular radiación por infrarrojo o radiación de láser. También puede usarse un elemento caliente o una herramienta calentada, para calentar previamente la primera zona de unión. Finalmente, también es imaginable un calentamiento previo en un horno o un espacio calentado. Es imaginable un calentamiento previo de la totalidad del plástico y con ello también de dicha zona de unión. De modo alternativo o adicionalmente, también es posible un calentamiento previo solamente de la zona de unión en sí misma.

En un perfeccionamiento ventajoso, durante el calentamiento previo del plástico, la separación del dispositivo de calentamiento, en particular a la primera zona de unión que va a ser calentada previamente, en particular del área que libera calor del dispositivo de calentamiento o del área que desprende calor del dispositivo de calentamiento o de la superficie eficaz que va a ser calentada previamente del dispositivo de calentamiento o de la zona del dispositivo de calentamiento orientada hacia la primera zona de unión, está en un intervalo de 0,5 mm a 100 mm, preferiblemente en el intervalo de 1 mm a 60 mm. De modo alternativo, es imaginable también que ocurre un calentamiento mediante y/o por contacto en particular de la primera zona de unión por el elemento caliente del dispositivo de calentamiento.

Otra ventaja es la elección del plástico para el primer asociado de unión y el ajuste de los parámetros del procedimiento, al primer plástico de modo que la primera zona de unión es fundida en el calentamiento previo y de modo que en el calentamiento previo se genera una capa de producto fundido en la primera zona de unión. El espesor de la capa de producto fundido está en una forma de realización preferida preferiblemente en el intervalo de 0,05 mm a 6 mm, de modo particular preferiblemente en el intervalo de 0,1 mm a 5 mm. Una capa de producto fundido así puede conducir a una mejor adhesión y/o difusión y/o interacción de las moléculas y en asocio con un cierto flujo, a una mejor capa de unión. Si la interfaz del primer plástico se encuentra en el estado fundido líquido, puede interactuar con la capa base hasta dar enlaces químicos. La capa de producto fundido puede depender en particular de la geometría del componente y el respectivo diseño del componente. Preferiblemente los parámetros del procedimiento son ajustados y/o elegidos, de modo que no ocurre ninguna deformación del componente. Preferiblemente se provee una igualación de las diferencias de temperatura entre la zona de unión y la capa base que va a ser aplicada, mediante medidas y/o etapas de procedimiento adecuadas. Al respecto, es imaginable en particular calentar previamente la capa base, para reducir la diferencia de temperatura entre la capa base preferiblemente termoplástica y la primera zona de unión. Esto puede contrarrestar por ejemplo el enfriamiento rápido de la primera zona de unión, entre las etapas de proceso.

De modo opcional, preferiblemente antes de la etapa el calentamiento previo de la primera zona de unión, ocurre un tratamiento previo de la primera zona de unión. De modo alternativo o adicional puede ocurrir también un tratamiento previo de la segunda zona de unión. Como posible tratamiento previo es imaginable por ejemplo la limpieza por medio de un solvente o un limpiador de plástico, por ejemplo alcalino. También puede usarse un tratamiento previo mecánico, en particular realizando rasguños, lijando, cepillando o rayando. Son tratamientos químicos previos imaginables en particular el decapado o uso de gases reactivos. Además, podría probarse como conveniente el uso de un tratamiento previo térmico, químico y/o físico, en particular por medio de llama de gas o arco de plasma. De modo alternativo o adicionalmente puede exponerse a un tratamiento previo eléctrico por medio de descarga Corona, en el cual se expone la primera zona de unión y/o la segunda zona de unión a una descarga eléctrica Corona, con ello surgen moléculas polares en la correspondiente superficie. Otra posibilidad es el tratamiento con plasma, preferiblemente usando una boquilla de plasma para el tratamiento previo de la zona de unión, en particular para alcanzar una activación y/o limpieza de la correspondiente superficie. Sin embargo, puede probarse como conveniente también un recubrimiento por medio de plasma. Otra posibilidad es el flameado de la zona de unión para aumentar la tensión superficial para plásticos adecuados. Otro tipo de tratamiento previo es la irradiación por medio de radiación UV, rayos de electrones, rayos radioactivos o por medio de láser. Finalmente, el tratamiento previo puede ocurrir en forma de un recubrimiento, en particular mediante un recubrimiento o un promotor de adherencia. Es imaginable también un tratamiento previo del primer plástico o de la zona de unión del primer plástico en una mayor separación temporal antes del calentamiento previo. De este modo, es imaginable por ejemplo, ejecutar el tratamiento previo ya en el marco del proceso de alistamiento del primer plástico, para poder procesar nuevamente en el procedimiento de acuerdo con la invención el plástico tratado previamente.

