BRPI0905223A2 - composição adesiva para calçados, processo de colagem e composição pré-ativadora de colagem de partes de calçados e processo de pré-ativação de colagem de partes de calçados - Google Patents
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Abstract
COMPOSIçãO ADESIVA PARA CALçADOS, PROCESSO DE COLAGEM E COMPOSIçãO PRé-ATIVADORA DE COLAGEM DE PARTES DE CALçADOS E PROCESSO DE PRé-ATIVAçãO DE COLAGEM DE PARTES DE CALçADOS A presente invenção refere-se a uma composição adesiva para calçados a base de solventes naturais e a utilização em processos de colagem de calçados.
Description
Relatório Descritivo de Patente de Invenção
Composição Adesiva para Calçados, Processo de Colagem εComposição Pré-Ativadora de Colagem de Partes de Calçados εProcesso de Pré-Ativação de Colagem de Partes de Calçados
Campo da Invenção
A presente invenção refere-se a uma composição adesiva para calçadosa base de solventes naturais, a utilização em processo de colagem ecomposição de pré-ativação de calçados. A presente invenção se situa nocampo da engenharia e química, mais especificamente, no campo de adesivos.
Antecedentes da Invenção
Os adesivos de vulcanização são materiais largamente empregadospara consolidar união entre partes que podem ser constituídas por borrachasvulcanizadas, borrachas vulcanizadas com outras não vulcanizadas, além deborrachas vulcanizadas ou não com outros materiais.
Tradicionalmente, esses adesivos contêm elastômeros tais comoborrachas naturais, estireno-butadieno, policloropreno ou polímerossemelhantes e aditivos para promoverem vulcanização, espessantes, cargas,entre outros, que são misturados em fases sólidas e, posteriormente,dissolvidos em solventes.
Os solventes usualmente empregados são misturas de compreendemhidrocarbonetos aromáticos e alifáticos, considerados de altà toxicidade,portanto sua substituição por outros solventes, que causem menores impactosambientais e à saúde humana tem sido grande motivo de pesquisa.
A substituição dos solventes aromáticos e alifáticos, por solventesnaturais formadas por terpenos cítricos e/ou outros terpenos naturais, tais comod-limoneno, terpinolenos, mirceno e linalol, tem sido uma alternativa para aprodução de adesivos de baixa toxicidade. Além disso, estes solventes são defonte renovável e obtidos como co-produtos de processos de extração de sucospara consumo humano.
No âmbito patentário, alguns documentos descrevem composiçãoadesiva a base de solventes naturais e a utilização em métodos de adesivagempara calçados.
O documento US 2003/0065080 descreve resinas de revestimento,adesivos e composições de cola compreendendo copolímeros de estireno e umterpeno como solvente, e serem utilizados para fabricação de brinquedos. Apresente invenção difere desse documento por não compreender copolímerosde estireno e não ser utilizada para fabricação de brinquedos, e sim decalçados.
O documento US 4,207,217 descreve um adesivo, de fusão a quentecompreendendo uma resina de poliamida, utilizado para a fabricação decalçados. A presente invenção difere desse documento por não compreenderresina de poliamida, mas, sim, solventes naturais.
O documento US 2007/0049704 descreve uma composição de altaeficiência adesiva para calçados compreendendo éster aromático. A presenteinvenção difere desse documento por não compreender éster aromático, mas,sim, solventes naturais.
O documento US 3,362,036 descreve um adesivo de fusão a quentecompreendendo essencialmente poliuretano utilizado para a fabricação decalçados. A presente invenção difere desse documento por não compreenderpoliuretano, mas, sim, solventes naturais.
Do que se depreende da literatura pesquisada, não foram encontradosdocumentos antecipando ou sugerindo os ensinamentos da presente invenção,de forma que a solução aqui proposta possui novidade e atividade inventivafrente ao estado da técnica.
