ES3067780T3

ES3067780T3 - Formable and tear resistant polymeric composite

Info

Publication number: ES3067780T3
Application number: ES22735128T
Authority: ES
Inventors: Eric Teather; Bernd Elfering; Johannes Hausmann
Original assignee: Canco Hungary Investment Ltd
Current assignee: Canco Hungary Investment Ltd
Priority date: 2021-06-18
Filing date: 2022-06-16
Publication date: 2026-05-25
Anticipated expiration: 2042-06-16
Also published as: EP4291402B1; WO2022263585A1; EP4291402A1; EP4291402C0; EP4778720A2; US20260042276A1; US20230382078A1; CN116323171A

Abstract

Un compuesto polimérico moldeable y resistente al desgarro posee tanto la capacidad de moldearse, por ejemplo, mediante termoformado, como la resistencia al desgarro, lo que le confiere una alta resistencia a la propagación de cortes. Esta combinación de propiedades se logra mediante la unión de una porción interna moldeable con una porción externa resistente al desgarro y una porción interna que también puede configurarse para ser resistente al desgarro. La porción interna moldeable incluye varias capas de polímero orientadas, unidas mediante un adhesivo interno de bajo punto de fusión, lo que permite el termoformado del compuesto. La porción externa incluye un tejido con filamentos poliméricos, como cintas, preferiblemente orientados para aumentar la resistencia y la resistencia al desgarro. La separación de las capas de tejido de la porción interna permite moldear el compuesto en diversas formas, como la carcasa de una maleta, a la vez que mejora su resistencia al desgarro. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

[0001] DESCRIPCIÓN

[0002] Compuesto polimérico formable y resistente al desgarro

[0003] ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN

[0004] Campo de la invención

[0005] La invención se refiere a un compuesto polimérico formable y resistente al desgarro que es tanto formable, tal como a través de formación en caliente, como resistente al desgarro, en el que el compuesto tiene una alta resistencia a la propagación del corte.

[0006] Antecedentes

[0007] Los materiales termoformables tradicionales usados en electrodomésticos, piezas de carrocería de vehículo y carcasas de equipaje incluyen materiales termoplásticos puros tales como polipropileno, policarbonato, acrilonitrilo-butadieno-estireno (ABS), polietileno de alta densidad (HDPE). Las láminas de estos termoplásticos homogéneos se calientan, a continuación se forman a presión mínima usando un equipo de formación a vacío. El equipo de formación a vacío somete el material a una herramienta unilateral y cuenta con que el material se caliente cerca de su punto de fusión y se forme en la herramienta a un vacío constante, a veces acompañado de una "asistencia de tapón" o vejiga de presión positiva. La formación a vacío de polímeros termoplásticos puros puede lograr geometrías 3D complejas. Las piezas hechas de estos plásticos tienen propiedades mecánicas y durabilidad que reflejan las propiedades inherentes del material no procesado.

[0008] Los materiales compuestos termoplásticos a veces se pueden termoformar para lograr piezas más fuertes o livianas en comparación con los materiales laminados termoplásticos puros. Los termoplásticos tales como polipropileno se pueden combinar con fibra tejida, no tejida, unidireccional o cortada para formar una lámina compuesta que se puede termoformar de forma similar a las láminas de plástico homogéneas. Las fibras típicamente serán de un material plástico o inorgánico diferente tal como fibra de vidrio, carbono o aramida, para incrementar la resistencia del material compuesto resultante. Los compuestos que usan fibra cortada se pueden formar de forma similar a los materiales laminados homogéneos dependiendo del tamaño o longitud de fibra y la capacidad de las fibras para moverse o contornearse a la geometría formada. El uso de capas tejidas o alineadas unidireccionalmente en un termoplástico comienza a limitar la cantidad de estiramiento y complejidad de piezas formadas debido a la resistencia adicional de los materiales y la capacidad limitada de las capas tejidas, alineadas o plegadas transversalmente para estirarse o contornearse. En dichos casos, se requieren técnicas de formación tales como moldeo por compresión, donde el material se somete a una presión incrementada entre dos superficies de herramientas coincidentes. A menudo, se requiere la combinación de calor y presión de prensa hidráulica para formar dichos materiales compuestos termoplásticos.