Es imaginable la aplicación de la capa base, en diferente tipo y modo. Por ejemplo y en particular en el ámbito industrial, es imaginable la aplicación por medio de una ayuda automatizada de aplicación, en particular mediante un robot de dosificación. El mismo puede ser equipado al respecto con una aguja y/o un sensor de altura, para poder ejecutar dosificaciones complejas. También puede ocurrir la aplicación de la capa base mediante moldeo por inyección, en la cual la capa base es plastificada en una máquina de moldeo por inyección y es inyectada bajo presión en el molde que contiene el primer plástico con la primera zona de unión. De modo alternativo, es imaginable una aplicación de láminas, en la cual en una primera etapa mediante soplado de película o extrusión de láminas planas, se fabrica primero una lámina de la capa base. A continuación puede cortarse la lámina por ejemplo por medio de un procedimiento de corte o estampado en cualquier forma y en otra etapa, después del calentamiento previo mencionado, es aplicada sobre la primera zona de unión. Con ello, se ha probado como conveniente el uso de láminas/placas con un grosor en el intervalo de 1 pm - 5000 pm. otras posibilidades imaginables de aplicación son la soldadura por extrusión, en la cual la capa base está presente en forma de un alambre de soldadura o puede ser fundida en un extrusor y ser aplicada en estado fundido sobre la primera zona de unión. También es posible la preparación de la capa base en forma de un alambre de soldadura, para hacer posible una aplicación por medio de soldadura con aire caliente. Otra posibilidad es la aplicación de la capa base por medio de un procedimiento de atomización. También en la aplicación en el moldeo por inyección es posible un tratamiento previo o/y calentamiento previo y/o acondicionamiento de la temperatura con diferencia local de la herramienta de moldeo por inyección. Evidentemente son imaginables también otros tipos de aplicación, conocidos por los expertos y que son adecuados para el caso específico de aplicación.

Otra ventaja es el calentamiento adicional o calentamiento de la primera zona de unión durante la aplicación de la capa base, en particular para evitar un descenso de temperatura de la primera zona de unión entre el calentamiento previo y la aplicación de la capa base. Esto puede ocurrir por la etapa del procedimiento descrita anteriormente para el calentamiento previo, que puede continuar durante la aplicación por cuenta de la simplicidad. De manera alternativa o adicional, es posible un calentamiento adicional en particular mediante otra etapa del procedimiento. De este modo puede probar ser conveniente por ejemplo, ejecutar un calentamiento simultáneo de la primera zona de unión, por ejemplo mediante irradiación simultánea en la primera zona de unión con radiación, convección forzada, calentamiento por contacto durante la aplicación, para evitar un descenso de temperatura de la primera zona de unión después del calentamiento previo.

En una mejora adicional ventajosa, se aplica la capa base de modo que se dispone una capa de unión con un espesor en el intervalo de 1 pm a 5 mm, preferiblemente en el intervalo de 10 pm a 3 mm, sobre la primera zona de unión. Al respecto, se entiende por espesor de la capa de unión, el espesor material de la capa de unión sobre la primera zona de unión.

Otra ventaja es la aplicación de la capa base por medio de un dispositivo de dosificación sobre la primera zona de unión, con movimiento relativo entre la primera zona de unión y el dispositivo de dosificación, en la que mediante un dispositivo de calentamiento se calienta previamente la primera zona de unión, sobre la cual se aplica la capa base, con movimiento relativo entre la primera zona de unión y el dispositivo de calentamiento, antes de la aplicación de la capa base, en la que la aplicación de la capa base ocurre mediante el dispositivo de dosificación en el estado calentado previamente de la primera zona de unión.

