ES2309123T3 - Articulos de emision reducida a partir de polipropileno reforzado con fibra larga. - Google Patents
Articulos de emision reducida a partir de polipropileno reforzado con fibra larga. Download PDFInfo
- Publication number
- ES2309123T3 ES2309123T3 ES02011247T ES02011247T ES2309123T3 ES 2309123 T3 ES2309123 T3 ES 2309123T3 ES 02011247 T ES02011247 T ES 02011247T ES 02011247 T ES02011247 T ES 02011247T ES 2309123 T3 ES2309123 T3 ES 2309123T3
- Authority
- ES
- Spain
- Prior art keywords
- polypropylene
- mfr
- granules
- fibers
- fiber
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
- -1 POLYPROPYLENE Polymers 0.000 title claims abstract description 79
- 239000004743 Polypropylene Substances 0.000 title claims abstract description 77
- 229920001155 polypropylene Polymers 0.000 title claims abstract description 77
- 239000000835 fiber Substances 0.000 title claims abstract description 58
- 239000008187 granular material Substances 0.000 claims abstract description 35
- 239000012783 reinforcing fiber Substances 0.000 claims abstract description 11
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 claims abstract description 10
- 238000000576 coating method Methods 0.000 claims abstract description 10
- 238000001125 extrusion Methods 0.000 claims abstract description 7
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 claims abstract description 5
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 17
- 238000000465 moulding Methods 0.000 claims description 8
- 229920001519 homopolymer Polymers 0.000 claims description 6
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 6
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 5
- 229920001577 copolymer Polymers 0.000 claims description 4
- 239000003365 glass fiber Substances 0.000 claims description 4
- 229920005606 polypropylene copolymer Polymers 0.000 claims description 4
- 229920001384 propylene homopolymer Polymers 0.000 claims description 4
- 239000004760 aramid Substances 0.000 claims description 2
- 229920006231 aramid fiber Polymers 0.000 claims description 2
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 claims description 2
- 238000002844 melting Methods 0.000 claims description 2
- 230000008018 melting Effects 0.000 claims description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 2
- 230000002787 reinforcement Effects 0.000 claims description 2
- 239000004711 α-olefin Substances 0.000 claims description 2
- 229920000049 Carbon (fiber) Polymers 0.000 claims 1
- 239000004917 carbon fiber Substances 0.000 claims 1
- 229920000620 organic polymer Polymers 0.000 claims 1
- 238000002347 injection Methods 0.000 abstract description 8
- 239000007924 injection Substances 0.000 abstract description 8
- 238000001746 injection moulding Methods 0.000 abstract description 4
- 238000000748 compression moulding Methods 0.000 abstract description 3
- CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N Acetone Chemical compound CC(C)=O CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 18
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 11
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 10
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 9
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 8
- 239000011152 fibreglass Substances 0.000 description 7
- 238000005470 impregnation Methods 0.000 description 7
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 6
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 5
- 239000012482 calibration solution Substances 0.000 description 5
- 238000005070 sampling Methods 0.000 description 5
- LRHPLDYGYMQRHN-UHFFFAOYSA-N N-Butanol Chemical compound CCCCO LRHPLDYGYMQRHN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000004817 gas chromatography Methods 0.000 description 4
- 239000000463 material Substances 0.000 description 4
- 239000000047 product Substances 0.000 description 4
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 3
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 3
- 150000002894 organic compounds Chemical class 0.000 description 3
- VGGSQFUCUMXWEO-UHFFFAOYSA-N Ethene Chemical compound C=C VGGSQFUCUMXWEO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000005977 Ethylene Substances 0.000 description 2
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 2
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 2
- 229920001688 coating polymer Polymers 0.000 description 2
- 230000001143 conditioned effect Effects 0.000 description 2
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 2
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 2
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 2
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 2
- QQONPFPTGQHPMA-UHFFFAOYSA-N propylene Natural products CC=C QQONPFPTGQHPMA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 2
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 2
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 2
- 238000009864 tensile test Methods 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 244000198134 Agave sisalana Species 0.000 description 1
- 244000025254 Cannabis sativa Species 0.000 description 1
- 235000012766 Cannabis sativa ssp. sativa var. sativa Nutrition 0.000 description 1
- 235000012765 Cannabis sativa ssp. sativa var. spontanea Nutrition 0.000 description 1
- 240000000491 Corchorus aestuans Species 0.000 description 1
- 235000011777 Corchorus aestuans Nutrition 0.000 description 1
- 235000010862 Corchorus capsularis Nutrition 0.000 description 1
- 229920000742 Cotton Polymers 0.000 description 1
- 241000219146 Gossypium Species 0.000 description 1
- 229920000297 Rayon Polymers 0.000 description 1
- 239000004809 Teflon Substances 0.000 description 1
- 229920006362 Teflon® Polymers 0.000 description 1
- 238000004026 adhesive bonding Methods 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 238000000071 blow moulding Methods 0.000 description 1
- 235000009120 camo Nutrition 0.000 description 1
- 239000012159 carrier gas Substances 0.000 description 1
- 235000005607 chanvre indien Nutrition 0.000 description 1
- 238000004587 chromatography analysis Methods 0.000 description 1
- 230000003750 conditioning effect Effects 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 239000007822 coupling agent Substances 0.000 description 1