[0009] Se han desarrollado compuestos termoplásticos autorreforzados en los que las capas de fibras o cintas orientadas de alta tenacidad se combinan en una matriz del mismo polímero. Uno de estos productos es SRPP (polipropileno autorreforzado) vendido bajo la marca Curv® por Propex Furnishing Solutions GmbH & Co. KG, (Gronau, Alemania). Se puede fabricar SRPP tejiendo cintas extrudidas de alta tenacidad en un tejido y a continuación combinando las capas bajo presión y temperatura altas, uniformes, para fundir parcialmente las capas y crear una unión termoplástica entre las capas internas. La lámina compactada resultante consiste en las cintas o fibras tejidas de alta resistencia en una matriz del mismo polímero y presenta significativamente más resistencia y rigidez que una lámina del mismo espesor de polipropileno homogéneo. Las láminas SRPP también tienen propiedades únicas de alta resistencia al impacto y al desgarro debido a la naturaleza tejida de las capas encapsuladas. Termoformar dicha lámina SRPP presenta desafíos; las cintas de alta resistencia suspendidas tienen orientación molecular debido al estiramiento durante la formación y tienden a encogerse en relación con la matriz fundida cuando se exponen a temperatura creciente. Este efecto de encogimiento ocurre en ambas orientaciones de la tela y requiere sujeción de múltiples lados de la lámina para el control de tensión antes y mientras se somete a presión en la herramienta de formación. Al igual que los compuestos rellenos de fibra tradicionales, las láminas SRPP no se pueden formar con una herramienta a vacío unilateral y requieren presión y herramientas coincidentes bilaterales para formar piezas con cualquier profundidad o características. El documento US 10442 142 B1 divulga un compuesto para un vehículo que tiene una superficie superior e inferior que comprende un patrón alterno que contiene agrupaciones de tela tejida y agrupaciones de películas termoplásticas orientadas biaxialmente.

[0010] El documento US 2013/213208 A1 divulga un conjunto compuesto útil para resistir la penetración de proyectiles, comprendiendo el conjunto compuesto una pluralidad de capas de tela balística; y una pluralidad de películas distintas adyacentes a la pluralidad de capas de tela balística, en el que cada película distinta de la pluralidad de películas distintas comprende polímero termoplástico.

[0011] SUMARIO DE LA INVENCIÓN

[0012] La invención se refiere a un compuesto polimérico formable y resistente al desgarro que es tanto formable, tal como a través de formación en caliente, como resistente al desgarro, en el que el compuesto tiene una alta resistencia a la propagación del corte, de acuerdo con la reivindicación 1. Otros aspectos de la invención se exponen en las reivindicaciones dependientes. Esta combinación de propiedades se logra peinando una parte formable interna con una parte exterior resistente al desgarro y una parte interior, que también se puede configurar para ser resistente al desgarro. La parte formable interna incluye una pluralidad de capas poliméricas orientadas que se unen entre sí por un adhesivo interno de temperatura de fusión menor. Esta disposición permite que la parte formable interna retenga una conformación y permite la formación en caliente del compuesto. La parte exterior comprende una tela tejida que incluye hebras poliméricas de material polimérico, tales como cintas, hilos o filamentos, que se orientan para incrementar la fuerza y resistencia al desgarro. Un tejido ejemplar es una sarga y más preferentemente un tejido de satén, ya que un tejido de satén tiene una mayor resistencia al desgarro que otros tejidos. La parte interior tiene una construcción similar o la misma que la parte exterior para equilibrar cualquier tensión. La separación de las capas de tela tejida de la parte interna permite que el compuesto se forme en una conformación, tal como una carcasa para equipaje, mientras que tiene una resistencia al desgarro mejorada. Formable, como se usa en el presente documento, quiere decir que el compuesto se puede conformar para formar una conformación tridimensional, que produce o contiene un volumen, tal como una conformación de cuenco o curva, por ejemplo.

[0014] Una parte interna ejemplar tiene una pluralidad de capas poliméricas orientadas que se unen entre sí por un adhesivo interno. Las capas poliméricas orientadas pueden ser capas de películas delgadas que son planas que tienen un espesor de no más de aproximadamente 200 pm, no más de aproximadamente 150 pm, no más de aproximadamente 100 pm, no más de aproximadamente 70 pm, no más de aproximadamente 50 pm, no más de aproximadamente 40 pm, no más de aproximadamente 25 pm y cualquier intervalo entre e incluyendo los valores de espesor proporcionados. Cuanto más delgadas son las capas de películas individuales, más fácilmente se puede conformar el compuesto polimérico formable y resistente al desgarro. Las capas poliméricas orientadas pueden comprender o consistir en un polímero termoplástico, tal como polietileno, o polipropileno, o poli(tereftalato de etileno) (PET), por ejemplo.

[0016] Un adhesivo para la parte interna o para la parte exterior y/o interior puede ser un adhesivo termoplástico que une capas a través de la fusión del termoplástico.

[0018] Las capas poliméricas orientadas se orientan uniaxialmente, en las que se estiran en una dirección, tal como en la dirección de máquina, para incrementar la resistencia a la tracción en la dirección de máquina. Las capas poliméricas orientadas, fuera del alcance de la invención, se pueden orientar biaxialmente, en las que se estiran en dos o más direcciones para incrementar la resistencia a la tracción en dos o más direcciones, tal como en las direcciones tanto de máquina como de transversal a la máquina. Se requiere de acuerdo con la invención alternar la orientación de las capas poliméricas orientadas individuales que se orientan uniaxialmente. Esto se denomina configuración de acumulación. La primera capa de las capas poliméricas orientadas se configura en un eje orientado en una primera dirección y una segunda capa y adyacente se orienta con el eje orientado sustancialmente ortogonal desde el eje orientado de la primera capa, de 85 grados a 95 grados entre sí.

