BR0011128B1 - método de remoção de um pára-brisa de veìculo, vidro fixo ou painel de veìculo. - Google Patents

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "MÉTODO DEREMOÇÃO DE UM PÁRA-BRISA DE VEÍCULO, VIDRO FIXO OU PAINELDE VEÍCULO".

A presente invenção refere-se a um adesivo para uso na veda-ção de duas superfícies juntas para uso especialmente na indústria de vidroem geral e em pára-brisa de veículo de segurança e/ou janelas e/ou outrascaracterísticas de veículo que possam necessitar de substituição tal como,sem limitação painéis de carro; a invenção também provê um método de usopara instalação e/ou substituição de pára-brisa de veículo e/ou outros vidrosfixos em veículos, prédios ou similar.Fundamentos da Invenção

Tipicamente, para se instalar um vidro em uma estrutura de ma-deira/plástico/metal, o vidro é primeiro preso na posição contra os fixadorese outros prendedores e então fixado na posição por massa de vidraceiro ououtros materiais de reboco. Massa de vidraceiro convencional é um cimentofeito de giz e óleo de semente de linhaça que endurece com o tempo paraprover uma borda do vidro da janela, desse modo separando os ambientesinterior e exterior e prevenindo a transferência de ar, umidade e/ou calor. Ainstalação está completa uma vez que a massa de vidraceiro estiver seca eisto geralmente leva até 6 horas ou então dependendo do tipo de rebocousado.

Para remover o vidro de uma janela após ele ter sido fixado naposição em uma estrutura requer que a janela seja quebrada de modo que amassa de vidraceiro dura ou rebocos possam ser quebrados em pedaci-nhos/cortados da estrutura. A operação de remoção pode causar dano àestrutura e ao vidro.

Em uso, o vidro da janela é mantido rigidamente em torno dassuas bordas de modo que mesmo movimentos mecânicos vibratórios relati-vamente pequenos tal como com terremotos ou explosões de bombas ouventos fortes podem fazer com que o vidro da janela se quebre.

Na indústria automotiva, carros direto da linha de produção dafábrica tipicamente têm os pára-brisa e outras janelas fixas, incluindo asmontagens leves, fixos na posição ao pôr o vidro contra uma borda da es-trutura e usando adesivos de modo a vitrificar direto o vidro. O tempo de du-ração de um pára-brisa e outras janelas fixas é significantemente menor doque aqueles do próprio veículo parcialmente devido à degradação ou danoou ser deliberadamente quebrado por vândalos/ladrões de carro. Dessemodo, um motorista pode precisar substituir o pára-brisa várias vezes du-rante o tempo de uso do veículo.

Adicionalmente, vidros colados têm que ser substituídos a qual-quer momento quando a janela, especialmente o pára-brisa, foi danificadano desempenho óptico por, por exemplo, impacto de pedras ou outras fratu-ras ou abrasão por limpadores. O dano à superfície da janela pode aumentara dispersão de luz e pode reduzir a visibilidade dos níveis abaixo dos limitesde segurança. Além disso, as regulamentações das regras de veículo (MOT)estipulam que pode não haver nenhuma lasca ou danos visuais aos pára-brisas laminados, embora aperfeiçoamentos recentes tenham sido feitos aospára-brisas à prova de quebra, eles são ainda suscetíveis a sofrer lasca efratura e desse modo precisarão ser substituídos.

O processo de substituição de pára-brisas de veículo é ambostrabalhoso e consome tempo. O instalador de vidro automotivo tem primeiroque remover o pára-brisa com defeito (geralmente de forma intacta), no en-tanto, o pára-brisa está firmemente no lugar e a vedação adesiva está dura.Tipicamente, o instalador usa um dispositivo compreendendo um arame decorte. O arame de corte é usado para cortar/serrar a borda dura ao longo daperiferia do pára-brisa. Ester processo requer força física e pode levar acondições músculo-esqueletal nos instaladores como resultado de dano deesforço repetitivo. Problemas adicionais associados a este método são queos fios de corte podem superaquecer devido à fricção, adicionalmente os fiospodem quebrar.