- 239000007857 degradation product Substances 0.000 description 1
- 238000010828 elution Methods 0.000 description 1
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 1
- 238000012812 general test Methods 0.000 description 1
- 239000003292 glue Substances 0.000 description 1
- 239000001307 helium Substances 0.000 description 1
- 229910052734 helium Inorganic materials 0.000 description 1
- SWQJXJOGLNCZEY-UHFFFAOYSA-N helium atom Chemical compound [He] SWQJXJOGLNCZEY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000011487 hemp Substances 0.000 description 1
- 238000000691 measurement method Methods 0.000 description 1
- 239000000155 melt Substances 0.000 description 1
- 239000007769 metal material Substances 0.000 description 1
- 238000005192 partition Methods 0.000 description 1
- 229920000728 polyester Polymers 0.000 description 1
- 229920005594 polymer fiber Polymers 0.000 description 1
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 description 1
- 239000002964 rayon Substances 0.000 description 1
- 239000004627 regenerated cellulose Substances 0.000 description 1
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 1
- 239000007921 spray Substances 0.000 description 1
- 238000010998 test method Methods 0.000 description 1
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 1
- 238000009736 wetting Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29B—PREPARATION OR PRETREATMENT OF THE MATERIAL TO BE SHAPED; MAKING GRANULES OR PREFORMS; RECOVERY OF PLASTICS OR OTHER CONSTITUENTS OF WASTE MATERIAL CONTAINING PLASTICS
- B29B9/00—Making granules
- B29B9/12—Making granules characterised by structure or composition
- B29B9/14—Making granules characterised by structure or composition fibre-reinforced
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Reinforced Plastic Materials (AREA)
- Laminated Bodies (AREA)
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
Abstract
Gránulos que están compuestos por polipropileno reforzado con fibra larga, obteniéndose los gránulos mediante la puesta en contacto, en primer lugar, de fibras de refuerzo, preferiblemente en la forma de una mecha continua, con un primer polipropileno fundido que tiene un MFR de >_ 35 g/10 min y, después, el recubrimiento de las fibras impregnadas con un segundo polipropileno fundido que tiene un MFR <_ 80 g/10 min, formando de este modo una hebra de polipropileno reforzado con fibra y, posteriormente, cortando la hebra en gránulos, por lo que las cantidades de fibra y de primer y segundo polipropileno se seleccionan para que los gránulos tengan un contenido de fibra del 2 al 30% en volumen y donde los gránulos -en una vista de una sección transversal- tienen una estructura bicapa, preferiblemente una estructura de núcleo-vaina, en la que la capa interna está compuesta por las fibras de refuerzo que están impregnadas con el primer polipropileno que tiene un MFR que es al menos 2 veces el MFR del segundo polipropileno, que comprende la capa externa.
Description
Artículos de emisión reducida a partir de
polipropileno reforzado con fibra larga.
Los polipropilenos reforzados con fibra larga
(LFP) muestran una combinación de propiedades ventajosas, en primer
lugar, buenas propiedades mecánicas que se acompañan de una baja
densidad y un coste reducido, y tienen propiedades de procesamiento
que los hacen aplicables para la producción en masa mediante moldeo,
por ejemplo, moldeo por inyección, y en un grado menor para procesos
de extrusión. Debido a estas propiedades, los polipropilenos
reforzados con fibra larga se aplican mucho en aplicaciones
automovilísticas.
Sin embargo, existen algunas aplicaciones
imaginables para las que hasta ahora no se han usado LFP o sólo en
un grado pequeño debido a una o varias de las desventajas de los
LFP. Un problema principal a este respecto son las propiedades de
emisión de LFP.
Un aspecto clave en la producción de LFP es
poner en contacto a las fibras con el polipropileno, es decir, la
humectación (o impregnación) de la fibra con el polipropileno. Para
conseguir fibras minuciosamente humedecidas, y debido a que las
propiedades mecánicas de los LFP están principalmente determinadas
por las propias fibras y su interconexión, es común usar
polipropileno con un peso molecular reducido y, por lo tanto, una
viscosidad reducida. El producto y las propiedades de procesamiento
que se consiguen son suficientes para la mayoría de los
requerimientos de las aplicaciones actuales.
Sin embargo, también existen productos en los
que se trata de resolver el problema de una viscosidad reducida
mediante la no impregnación en absoluto de las fibras con polímero,
sino por aplicación de una elevada cantidad de encolante cuando se
producen las fibras y, por lo tanto, pegando las fibras entre sí.
Las fibras pegadas se recubren después con el polímero.
Dichos productos son económicos, pero se
caracterizan por unas propiedades mecánicas insuficientes, por unas
propiedades ópticas poco satisfactorias de piezas producidas a
partir de los mismos y por unas emisiones elevadas.
La longitud de las fibras también es de una
importancia considerable. Cuanto más largas son las fibras, es
decir, cuanto más pueden las fibras transportar y disipar las
fuerzas que actúan sobre ellas, mejores son las propiedades
mecánicas. Esto es especialmente válido para propiedades mecánicas
complejas, por ejemplo, el comportamiento en impacto biaxial.
El documento
US-A-2002/52440 describe materiales
de resina reforzada con fibra larga de vidrio para moldeo. Los
documentos EP-A-663418 y
EP-A-628596 describen materiales de
resina reforzada con fibra de vidrio.
Para producir un material polimérico con fibras
largas en forma granular, las fibras se impregnan con polímeros o
polipropilenos en un proceso de extrusión por estirado y, después,
las hebras obtenidas se cortan en una granuladora en longitudes de
hasta unos pocos centímetros.
La disminución del peso molecular da como
resultado una cantidad considerable de componentes de bajo peso
molecular y productos de degradación. Su peso molecular puede ser
tan bajo que -especialmente tras la exposición a una influencia
térmica- se liberan y se emiten hacia los alrededores, por ejemplo,
hacia el interior del coche.