[0019] Una pluralidad de capas poliméricas orientadas se pueden unir entre sí para formar la parte formable interna incluyendo, pero sin limitarse a, aproximadamente 5 o más, aproximadamente 8 o más, aproximadamente 10 o más, aproximadamente 12 o más, aproximadamente 15 o más y cualquier intervalo entre e incluyendo el número de capas poliméricas orientadas proporcionadas. Múltiples capas de las capas poliméricas orientadas pueden incrementar la resistencia y mejorar la uniformidad sobre una sola capa más gruesa de la capa polimérica orientada. Son preferentes múltiples capas cuando existe una acumulación de capas poliméricas orientadas con un ángulo de desviación. Se pueden usar capas incrementadas para incrementar el espesor de la estructura total. El espesor de la parte formable interna puede ser de aproximadamente 0,3 mm o más, aproximadamente 0,5 mm o más, aproximadamente 1 mm o más, aproximadamente 1,5 mm o más, aproximadamente 2,0 mm o más, aproximadamente 3,0 mm o más, aproximadamente 4,0 mm o más y cualquier intervalo entre e incluyendo los valores de espesor proporcionados. Cuanto más gruesa es la parte interna, mayor es la rigidez y resistencia del compuesto polimérico formable y resistente al desgarro. Una capa polimérica orientada biaxialmente ejemplar tiene las propiedades como se proporciona en la tabla 1:

[0021] Tabla 1

[0023]

[0024]

[0027] Como se muestra en la tabla 1 , una capa polimérica orientada tiene un espesor de aproximadamente 0,04 mm y un peso por área de aproximadamente 36 g/m<2>. Las abreviaturas de MD y CD se refieren a dirección de máquina y dirección transversal a la máquina, respectivamente. Como se muestra, la tenacidad en las direcciones de máquina y transversal a la máquina está relativamente equilibrada, ya que es una capa polimérica orientada biaxialmente.

[0029] Se puede configurar una capa adhesiva interna entre las capas poliméricas orientadas para unirlas entre sí. El adhesivo puede tener una temperatura de fusión eficazmente menor que las capas poliméricas orientadas para permitir la unión de capas poliméricas orientadas de la parte interna sin perder la resistencia a la tracción incrementada en las capas poliméricas orientadas por calentamiento por encima o cerca de la temperatura de fusión de las capas poliméricas orientadas. El adhesivo interno puede ser el mismo polímero, pero puede tener un peso molecular menor, por ejemplo. Una capa adhesiva interna puede tener una temperatura de fusión que es al menos aproximadamente 10 °C menor que la capa polimérica orientada, al menos aproximadamente 20 °C menor que la capa polimérica orientada, al menos aproximadamente 40 °C menor que la capa polimérica orientada, al menos aproximadamente 60 °C menor que la capa polimérica orientada y cualquier intervalo entre e incluyendo las temperaturas de fusión proporcionadas. Una mayor diferencia en la temperatura de fusión entre la capa adhesiva interna y la capa polimérica orientada proporciona un margen de fabricación de mayor temperatura para operar.

[0031] Una capa adhesiva interna ejemplar puede ser una capa separada o puede ser una capa integral que se acopla a o se adhiere a la capa polimérica orientada antes de la acumulación y unión. La capa adhesiva interna puede ser una capa continua o discontinua y puede ser integral a uno o ambos lados de la capa polimérica orientada.

[0032] Un compuesto polimérico formable y resistente al desgarro ejemplar comprende una parte resistente al desgarro exterior que comprende al menos una capa de tela tejida. La capa interior del compuesto polimérico formable y resistente al desgarro puede tener la misma construcción o similar a la capa exterior para equilibrar la tensión y evitar el rizado cuando el material se calienta. Una capa exterior puede tener una o más capas de tela tejida unidas entre sí por una capa adhesiva exterior, tal como dos o más, tres o más o cuatro o más. Si se incluyen demasiadas capas tejidas en la parte exterior o interior, el compuesto polimérico formable y resistente al desgarro puede llegar a ser difícil de formar como se detalla en el presente documento. De nuevo, la capa adhesiva exterior tiene preferentemente una temperatura de fusión menor que el material de capa de tela tejida, o las hebras de la capa de tela tejida, tal como al menos aproximadamente 10 °C menos que la capa polimérica orientada, al menos aproximadamente 20 °C menos que la capa polimérica orientada, al menos aproximadamente 40 °C menos que la capa polimérica orientada, al menos aproximadamente 60 °C menos que la capa polimérica orientada y cualquier intervalo entre e incluyendo las temperaturas de fusión proporcionadas. Asimismo, la parte interior puede tener de aproximadamente una a cinco capas de tela tejida que se unen conjuntamente con una capa adhesiva que tiene una temperatura de fusión menor.