Sumário da Invenção
Em um aspecto, a presente invenção descreve uma composição adesivaà base de solventes naturais para fabricação de calçados.É, portanto, um objeto da presente invenção uma composição adesivapara calçados, compreendendo:
a) componentes adesivos selecionados dentre elastômeros,agente taquificante, sal de metal de ácidos graxos superiores,agente de vulcanização, acelerador de vulcanização, aceleradorde vulcanização livre de precussores de nitrosaminas tóxicas asaúde humana antioxidantes, plastificantes, agente de controle deviscosidade antiozonantes e combinações dos mesmos;
b) solventes naturais escolhidos dentre terpenos; e
c) co-solventes;onde a quantidade de co-solvente é de 5% a 45% da quantidade dosolvente natural.
É, portanto um objeto adicional da presente invenção um processo decolagem de calçados compreendendo as etapas de:
a) aplicação de uma composição adesiva compreendendo:
i) componentes adesivos selecionados dentre elastômeros,agente taquificante, sal de metal de ácidos graxossuperiores, agente de vulcanização, acelerador devulcanização, acelerador de vulcanização livre deprecussores de nitrosaminas tóxicas a saúde humana,antioxidantes, plastificantes, agente de controle deviscosidade, antiozonantes e combinações dos mesmos;
ii) solventes naturais escolhidos dentre terpenos; e
iii) co-solventes;onde a quantidade de co-solvente é de 5% a 45% da quantidade dosolvente natural.; em pelo menos um dos substratos a serem unidos; e
b) junção dos substratos a serem unidos;
É ainda objeto adicional da presente invenção, composição pré-ativadora compreendendo:
a) solventes do grupo dos terpenos; e
b) solventes do grupos dos alcoóis.Estes e outros objetos da invenção serão imediatamente valorizadospelos versados na arte e pelas empresas com interesses no segmento, e serãodescritos em detalhes suficientes para sua reprodução na descrição a seguir.
Descrição Detalhada da Invenção
Os exemplos aqui mostrados têm o intuito somente de exemplificar umadas inúmeras maneiras de se realizar a invenção, contudo sem limitar, oescopo da mesma.
Pré-Ativador
A composição de pré-ativador para colagem de partes decalçados dapresente invenção compreende componentes solventes selecionados do grupodos terpenos, entre eles Iimoneno e terpinoleno e solvente do grupo dosalcoóis.
Processo de Pré-Ativação
A pré-ativação a que se refere o presente invento descreve processo depreparação do elastômero antes de receber o adesivo para posterior união daspartes. Preferencialmente, o solvente terpênico base é o Limoneno (d- e I-). Opré-ativador reage com a borracha ativando a camada superficial fazendo comque as ligações entre a superfície da borracha, a mistura adesiva e a outrasuperfície a ser unida (que pode ser de borracha, lona de tecido, etc.) sejammais fortes, tornando a união entre as partes mais coesas e estáveis.
O processo de pré-ativação compreende a etapa de espalhamento doproduto em pelo menos um substrato.
Composição adesiva para calçados
A composição adesiva para calçados da presente invenção compreende:
a) componentes adesivos selecionados dentre elastômeros,agente taquificante, sal de metal de ácidos graxos superiores,agente de vulcanização, acelerador de vulcanização, aceleradorde vulcanização livre de precussores de nitrosaminas tóxicas àsaúde humana, antioxidantes, plastificantes, agente de controlede viscosidade, antiozonantes e combinações dos mesmos;b) solventes naturais escolhidos dentre terpenos; e
c) co-solventes;
onde a quantidade de co-solvente é de 5% a 45% da quantidade dosolvente natural.