Algunas de estas sustancias volátiles emitidas
pueden causar el denominado "empañamiento", que es la formación
de un precipitado blanquecino y que -en el parabrisas- puede tener
una influencia negativa sobre la visión, especialmente en
condiciones a contraluz. Además, el olor de estas sustancias
emitidas es normalmente bastante desagradable si no peligroso para
la salud.
Por lo tanto, los LFP de acuerdo con la técnica
anterior apenas se usan para el interior del coche.
Se miden los siguientes efectos:
Empañamiento: de acuerdo con la norma DIN
75201. El efecto óptico se mide durante el procedimiento en una
superficie de vidrio y se determina el comportamiento de reflexión
modificado de la superficie.
Olor: se determina de acuerdo con la
normativa de la compañía. Las muestras se almacenan durante cierto
tiempo en condiciones definidas, por ejemplo, presión de agua y
temperatura aumentada, en recipientes cerrados. El olor se evalúa
por varios probadores mediante la asignación de una
calificación.
Contenido volátil: se determina como la
emisión de compuestos orgánicos de acuerdo con la normativa de la
compañía. Las muestras se almacenan durante cierto tiempo a una
temperatura elevada y se analiza cuantitativamente el gas por encima
de la muestra mediante cromatografía de gases.
El contenido volátil contribuye a los otros dos
efectos, el empañamiento y el olor. Por lo tanto, el éxito de la
presente invención se mide como la reducción del contenido
volátil.
Por lo tanto, el objeto de la presente invención
es proporcionar artículos de un LFP que muestren un comportamiento
de emisión reducida en comparación con productos conocidos de la
técnica anterior.
Este objeto se consigue con los gránulos de
acuerdo con la reivindicación 1 y el uso como se define en las
reivindicaciones 2 a 8.
La invención proporciona el uso de gránulos que
están compuestos por polipropileno reforzado con fibra larga,
obteniéndose los gránulos mediante la puesta en contacto, en primer
lugar, de fibras de refuerzo, preferiblemente en la forma de una
mecha continua, con un primer polipropileno fundido que tiene un MFR
de \geq 35 g/10 min y, después, el recubrimiento de las fibras
impregnadas con un segundo polipropileno fundido que tiene un MFR
\leq 80 g/10 min, formando de este modo una hebra de polipropileno
reforzado con fibra y, posteriormente, cortando la hebra en
gránulos, por lo que las cantidades de fibra y de primer y segundo
polipropileno se seleccionan para que los gránulos tengan un
contenido de fibra del 2 al 30% en volumen y donde los gránulos -en
una vista de una sección transversal- tiene una estructura bicapa,
preferiblemente una estructura de núcleo-vaina, en
la que la capa interna está compuesta por las fibras de refuerzo que
están impregnadas con el primer polipropileno que tiene un MFR que
es al menos dos veces el MFR del segundo polipropileno, que
comprende la capa externa, para la producción de artículos con un
comportamiento de emisión mejorado, que tienen un valor de emisión
de \leq 60 \mug/g, produciéndose los artículos por un proceso de
moldeo o extrusión.
La invención también se refiere a gránulos que
están compuestos por polipropileno reforzado con fibra larga,
obteniéndose los gránulos mediante la puesta en contacto, en primer
lugar, de fibras de refuerzo, preferiblemente en la forma de una
mecha continua, con un primer polipropileno fundido que tiene un MFR
de \geq 35 g/10 min y, después, el recubrimiento de las fibras
impregnadas con un segundo polipropileno fundido que tiene un MFR
\leq 80 g/10 min, formando de este modo una hebra de polipropileno
reforzado con fibra y, posteriormente, cortando la hebra en
gránulos, por lo que las cantidades de fibra y de primer y segundo
polipropileno se seleccionan para que los gránulos tengan un
contenido de fibra del 2 al 30% en volumen y donde los gránulos -en
una vista de una sección transversal- tiene una estructura bicapa,
preferiblemente una estructura de núcleo-vaina, en
la que la capa interna está compuesta por las fibras de refuerzo que
están impregnadas con el primer polipropileno que tiene un MFR que
es al menos dos veces el MFR del segundo polipropileno, que
comprende la capa externa.
El polipropileno que se usa para la presente
invención incluye homopolímeros y copolímeros de propileno. También
pueden usarse mezclas de homopolímeros y copolímeros de propileno
con homopolímeros y copolímeros de etileno y/o
C_{4}-C_{8}-\alpha-olefinas
y mezclas de cualquiera de los polímeros mencionados anteriormente.
Los copolímeros de propileno comprenden copolímeros de propileno con
etileno y/o
C_{4}-C_{8}-\alpha-olefinas.
La cantidad necesaria del primer polipropileno
depende del proceso de impregnación usado y es al menos la misma que
el volumen de las fibras usadas y, habitualmente, hasta
aproximadamente el doble de volumen de las fibras usadas.
Las cantidades del primer y segundo
polipropileno y de las fibras se seleccionan para dar como resultado
un contenido de fibra de los gránulos del 2-30% en
volumen, preferiblemente del 5-20% en volumen y, más
preferiblemente del 10-15% en volumen.
Los artículos pueden producirse mediante un
proceso de moldeo o extrusión, por ejemplo, moldeo por inyección,
moldeo por compresión, moldeo por soplado, moldeo por inyección y
comprensión y cualquier clase de proceso de extrusión.
Como segundo polipropileno puede usarse para la
presente invención un polipropileno que tenga un MFR de \leq 80
g/10 min, sin embargo se prefiere que el polipropileno tenga un MFR
de \leq 60 g/10 min, en el que se prefiere aún más un MFR de menos
de aproximadamente 55 g/10 min para producir gránulos y artículos a
partir del mismo que tengan un comportamiento de emisión
mejorado.