Outros métodos para soltar o pára-brisa da vedação adesiva in-cluem: uso de facas/cortadores de oscilação mecânica para cortar o materialduro ou, calor direto tal como feixe de laser para amolecer a vedação antesde remover o pára-brisa ou com um fio de corte ou ferramentas de lâminaapropriadas. O problema com um método onde calor é diretamente aplicadoà vedação é que o calor requerido para amolecer o adesivo endurecido podeconcomitantemente e inadvertidamente danificar o trabalho de pintura doveículo e/ou outras superfícies exteriores. Por exemplo, um laser pulsadoque é ajustado para pulsar muito rápido não vai gerar energia necessáriapara chamuscar a vedação adesiva e um laser pulsado que é ajustado paramuito lento não vai queimar a vedação adesiva e liquefazê-la.

Uma vez que o pára-brisa tenha sido deixado livre da borrachade vedação, ele pode ser removido e a borda raspada antes dele ser subs-tituído. É conhecido da técnica anterior usar adesivos à base de uretanopara fixar/vedar o pára-brisa substituído no lugar e aplicar o adesivo a partirde uma pistola de aplicação a bordas periféricas específicas de modo a nãoter efeito sobre a capacidade de visão do pára-brisa. O adesivo tipicamenteleva cerca de 8 horas para curar.

Avanços recentes na indústria proveram a inclusão de agentesde cura/catalisadores rápidos de modo a acelerar o tempo da quebra do veí-culo até a recolha do veículo. Os agentes de cura/catalisadores rápidos po-dem ser providos pré-misturados na composição adesiva ou alternativa-mente podem ser misturados com o adesivo no ponto de saída de uma pis-tola de aplicação. No entanto, o problema ainda permanece, que a remoçãode um pára-brisa defeituoso e sua subseqüente reposição é um processotrabalhoso e que consome tempo que pode resultar em dano ao interior dopainel ou à pintura do veículo.

Um adesivo que pudesse satisfazer os padrões de amassa-mento e colisão seguros do veículo e provesse remoção fácil, eficaz e à pro-va de dano de um pára-brisa defeituoso ou outro vidro fixo de um veículoofereceria aperfeiçoamento imediato à indústria e ao consumidor.

Em um campo técnico completamente diferente é sabido provermicrocápsulas ou microesferas termoexpansíveis para uso na fabricação demateriais porosos ou de materiais de peso leve com redução da densidade(peso), propriedades acústicas e de isolamento térmico como materiais derevestimento ou paredes. As microcápsulas ou microesferas compreendemuma casca de polímero ou casca de algum outro material similar, a cascasendo de certa espessura e propriedades química/física/mecânica. Os mate-riais de encapsulação de casca tal como solventes orgânicos voláteis, gasesexpansíveis ou agentes de ativação, incluem explosivos ou qualquer outromaterial que seja capaz de explodir a casca e expandir em certas condiçõesespecificadas com uma matriz selecionada. As microcápsulas, quandoaquecidas para uma temperatura suficiente, tipicamente na região de cercade 75-180°C, dependendo da substância encapsulada e da composição eespessura da casca, podem produzir um aumento do seu volume em taxa deexpansão alta em alguns casos em um limite de expansão volumétrico deaté 70 a 160 vezes o volume original. A porcentagem e a distribuição dasmicroesferas em uma dada composição, sua taxa de expansão, a faixa deoperação de temperatura, a faixa de transição de amolecimento do materialda casca e a coesão e consistência da matriz são todos parâmetros que sãocapazes de influenciar o volume de expansão de uma camada entre doismateriais.

Foi verificado pela requerente que através da mistura de umadesivo apropriado em um desempenho reológico adequado com uma certaporcentagem na forma de pó de microcápsulas especialmente desenvolvidastendo uma faixa específica de distribuição de tamanho, a composição resul-tante é eficaz ao prover adesão e vedação de vidro. Além disso, de particularvantagem é que as ligações adesivas na composição podem ser enfraqueci-das pela aplicação de calor direto à composição, desse modo permitindoamolecimento suficiente do material adesivo de modo que o pára-brisa/vidrofixo do veículo pode ser facilmente levantado e rapidamente removido. Apressão de levantamento pode ser prevista por um software de computadorque é parte desta invenção e que trata das microesferas de expansão comouma mola atuadora de pressão mecânica no volume do estado adesivo ecomo um atuador de "bombeamento" nas interfaces entre as duas camadas.

