MXPA05003226A

MXPA05003226A - Metodo para reforzar un articulo.

Info

Publication number: MXPA05003226A
Application number: MXPA05003226A
Authority: MX
Inventors: Bloehmhof Fokke
Original assignee: Lankhorst Indutech Bv
Priority date: 2002-09-27
Filing date: 2003-09-26
Publication date: 2005-07-05
Also published as: AU2003267859B2; KR101050806B1; CA2500258A1; KR20050084601A; BR0314665A; WO2004028803A1; AU2003267859A1; JP2006500252A; AR041322A1; US20060151104A1; PL375929A1

Abstract

La presente invencion es concerniente con un metodo para reforzar un articulo, caracterizado porque comprende anexar a por lo menos una superficie del articulo, una cinta, pelicula o hilo de un polimero termoplastico estirado. La presente invencion tambien es concerniente con un articulo que comprende el material termofraguable o termoplastico solido. El material termoplastico es esencialmente de la misma composicion como la cinta, pelicula o hilo, el metodo comprende ademas opcionalmente reciclar el articulo reforzado. La cinta pelicula o hilo es anexado al articulo por medio de un tratamiento termico y/o aplicacion de presion y ademas, una capa de espuma puede tambien ser aplicada sobre por lo menos parte del articulo formado y antes de la aplicacion de la capa de cubierta a por lo menos parte de la espuma.