De acuerdo con una realización preferida de la
presente invención, el primer polipropileno tiene un MFR que es al
menos 2,5 veces el MFR del segundo polipropileno, siendo el MFR del
segundo polipropileno \leq 60 g/10 min, donde los artículos
producidos tiene valor de emisión de \leq 50 \mug/g.
De acuerdo con una realización aún más preferida
de la presente invención, el primer polipropileno tiene un MFR de
100-150/10 min y la capa externa está compuesta por
un homopolímero de propileno con un MFR de 0,2-60
g/10 min, donde los artículos producidos tienen un valor de emisión
de \leq 40 \mug/g.
Pueden conseguirse artículos con propiedades
mecánicas particularmente buenas con los gránulos anteriores.
Los gránulos consisten en un núcleo de fibras
que se impregnan con polipropileno y de un recubrimiento de
polipropileno esencialmente sin fibras. Sólo el polipropileno de
impregnación debe tratarse para que sea capaz de impregnar
minuciosamente las fibras.
\newpage
Como el polipropileno de recubrimiento que
incluye las fibras impregnadas, se usa un polipropileno que tiene
bajos valores de emisión. Tales polipropilenos de recubrimiento
tienen un peso molecular elevado y una viscosidad elevada y, por lo
tanto, no son adecuados para conseguir una buena impregnación de
fibras no tratadas.
Para conseguir una buena impregnación, reducidas
emisiones y buenas propiedades mecánicas, el polipropileno de la
capa interna debe tener un MFR que sea al menos 2 veces superior al
MFR del polipropileno de la capa externa. No obstante, se prefiere
para el MFR del polipropileno de la capa interna que sea al menos
2,5 veces superior al MFR del polipropileno de la capa externa.
Por lo tanto, la presente invención incluye la
reducción de los valores de emisión en LFP mediante el uso de una
combinación de polipropilenos, que en conjunto tienen menores
emisiones que el polipropileno usado en los LFP convencionales, y
donde el polipropileno con el mayor peso molecular no podría haberse
usado como polipropileno de impregnación en LFP convencionales.
Los valores de emisión de la presente memoria
están relacionados con el artículo producido a partir de los
gránulos. La unidad \mug/g significa microgramos de carbono
emitidos por gramo de artículo.
Se conocen procesos para producir un termoplasto
reforzado con fibra con una estructura bicapa.
El documento WO 99/65661 describe un proceso de
este tipo y la herramienta de impregnación usada para el proceso. Se
describe que se añaden varios aditivos al polímero de recubrimiento.
No obstante, algunos de estos aditivos causarían de nuevo problemas
de olor relacionados con emisiones.
El documento EP 0342080 describe un proceso
similar en el que las fibras se impregnan primero con un polímero
que contiene un agente de acoplamiento y, después, se recubren con
un polímero que se va a reforzar.
Ninguno de los documentos anteriores describe
nada acerca de los problemas relacionados con las emisiones de
compuestos orgánicos ni proporciona ningún indicio de cómo podría
resolverse este problema.
La presente invención es aplicable a gránulos en
los que las capas interna y externa están compuestas de
polipropilenos diferentes o idénticos o mezclas que sólo tienen una
parte de los componentes en común.
Pueden usarse una amplia serie de fibras como
fibras de refuerzo, por ejemplo, fibras de vidrio, fibras de
carbono, fibras de aramid, fibras metálicas y fibras de polímeros
orgánicos que tienen una temperatura de fusión o descomposición de
> 240ºC, por ejemplo, poliéster, celulosa regenerada, por ejemplo
"Rayon", fibras naturales, por ejemplo, cáñamo, sisal, yute,
algodón y lino. El vidrio es el material de fibra de refuerzo
preferido.
Sorprendentemente, los gránulos con la
estructura y la composición mencionadas anteriormente no sólo son
adecuados para producir artículos con valores de emisión muy bajos,
sino que también con excelentes parámetros mecánicos.
Particularmente, pueden producirse artículos moldeados por inyección
con un módulo de tracción \geq 6000 MPa, e incluso \geq 6500
MPa, una resistencia la impacto entallado \geq 20 kJ/m^{2}, e
incluso \geq 25 kJ/m^{2}, y una resistencia al impacto no
entallado \geq 50 kJ/m^{2} a partir de gránulos con un contenido
de fibra de vidrio del 10-15% en volumen, una
relación de los volúmenes del primer polipropileno con respecto a
las fibras de vidrio de 2:1 y una relación de MFR del primer
polipropileno con respecto al segundo polipropileno de al menos
2:1.
Los índices de flujo fundido se midieron con una
carga de 2,16 kg a 230ºC. El índice de flujo fundido es esa cantidad
de polímero en gramos, con el aparato de ensayo según la norma ISO
1133, que se extruye en 10 minutos a una temperatura de 230ºC bajo
una carga de 2,16 kg.
Se realizó un ensayo de tracción de acuerdo con
la norma ISO 527-3. También se determinó el
módulo de tracción (módulo de elasticidad) de acuerdo con la
norma ISO 527-3.
La resistencia al impacto entallado se determinó
de acuerdo con la norma ISO 179/1eA a 23ºC y a -20ºC,
mediante el uso de muestras de ensayo moldeadas por inyección, como se describe en la norma EN ISO 1873-2 (80 x 10 x 4 mm).
mediante el uso de muestras de ensayo moldeadas por inyección, como se describe en la norma EN ISO 1873-2 (80 x 10 x 4 mm).
La resistencia al impacto no entallado se
determinó de acuerdo con la norma ISO 179/1eU a 23ºC y a
-20ºC, mediante el uso de muestras de ensayo moldeadas por inyección como se describe en EN ISO 1873-2 (80 x 10 x 4 mm).