Componentes adesivos
Os componentes adesivos da presente invenção compreendemquaisquer componentes que proporcionem caráter adesivo a composição,sendo selecionados do grupo contendo: elastômeros, agente taquificante,agente de alisamento, agente de vulcanização, acelerador de vulcanização, antioxidantes, plastificantes, agente de controle de viscosidade eantiozonantes. Em uma realização preferencial utilizou-se borracha Natural tipoRSS-1 na faixa de 100 Phr, breu na faixa de 15-60 Phr, estearato de Zinco(ZnSt) na faixa de 1 - 10 Phr como sal de metal de ácidos graxos superiores,enxofre na faixa de 0,5 - 5 Phr como agente de vulcanização, dissulfeto de tetrametiltiuram (TMTD) na faixa de 0,5 - 5 Phr como acelerador devulcanização, polissulfetos orgânicos na faixa de 0,5 - 5 Phr como aceleradorde vulcanização livre de nitrosaminas.Solventes Naturais
Os solventes naturais da presente invenção compreendem preferencialmente solventes que são majoritariamente formados por terpenoscítricos e/ou outros terpenos naturais, mais especificamente d-limoneno,terpinolenos, mirceno e Iinalol I-Iimoneno e sua mistura racêmica.Co-solvente
Os co-solventes adequados para uso na presente invenção são qualquer solvente apoiar compatível com solventes terpênicos. Esses solventescompreendem, mais especificamente, compostos como éter dimetílico e tem afuncionalidade de regular a homogeneidade e o open time. Os co-solventessão preferencialmente utilizados em um percentual aproximado de 5 a 45% emrelação ao solvente natural.
Processo de colagem de calçadosA aplicação de composição adesiva da presente invenção compreendeem aplicar o adesivo entre os substratos que deseja se unir. O uso dacomposição da presente invenção se dá por um processo que compreende asetapas de:
a) aplicação de uma composição adesiva compreendendo:
i) componentes adesivos selecionados dentre elastômeros,agente taquificante, sal de metal de ácidos graxossuperiores, agente de vulcanização, acelerador devulcanização, acelerador de vulcanização livre deprecussores de nitrosaminas tóxicas à saúde humana,antioxidantes, plastificantes, agente de controle deviscosidade, antiozonantes e combinações dos mesmos;
ii) solventes naturais escolhidos dentre terpenos; e
iii) co-solventes;onde a quantidade de co-solvente é de 5% a 45% da quantidade dosolvente natural; em pelo menos um dos substratos a serem colados; e
b) junção dos substratos a serem colados;Em uma realização preferencial a aplicação do adesivo é feita através doprocesso de espalhamento.
Em uma realização preferencial para o processo de colagem do tênis ajunção é feita utilizando-se dois substratos: borracha pré-curada e lona detecido, sendo que se pode utilizar também a borracha já curada totalmente,utilizando o adesivo para fazer a união entre as partes, mantendo a borrachaunida à lona de tecido ao mesmo tempo em que o adesivo vulcaniza-se.
Exemplo 1. Realização Preferencial
Várias formulações foram testadas, variando-se a composição eproporções entre borracha naturais, sintéticas e aditivos, assim como acomposição e proporções entre solventes.
Dentre elas, podemos exemplificar uma composição adesiva, conformea tabelai:Tabela 1. Componentes das formulações e as faixas de composição doadesivo.
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A mistura destes componentes é feita utilizando um misturador aberto derolos, sendo esta massa formada dispersada no solvente utilizando um reatorde mistura auxiliado por um agitador mecânico. Após a dispersão, o adesivoestá pronto para o uso. O adesivo testado em uma máquina do tipo autoclave àar quente, variando tempo, temperatura e pressão. A adesão realizada foi decorpos de prova do tipo borracha-borracha em um tempo de 90 min., 140° C detemperatura e 5 bar de pressão. Os corpos de prova após a adesão foramenviados ao laboratório de ensaios do SENAI calçados, para realizar um testede força. Para este ensaio, foram feitas 3 formulações dentro da faixa devariação dos componentes conforme tabela acima mais um corpo de provacom o adesivo de uso convencional denominado CONTROLE.
Foi desenvolvido no Laboratório de Química Industrial, um equipamentodo tipo autoclave, em escala de laboratório para testes de bancada. Oequipamento é dotado de um pistão hidráulico regulável, de acordo com aentrada de ar, para compressão da amostra. O aquecimento é feito através deresistências elétricas que estão disponibilizadas pelo interior da câmara. Umtermopar registra a temperatura que é controlada através de um controladordigital, não deixando ultrapassar a temperatura programada. A pressurizaçãoda câmara é feita por ar comprimido e controlada manualmente pormanômetro. A pressão máxima da câmara é de aproximadamente 10atmosferas e a temperatura em torno de 200°C. A carcaça é feita em açoinoxidável e seu peso é de aproximadamente 50 Kg.