Acredita-se que a invenção provê a primeira aplicação/uso deum material de poliéster na indústria de vidro automotivo.

Será compreendido que o adesivo da invenção tem aplicaçãoem outras áreas, especialmente onde as duas superfícies devem ser ligadase onde uma superfície pode precisar subseqüentemente de substituição se-guindo dano ou peças, por exemplo, e sem limitação; portas de box de ba-nheiro e painéis de veículos e outras aplicações de vidro em casa.

Referência aqui a veículo pretende incluir, sem limitação, carro,caminhão, van, navio, barco, avião, bondinho, helicóptero, veículo anfíbio equalquer outra forma de transporte onde haja vidros fixos.Descrição da Invenção

Em seu aspecto mais amplo, a invenção provê uma composiçãocompreendendo uma microcápsula ou microesfera ou microconta de desati-vação de adesão causada por calor, tipicamente, a microcápsula ou micro-esfera ou microconta é tipicamente dispersa em um outro meio tal como umadesivo ou primer ou em uma interface entre as duas camadas.

De acordo com um primeiro aspecto da invenção, é provida umacomposição compreendendo um agente adesivo e disperso nele microcáp-sulas termoexpansíveis.

Referência aqui à microcápsula pretende incluir uma microesferaou microconta.

De preferência, as microcápsulas compreendem, cada uma,uma casca que contém encapsulado pelo menos um gás expansível ouagente volátil expansível ou um material explosivo. De preferência, a casca écomposta de um polímero ou outro material adequado.

De preferência, o agente adesivo é um uretano ou poliuretano oucloreto de polivinila ou um polímero MS.

De preferência, as cápsulas termoexpansíveis são microesferasou fibras ocas na forma de um pó de faixa de dimensões e propriedades es-pecíficas.

O pó pode ser provido com um agente de adesão em uma formapré-misturada em um recipiente ou o pó pode ser introduzido em um oumisturado com um adesivo ou um componente dele em um ponto de saídade um dispositivo de aplicação, isto é, a composição pode ser formada comouma pré-mistura ou na hora, ou um pouco antes, do seu uso. O dispositivode aplicação pode ser seguido por um misturador estático adequadamenteIubrificado no ponto de saída da composição para mistura ótima.

De preferência, a composição compreende ainda um agente decura rápida ou catalisador, onde a composição adesiva é rapidamente cura-da ou fixada. De preferência, a composição compreende um agente de colo-ração de modo que a composição curada seja preta.

Referência à cura aqui pretende significar o endurecimento oufixação da mistura adesiva, o endurecimento ou fixação pode ser ou quimi-camente ou não-quimicamente aumentado.

De preferência, as microcápsulas têm encapsulado mais de ummaterial, idealmente o material é selecionado do grupo consistindo em umagente de expansão, um agente capaz de sublimação, água, um materialexplosivo ou um agente ativador.

De preferência, os agentes ativos são capazes de espumaçãoou reticulação. A presente invenção inclui o uso simultâneo de microcápsu-las encapsulando uma variedade de agentes diferentes, ou separadamenteou em combinação. As microcápsulas adicionais são ativadas pela quebraou permeação da casca do polímero com o que os seus conteúdos são libe-rados de modo a interagir com a mistura adesiva. A sua ativação é um re-sultado de condições aplicadas especificadas e desse modo controlável. Mi-croesferas não quebram/fraturam as suas cascas no estado expandidomantendo a sua integridade, de modo que uma composição ativada com-preende microesferas e microcápsulas expandidas intactas que liberaram osseus conteúdos na composição da matriz.