-20ºC, mediante el uso de muestras de ensayo moldeadas por inyección como se describe en EN ISO 1873-2 (80 x 10 x 4 mm).
Se determinó el contenido de fibra de vidrio de
acuerdo con la norma ISO 1172.
\vskip1.000000\baselineskip
Se determinaron los valores de emisión de
acuerdo con la normativa interna de la compañía, que se describe a
continuación, de Borealis GmbH, para determinar las emisiones de
compuestos orgánicos a partir de materiales no metálicos.
\vskip1.000000\baselineskip
El potencial de emisión se mide en base a la
suma de todos los valores proporcionados por las sustancias emitidas
después del análisis por cromatografía de gases y de la detección
por ionización de llama. La introducción de la muestra es mediante
análisis del espacio de cabeza después del acondicionamiento a
120ºC.
\vskip1.000000\baselineskip
Las muestras (2000 +/- 0,1 1 mg) se cortan a
partir de la muestra de ensayo moldeada (80 x 10 x 4 mm) sin
aumentar la temperatura de la muestra de ensayo (24 horas después
del moldeo, conservada a temperatura ambiente). Las muestras se
pesan en un vial para espacio de cabeza (20 ml). El vial se cierra
herméticamente al gas usando un tabique recubierto con teflón de
cara al interior del vial.
\vskip1.000000\baselineskip
Cromatografía de gases
(Hewlett-Packard Typ 5890 Serie II) para usar con
columnas capilares con válvula de muestreo del espacio de cabeza,
detector de ionización de llama (FID) y ordenador/integrador.
Columna: Optima 5; 30 m x 0,32 mm x 5 \mum de
Machery-Nagel
Aparato de muestreo del espacio de cabeza HP
7694
\vskip1.000000\baselineskip
- GC: programa de temperatura del horno
- 4 min isotérmico a 50ºC
- \quad
- calentamiento a 200ºC con una velocidad de 10K/min
- \quad
- calentamiento a 250ºC con una velocidad de 20K/min
- \quad
- 8,5 min isotérmico a 250ºC
- Temperatura del inyector
- 250ºC
- Temperatura del detector
- 350ºC
- Volumen de inyección:
- 3 ml
- Flujo:
- Espacio de cabeza 10 ml/min
- \quad
- Columna 2 ml/min
- \quad
- Relación de división: 1,5
- Gas portador:
- Helio (6,0)
Aparato de automuestreo del espacio de cabeza HP
7694: Bucle 3 ml
| temperaturas: horno: 120ºC | Bucle: 125ºC | Línea de transferencia: 130ºC |
| vial-EQ. Tiempo: | patrón: 60 min | muestra: 300 min |
\vskip1.000000\baselineskip
Antes de la medición los viales se acondicionan
en el aire por encima de la muestra durante 5 horas \pm 5 minutos
a 120ºC a \pm 1ºC en la válvula de muestreo del espacio de cabeza
para enriquecer el vial con las sustancias contenidas en la muestra;
inmediatamente después, los viales se analizan. Se analizan al menos
2 muestras.
El valor del blanco se determina mediante el
cálculo del valor medio tomando valores de señal de 3 mediciones con
viales vacíos.
La dosificación es idéntica para todos los
análisis de muestras, el valor del blanco y la solución de
calibrado.
\vskip1.000000\baselineskip
Las características de calibrado de acuerdo con
el método de patrones externos se elaboran para la determinación
cuantitativa de la emisión de carbono total.
La acetona sirve como sustancia de calibración
para la emisión de carbono total.
La calibración general para acetona requiere la
preparación de 7 soluciones de calibración con 5; 25; 50; 250; 500;
2500 y 5000 mg de acetona por 50 ml en n-butanol.
Antes de revisar la calibración hay que asegurarse de que no
aparecen picos para el n-butanol y la acetona al
mismo tiempo.
Todas las sustancias usadas durante la
calibración tienen al menos una calidad reactiva.
Para la medición de la calibración, se
pulverizan 4 \mul \pm 0,04 \mul por volumen vial de 20 ml en
un vial para espacio de cabeza vacío no cubierto, usando una jeringa
de 5 \mul.
Las muestras de calibración se acondicionan
durante 1 hora a 120ºC en la válvula de muestreo del espacio de
cabeza y, después, se analizan de acuerdo con las especificaciones
de ensayo generales; el programa de temperatura establecido para la
cromatografía de gases puede detenerse después de la elución del
disolvente. Deben realizarse al menos 3 mediciones por solución de
calibración.
La representación de las superficies
determinadas de la sustancia de calibración respectiva frente a las
concentraciones de las soluciones de calibrado (en g/l) proporciona
una curva de compensación; el gradiente de la curva representa el
factor de calibración k(G) de la emisión total. Esto debe
conseguirse por aplicación del método de error de mínimos cuadrados.
El coeficiente de correlación k debe ser superior a 0,995.
\vskip1.000000\baselineskip
Los datos registrados por la cromatografía de
gases deben proporcionar la superficie total de los picos así como
las superficies de los picos de las sustancias individuales. Para el
cálculo de la superficie total de los picos sólo deben usarse los
siguientes picos:
- -
- picos con una altura de tres veces el valor de interferencia en la línea basal y
- -
- picos con una superficie superior al 10% de la superficie del pico de acetona en la solución de calibración con una concentración de 0,5 g/l.