Con esto, ha probado ser ventajoso de modo particular que el dispositivo de calentamiento en el calentamiento previo pase por la primera zona de unión con una velocidad en el intervalo de 10 mm/min a 100 m/min, preferiblemente en el intervalo de 10 mm/min a 30 m/min.

Además, puede ser ventajoso que el dispositivo de calentamiento avance el dispositivo de dosificación preferiblemente en una separación definida y constante. En particular es ventajosa una conducción tal del procedimiento, en la cual la capa base es aplicada por medio de un dispositivo de dosificación sobre la primera zona de unión, con movimiento relativo del dispositivo de dosificación y la primera zona de unión en el intervalo de 10 mm/min a 100 m/min, preferiblemente en el intervalo de 10 mm/min a 30 m/min, en el que por medio de un dispositivo de calentamiento dicha zona de unión, sobre la cual se aplica la capa base, es calentada previamente con movimiento relativo del dispositivo de calentamiento y primera zona de unión, antes de la aplicación de la capa base, en el que el dispositivo de calentamiento avanza el dispositivo de dosificación o una boquilla del dispositivo de dosificación, para aplicación de la capa base, en una separación temporal en el intervalo de 0,1-10 s preferiblemente simultáneamente.

Para esto, ha probado ser ventajoso de modo particular usar una unidad de recubrimiento consistente en dispositivo de dosificación y dispositivo de calentamiento. Al respecto, por una unidad de recubrimiento puede entenderse en particular una unidad, que provee una unión fija del dispositivo de calentamiento y el dispositivo de dosificación, de modo que el dispositivo de calentamiento adelanta al dispositivo de dosificación en preferiblemente una separación constante y definida por el movimiento relativo, para asegurar que la primera zona de unión es calentada inmediatamente antes de la aplicación de la capa base. Evidentemente aquí es imaginable también una posibilidad de ajustar la separación o mediante calentamiento previo por convección el ajuste de la corriente volumétrica o diámetro de boquilla del medio, en particular a través de medios de ajuste adecuados operados de modo mecánico, electromecánico o también neumático.

Por otro lado, puede entenderse por unidad de recubrimiento, también un dispositivo de calentamiento y un dispositivo de dosificación, como dos montajes totalmente separados o apartados uno de otro, que sin embargo llegan al mismo o esencialmente el mismo movimiento relativo respecto al plástico, para asegurar que el lugar de aplicación de la capa base es calentado previamente inmediatamente antes de la aplicación de la capa base.

En un perfeccionamiento ventajoso, el dispositivo de calentamiento y dispositivo de dosificación llegan incluso a un movimiento relativo primario o dirección básica esencialmente igual, respecto al plástico, sin embargo al menos una de las dos direcciones mencionadas adicionalmente a dicho movimiento relativo primario, experimenta un movimiento relativo adicional respecto al plástico. De este modo, por ejemplo el dispositivo de calentamiento y/o el dispositivo dosificación pueden, aparte del movimiento relativo primario, en el cual puede ocurrir por ejemplo también la aplicación de la capa base, llegar a uno o varios movimientos relativos secundarios. Por ejemplo en particular el dispositivo de calentamiento y/o el dispositivo de dosificación, pueden experimentar o llegar a un movimiento relativo secundario circular o serpenteante frente al movimiento relativo primario.

Al respecto, el plástico puede moverse sobre el un lado, o el dispositivo de calentamiento y dispositivo de dosificación o ambos dispositivos conjuntamente como unidad de recubrimiento, sobre el otro lado. Al respecto, es posible que el dispositivo de calentamiento y dispositivo de dosificación o ambos dispositivos conjuntamente como unidad de recubrimiento sobre el un lado, o el plástico sobre el otro lado se detengan, o que se muevan en cada caso con la parte que se mueve en la dirección divergente.