Description

MÉTODO PARA REFORZAR UN ARTÍCULO DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN La invención es concerniente con un método para reforzar un artículo, con un artículo reforzado y el uso de un material polimérico para mejorar las propiedades mecánicas de un artículo. En los materiales compuestos se usan frecuentemente hilos y telas para reforzar al incorporar el hilo o tela a una resina que es curada subsecuentemente. Más comúnmente utilizados son los materiales de fibra de vidrio. Sin embargo, los materiales de fibra de vidrio tienen la desventaja de que tienen una alta densidad y tienden así a contribuir significativamente al peso del artículo. Además, las fibras de vidrio hace muy difícil reciclar los materiales en los cuales son incorporados. Sería muy útil si las fibras de vidrio pudieran ser reemplazadas por fibras poliméricas u otros componentes de refuerzo polimericos, haciendo mediante esto más fácil reciclar los materiales compuestos. Con respecto al reciclado de los productos producidos a partir de películas de poliolefina, cintas e hilos sería una ventaja si todos los componentes del material pudieran ser clasificados como el mismo material, tales como polipropileno o polietileno (en las que se incluyen copolímero y combinaciones de los mismos en donde el propileno respectivamente, etileno forma la mayoría de las Ref.: 162924 unidades monoméricas) . La venta a del mismo sería aquella de que el material reciclado resultante todavía sería un material, en lugar de una combinación de varios componentes (sin contaminación) . Se ha encontrado ahora que los artículos pueden ser reforzados con una cinta polimérica, película o hilo. Así, la presente invención es concerniente con un método para reforzar un artículo o fabricar un artículo reforzado que comprende anexar a por lo menos una superficie del artículo una cinta, película o hilo de un polímero termoplástico estirado. Un artículo a ser reforzado se ha encontrado que tiene propiedades mecánicas interesantes tales como rigidez mejorada, resistencia mecánica mejorada y/o resistencia al impacto mejorada. Así, la presente invención también es concerniente con el uso de una cinta, película o hilo como se define en la presente para mejorar la resistencia mecánica, la rigidez y/o la resistencia al impacto de un artículo. Se ha notado que las cintas poliméricas estiradas, películas o hilos per se se han utilizado en una variedad de aplicaciones por mucho tiempo. Por ejemplo GB-A 1,117,256 describe un método de empaque de un artículo. Como material de empaque se usa un laminado estirado biaxialmente de una película de un polímero de cloruro de vinilo y una película de polietileno. El laminado utilizado en la presente no es aplicado al artículo con el fin de reforzar el artículo mismo. Está presente alrededor del artículo como empaque y como tal no es realmente anexado al artículo. US-A 5,578,370 describe un material compuesto que puede ser usado como soporte para una alfombra rizada. En la misma, el material compuesto actúa como medio para fijar los rizos de la alfombra, formando así la alfombra. No se menciona anexar una película de cinta o hilo a la superficie de un artículo reforzando mediante esto el artículo. EP-A 0 366 210 describe un material compuesto de alto- módulo de alta resistencia con estirabilidad en estado sólido mejorada. El material puede ser usado para fabricar laminados. No se menciona anexar al material a la superficie de un artículo, formando mediante esto aquel artículo. Se ha encontrado que la invención es muy apropiada para reforzar un artículo de una manera bidimensional o tridimensional. En la presente, la cinta, película o hilo pueden ser anexados muy apropiadamente a una superficie plana respectivamente una superficie formada tridimensionalmente del artículo. Además, el material reforzante es un material de peso ligero en comparación con el vidrio. En un método de acuerdo con la invención, se ha encontrado posible obtener un efecto comparable, con respectivamente a resistencia al impacto, rigidez y/o resistencia mecánica, con una cantidad más pequeña de cinta, película o hilo en términos de peso o aún en términos de volumen (espesor de la capa) . Una propiedad sorprendente del material tratado es la buena resistencia a la abrasión de la superficie. La cinta, película o hilo es relativamente fácil de emplear en comparación con las técnicas de refuerzo en donde un material reforzante, por ejemplo un material fibroso es usado que es incorporado a un material que es formado subsecuentemente a un artículo formado. En el último caso, el material reforzante tiene que ser incluido como parte del proceso de manufactura del artículo, mientras que la presente invención permite la aplicación en la superficie de un artículo, que puede ya haber sido formada antes de la aplicación del material reforzante. Esto es también ventajoso en vista del reciclado, puesto que permite una separación más fácil del material reforzante del artículo, lo cual puede ser deseable en particular si se proporcionan artículos con una cinta, película o hilo y el artículo es fabricado de materiales de clases diferentes. Por supuesto, tal separación no es siempre requerida. Por ejemplo en el caso en que el artículo es fabricado de esencialmente el mismo tipo de material como el material reforzante. Además de la posibilidad de aplicar la cinta, película o hilo a un artículo que ya está formado, también es posible manufacturar un artículo reforzado de acuerdo con la presente invención, al formar la cinta, hilo o película para crear un material formado y simultáneamente o después de esto anexar el material formado a uno o más de otros componentes para formar un artículo que es así reforzado. Tales componentes pueden servir por ejemplo para formar una capa de cubierta . Tales componentes pueden por ejemplo ser escogidos del grupo de termoplástico - en particular poliolefinas y metales, en particular aluminio. El otro componente o componentes pueden estar en forma de una hoja metálica a la cual el material formado, fabricado a partir de la cinta, película o hilo es anexado. Además, un componente puede ser aplicado al material formado en cualquier otra forma apropiada, por ejemplo mediante recubrimiento, bombardeo iónico, laminación, pegado térmico (tal como compactación en caliente) , técnicas de decoración en el molde. Mediante la aplicación de estas técnicas, el material formado en efecto se anexa a una capa del componente que es así aplicado y así refuerza la capa. El procedimiento de formación de la cinta, película o hilo y luego aplicación de uno o más de otros componentes se ha encontrado ser particularmente apropiado para artículos con una función estética. Aquí, la cinta, película o hilo actúa tanto como soporte y refuerzo del artículo del cual una superficie sirve a aquella función estética. Tales superficies son también conocidas como terminado superficial. Ejemplos de tales funciones estéticas incluyen apreciación visual y toque agradable. Además de una función estética, el terminado superficial puede servir para un propósito más práctico, tal como un agarre mejorado (haciendo la superficie menos adherente) o en caso contrario, haciendo la superficie más lisa. En particular para obtener un artículo con un toque suave agradable y/o un agarre mejorado, se han obtenido buenos resultados con un método que comprende las etapas de formar la cinta, película o hilo a un material formado que actúa como material reforzante, aplicación en por lo menos parte del material formado de una capa de espuma y aplicación de un terminado superficial sobre por lo menos parte de la espuma. En el artículo reforzado resultante, la capa de espuma es posicionada entre el material formado y el terminado superficial. Desde un punto de vista de reciclado, es preferido que el terminado superficial y/o la espuma sean de la misma clase como la cinta, película o hilo del cual el material formado es fabricado. Se han obtenido muy buenos resultados con un método en donde el terminado superficial y/o la espuma son seleccionados del grupo que consiste de polietileno (PE) , polipropilenos (PP) y copolímeros de polietilenos y polipropilenos (PE-PP) . Muy apropiado es un material conocido para el experimentado en la técnica como TPO (poliolefina termoplástica) , que en efecto es un copolímero en bloque específico a base de PP y PE. El TPO proporciona un toque suave apreciable y/o agarre mejorado. De acuerdo con la presente invención, se pueden obtener muy buenos resultados con un método en donde el terminado superficial es de TPO y la espuma es de polipropileno, que están presentes en un material formado a base de cinta de PP y/o PE. Un método en donde la cinta, película o hilo son formados y después de lo cual después de esto uno o más de otros componentes son aplicados, es particular apropiado para partes automotrices que sirven como función estética, tales