El límite de detección de este método para el
análisis debe proporcionar una superficie de los picos y una altura
inferior al 10% del valor respectivo que se obtiene para la acetona
cuando se analiza una solución de calibración con una concentración
de acetona de 0,5 g/l. Los valores de emisión de carbono total
deseados E_{G} se obtienen a partir de los resultados de medición
usando la superficie total de los picos proporcionada por el
análisis de las muestras y el factor de calibración k(G) de
la calibración de la acetona
E_{g} =
\frac{\text{superficie total de picos - superficie del pico del
valor del blanco}}{k/(G)} \times 2 \times
0,6204
La unidad es \mugC/g (\mug de carbono por g
de muestra).
El factor 2 se genera por la referencia a "g
de muestra" y se debe al hecho de que se cargan 2 g de la
muestra, salvo 4 \mul de la solución de calibrado, en el vial de
20 ml. El factor 0,06204 indica el porcentaje en peso de carbono en
la acetona. Los resultados mencionados son los valores medios de 2
mediciones.
Los valores de emisión se determinaron como
emisión de carbono total E_{G} y se calcularon como \mug de
carbono por g de muestra.
Tres mechas de vidrio (calidad: RO99 1200 P319
DI, disponibles en el mercado de Saint-Gobain
Vetrotex France S.A.) se impregnaron usando una herramienta de
impregnación de acuerdo con el documento EP 0 397 505 B1 que un
homopolímero de propileno (MFR: 125 g/10 min; calidad del polímero:
HK060AE de Borealis GmbH). Las mechas impregnadas se combinaron y se
procesaron mediante un troquel de recubrimiento donde se recubrieron
con un segundo homopolímero de propileno (MFR: 55 g/10 min; calidad
del polímero: HJ320MO de Borealis GmbH). De este modo, se produjo
una hebra reforzada con fibra de vidrio que tenía una estructura
bicapa que tenía un contenido de fibra de vidrio del 30% en peso, un
contenido de polímero de impregnación del 25% en peso y un contenido
de polímero de recubrimiento del 45% en peso. La hebra se produjo
con una velocidad de 25 m/min e inmediatamente después de la
producción se hizo pasar a través de un baño de agua con una
longitud de aproximadamente 4 m. La hebra enfriada se secó después
durante una distancia de aproximadamente 5 m. Después, la hebra seca
se procesó a través de una granuladora donde se cortó en gránulos
con una longitud de 10 ml.
A partir de los gránulos, se moldeó por
inyección una barra de ensayo con dimensiones de 80 x 10 x 4 mm (de
acuerdo con la norma de moldeo ISO de tipo B ISO 294) en un
Ferromatik-Milacron FM 60 con las siguientes
condiciones: temperatura de masa: 250ºC; temperatura de moldeo:
40ºC; velocidad de inyección: 200 m/s; tiempo de inyección: 1,5 s;
presión de retención 30 bar (3000 kPa) durante 20 s, después 20 bar
(2000 kPa) durante 5 s; tiempo de refrigeración: 45 s; tiempo de
ciclo: 55 s.
Una muestra de 2 g de esta barra de ensayo se
sometió a un ensayo de emisión de acuerdo con la normativa interna
de la compañía Borealis descrita anteriormente. Se midió un valor de
emisión de 36 \mug/g.
Los ejemplos 2 a 5 se han realizado con
diferentes polímeros de recubrimiento, que están todos disponibles
de Borealis GmbH.
Las características de los artículos producidos
a partir de los ejemplos 1 a 5 se muestran en la tabla 1.
Claims (8)
1. Gránulos que están compuestos por
polipropileno reforzado con fibra larga, obteniéndose los gránulos
mediante la puesta en contacto, en primer lugar, de fibras de
refuerzo, preferiblemente en la forma de una mecha continua, con un
primer polipropileno fundido que tiene un MFR de \geq 35 g/10 min
y, después, el recubrimiento de las fibras impregnadas con un
segundo polipropileno fundido que tiene un MFR \leq 80 g/10 min,
formando de este modo una hebra de polipropileno reforzado con fibra
y, posteriormente, cortando la hebra en gránulos, por lo que las
cantidades de fibra y de primer y segundo polipropileno se
seleccionan para que los gránulos tengan un contenido de fibra del 2
al 30% en volumen y donde los gránulos -en una vista de una sección
transversal- tienen una estructura bicapa, preferiblemente una
estructura de núcleo-vaina, en la que la capa
interna está compuesta por las fibras de refuerzo que están
impregnadas con el primer polipropileno que tiene un MFR que es al
menos 2 veces el MFR del segundo polipropileno, que comprende la
capa externa.
2. Uso gránulos que están compuesto por
polipropileno reforzado con fibra larga, obteniéndose los gránulos
mediante el contacto, en primer lugar, de fibras de refuerzo,
preferiblemente en la forma de una mecha continua, con un primer
polipropileno fundido que tiene un MFR de \geq 35 g/10 min y,
después, el recubrimiento de las fibras impregnadas con un segundo
polipropileno fundido que tiene un MFR \leq 80 g/10 min, formando
de este modo una hebra de polipropileno reforzado con fibra y,
posteriormente, cortando la hebra en gránulos, por lo que las
cantidades de fibra y de primer y segundo polipropileno se
seleccionan para que los gránulos tengan un contenido de fibra del 2
al 30% en volumen y donde los gránulos -en una vista de una sección
transversal- tienen una estructura bicapa, preferiblemente una
estructura de núcleo-vaina, en la que la capa
interna está compuesta por las fibras de refuerzo que están
impregnadas con el primer polipropileno que tiene un MFR que es al
menos 2 veces el MFR del segundo polipropileno, que comprende la
capa externa, para la producción de artículos con un comportamiento
de emisión mejorado que tienen un valor de emisión de \leq 60
\mug/g, produciéndose los artículos mediante un proceso de moldeo
o extrusión.