En un perfeccionamiento ventajoso ocurre un movimiento relativo primario en una velocidad en un intervalo de 10 mm/min a 100 m/min, preferiblemente en el intervalo de 10 mm/min a 30 m/min, de modo que por ejemplo en particular también mediante diseño adecuado del dispositivo de calentamiento surgen tiempos de residencia del plástico dentro de la superficie caliente del dispositivo de calentamiento, tan cortos como es posible, en particular en un intervalo de 1-60 s. Por ello puede entenderse el intervalo o el espacio en el dispositivo de calentamiento que tiene una influencia sobre la temperatura en el sentido de una elevación de la temperatura, por consiguiente un calentamiento previo de la primera zona de unión del primer plástico. De este modo, puede evitarse por ejemplo un calentamiento y un deterioro del plástico o perjuicio del plástico muy grandes.

Además, puede probarse como ventajoso, en particular para la conexión del dispositivo de dosificación y/o del dispositivo de calentamiento sobre/en líneas de alistamiento existentes, dotar al dispositivo de calentamiento con una interfaz de bus, en particular un Profibus, o una posición de corte Ethernet en tiempo real.

Después de la aplicación de dicha capa base se prevé poner en contacto la segunda zona de unión con la capa base. Para ello, puede probarse como conveniente una fijación conjunta de ambos plásticos, en particular por medio de dispositivos de sujeción o agentes auxiliares conocidos para la fijiación, conocidos por los expertos.

Naturalmente, opcionalmente antes de la etapa de la puesta en contacto de la segunda zona de unión con la capa base, puede ocurrir un tratamiento previo de la segunda zona de unión. Al respecto, son imaginables en particular todas las técnicas descritas anteriormente para un tratamiento previo. Es imaginable también un tratamiento previo del segundo plástico o de la zona de unión del segundo plástico en una separación temporal más grande, antes de la puesta en contacto. De este modo, es imaginable por ejemplo realizar el tratamiento previo ya en el marco del proceso de alistamiento del segundo plástico, para poder procesar adicionalmente en el procedimiento de acuerdo con la invención un plástico tratado previamente. El tratamiento previo del segundo plástico puede incluir también la aplicación de la capa base sobre la segunda zona de unión. Al respecto, es imaginable preferiblemente también un calentamiento previo de la segunda zona de unión antes de la aplicación de la capa base. Las realizaciones anteriores son así mismo preferidas en este pasaje.

A la puesta en contacto descrita anteriormente de la segunda zona de unión y capa base, sigue un proceso de unión en el cual los asociados de unión tratados y/o recubiertos son plastificados por suministro de calor y preferiblemente son unidos mutuamente firmemente mediante influencia de la presión. Para esta unión firmemente unida de la zona de unión con la capa base es imaginable el uso de un suministro de calor mediante conducción de calor, por ejemplo mediante soldadura con elemento caliente y/o soldadura de contacto con calor y/o soldadura por impulso de calor; mediante fricción, en particular soldadura por ultrasonido, soldadura por fricción/vibración o soldadura por alta frecuencia; soldadura por microondas o por inducción; soldadura por convección, como por ejemplo soldadura por gas caliente o gas de calentamiento; mediante radiación, por ejemplo soldadura por infrarrojo, por cabo de láser o por radiación láser o también por combinación de dos o varias de estas técnicas.

Otro objetivo de la invención son objetos o productos fabricados de acuerdo con el procedimiento de acuerdo con la invención.

Además, es objetivo de esta invención el uso de una capa base de acuerdo con la invención para la soldadura de dos diferentes plásticos de poliolefina.