como partes exteriores y partes interiores para pisos, tableros de instrumentos, manubrios de embrague y tapas de cubierta de embrague, cubiertas para estilos de puertas, portadores para cinturones de seguridad, etc. La invención es concerniente además con un método en donde un artículo reforzado (provisto con una cinta, película o hilo de un polímero termoplástico estirado por lo menos una superficie del artículo) es reciclado. En particular, en un método de acuerdo con la invención, la anexión de la cinta, película o hilo da como resultado la adherencia al artículo debido a un enlace físico o químico entre la cinta, película o hile y el artículo. La cinta, película o hilo pueden ser anexados al artículo de cualquier manera, por ejemplo mediante encolado, mediante pegado a través de tratamiento térmico y/o mediante pegado por medio de tratamiento por presión. Ejemplos de tratamiento térmico son tratamiento infrarrojo, tratamiento de microondas, tratamiento de halógeno, tratamiento de contacto y tratamiento con aire caliente. Otras maneras apropiadas de anexión que permiten una buena adherencia, de tal manera que la cinta, película o hilo no sea pelado fácilmente son conocidos en la técnica. La cinta, película o hilo pueden ser aplicados, a una superficie del artículo, por ejemplo mediante devanado o mediante tendido. Se han obtenido muy buenos resultados con un método en donde la cinta, película o hilo es aplicado a la superficie en forma de una tela tejida o no tejida. La tela puede comprender una o más capas de cinta, película o hilo. La tela puede ser fabricada de cualquier manera. Métodos particularmente apropiados incluyen tejido, tricotado y pegado por cosido multiaxial. Tales métodos son comúnmente conocidos en la técnica. Opcionalmente la tela es compactada. Mediante compactación, compactación, las cintas, películas o hilos son pegados conjuntamente y así la rigidez es mejorada, no solamente en la dirección del material. Por razones económicas, es preferido compactar el material después que ha sido colocado sobre el artículo a ser reforzado. Se ha encontrado que el uso de una tela tiene un efecto particularmente ventajoso sobre la supresión de la fragmentación de un artículo cuando es sometido a un impacto, por ejemplo debido a una colisión o una explosión. En principio, un artículo que es reforzado de acuerdo con la invención puede ser fabricado de cualquier material, por ejemplo puede comprender madera, metal (por ejemplo aluminio), un polímero termofraguable y/o un polímero termoplástico (por ejemplo, poliéster, PVC y/o una poliolefina . La persona experimentada sabrá cómo pretratar el artículo a ser reforzado y/o el material formado fabricado a partir de la cinta, película o hilo, dependiendo del tipo de materiales utilizados. Técnicas apropiadas incluyen técnicas para incrementar la polaridad (energía superficial) de la superficie del artículo y/o el material formado. Técnicas conocidas para mejorar la polaridad de una superficie incluyen tratamiento por plasma (02) , tratamiento de ionización y tratamiento a la flama. Por ejemplo, en el caso de un artículo con una superficie relativamente polar, tal como una superficie de metal - en particular una superficie de aluminio - se ha encontrado muy ventajoso tratar la superficie de la cinta, película o hilo, en particular una cinta, película o hilo de poliolefina - mediante una técnica de ionización, antes de aplicarla al artículo. Técnicas de ionización apropiadas son conocidas en la técnica e incluyen tratamiento por corona, tratamiento por plasma, ionización mediante radiación y tratamiento a la flama. Se ha encontrado que el tratamiento por corona es particularmente apropiado. Alternativamente, la polaridad de una superficie puede ser incrementada mediante la aplicación de uno o más agentes de compatibilidad a la misma. Por ejemplo, se puede aplicar anhídrido maleico ( A) para mejorar el pegado entre la superficie del material formado (por ejemplo, fabricado de cinta de polipropileno) y la superficie al artículo a ser reforzado (por ejemplo fabricado de aluminio o nylon) . Otros agentes de compatibilidad conocidos, tales como ácido acrílico, pueden ser usados también. Los agentes de compatibilidad pueden ser aplicados a la cinta, película o hilo del polímero termoplástico estirado de la manera usual, por ejemplo mediante mezcla de componente en su forma pura (por ejemplo MA) antes de la extrusión de la cinta, película o hilo, seguida por la etapa de extrusión. También es posible utilizar poliolefinas funcionales (usualmente mediante injertación de las poliolefinas) , frente a poliolefinas que han sido modificadas (químicamente) (por ejemplo, injertada) con el grupo de compatibilidad deseado. Además, las técnicas de pre- tratamiento superficial mencionadas anteriormente pueden ser usadas para introducir los llamados grupos de longitud de onda selectivos en por lo menos una de las superficies. Al aplicar subsecuentemente radiación de una longitud de onda específica (por ejemplo microondas o IR) se puede generar calor muy localmente en una parte predeterminada de la superficie de esta manera. Esto proporciona un pegado mejorado. Una ventaja adicional de esta técnico es que la cantidad de calor aplicado puede ser controlado cuidadosamente y concentrada, puesto que el material no tratado puede ser escogido de tal manera que sea transparente a la radiación usada (por ejemplo, PP sin tratar y PE son transparentes a la radiación de microondas) . De esta manera, las propiedades mecánicas y otras propiedades del artículo final pueden aún ser mantenidas mejor. En particular, para el material formado a base de polipropileno esto puede ser ventajoso debido a que estos artículos pueden ser irradiados desde el lado interno (frente al lado alejado del lado al cual el artículo va a ser reforzado o el terminado superficial) , en tanto el exterior es tratado utilizando una de las técnicas mencionadas anteriormente, por ejemplo una etapa de ionización. Como resultado, solamente la capa más externa se calentará, lo cual es suficiente para obtener un buen pegado. Opcionalmente, una capa adhesiva es aplicada a por lo menos parte de una superficie de la cinta, película o hilo y/o del artículo, para servir como una capa de pegado intermedia. Particularmente apropiado es un adhesivo de poliolefina, más en particular un adhesivo que comprende PE, PP y/o un copolímero de PE-PP. Además, estos adhesivos pueden comprender compuestos de compatibilidad, tales como polímeros funcionales. La aplicación de un adhesivo, tal como el adhesivo de poliolefina, es particularmente preferida cuando ser refuerza un artículo con una superficie de metal tal como una superficie de aluminio. Un método de acuerdo con la invención es en particular apropiado para reforzar un artículo que comprende un material termofraguable o termoplástico sólido. Se han obtenido muy buenos resultados con un artículo que consiste por lo menos parcialmente de un material termoplástico, en particular una poliolefina. Preferiblemente, el artículo comprende un material termoplástico de esencialmente la misma composición como la cinta, película o hilo. La cinta, película o hilo pueden ser formados de cualquier material termoplástico estirado. Ejemplos particularmente apropiados incluyen cintas, películas e hilos descritos en WO-A- 03/008190 y polipropileno de alta tenacidad . Ejemplos particularmente apropiados de cintas, películas e hilos disponibles comercialmente incluyen Superprof® (Lankhorst-Indutech B.V., Sneek, Países Bajos) . Un ejemplo particularmente apropiado de una tela tejida disponible comerc almente es Geolon™ (Ten Cate, Países Bajos) . Se han obtenido muy buenos resultados con un polímero termoplástico estirado monoaxialmente, en particular un polímero termoplástico estirado monoaxialmente que tiene una proporción de estiramiento total (TSR) de más de 12, preferiblemente de más de 15, en particular en el intervalo de 20-50. TSR se define como el grado de estiramiento de un fundido isotrópico a la cinta o película final. Esto es por lo menos en parte definido por la diferencia en velocidad entre los rodillos de estiramiento. El valor real de la TSR puede ser determinada de la birrefringencia y/o el módulo E de la película, cinta o hilo final (en la dirección de estiramiento) . En caso de una cinta, película o hilo del tipo AB o ABA es utilizado (véase posteriormente en la presente) , la TSR se aplica especialmente a la capa central, que preferiblemente es un material altamente cristalino. El material de la capa externa será en general menos cristalino. La función de la capa externa es especialmente la provisión de la posibilidad de anexar la cinta, película o hilo apropiadamente al artículo y/o para soldar las películas, cintas, fibras o hilos conjuntamente cuando una fibra cortada/pila tejida, no tejida del material es tratado térmicamente y/o tratado a presión.