[0034] Una capa de tela tejida comprende hebras que se tejen entre sí en un patrón de tejido que es preferentemente resistente al desgarro, tal como un tejido de sarga y más preferentemente un tejido de satén. Las hebras son cintas que son tiras estrechas de película, hilos o fibras que tienen una sección transversal redonda o plana o una sección transversal irregular, por ejemplo. Las hebras son hebras orientadas, tales como orientadas uniaxialmente para incrementar la tenacidad y mejorar la resistencia al corte. Las hebras también se pueden orientar biaxialmente. Un filamento ejemplar es una cinta de polipropileno orientada uniaxialmente que tiene las propiedades proporcionadas en la tabla 2:

[0036] Tabla 2

[0038]

[0039]

[0042] La tenacidad de más de 6,0 cN/dtex es equivalente a aproximadamente 660 mPa, o aproximadamente seis veces mayor que la tenacidad de la capa polimérica orientada mostrada en la tabla 1.

[0044] Una parte exterior y/o interior ejemplar del compuesto polimérico formable y resistente al desgarro comprende fibras que se pueden unir a una superficie externa de una capa de tela tejida para producir un acabado mate o reducir el brillo y mejorar el corte y la resistencia. Las fibras se pueden depositar sobre la superficie externa de la capa de tela tejida y unirse con un adhesivo. Una capa adhesiva puede encapsular las fibras entre dicha lámina adhesiva y la superficie externa de la capa de tela tejida o puede ser una capa adhesiva discontinua. Las fibras pueden ser una fibra de tipo núcleo-carcasa que tiene un adhesivo en la carcasa que se puede usar para adherir las fibras a la superficie externa de la capa de tela tejida, o a un adhesivo u otra capa de película sobre la misma. Las fibras pueden ser una combinación de dos o más tipos de fibras en las que una primera fibra tiene una temperatura de fusión menor que una segunda fibra para permitir que la primera fibra se una a una capa de la parte exterior, tal como una capa de tela tejida y también adhiera la segunda fibra a dicha capa de la parte exterior. Una primera fibra puede ser un termoplástico, tal como polipropileno y una segunda fibra puede ser una fibra de poliamida que tiene una temperatura de fusión mayor que la primera fibra. Una segunda fibra puede ser una fibra que es de metal, vidrio, carbono o un material termoestable que no es un termoplástico. Una proporción de una primera fibra termoplástica con respecto a una segunda fibra que tiene una temperatura de fusión mayor que la primera fibra y en algunos casos que es un material no termoplástico, puede ser de aproximadamente 0,25:1 o más, aproximadamente 0,50:1 o más, aproximadamente 0,75:1 o más, aproximadamente 1:1 o más, aproximadamente 1,25:1 o más, aproximadamente 1,5:1 o más, aproximadamente 2:1 o más y cualquier intervalo entre e incluyendo las proporciones proporcionadas.

[0046] Las fibras se pueden configurar en la parte exterior y/o interior en un peso por área de aproximadamente 10 g/m<2>o más, aproximadamente 20 g/m<2>o más, aproximadamente 30 g/m<2>o más, aproximadamente 50 g/m<2>o más, aproximadamente 100 g/m<2>o más, aproximadamente 200 g/m<2>o más, aproximadamente 300 g/m<2>o más y cualquier intervalo entre e incluyendo los pesos por área proporcionados. Un peso por área mayor de las fibras puede dar como resultado una superficie menos brillante y más texturizada y puede mejorar la resistencia al corte, especialmente cuando las fibras son de metal, carbono o vidrio o algún otro material resistente al desgarro. Las fibras pueden tener una longitud de aproximadamente 10 mm o más, aproximadamente 25 mm o más, aproximadamente 50 mm o más, aproximadamente 75 mm o más, aproximadamente 100 mm o más y cualquier longitud entre e incluyendo las longitudes proporcionadas. El denier de la fibra puede 2 dtex o más, aproximadamente 3 dtex o más, aproximadamente 5 dtex o más, aproximadamente 10 dtex o más, y cualquier intervalo entre e incluyendo los valores de denier proporcionados. Cabe destacar que 1 decitex [dtex] es equivalente a 0,9 denier [den].

[0048] Las fibras se pueden acoplar a la parte exterior o interior por un adhesivo que puede ser una capa de cubierta o parte de una capa de cubierta que se configura sobre las fibras. Una capa de cubierta se puede configurar en la superficie exterior de la parte exterior y/o la parte interior para evitar que las fibras se desprendan y puede ser delgada para permitir que la capa de cubierta se contornee sobre las fibras.

[0050] Las fibras se pueden insertar al menos parcialmente en una parte de la parte exterior y/o interior, tal como por punzonado con aguja, por ejemplo. Las fibras se pueden extender en una capa de tela tejida y se pueden extender desde una superficie externa a una superficie interna de la capa de tela tejida. Las fibras que se extienden todo a través de una capa de la parte exterior se pueden asegurar de forma más duradera a la parte exterior.