Ejemplos de realización

Materiales usados y abreviaturas:

PP = polipropileno

PE = polietileno

MAH = anhídrido maleico

Capa base 1 = PE-(MD)-MAH con MFR (190°C;21,6 Kg) = 12-22 y PP-MAH con MFR (230°C;2,16 Kg) = 7-12 compuestos en la relación 1:1 p/p

Capa base 2 = PE-(MD)-MAH con MFR (190°C;21,6 Kg) = 12-22 y PP-MAH con MFR (230°C;2,16 Kg) = 7-12 compuestos en la relación 2:1 p/p

Capa base 3 = PE-(MD)-MAH con MFR (190°C;21,6 Kg) = 12-22 y PP-MAH con MFR (230°C;2,16 Kg) = 7-12 compuestos en la relación 4:1 p/p

Capa base 4 = PE-(MD)-MAH con MFR (190°C;21,6 Kg) = 12-22 e infusión 9808.15 compuestos en la relación 2:1 p/p (DOW Chemical Company)

Composición de material para prueba:

IR: soldadura por infrarrojo; VIB: soldadura por vibración;

Fabricación del cuerpo de ensayo:

Para la fabricación de los polímeros de capa base se mezcló previamente granulado de polímero de PE-(MD)-MAH y PP-MAH en diferente relación, se fundió en la unidad de plastificación de una máquina de moldeo por inyección (230 °C) y se realizó composición, y se procesó hasta placas de 130 mm x 70 mm x 3 mm. A partir de la siguiente tabla se toma la composición de la capa base, en Kg.

Las placas fueron moldeadas a 130 mm x 68 mm x 3 mm, y mediante soldadura por IR y soldadura por vibración se soldaron las superficies de 130 mm x 3 mm con PE y PP en cada caso con la misma superficie, borde a borde. 24 horas después de la soldadura se aserraron 8 mm de ambos lados de la placa, se cortaron en mitades el resto de las placas (cortes perpendiculares al plano de la unión) y se probaron en el ensayo de tracción con velocidad de prueba de 50 mm/s a temperatura ambiente. La siguiente tabla indica en cada caso, para la combinación de capa base con plástico y procedimiento de soldadura usados, cual resistencia a la tensión (in MPa) pudo obtenerse para los cuerpos de prueba soldados:

Los resultados muestran que las muestras soldadas con una capa base Nr. 2 exhiben una notable resistencia a la tensión. La unión (capa base Nr.2)-PE y (capa base Nr.2)-PP alcanza al respecto aproximadamente la resistencia base de PE de 19,13 MPa. Con ello, mediante la capa base puede alcanzarse una soldadura particularmente resistente de los plásticos PE con PP.

Las placas soldadas del mismo modo por IR fueron almacenadas en combustible de prueba FAM-B por 14 días 25 °C para probar la resistencia al medio de la unión soldada. Las resistencias a la tensión a temperatura ambiente con velocidad de prueba de 50 mm/s de las placas soldadas y mencionadas, se muestran en la siguiente tabla.

Los resultados muestran una notable resistencia al envejecimiento de las muestras soldadas, frente al combustible FAM-B.

Para probar la unión de PE-polímero de capa base-PP con capa base separada, se soldaron por IR placas de 130 mm x 3 mm de la capa base 2 a PP Sabic 4935. A continuación se moldeó la placa de capa base, de modo que quedaba 0,5 mm de capa base sobre la placa de PP y se soldó la capa base con placas de PE Lupolen GX5038BG25 de así mismo 130 mm x 3 mm. Con ello se obtuvo una estructura de PE-(capa base 2)-PP.

Los polímeros soldados por IR fueron probados después de 24 horas en la prueba de tensión como se describió anteriormente, a temperatura ambiente con 50 mm/s.

Las pruebas tenían una notable resistencia a la tensión de 15,14 MPa. Con ello pudo obtenerse una notable resistencia con capa base 2 para la soldadura de PE con PP.

Reacción de PE-MAH y PP-MAH con hexametilendiamina:

Se hicieron reaccionar PE-MAH y PP-MAH en solución con hexametilendiamina. En la siguiente tabla se citan las cantidades usadas de reactivos y de solvente.

Se disolvieron PE-MAH y PP-MAH en el matraz de dos cuellos de 500 mL en xileno a 130°C y a continuación mediante un embudo de goteo se añadió gota a gota lentamente la amina, disuelta en 20 mL de xileno. Después de 2,5 horas bajo reflujo se precipitó la mezcla de reacción en 500 mL de agua, se separó por filtración en embudo Büchner y se lavó varias veces con pequeñas cantidades de acetona. Después de secar al vacío, se obtuvieron sólidos incoloros.