Altamente ventajoso en un método de acuerdo con la invención es una cinta, película o hilo que tiene un módulo E de por lo menos 5 GPa, preferiblemente de por lo menos 10 GPa, más preferiblemente por lo menos 12.5 GPa, por ejemplo en el intervalo de 15-17 GPa. El módulo E como se usa en la presente es el valor tal como se mide mediante ISO 527. La resistencia a la tracción no es particularmente crítica. Se han obtenido buenos resultados ínter alia con una cinta, película o hilo que tiene una resistencia a la tracción de por lo menos 0.25 GPa (valor tal como se mide mediante ISO 527) . El profesional experimentado sabrá como escoger un material apropiado para la cinta, película o hilo, en base a la información revelada en la presente como su conocimiento general común. Materiales particularmente apropiados incluyen poliésteres y pol iolefinas . Preferiblemente, la cinta, película o hilo comprende una poliolefina, más preferiblemente polietileno, polipropileno, un copolímero de los mismos o una combinación de los mismos. Altamente ventajoso con respecto a características de refuerzo y/o la facilidad de anexar la cinta, película o hilo es un método de acuerdo con la invención, en donde la cinta, película o hilo - preferiblemente en forma de una tela tejida o no tejida - es un polímero termoplástico estirado del tipo AB o ABA que consiste sustancialmente de una capa central (B) de un primer polímero termoplástico y una o dos otras capas (A) de un segundo polímero termoplástico, el punto de fusión DSC del material de las otras capas (A) es menor que el punto de fusión DSC del material de la capa central (B) . La (s) capa(s) A y la capa B son clasificadas preferiblemente como el mismo material (en términos de ser apropiadas para ser recicladas con untamente) , tal como polipropileno o polietileno (en los que se incluyen copolímeros y combinaciones de los mismos, en donde el propileno respectivamente etileno forma la mayoría de las unidades monoméricas) . Una ventaja de lo mismo es que el material reciclado resultante puede ser considerado como un material, en lugar de una combinación de varios componentes. Así, la contaminación del material reciclado puede ser mantenida a un mínimo. El polímero termoplástico del tipo AB o ABA es preferiblemente estirado monoaxialmente . Preferiblemente entre 50 y 99%, más preferiblemente entre 60 y 90% en peso del material de la cinta, película o hilo es formado de la capa central (B) . El resto del material consiste de las capas externas (A) . Preferiblemente, ambas capas B y capas (A) son elaboradas de la misma clase de material, más preferiblemente cada una consiste esencialmente de un polímero seleccionado del grupo de poliolefinas , aún más preferiblemente cada una consiste esencialmente de un polímero seleccionado del grupo de polietilenos , polipropilenos, copolímeros de los mismos y combinaciones de los mismos. En caso del uso de polipropileno como el material para la película, cinta, hilo o fibra, el material para la capa central o capa del núcleo B será preferiblemente un homopolipropileno, que tiene preferiblemente un peso molecular relativamente alto, tal como un peso molecular promedio en peso (PM) de por lo menos 250,000 g/mol, como se determina mediante cromatografía de permeación de gel (GPC) y una temperatura de fusión de por lo menos 160 °C. Se notará que la capa central consiste preferiblemente de un material solamente, pero en caso de recíclado de desperdicio de producción, cantidades menores del material de la otra capa pueden también estar presentes en la capa del núcleo. Esto en general no excederá del 10% en peso. En una modalidad, en donde la capa del núcleo (B) es un polipropileno, el material de las capas externas en esta modalidad es, como se indica anteriormente, también un polipropileno, preferiblemente un copolímero de propileno con etileno u otra a-olefina. Un aspecto importante del mismo es que la temperatura de reblandecimiento del material, en general indicado por el punto de fusión DSC, como se define en ISO 11357-3 es más bajo que la temperatura de reblandecimiento de la capa central, la diferencia es de por lo menos 10°C. La diferencia máxima entre los puntos de reblandecimiento de la capa B y la(s) capa(s) A no es particularmente crítica. Por razones prácticos, la diferencia usualmente será menor de aproximadamente 70°C. Resultados muy buenos inter alia se han obtenido con una película, cinta o hilo en donde la diferencia en temperaturas de reblandecimiento está en el intervalo de 15-40°C. Se han obtenido resultados muy buenos con un copolímero aleatorio, tal como un copolímero aleatorio de propileno-etileno, como la(s) capa(s) externa (s) A. en lugar de un copolímero o en combinación con el mismo, una poliolefina, preferiblemente un homopolímero de polipropileno o copolímero de polipropileno, preparado al hacer uso de un catalizador de metaloceno, es usado como la(s) capa (s) externa (s) A. Resultados particularmente buenos se han obtenido con tal polímero estadístico a base de metaloceno. Un ejemplo apropiado de un metaloceno es rac- [ e2Si (2-Me-4- (1-naftil) Ind) 2] ZrCl2H. (descrito en H.