[0052] La pluralidad de fibras se puede incluir en una concentración para reducir el brillo cambiando la rugosidad superficial del compuesto polimérico formable y resistente al desgarro. Un acabado mate es deseable en muchas aplicaciones. Se puede determinar un acabado mate a través de materiales de prueba de acuerdo con la edición actual de ISO 2813. Un acabado mate como se define en el presente documento de acuerdo con este procedimiento de prueba tiene un brillo de menos de 20 a 60 grados. El brillo informado por ISO 2813 es la proporción multiplicada por 100 del flujo luminoso reflejado desde una muestra con respecto al reflejado por una superficie de vidrio con un índice de refracción de 1 ,567 a una longitud de onda de 587,6 nm en dirección especular para un ángulo de reflexión específico y ángulos de apertura específicos de la fuente de luz y el receptor.

[0054] La rugosidad superficial de una superficie exterior también puede indicar el acabado del material, tal como acabado brillante o mate. Una superficie más rugosa será menos brillante y tendrá un acabado más mate. Un acabado mate de acuerdo con la rugosidad superficial puede ser una superficie con un valor Ra de al menos 1,0 micrómetros y preferentemente 2,0 micrómetros o más. La rugosidad superficial (Ra) de la superficie exterior de la parte exterior puede ser de aproximadamente 1,0 micrómetros o más, aproximadamente 2,0 micrómetros o más, aproximadamente 3,0 micrómetros o más, aproximadamente 5 micrómetros o más, aproximadamente 10 micrómetros o más y cualquier intervalo entre e incluyendo los valores de rugosidad superficial proporcionados. Además, las fibras pueden ser de un color con propósitos estéticos. Las fibras pueden ser de un color diferente al de una capa de tela tejida o una capa de cubierta, por ejemplo.

[0055] Las fibras pueden ser de un material diferente o igual al de la capa de tela tejida. Pueden ser fibras orientadas que tienen una alta tenacidad, por ejemplo. En un modo de realización ejemplar, las fibras son un material que tiene una temperatura de fusión mayor que el material de capa de tela tejida y pueden ser poliéster, poliamida, poliimida, aramida, vidrio, carbono o metal. Las fibras pueden incrementar además la resistencia al corte, especialmente cuando se usan fibras de vidrio, metal o carbono, ya que estos materiales tienen una alta dureza y puede ser difícil iniciar un corte a través de ellos. Una fibra ejemplar es una combinación de dos fibras, siendo la primera fibra polipropileno y siendo la segunda fibra poliamida. La proporción es de un 30 % de polipropileno y un 70 % de poliamida, en la que existen dos fibras de PA diferentes. Las propiedades como se explica en la tabla 3:

[0056] Tabla 3

[0058]

[0060] De nuevo, la capa interior del compuesto polimérico formable y resistente al desgarro puede tener la misma construcción o similar y comprende fibras como se detalla en el presente documento.

[0061] Un compuesto polimérico formable y resistente al desgarro ejemplar puede incluir una o más capas que son de un color. Se puede incluir un color en una capa de tela tejida, una capa de cubierta, las fibras, una capa adhesiva y cualquier combinación de las mismas. En un modo de realización ejemplar, la capa de cubierta puede ser translúcida para permitir que sea visible alguna combinación de color, tal como de las fibras y la capa de tela tejida o una capa adhesiva. Cuando estos dos componentes son de diferentes colores y la capa de cubierta es translúcida, se puede producir un aspecto moteado.

[0062] Ejemplo comparativo

[0063] Un compuesto que se ha usado para fabricar artículos formables incluye siete capas tejidas de un tejido de sarga de 0,15 mm de espesor de una cinta de polipropileno unida por capas de películas de polipropileno de 0,02 mm de espesor de temperatura de fusión similar se analizó para determinar las propiedades mecánicas como se muestra en la tabla 4.

[0064] Tabla 4

[0066]

[0067]

[0069] Ejemplo comparativo 2

[0070] Un compuesto que se ha usado para fabricar artículos formados incluye 28 capas de capas de películas orientadas biaxialmente de 40 micrómetros de espesor y dos capas de películas de polipropileno coloreada se analizó para determinar las propiedades mostradas en la tabla 5

[0071] Tabla 5

[0073]

[0075] Ejemplo de referencia 1

[0076] Un compuesto polimérico formable y resistente al desgarro ejemplar incluyó una parte interna con once capas de las capas de películas orientadas biaxialmente como se describe en la tabla 1 , y tanto una parte exterior con una sola capa de tela tejida de hebras de cintas de polipropileno como 30 g/m2 de fibra de poliamida punzonada en la misma. La parte interior tiene una sola capa de tela tejida, pero no incluye las fibras unidas a la misma. La capa de tela tejida se adhirió a la parte interna por una capa adhesiva de polipropileno y una sola capa de película de polipropileno orientada biaxialmente formó las capas de cubierta, de nuevo, unidas por una capa adhesiva de polipropileno. La capa adhesiva era un copolímero de polipropileno que tenía una temp. de fusión ~20 °C menor que las capas tejidas y tenía una temperatura de fusión similar a la capa adhesiva interna de parte interna. Este compuesto polimérico formable y resistente al desgarro tenía las propiedades como se detalla en la tabla 6.