Los polímeros de capa base obtenidos fueron fundidos por medio de gas caliente sobre PE Lupolen GX5038BG25 así como sobre PP Sabic 4935 y se evaluó cualitativamente la adherencia después del enfriamiento. Las capas base 5, 6 y 7 mostraron sobresaliente adherencia a PE y a PP.

Claims

REIVINDICACIONES

1. Procedimiento para la soldadura de dos diferentes plásticos de poliolefina usando una capa base, en el que la capa base contiene por lo menos un polímero de olefina injertado con anhídrido maleico.

2. Procedimiento para la soldadura de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque los plásticos de poliolefina contienen polímeros poliolefínicos elegidos de entre el grupo consistente en homopolímeros de poli-alphaolefina a base de eteno, propeno y/o buteno, en particular homopolímeros de eteno o propeno, y copolímeros de polialpha-olefina a base de eteno, propeno, 1-buteno, 1-hexeno y 1-octeno, en particular copolímeros de etileno/alphaolefina y de propileno/alpha-olefina, preferiblemente copolímeros de etileno o propileno con 1-buteno, 1-hexeno, 1-octeno, o una combinación de ellos.

3. Procedimiento para la soldadura de acuerdo con las reivindicaciones reivindicación 1 o 2, caracterizado porque el primer asociado de unión es un plástico de polietileno, en particular plástico de polietileno HD, de polietileno MD, de polietileno LD, de polietileno UHMW o LLD, y el segundo asociado de unión es un plástico de polipropileno.

4. Procedimiento para la soldadura de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque el por lo menos un polímero de olefina injertado con anhídrido maleico es elegido de entre polietilenos injertados con anhídrido maleico o polipropilenos injertados con anhídrido maleico.

5. Procedimiento para la soldadura de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque la capa base contiene una mezcla de poliolefinas injertadas con anhídrido maleico, en particular una mezcla de por lo menos un polietileno injertado con anhídrido maleico y por lo menos un polipropileno injertado con anhídrido maleico.

6. Procedimiento para la soldadura de acuerdo con la reivindicación 5, caracterizado porque la por lo menos la relación de los diferentes polímeros de olefina injertados con anhídrido maleico, en particular la relación de polietileno injertado con anhídrido maleico a polipropileno injertado con anhídrido maleico, es 0,2:1 a 20:1, en particular 0,5:1 a 10:1, preferiblemente 1:1 a 5:1, de modo particular preferiblemente 1,5:1 a 3:1.

7. Procedimiento para la soldadura de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizado porque la por lo menos una poliolefina injertada con anhídrido maleico o su mezcla exhibe un contenido de anhídrido maleico de 0,01 - 15 % en peso, en particular 0,02 - 10 % en peso, preferiblemente 0,05 - 8 % en peso, de modo particular preferiblemente 0,5 - 5 % en peso, referida al polímero de olefina o sus mezclas.

8. Procedimiento para la soldadura de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 7, caracterizado porque los grupos de anhídrido maleico del polímero de olefina reaccionan por lo menos parcialmente con aminas, en particular aminas alifáticas, preferiblemente diaminas alifáticas, como hexametilendiamina, preferiblemente 5-100 % molar, en particular 10-80 % molar, preferiblemente 20-70 % molar de los grupos de anhídrido maleico del polímero de acuerdo con la invención o la mezcla.

9. Procedimiento para la soldadura de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 8, caracterizado porque la capa base contiene, aparte del polímero de olefina injertado con anhídrido maleico, por lo menos otro polímero, que es compatible a por lo menos uno de los dos plásticos que van a ser soldados.

10. Objeto fabricado de acuerdo con un procedimiento para la soldadura, de acuerdo con una de las reivindicaciones 1-9.

11. Uso de una capa base, caracterizado como en una de las reivindicaciones 1-9, para la soldadura de dos diferentes plásticos de poliolefina.