Brintzinger, D. Fischer, R. Mülhaupt , B. Rieger, R. Waymouth, Angew. Chem. 107 (1995) 1255 y en W. Kaminsky, Macromol . Chem. Phys. 197 (1996) 3907). En la práctica, una cinta, película o hilo del tipo AB o ABA es usada preferiblemente en una forma en donde las películas, cintas o hilos están a un ángulo entre sí (materiales tejidos, no tejidos). En el caso de que tal cinta, película o hilo sea formado a una tela tejida, una tela no tejida, un material apilado o un material cortado, la capa externa puede ser usada para soldar conjuntamente las películas individuales, hilos o cintas para crear un material compuesto de integridad estructural muy alta. Al seleccionar la temperatura de reblandecimiento a una distancia suficientemente grande del punto de reblandecimiento de la capa central, es posible tener un tratamiento térmico que no deteriora las propiedades del material mismo. En un método preferido de la invención, la capa o capas externas A consisten por lo menos de un copolímero de etileno propileno, que tiene un contenido de etileno de entre 75% en mol y 99% en mol y un contenido de propileno de entre 1 y 25% en mol. Resultados particularmente buenos se han obtenido con tal capa o capas externas en una modalidad en donde la capa central B es un polietileno. En un método preferido de la invención la(s) capa(s) externa (s) A consiste (n) por lo menos de un copolímero de propileno etileno, que tiene un contenido de etileno de entre 1 y 25% en mol y un contenido de propileno de entre 75% en mol y 99% en mol, en particular si la capa central es un polipropileno. Se ha encontrado que tal copolímero (como capa(s) externa (s) A), en particular tal copolímero aleatorio, se adhiere de manera altamente satisfactoria a la capa central. Además, se ha encontrado que un compuesto de cinta, hilo o película que comprende tal copolímero tiene una resistencia muy buena, resistencia al impacto y resistencia a la abrasión. También es posible usar combinaciones de dos de estos materiales . En caso del uso de polietileno, se aplican básicamente las mismas consideraciones. Como la capa central se usa preferiblemente un HDPE, esto es un polietileno que tiene una densidad de por lo menos 950 Kg/m3. El peso molecular promedio en peso (PM) , como se determina mediante GPC, es preferiblemente por lo menos 250,000 g/mol y el punto de fusión es de L30°C o más alto. Se notará que la capa central consiste preferiblemente de un material solamente, pero que en caso de reciclado de desperdicio de producción, cantidades menores del material de la otra capa pueden también estar presentes en la capa del núcleo. Esto en general no excederá el 10% en peso. El material de la otra capa está caracterizado en que también será de un polietileno, pero ahora con un punto de fusión más bajo, la diferencia es por lo menos 10°C. Polietilenos apropiados son copolímeros de etileno aleatorios o en bloque, LLDPE, LDPE, VLDPE y los semejantes. Para ambos tipos de materiales de capa, también se notará que en la práctica contendrán en general aditivos convencionales, en los que se incluyen pero no limitados a tintes y pigmentos, pirorretardantes , estabilizadores UV, antioxidantes, negro de carbono y los semejantes. Es una opción del procedimiento general de la presente invención que cada una de las capas externas por sí misma consista de dos o más capas separadas. También es posible que en la configuración de tres capas (ABA) , las dos capas externas tengan una composición ligeramente diferente. En la práctica, el espesor de la cinta, película o hilo será en general de hasta 300, preferiblemente entre 25 y 300 mieras. Esto es determinado por el espesor de película original y la proporción de estiramiento, en este caso la proporción de la velocidad de los rodillos de estiramiento. El ancho de las cintas puede variar en un amplio intervalo, tal como de 25 mieras hasta 50 mieras o más. El ancho de las películas puede también variar en un amplio intervalo, por ejemplo de 1 cm hasta 150 cm o más. La cinta, película o hilo usados de acuerdo con la invención pueden ser de cualquier fuente. Se han obtenido buenos resultados con una cinta, película o hilo del tipo AB o ABA fabricados mediante coextrusión de las varias capas. En general se usa extrusión por moldeo, mediante lo cual el extrusor tiene una placa de molde plana, sin perfil. Cuando se fabrica una película, el material puede ser estirado, después de la coextrusión y enfriamiento del material . En caso de que se fabrique una cinta o hilo, el material será dividido al ancho requerido de las hebras individuales (después de la coextrusión y enf iamiento) seguido por estiramiento . El estiramiento puede ser de una sola etapa o un estiramiento de múltiples etapas. La proporción de estiramiento en cada etapa puede ser de entre 1.1 y 50 -preferiblemente en el intervalo de 2 a 10, más preferiblemente en el intervalo de 3 a B - la proporción de estiramiento total es importante para determinar el TSR, como se define en la presente. Se han obtenido resultados muy buenos, con respecto a propiedades mecánicas de la cinta estirada, hilo o película, en un proceso de estiramiento de múltiples etapas, en donde la proporción de estiramiento en la primera etapa de estiramiento de la cinta, película o hilo es de 4 - 5. Es preferido estirar el material a una temperatura de entre 20 y 250°C. Se da preferencia al estiramiento a una temperatura menor que la temperatura de fusión DSC del material usado por la capa central B (de aquí en adelante en la presente "estiramiento en frío") . Se han obtenido resultados muy buenos con un método de estiramiento en frío, en donde por lo menos una de las etapas de estiramiento se llevan a cabo a una temperatura menor que la temperatura de fusión DSC de la capa externa. En particular para cintas, películas e hilos que comprenden polipropileno y/o polietileno (en los que se incluyen copolimeros de los mismos) se han obtenido resultados muy buenos a una temperatura en el intervalo de 25-75°C, preferiblemente entre 30 y 60°C. En el caso de estiramiento de múltiples etapas, el primer estiramiento se lleva a cabo preferiblemente a una temperatura relativamente baja, más en particular en el intervalo de 30-60°C y la etapa o etapas de estiramiento subsecuentes se llevan a cabo preferiblemente a una temperatura relativamente alta, por ejemplo a una temperatura de entre 60°C y la temperatura de fusión de la capa externa. Así, se puede obtener un estiramiento tan alto como sea posible. Se han obtenido resultados muy buenos con un estiramiento subsecuente a una temperatura de por lo menos 100°C. Es altamente preferido llevar a cabo el estiramiento subsecuente a una temperatura a la cual la proporción de estiramiento hasta el rompimiento (durante el proceso de estiramiento) es esencialmente maximizado. Se ha encontrado que una temperatura relativamente cercana a la temperatura a la cual el estiramiento es maximizado, una película, cinta o hilo es producido con propiedades mecánicas muy buenas, tal como un módulo E muy alto. La temperatura a la cual el estiramiento es maximizado se puede determinar sistemáticamente por la persona experimentada.