3. Uso de acuerdo con la reivindicación 2,
caracterizado porque el primer polipropileno tiene un MFR que
es al menos 2,5 veces el MFR del segundo polipropileno, siendo el
MFR del segundo polipropileno \leq 60 g/10 min, donde los
artículos producidos tienen un valor de emisión de \leq 50
\mug/g.
4. Uso de acuerdo con una de las
reivindicaciones 2 ó 3, caracterizado porque el primer
polipropileno tiene un MFR de 100-150 g/10 min y la
capa externa está compuesta por un homopolímero de propileno con un
MFR de 0,2-60 g/10 min, donde los artículos
producidos tienen un valor de emisión de \leq 40 \mug/g.
5. Uso de acuerdo con una cualquiera de las
reivindicaciones 2 a 4, caracterizado porque los
polipropilenos comprenden uno cualquiera o mezclas de homopolímeros
y copolímeros de propileno y mezclas de homopolímeros y copolímeros
de propileno con homopolímeros y copolímeros de C_{2}- y
C_{4}-C_{8}-\alpha-olefina.
6. Uso de acuerdo con una cualquiera de las
reivindicaciones 2 a 5, caracterizado porque las capas
interna y externa están compuestas por polipropilenos
diferentes.
7. Uso de acuerdo con una cualquiera de las
reivindicaciones 2 a 5, caracterizado porque las capas
interna y externa están compuestas por polipropilenos idénticos.
8. Uso de acuerdo con una cualquiera de las
reivindicaciones 2 a 7, caracterizado porque las fibras de
refuerzo se seleccionan de fibras de vidrio, fibras de carbono,
fibras de aramid, fibras metálicas y fibras de polímeros orgánicos
que tienen una temperatura de fusión o descomposición de >240ºC,
prefiriéndose las fibras de vidrio.
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| EP02011247.0A EP1364760B2 (en) | 2002-05-22 | 2002-05-22 | Emission-reduced articles from longfiber reinforced polypropylene |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| ES2309123T3 true ES2309123T3 (es) | 2008-12-16 |
Family
ID=29286131
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| ES02011247T Expired - Lifetime ES2309123T3 (es) | 2002-05-22 | 2002-05-22 | Articulos de emision reducida a partir de polipropileno reforzado con fibra larga. |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP1364760B2 (es) |
| AT (1) | ATE399083T1 (es) |
| DE (1) | DE60227239D1 (es) |
| ES (1) | ES2309123T3 (es) |
Families Citing this family (26)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4950308B2 (ja) | 2007-02-15 | 2012-06-13 | ダウ グローバル テクノロジーズ エルエルシー | 熱可塑性プラスチック繊維濃縮物の製法および物品 |
| EP1990362A1 (en) * | 2007-05-09 | 2008-11-12 | Borealis Technology Oy | Polyolefin compositions with highly crystalline cellulose regenerate fibers |
| ES2376076T3 (es) * | 2007-12-21 | 2012-03-08 | Saudi Basic Industries Corporation | Procedimiento para producir composiciones termopl�?sticas reforzadas con fibra de vidrio larga. |
| EP2256150B1 (en) | 2008-03-21 | 2013-05-22 | Prime Polymer Co., Ltd. | Long-fiber-reinforced resin composition and molded article thereof |
| EP2108679A1 (en) | 2008-04-10 | 2009-10-14 | Borealis Technology Oy | Low emission polymer composition |
| RU2470946C2 (ru) | 2008-04-24 | 2012-12-27 | Бореалис Аг | Гетерофазные сополимеры пропилена высокой чистоты |
| EP2154190B1 (en) * | 2008-08-01 | 2011-06-29 | Borealis AG | Polypropylene composition having low volatiles |
| US20150315365A1 (en) | 2012-12-07 | 2015-11-05 | Japan Polypropylene Corporation | Fiber-reinforced polypropylene resin composition and molded article of same |
| CN105189074B (zh) | 2013-02-01 | 2019-02-15 | 沙特基础工业公司 | 用于处理和制备丸粒的方法 |
| EP3224301B1 (en) | 2014-11-27 | 2018-10-31 | SABIC Global Technologies B.V. | Process for the manufacture of long glass fibre reinforced polypropylene compositions |
| US10486335B2 (en) | 2014-12-08 | 2019-11-26 | Sabic Global Technologies B.V. | Process for the manufacture of glass fibre reinforced pellets |
| JP6781702B2 (ja) | 2014-12-22 | 2020-11-04 | サビック グローバル テクノロジーズ ベスローテン フェンノートシャップ | 難燃性ガラス長繊維強化ポリプロピレン組成物 |
| DE102015102610B4 (de) * | 2015-02-24 | 2021-01-28 | Vorwerk & Co. Interholding Gmbh | Bürstenwalze für ein Bodenreinigungsgerät |
| SG10201502009XA (en) * | 2015-03-16 | 2016-01-28 | Ha Fee Ho | Pre-Impregnated Composite Material |
| WO2016174232A1 (en) | 2015-04-29 | 2016-11-03 | Sabic Global Technologies B.V. | Mass transit vehicle component |
| ES2771800T3 (es) | 2015-07-31 | 2020-07-07 | Borealis Ag | Composición de polipropileno de baja volatilidad |
| WO2018017573A1 (en) | 2016-07-21 | 2018-01-25 | Sabic Global Technologies B.V. | Flame retardant glass-filled polypropylene compositions and articles formed from the same |
| EP3494175B1 (en) | 2016-08-03 | 2020-06-10 | Borealis AG | Fiber reinforced polypropylene composite |
| EP3309212B1 (en) | 2016-10-17 | 2018-12-12 | Borealis AG | Fiber reinforced polypropylene composite |