[0077] Tabla 6

[0079]

[0081] La resistencia al desgarro del compuesto polimérico formable y resistente al desgarro del ejemplo de referencia 1 fue mucho mayor, aproximadamente un orden de magnitud mayor que la resistencia al desgarro del material del ejemplo comparativo 2, que tiene 28 capas de capas de películas orientadas biaxialmente de 40 micrómetros de espesor y equivalente a la resistencia al desgarro del ejemplo comparativo 1, que tiene siete capas de tela tejida y no es adecuada para formación en caliente. Además, la rugosidad superficial del ejemplo 1 , 2,7 micrómetros, fue mucho mayor que el ejemplo comparativo 1 , 0,42 micrómetros y el ejemplo comparativo 2, 0,55 micrómetros. La comparación de medición de brillo muestra que las fibras añadidas al material del ejemplo de referencia 1, en las que se midió la superficie exterior es mucho menor que cualquier de ejemplo comparativo 1 o 2. El brillo a 60 grados para el material del ejemplo 1 fue de solo de 11 ,3, mientras que para el ejemplo comparativo 1 fue de 70,3 y para el ejemplo comparativo 2 fue de 65.

[0082] Además, el compuesto del ejemplo de referencia 1 fue más formable que el compuesto del ejemplo comparativo 2, como se demuestra por una temperatura de formación menor de 30 grados Celsius, un tiempo de ciclo térmico un 30 % más corto para una pieza formada por embutición profunda y una propensión menor a arrugas superficiales y tuvo una resistencia al corte que fue aproximadamente la misma que la del ejemplo comparativo que tiene siete capas de tela tejida y más de 10 veces más resistente al desgarro que el ejemplo comparativo que tiene 28 capas de películas poliméricas orientadas biaxialmente. Este fue un resultado sorprendente. Se esperaba que la formabilidad mejorara, pero no se esperaba una resistencia al corte comparable con solo una fracción de las capas de tela tejida. Además, el compuesto polimérico formable y resistente al desgarro del ejemplo de referencia 1 tiene una rugosidad superficial que fue más de seis veces mayor que el ejemplo comparativo y, por lo tanto, sería mucho menos brillante.

[0083] El resumen de la invención se proporciona como una introducción general a algunos de los modos de realización de la invención, y no pretende ser limitante. En el presente documento se proporcionan modos de realización de ejemplo adicionales que incluyen variaciones y configuraciones alternativas de la invención. BREVE DESCRIPCIÓN DE VARIAS VISTAS DE LOS DIBUJOS

[0084] Los dibujos adjuntos se incluyen para proporcionar otra comprensión de la invención y se incorporan en y constituyen una parte de esta memoria descriptiva, ilustran modos de realización de la invención y, conjuntamente con la descripción, sirven para explicar los principios de la invención.

[0085] La figura 1 muestra una vista en sección transversal de un compuesto polimérico formable y resistente al desgarro ejemplar que tiene una parte formable interna entre una capa interior y una parte exterior que es resistente al desgarro.

[0086] La figura 2 muestra una vista superior de una capa tejida ejemplar que tiene un tejido de sarga de hebras. La figura 3 muestra una vista superior de una capa tejida ejemplar que tiene un tejido de satén de hebras. La figura 4 muestra una vista en sección transversal de una parte formable interna ejemplar que tiene una pluralidad de capas de películas poliméricas orientadas acopladas entre sí por una capa adhesiva.

[0087] La figura 5 muestra una vista en sección transversal de una parte exterior ejemplar que tiene una pluralidad de fibras, acopladas a la superficie exterior de la capa de tela tejida.

[0088] La figura 6 muestra una vista en sección transversal de una parte exterior ejemplar que tiene una pluralidad de fibras, acopladas a la superficie exterior de la capa de tela tejida y una capa adhesiva exterior configurada sobre las fibras para producir un acabado mate.

[0089] La figura 7 muestra un compuesto polimérico formable y resistente al desgarro ejemplar formado en un artículo formado, un panel formado de una maleta.

[0090] Los correspondientes caracteres de referencia indican las partes correspondientes a lo largo de las diversas vistas de las figuras. Las figuras representan una ilustración de algunos de los modos de realización de la presente invención y no se deben interpretar como limitantes del alcance de la invención de ninguna manera. Es posible que algunas de las figuras no muestren todas las características y componentes de la invención para facilitar la ilustración, pero se debe entender que, cuando sea posible, las características y componentes de una figura se pueden incluir en las otras figuras. Además, las figuras no están necesariamente a escala, algunas características se pueden exagerar para mostrar detalles de componentes particulares. Por lo tanto, los detalles estructurales y funcionales específicos divulgados en el presente documento no se deben interpretar como limitantes, sino simplemente como una base representativa para enseñar a un experto en la técnica a emplear diversamente la presente invención.