Será compreendido que o agente de expansão dentro da cáp-sula é capaz de ativar um processo de espumação da composição adesiva eque o agente capaz de sublimação é para permitir que a composição expan-da sob certas condições especificadas. Ambos processos acontecerão apósa quebra/fratura da casca da microcápsula e desse modo contribuem parafacilitar levantar e facilidade de remoção do vidro fixo. A inclusão de águanas microcápsulas é para permitir que a composição adesiva enfraqueça emcertas condições e a presença de um agente ativador é para reticular ou po-Iimerizar a composição adesiva, desse modo a reticulação acontece e acomposição adesiva enfraquece.

De preferência, o diâmetro da microesfera está na faixa de 10 a120 μm.

De preferência, a espessura da casca da microesfera está nafaixa de 3 a 7 μm.

De preferência, as composições compreendem microcápsulasna faixa de 1-30% em volume, e com mais preferência na faixa de 2-10% emvolume.

De preferência, a composição é ativada por calor onde a faixa deativação por calor é de 80-170°C e idealmente 120-150°C.

De preferência, a composição é composta de uma mistura demicrocápsulas de diâmetro ou espessura de casca diferente ou de tempera-turas de ativação por calor diferentes ou coeficientes de expansão adequa-dos diferentes.

A temperatura de um pára-brisa de veículo pode atingir mais de100°C em condições de encharcamento naturais. Desse modo, a ativaçãopor calor das microcápsulas na composição da invenção precisa ser em ex-cesso de quaisquer temperaturas naturais que possam ocorrer embora es-tando abaixo daquelas que poderiam danificar a condição de um painel oupintura de um veículo. É previsto que a composição da invenção terá aplica-ção em muitos campos e muitos climas diferentes uma vez que a composi-ção pode ser provida com faixas de ativação por calor selecionadas depen-dendo do seu uso pretendido e/ou país de uso de ambos tipos de microcáp-sulas: as microesferas e as microcápsulas de expansão com cascas quebrá-veis. Por exemplo, no caso da composição ser usada para fixar e vedar umaporta de box de banheiro é pretendido que a faixa de ativação por calor damicrocápsula da composição adesiva esteja na região de 80-100° C, en-quanto que para a maioria dos vidros automotivos a faixa de ativação porcalor da microcápsula estaria na região de 120-150° C. Opcionalmente, emqualquer composição um usuário pode requerer microcápsulas capazes deliberação de um agente de cura e/ou um agente ativador capaz de reticula-ção.

A ativação por calor das microcápsulas faz com que as con-tas/fibras sofram termoexpansão, desse modo criando pressão ao longo daborda do vidro. Isto na realidade reduz a viscosidade e o cisalhamento ouestresse de desgaste do material adesivo. Em adição, a ativação por calorou expansão das microcápsulas reduz o estresse coesivo e/ou ligação ade-siva interfacial da película adesiva entre duas superfícies ligadas, tipica-mente a estrutura e as camadas vítreas. A redução de qualquer estressecoesivo e adesão interfacial, ou ambos juntos, contribui para reduzir o es-tresse de falha de modo a facilitar a remoção do vidro colado da estruturauma vez que as microcápsulas expandiram na faixa de temperatura especí-fica e faixa de tempo, tipicamente não mais do que 5 minutos. A composiçãoda presente invenção desse modo permite a remoção de vidro colado pormeio de uma redução na ligação química e/ou física da adesão na interfaceentre o adesivo e as duas superfícies ligadas (superfícies do vidro e da es-trutura). Em outras palavras, a falha de adesão pode apenas acontecer nainterface das duas superfícies ligadas devido ao efeito das microcápsulasexpandidas. Em uso, e uma vez que as microcápsulas foram ativadas, a re-dução nas forças coesas do material adesivo e da ligação na interface eníreo material e as camadas em adição à expansão do próprio material adesivo,resulta na perda de toda adesão do vidro à estrutura de modo que o pára-brisa ou vidro pode ser facilmente levantado e removido dela.

De acordo com um aspecto adicional da invenção, é provido usode uma composição compreendendo um agente adesivo e disperso nelemicrocápsulas termoexpansíveis como um adesivo de vidro.

De preferência, a composição inclui ainda qualquer uma ou maisdas características aqui anteriormente descritas.