| ES2850348T3 (es) | 2017-07-28 | 2021-08-27 | Borealis Ag | Composición de polipropileno reforzado con fibras de carbono largas |
| IL257637B (en) | 2018-02-20 | 2021-10-31 | Carmel Olefins Ltd | Impact strength polypropylene copolymers with low volatile emissions |
| US11273884B2 (en) | 2018-09-05 | 2022-03-15 | Sabic Global Technologies B.V. | Bicycle frame |
| WO2025120036A1 (en) | 2023-12-08 | 2025-06-12 | Sabic Global Technologies B.V. | Glass fibre reinforced thermoplastic polymer composition |
| WO2026082682A1 (en) | 2024-10-15 | 2026-04-23 | Borealis Gmbh | Fiber-reinforced polypropylene composition having improved polymer design |
| WO2026082681A1 (en) | 2024-10-15 | 2026-04-23 | Borealis Gmbh | Fiber-reinforced polypropylene composition having improved polymer design |
| WO2026082683A1 (en) | 2024-10-15 | 2026-04-23 | Borealis Gmbh | Recyclate-containing fiber-reinforced polypropylene composition |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3338124B2 (ja) * | 1993-05-31 | 2002-10-28 | 三菱化学株式会社 | プロピレン系耐熱樹脂成形材料及びその成形体 |
| EP0663418B1 (en) * | 1993-12-28 | 1999-03-31 | Kawasaki Steel Corporation | Mixture of long glass fiber-reinforced polypropylene and polypropylene resin and moldings formed therefrom |
| NL1010646C2 (nl) † | 1998-11-25 | 1999-11-19 | Dsm Nv | Vezelversterkte granulaatkorrels en vervaardiging daarvan. |
| JP2002220538A (ja) * | 2000-03-28 | 2002-08-09 | Mazda Motor Corp | 成形用ガラス長繊維強化樹脂材料、該樹脂材料を射出成形してなる射出成形品及び該樹脂材料を用いた成形方法 |
-
2002
- 2002-05-22 EP EP02011247.0A patent/EP1364760B2/en not_active Expired - Lifetime
- 2002-05-22 DE DE60227239T patent/DE60227239D1/de not_active Expired - Lifetime
- 2002-05-22 ES ES02011247T patent/ES2309123T3/es not_active Expired - Lifetime
- 2002-05-22 AT AT02011247T patent/ATE399083T1/de not_active IP Right Cessation
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE60227239D1 (de) | 2008-08-07 |
| ATE399083T1 (de) | 2008-07-15 |
| EP1364760A1 (en) | 2003-11-26 |
| EP1364760B2 (en) | 2017-12-13 |
| EP1364760B1 (en) | 2008-06-25 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP1364760B1 (en) | Emission-reduced articles from longfiber reinforced polypropylene | |
| US9366408B2 (en) | Vehicle lamp having plant fiber | |
| Sang et al. | Effects of hydrothermal aging on moisture absorption and property prediction of short carbon fiber reinforced polyamide 6 composites | |
| Yang et al. | Thermal properties of lignocellulosic filler-thermoplastic polymer bio-composites | |
| ES2676078T3 (es) | Composición polimérica con poca impresión sensorial olfativa | |
| Yeh et al. | Synergistic effect of coupling agents on polypropylene‐based wood–plastic composites | |
| Le Gac et al. | Impact of fillers (short glass fibers and rubber) on the hydrolysis-induced embrittlement of polyamide 6.6 | |
| Mortazavian et al. | Effect of water absorption on tensile and fatigue behaviors of two short glass fiber reinforced thermoplastics | |
| ATE530314T1 (de) | Verfahren zur herstellung von mit langen glasfasern verstärkten thermoplastischen zusammensetzungen | |
| Wan et al. | Moisture absorption in a three-dimensional braided carbon/Kevlar/epoxy hybrid composite for orthopaedic usage and its influence on mechanical performance | |
| KR20120005256A (ko) | 블랙 하이글로시 표면 특성의 폴리프로필렌 수지 조성물 | |
| Felfel et al. | Water resistant fibre/matrix interface in a degradable composite: Synergistic effects of heat treatment and polydopamine coating | |
| Madueke et al. | Mechanical properties of tere-phthalic unsaturated polyester resin reinforced with varying weight fractions of particulate snail shell | |
| CN108778655A (zh) | 浸渗有树脂的纤维束、压缩成型品及其制造方法 | |
| Bledzki et al. | Microcellular wood fiber reinforced PP composites: Cell morphology, surface roughness, impact, and odor properties | |
| KR102828034B1 (ko) | 테이프 | |
| Bourgogne et al. | Influence of different long and short ageing protocols on the mechanical behaviour and damage mechanisms of a hemp fibre reinforced polypropylene | |
| Li et al. | Effect of durability treatment on ultraviolet resistance, strength, and surface wettability of wood plastic composite | |
| BR0318093A (pt) | Processo para fabricação de artigos através de moldagem de compactação fria e os artigos moldados preparados pelo mesmo | |
| Wan et al. | Moisture sorption and mechanical degradation of VARTMed three-dimensional braided carbon–epoxy composites | |
| ITRM20000678A1 (it) | Procedimento per radiografare i tessuti di rinforzo tessili nei pneumatici e nei manufatti in genere realizzati con detti tessuti. | |
| KR102463416B1 (ko) | 유리섬유 및 탄소섬유로 강화된 폴리아미드 하이브리드 조성물 | |
| Wyzgoski et al. | Fatigue fracture of long fiber reinforced nylon 66 | |
| KR101734700B1 (ko) | 도어 체커 암용 폴리아미드 수지 조성물 | |
| ES2639467T3 (es) | Material compuesto y artículos moldeados que comprenden el mismo |