Entre dos etapas de estiramiento se puede incluir una etapa de recocido. Esto también se puede hacer después del estiramiento final. Como se indica anteriormente, la película, cinta o hilo pueden ser aplicados al artículo de cualquier manera, por ejemplo mediante pegado térmico (por ejemplo mediante aplicación de la cinta, película o hilo al artículo y luego calentamiento del artículo mediante aire caliente forzado o en un horno) , encolado o pegado a presión. La persona experimentada en la técnica sabrá como escoger condiciones apropiadas, dependiendo de la naturaleza del artículo y la elección de la cinta, película o hilo, en base a las enseñanzas de la presente descripción y el conocimiento general común. El uso de pegado térmico, pegado a presión o una combinación de los mismos es altamente preferido. Una ventaja es el hecho de que este tipo de pegado no requiere el uso de materiales adicionales (por ejemplo, un adhesivo adicional), lo cual es en general ventajoso desde un punto de vista de reciclado. El pegado térmico y/o pegado a presión son en particular preferidos si la cinta, película o hilo es del tipo AB o ABA. El pegado a presión se puede llevar a cabo apropiadamente mediante formación al vacío o mediante prensado. En el último caso, la presión aplicada puede se escogida apropiadamente en el intervalo de 20 - 70 bars . Mediante este tratamiento térmico/a presión, el material reforzante no solo es adherido efectivamente al artículo, sino que las películas individuales, cintas o hilos pueden también ser pegados conjuntamente. De esta manera, la integridad estructural del material reforzante será garantizada. El tratamiento térmico y/o a presión será realizado a una temperatura y presión, por un tiempo apropiado de tiempo, que permite el reblandecimiento de por lo menos la superficie de la cinta, película o hilo. Así, se obtiene la anexión a la superficie del artículo. Además, las películas adyacentes, cintas o hilos son pegados entre sí, contribuyendo al efecto reforzante. En caso de que se usen cintas, películas o hilos del tipo AB o ABA, la temperatura y presión son preferiblemente escogidas entre la temperatura de reblandecimiento (esto es, la temperatura a una presión específica a la cual el material comienza a fluir) del material de las capas externas (A) y el material de la capa central (B) . Preferiblemente, el tratamiento térmico se lleva a cabo en combinación con la aplicación de presión, en particular si el tratamiento térmico involucra someter un material semejante a placa o artículo formado a una temperatura a la cual el material de la capa central (B) tiene una tendencia al encogimiento (debido a la desorientación de las cadenas poliméricas a una configuración más aleatoria) . Por ejemplo, el polipropileno tiende a encogerse a una temperatura mayor de 100-115 °C. Preferiblemente, tal presión, es de por lo menos 5 bars . Se han obtenido resultados muy buenos con respecto a las propiedades mecánicas del material a una presión en el intervalo de 20 - 70 bars. Alternativamente o en combinación con la aplicación de presión, el material puede se sujetado durante el tratamiento térmico, con el fin de evitar el encogimiento. Un método de acuerdo con la invención puede ser usado para reforzar toda clase de artículos. Por ejemplo, un método de acuerdo con la invención es muy apropiado para reforzar partes para uso en la industria automotriz/carrocería o industria de construcción de barcos. La presente invención ha sido particularmente apropiada para reforzar puertas de carros, guardabarros, parachoques, cubiertas de motor, respaldos de asientos de carros, tableros. Así, la invención puede contribuir a fabricar carros más seguros (en particular para mejorar la resistencia a la fragmentación de artículos, tales como tablero de instrumentos, después de una colisión) , más resistentes al impacto de piedras (grava) (en particular para guardafangos) o equipado guardado en el carro (en particular para los respaldos de asientos de carro) . Con respecto a artículos para construcción de yates marinos, además del efecto reforzante, el peso ligero de la cinta, película o hilo, contribuye a una reducción del contenido de metal y así reducir el peso del barco, haciéndolo más difícil que se hunda. Adicionalmente , la reducción del contenido de metal hace a los barcos (u otros medios de transportación) más difíciles de detectar, debido a que los sistemas de reconocimiento (por ejemplo en minas) son en general a base de detección de metales. Un método de acuerdo con la invención puede ser empleado muy apropiadamente por razones balísticas, por ejemplo en vehículos o partes del mismo (por ejemplo, puertas de carros) ; en cubiertas para explosión de bombas, por ejemplo para mejorar la resistencia al impacto; en blindajes protectores o paneles protectores para protección del mostrador (por ejemplo en bancos, oficinas de boletos) o protección de pared/fachada) . La invención puede también ser empleada directamente para estructuras tales como paredes, pisos y/o techos de construcciones para hacerlas más a prueba de balas. Ejemplos de aplicaciones en el campo de integración y construcción incluyen refuerzo de escaleras y andamios, fabricados de material polimérico. Tales escaleras y andamios forman una alternativa promisoria a las escaleras de aluminio y madera, debido a que son ligeros, pueden ser fabricados de material eléctricamente no conductor y/u ofrecen otras ventajas de seguridad. Otras aplicaciones en este campo incluyen refuerzo de paneles de pared o techo y entablados (poliméricos) y refuerzo de conductos de cables, rodapiés de madera, vigas, viguetas (por ejemplo secciones T, secciones I, secciones X, secciones L) , tubos, tuberías y los semej antes . Un método de acuerdo con la invención puede también ser empleado ventajosamente para reforzar artículos por propósitos médicos, por ejemplo artículos ortopédicos (por ejemplos arco-soportes), cables para cirugía, mesas para cirugía, prótesis, artículos para discapacitados (por ejemplo, partes para sillas de ruedas de peso ligero) . La invención puede también ser usada ventajosamente en artículos para transporte de fluidos, por ejemplo en la industria de suministro de agua, en la industria del gas y/o petróleo, en las que se incluyen la industria alejada de la costa, en particular para reforzar tuberías o tubos. La invención puede también ser usada ventajosamente para reforzar cables de electricidad o cables de telecomunicación. Otro campo de aplicación son los bienes del consumidor, tales como artículos domésticos, por ejemplo equipo de cocina o jardín. La presente invención también es concerniente con un artículo, del cual por lo menos una superficie es provista con una cinta, película o hilo de polímero termoplástico estirado como se define en la presente, tal como un artículo reforzado obtenible mediante el método como se describe en la presente. En particular la invención también es concerniente con un artículo provisto con una cinta, película o hilo de un polímero termoplástico estirado como se define en la presente, tal cinta, película o hilo ha sido compactado. La invención es ahora explicada en base a los siguientes ejemplos, que no se interpretarán como limitantes de la invención.