De acordo com um aspecto adicional da invenção é provida umacomposição compreendendo um primer e disperso nele microcápsulas ter-moexpansíveis. De preferência, a composição inclui ainda qualquer uma oumais das características aqui anteriormente descritas.

De acordo com um aspecto adicional da invenção, é provido ouso de uma composição compreendendo um primer e disperso nele micro-cápsulas termoexpansíveis como um adesivo de vidro.

De preferência, a composição inclui ainda qualquer uma ou maisdas características aqui anteriormente descritas.

Será compreendido que a invenção também inclui o uso de mi-crocápsulas quando aplicadas diretamente a uma face de vidro e/ou corpode um veículo.

De acordo com ainda um aspecto adicional da invenção, é pro-vido um método de instalação e/ou substituição de um pára-brisa de veículoou vidro fixo compreendendo as etapas de:

(i) pôr um pára-brisa contra uma borda de abertura de janelade um veículo;

(ii) aplicar a composição do primeiro aspecto da invenção emtorno de uma região periférica do pára-brisa;

(iii) dar tempo suficiente para o adesivo curar;

(iv) aplicar uma fonte de calor ao adesivo curado onde o caloraplicado seja suficiente para causar a termoexpansão dasmicrocápsulas e desse modo enfraquecer a coesão adesi-va e as ligações da interface da composição; e

(v) remoção do pára-brisa do corpo principal do veículo.Será compreendido que em um aspecto, o método de instalaçãoenvolve as etapas i-iii enquanto em um outro aspecto o método de substitui-ção envolve as etapas iv-v.

Usando o método da invenção conforme anteriormente aquidescrito, um pára-brisa de veículo ou vidro fixo pode ser removido e/ousubstituído mais rapidamente e vantajosamente com menos dano à estruturae/ou trabalho de pintura do que pelos métodos da técnica anterior, dessemodo o método é mais eficaz para ambos instalador e cliente.

Claims (11)

1. Método de remoção de um pára-brisa de veículo, vidro fixo oupainel de veículo, caracterizado pelo fato de que compreende as seguintesetapas:(i) aplicar uma fonte de calor a um adesivo curado compreendendomicrocápsulas termoexpansíveis, em que o calor aplicado é suficiente paracausar a termoexpansão das microcápsulas e então enfraquecer a coesãoadesiva e as ligações da interface da composição; e(ii) remover o pára-brisa, vidro fixo ou painel de veículo do corpoprincipal do veículo.

2. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelofato de que as microcápsulas são ativadas por calor em uma faixa de ativa-ção por calor de 80 a 170°C.

3. Método, de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizadopelo fato de que as microcápsulas são ativadas por calor em uma faixa deativação por calor de 120 a 150°C.

4. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a-3, caracterizado pelo fato de que o adesivo é uretano, poliuretano, cloreto depolivinila ou polímero MS.

5. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a-4, caracterizado pelo fato de que as microcápsulas, cada uma compreen-dendo uma casca, encapsulam pelo menos um gás expansível, agente deexpansão volátil ou um material explosivo, de modo que quando o calor foraplicado elas se expandam e liberem seu conteúdo no adesivo.

6. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a-5, caracterizado pelo fato de que as microcápsulas encapsulam mais de ummaterial selecionado a partir do grupo compreendendo um agente de expan-são, um agente capaz de sublimar, água, um material explosivo ou um agen-te ativador.

7. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a-6, caracterizado pelo fato de que o diâmetro de microesfera está na faixa de-10 a 120 pm.

8. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a-7, caracterizado pelo fato de que a espessura da casca da microesfera estána faixa de 3 a 7 pm.

9. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a-8, caracterizado pelo fato de que as microcápsulas estão presentes na faixade 1 a 30% em volume.

10. Método, de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelofato de que as microcápsulas estão presentes na faixa de 2 a 10% em volu-me.

11. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a-10, caracterizado pelo fato de que o adesivo compreende uma mistura demicrocápsulas de diâmetro ou espessura de casca diferentes, de temperatu-ras de ativação por calor diferentes ou de coeficientes de expansão diferen-tes.