[0091] DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LOS MODOS DE REALIZACIÓN ILUSTRADOS

[0092] Como se usa en el presente documento, los términos "comprende", "que comprende", "incluye", "que incluye", "tiene", "que tiene" o cualquier otra variación de los mismos, pretenden cubrir una inclusión no exclusiva. Por ejemplo, un proceso, procedimiento, artículo o aparato que comprende una lista de elementos no se limita necesariamente a solo esos elementos, sino que puede incluir otros elementos no enumerados expresamente o inherentes a dicho proceso, procedimiento, artículo o aparato. También, el uso de "un" o "una" se emplea para describir elementos y componentes descritos en el presente documento. Esto se hace simplemente por conveniencia y para dar un sentido general del alcance de la invención. Esta descripción se debe leer para incluir uno o al menos uno y el singular también incluye el plural a menos que sea obvio que se quiere decir de otro modo.

[0093] Determinados modos de realización ejemplares de la presente invención se describen en el presente documento y se ilustran en las figuras adjuntas. Los modos de realización descritos solo tienen el propósito de ilustrar la presente invención y no se deben interpretar como limitantes del alcance de la invención. Otros modos de realización de la invención, y determinadas modificaciones, combinaciones y mejoras de los modos de realización descritos, se les ocurrirán a los expertos en la técnica y todos estos modos de realización, combinaciones, modificaciones, mejoras alternativos están dentro del alcance de la presente invención. Como se muestra en la FIG. 1 , un compuesto polimérico formable y resistente al desgarro ejemplar 10 tiene una parte formable interna 50 configurada entre una parte interior 20 y una parte exterior 80. La parte formable interna tiene una pluralidad de capas poliméricas orientadas 52 acopladas entre sí por una capa adhesiva interna 54. Como se describe en el presente documento, las capas poliméricas orientadas se pueden orientar uniaxialmente, en las que se estiran en una dirección o capas poliméricas orientadas biaxialmente, en las que se estiran y tensan en dos direcciones, tales como las direcciones de máquina y transversal a la máquina. La capa adhesiva interna entre las capas de películas poliméricas orientadas puede ser integral a la película polimérica orientada, en la que el adhesivo interno es una capa unida a una de las capas de películas poliméricas orientadas antes de formar la parte formable interna uniendo las capas de películas orientadas junto con dicho adhesivo interno. La parte interior 20 y la parte exterior 80 pueden contener cada una una capa de tela tejida 22, 82, respectivamente. Las capas de tela tejida, 22, 22’ de la parte interior se pueden adherir conjuntamente con una capa adhesiva 30’ y una capa adhesiva 30" puede formar la superficie interior 12 del compuesto polimérico formable y resistente al desgarro 10.

[0094] Asimismo, las capas de tela tejida, 82, 82’ de la parte exterior se pueden adherir conjuntamente con una capa adhesiva 70’ y una capa adhesiva 70" puede formar la superficie exterior 18 del compuesto polimérico formable y resistente al desgarro 10. Una capa adhesiva 70 puede adherir la capa de tela tejida 82 a la parte interna 50 y un adhesivo 30 puede adherir la capa de tela tejida 22 a la parte interna. La parte interior y las partes exteriores pueden ser similares o de la misma construcción para equilibrar las tensiones dentro del compuesto para evitar el rizado.

[0095] En referencia ahora a las FIGS. 2 y 3, una parte interior y/o exterior ejemplar puede comprender una capa de tela tejida 82 que tiene un tejido de sarga, como se muestra en la FIG. 2, o un tejido de satén, como se muestra en la FIG. 3. La tela tejida tiene hebras de urdimbre 86 y hebras de trama 88, de las que cada una puede ser una hebra polimérica orientada 84, 84’, respectivamente. Estos tipos particulares de tejidos tienen mayor resistencia al corte y mayor resistencia a la propagación del desgarro que otros tejidos comunes, tales como tejido liso, tejido otomán, tejido crepé, tejido panamá y variaciones de los mismos.

[0096] Como se muestra en la FIG. 4, una parte formable interna ejemplar tiene una pluralidad de capas poliméricas orientadas 52, 52’, 52", tales como capas de películas delgadas que se unen entre sí por una capa adhesiva interna 54, 54’, 54". Esta capa adhesiva interna puede ser integral con la capa polimérica orientada, ya que se acopla a la capa de película orientada en una o ambas superficies. La capa adhesiva interna puede ser continua o discontinua y preferentemente tiene una temperatura de fusión que es eficazmente menor que la temperatura de fusión de capa polimérica orientada para permitir que las capas se unan entre sí con calor y presión sin fundir las capas poliméricas orientadas, con lo que la resistencia a la tracción incrementada de las capas poliméricas orientadas, debido a la orientación y el estiramiento, no se pierde debido a la exposición a alta temperatura.