Ejemplo 1 Usando una línea de co-extrusión, se preparó una película que consiste de una capa central B de polipropileno que tiene una temperatura de reblandecimiento DSC de 152 °C y dos capas superiores A de un copolímero aleatorio de propileno que tiene una temperatura de reblandecimiento de 135°C (estructura ABA) . La proporción en peso de A:B:A era de 5:90:5. La película fue estirada a 55°C en una proporción de 1:5 seguida por estiramiento a 128°C en una proporción de 1:3:4, produciendo mediante esto una película estirada que tenía una proporción de estiramiento de 1:17 y un espesor de 70 mieras.

Ejemplo 2 Cintas, fabricadas a partir de una película preparada en un método como se describe en el ejemplo 1 fueron tejidas en una tela. La tela de una sola capa fue colocada sobre un molde "positivo" para un proceso de formación al vacío. Una placa de polietileno (espesor: 2 mm) fue calentada mediante infrarrojo hasta que estaba suficientemente plástica para uso en formación al vacío. Subsecuentemente, la placa' fue estirada sobre el molde, cubierta con la tela, mediante aplicación de un vacío para formar el artículo. Se encontró que la rigidez (módulo E, flexión) era de aproximadamente 20% más alta que en una placa de polietileno (espesor: 2 mm) que no había sido reforzada con una tela. Se encontró que la resistencia mecánica era aproximadamente 10% más alta.

Ejemplo 3 La superficie interna de un molde fue provista con una capa de olefina termoplástica (TPO) con un sustrato de espuma Alveo™ (4 mm, Ex Sekisui, JP) . Catorce capas de tela de una sola capa, como se describe en el ejemplo 2, fueron depositadas sobre la capa. Las capas fueron comprimidas para formar un panel para una puerta de carro, con una presión de 101 toneladas, que corresponden a 20.4 bars , sobre la superficie horizontal. La consolidación de esta parte fue buena. Otro panel fue elaborado de manera similar, pero con una presión de 145 toneladas (29.2 bars sobre la superficie horizontal) , lo que condujo a una consolidación aún mejor.

Ej emplo 4 Barras de prueba que contienen 99.5% en peso de polietileno (Stamylan™ (de Sabic) ) y 0.5% en peso de lote maestro de espuma fueron moldeados por inyección con o sin material laminar PURE(R) (Lankhorst - Indutech B.V.) . El material laminar Pure(R) , ya sea de 3 , 9 o 12 capas fue aplicado a los lados opuestos de la barra de prueba. (Para una representación esquemática, véase figura 1: 1= núcleo de barra de prueba (Stamylan/espuma) ; 2 = capas PURE (R) . Las barras de prueba provistas con material laminar PURE(R) fueron elaboradas al colocar el material laminar contra las paredes internas del molde, después de lo cual la composición de barra de prueba (S amylan/espuma) fue inyectada para formar el artículo.

Evaluación visual La adherencia del material laminar PURE(R) al artículo fue buena en todos los casos.