[0097] En referencia ahora a las FIGS. 5 y 6, una parte exterior ejemplar 80 tiene una pluralidad de fibras 85, acopladas a la superficie exterior 83 de la capa de tela tejida 82, tal como por punzonado con aguja, unión por hilatura, proceso de tendido en húmedo. Las fibras se pueden extender a través de una parte de la capa de tela tejida y se pueden extender todo a través del espesor de la capa de tela tejida hasta la superficie interna 89 de la capa de tela tejida, como se muestra. Las fibras se extienden sobre una superficie externa de la capa de tela tejida y como se muestra en la FIG. 6, una capa de cubierta exterior 75, tal como una capa adhesiva exterior 70, se configura sobre las fibras 85 y se une a la capa de tela tejida. Cabe destacar que la capa de cubierta exterior tiene una superficie rugosa a medida que se contornea sobre las fibras 85 configuradas entre la capa de cubierta exterior y la capa de tela tejida exterior 82. La capa de cubierta exterior puede comprender un adhesivo que se une a las fibras y/o a la capa de tela tejida. Como se describe en el presente documento, la superficie rugosa de la superficie exterior 18 del compuesto polimérico formable y resistente al desgarro 10 puede producir un acabado mate. Las fibras pueden estar hechas de un material polimérico, preferentemente un material polimérico de temperatura de fusión mayor que la capa de tela tejida o la capa de cubierta exterior y comprender o estar hechas de poliamida, poliimida, vidrio, carbono. Las fibras pueden ser un material polimérico termoestable.

[0098] De nuevo, esta misma construcción se puede configurar en una parte interior, en la que una superficie interior 12, como se muestra en la FIG. 1 , tiene un acabado mate de una capa de cubierta interior que se ajusta sobre las fibras.

[0099] La figura 7 muestra un compuesto polimérico formable y resistente al desgarro ejemplar 10 formado en un artículo formado 90, un panel formado 92 de una maleta.

[0100] La versión de todos los procedimientos de prueba estandarizados, al 17 de junio de 2021 , se enumeran en las tablas 1 a 6.

Claims

1. REIVINDICACIONES

1. Un compuesto polimérico formable y resistente al desgarro que comprende:

a) una parte formable interna que comprende:

i) una pluralidad de capas de películas poliméricas orientadas uniaxialmente; ii) una pluralidad de capas adhesivas internas;

en el que las capas de películas poliméricas orientadas adyacentes de la pluralidad de capas de películas poliméricas orientadas se unen entre sí por una capa adhesiva interna de dicha pluralidad de capas adhesivas internas que tienen una temperatura de fusión que es menor que una temperatura de fusión de las capas de películas poliméricas orientadas; b) una capa interior que comprende:

i) una capa tejida interior que se une a la parte formable interior, comprendiendo dicha capa tejida interior una tela tejida que incluye cintas como hebras poliméricas de material polimérico, en el que las cintas se orientan;

c) una parte exterior que comprende:

i) una capa tejida exterior que se une a la parte formable interna, comprendiendo dicha capa tejida exterior cintas que se tejen para formar dicha capa tejida exterior, en el que las cintas son cintas orientadas; en el que la parte formable interior se configura para retener una conformación tridimensional formada; y

en el que la capa tejida exterior es resistente al desgarro o se configura para evitar la propagación del desgarro;

en el que la pluralidad de capas de películas poliméricas orientadas comprende capas de películas poliméricas orientadas uniaxialmente que tienen un eje orientado;

en el que las capas de películas poliméricas orientadas uniaxialmente se configuran con los ejes orientados configurados en ángulos desviados;

en el que un eje orientado de una primera capa de la pluralidad de capas de películas poliméricas orientadas uniaxialmente se configura sustancialmente ortogonal, de 85 grados a 95 grados de un eje orientado de una segunda capa y adyacente de la pluralidad de capas de películas poliméricas orientadas uniaxialmente;

en el que el compuesto polimérico formable y resistente al desgarro se configura en una conformación tridimensional, que produce o contiene un volumen.

2. El compuesto polimérico formable y resistente al desgarro de la reivindicación 1 , en el que la pluralidad de capas de películas poliméricas orientadas consiste en capas de películas poliméricas orientadas uniaxialmente.

3. El compuesto polimérico formable y resistente al desgarro de la reivindicación 1, en el que la capa adhesiva interna es una capa adhesiva discontinua.

4. El compuesto polimérico formable y resistente al desgarro de la reivindicación 1, en el que la capa adhesiva interna es integral con cada una de la pluralidad de capas de películas poliméricas orientadas.

5. El compuesto polimérico formable y resistente al desgarro de la reivindicación 1 , en el que la capa tejida exterior se une a la parte formable interna por un adhesivo.

6. El compuesto polimérico formable y resistente al desgarro de la reivindicación 1, en el que un adhesivo configurado entre la capa tejida exterior y la parte formable interna tiene una temperatura de fusión menor que la capa tejida exterior y la pluralidad de capas de películas poliméricas orientadas de la parte formable interna.

7. El compuesto polimérico formable y resistente al desgarro de la reivindicación 1 , en el que la parte exterior comprende dos capas tejidas de cintas tejidas, en el que las dos capas de la parte exterior se unen entre sí por una capa adhesiva exterior.

8. El compuesto polimérico formable y resistente al desgarro de la reivindicación 7, la capa interior comprende dos capas de cintas tejidas, en el que las dos capas de cintas tejidas se unen entre sí por una capa adhesiva exterior.

9. El compuesto polimérico formable y resistente al desgarro de la reivindicación 7, en el que las cintas de las dos capas de cintas tejidas de la capa interior son cintas orientadas.