Pruebas de flexión De cada variedad de barra de prueba, dos barras de prueba fueron sometidas a una prueba de flexión de 3 puntos en un banco de pruebas Zwick. La extensión de prueba fue de 200 mm y la velocidad de prueba fue de 15.6 mm/minuto (calculada a 3.5% de estiramiento, tiempo de prueba 1 minuto) . Los resultados son mostrados en la siguiente tabla: Ninguna de las barras de prueba se rompió. Se encontró que la adherencia del refuerzo después de la flexión era bueno para todas las barras de prueba reforzadas. No se observó fusión del material laminar PURE ( R ) para ninguna de las barras de prueba reforzadas.

Esta prueba demuestra el efecto reforzante notable de la invención y muestra la mejora considerable en rigidez de los artículos moldeados por inyección. Los ejemplos anteriores muestran que la invención es apropiada para reforzar artículos que son fabricados de una variedad de metodologxas. Se hace constar que, con relación a esta fecha, el mejor método conocido por la solicitante para llevar a la práctica la citada invención, es el que resulta claro de la presente descripción de la invención.

Claims

REIVINDICACIONES Habiéndose descrito la invención como antecede, se reclama como propiedad, lo contenido en las siguientes reivindicaciones : 1. Un método para reforzar un artículo, caracter zado porque comprende anexar a por lo menos una superficie del artículo una cinta, película o hilo de un polímero termoplástico estirado.
2. El método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el artículo comprende un material termofraguable o termoplástico sólido.
3. El método de conformidad con la reivindicación 1 o 2, caracterizado porque el artículo comprende un material termoplástico de esencialmente la misma composición como la cinta, película o hilo, el método comprende además opcionalmente reciclar el artículo reforzado.
4. El método de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones previas, caracterizado porque la cinta, película o hilo es anexado al artículo por medio de tratamiento térmico y/o mediante aplicación de presión. .
5. El método de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones previas, caracterizado porque la cinta, película o hilo está en forma de una tela tejida o no tejida.
6. El método de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones previas, caracterizado porque la cinta, película o cinta comprende un poliéster y/o una poliolefina, preferiblemente un polietileno, un polipropileno o una combinación de los mismos.
7. El método de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones previas, caracterizado porque la cinta, película o hilo es un polímero termoplástico estirado del tipo AB o ABA que consiste sustancialmente de una capa central (B) de un primer polímero termoplástico y una o dos capas (A) de un segundo polímero termoplástico, la temperatura de reblandecimiento DSC del material de las otras capas (A) es menor que la temperatura de fusión DSC del material de la capa central (B) .
8. El método de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones previas, caracterizado porque la cinta, película o hilo es un polímero termoplástico estirado monoaxialmente, que tiene una proporción de estiramiento de más de 12 y tiene un módulo E de por lo menos 5 GPa, preferiblemente de por lo menos 10 GPa.
9. El método de conformidad con la reivindicación 7 u 8, caracterizado porque la cinta, película o hilo consiste sustancialmente de una capa central (B) de una poliolefina seleccionada de polietileno y polipropileno y una o dos capas (A) de una poliolefina de la misma clase como el material de la capa central B, el punto de fusión DSC del material de las otras capas (A) es menor que el punto de fusión DSC del material de la capa central (B) , en donde la capa central (B) es de entre 50 y 99% en peso del material y las otras capas (A) entre 1 y 50% en peso.
10. El método de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones previas, caracterizado porque comprende las etapas de formar la cinta, película o hilo a un material formado para actuar como material reforzante y aplicar una capa de cubierta, preferiblemente un terminado superficial, a por lo menos parte del material formado.
11. El método de conformidad con la reivindicación 10, caracterizado porque sobre por lo menos parte del material formado se aplica una capa de espuma, antes de aplicar la capa de cubierta sobre por lo menos parte de la espuma .
12. El método de conformidad con la reivindicación 10 u 11, caracterizado porque la capa de cubierta y/o la espuma son seleccionadas del grupo que consiste de definas termoplásticas , preferiblemente del grupo de polietilenos , polipropilenos y copolímeros de polietilenos y polipropilenos .
13. Un artículo reforzado, caracterizado porque es obtenido mediante un método de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones previas.
14. Un artículo, caracterizado porque sobre por lo menos una superficie del mismo se proporciona una cinta, película o hilo de un polímero termoplastico estirado como se define en cualquiera de las reivindicaciones 1, 5 o 6-9.
15. El artículo de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 13 o 14, caracterizado porque el artículo es seleccionado del grupo que consiste de artículos para la industria automotriz/carrocería (por ejemplo, puertas de carros, guardabarros, parachoques, cubiertas de motor, tableros de instrumentos, mangos de embrague, cubiertas de embrague, portadores de cinturones de seguridad) , artículos para la industria de construcción/edificios (por ejemplo escaleras, andamios, paneles de puertas, paneles de techo, entablados, conductos de cables, rodapiés de madera, vigas, viguetas, tubos, tuberías), artículos para transporte de fluidos (por ejemplo tubos o tuberías para la industria de agua, industria de gas, industria de petróleo, en las que se incluyen industria lejos de la costa) , artículos para construcción de yates marinos, artículos para propósitos balísticos (por ejemplo, paneles protectores, cubiertas para explosión de bombas, blindajes protectores, partes para vehículos) , artículos para propósitos médicos/paramédicos (por ejemplo artículos ortopédicos, cables, prótesis, mesas para cirugía, partes para sillas de ruedas) y artículos domésticos .
16. El uso de una cinta, película o hilo como se define en cualquiera de las reivindicaciones 1 o 5-9, para mejorar la resistencia mecánica, rigidez y/o resistencia impacto de un artículo.