Exemplo 2.
Várias formulações foram testadas, variando-se a composição eproporções entre os solventes citados.
Dentre elas, podemos exemplificar uma composição pré-ativadora,conforme a tabela2:
Tabela 2. Componentes das formulações e as faixas de composição do pré-ativador.
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A composição foi realizada com mistura homogênea dos componentes.
Os versados na arte valorizarão os conhecimentos aqui apresentados epoderão reproduzir a invenção nas modalidades apresentadas e em outrosvariantes, abrangidos no escopo das reivindicações anexas.
Claims (46)
1. Composição adesiva para calçados caracterizada por compreender:a) componentes adesivos selecionados dentre elastômero, agentetaquificante, sal de metal de ácidos graxos superiores, agente devulcanização, acelerador de vulcanização, acelerador devulcanização livre de precussores de nitrosaminas tóxicas à saúdehumana, antioxidantes, plastificantes, agente de controle deviscosidade, antiozonantes e combinações dos mesmos;b) solventes naturais escolhidos dentre terpenos; ec) co-solventes;onde a quantidade de co-solvente é de 5% a 45% da quantidade dosolvente natural.
2. Composição adesiva, de acordo com a reivindicação 1, caracterizadapelo elastômero compreender borracha natural tipo RSS-1.
3. Composição adesiva, de acordo com a reivindicação 1, caracterizadapelo agente taquificante compreender breu na faixa de 15 - 60 Phr.
4. Composição adesiva, de acordo com a reivindicação 1, caracterizadapelo sal de metal de ácido graxo compreender estearato de Zinco(ZnSt).
5. Composição adesiva, de acordo com a reivindicação 1, caracterizadapor compreender a utilização do sal de metal de ácido graxo na faixade 1 - 10 Phr.
6. Composição adesiva, de acordo com a reivindicação 1, caracterizadapelo agente de vulcanização compreender enxofre.
7. Composição adesiva, de acordo com a reivindicação 1, caracterizadapor compreender a utilização do agente de vulcanização na faixa de-0,5-5 Phr.
8. Composição adesiva, de acordo com a reivindicação 1, caracterizadapelo acelerador de vulcanização livre de precursores denitrosaminas tóxicas à saúde humana compreender polissulfetoorgânico.
9. Composição adesiva, de acordo com a reivindicação 1, caracterizadapor compreender a utilização do acelerador de vulcanização livre deprecussores de nitrosaminas tóxicas à saúde humana na faixa de 0,5- 5 Phr.
10. Composição adesiva, de acordo com a reivindicação 9, caracterizadapelo acelerador de vulcanização compreender dissulfeto detetrametiltiuram (TMTD).
11. Composição adesiva, de acordo com a reivindicação 9, caracterizadapor compreender a utilização do acelerador de vulcanização na faixade 0,5-5 Phr.
12. Composição adesiva, de acordo com a reivindicação 1, caracterizadapelos solventes naturais compreenderem terpenos cítricos e/ououtros terpenos naturais.
13. Composição adesiva, de acordo com a reivindicação 12,caracterizada pelos solventes naturais compreenderem d-limoneno,terpinolenos, mirceno, linalol, I-Iimoneno e mistura racêmica.
14. Composição adesiva, de acordo com a reivindicação 1, caracterizadapelo co-solvente compreender compostos para regular ahomogeneidade e o open time.
15. Composição adesiva, de acordo com a reivindicação 14,caracterizada pelo co-solvente compreender éter dimetílico.
16. Composição adesiva, de acordo com a reivindicação 1, caracterizadapela quantidade de co-solvente compreender o percentual de 5 à-45% da quantidade do solvente natural.
17. Processo de colagem de calçados caracterizado por compreender asetapas de:a) aplicação de uma composição adesiva compreendendo:i) componentes adesivos selecionados dentre elastômeros,agente taquificante, sal de metal de ácidos graxossuperiores, agente de vulcanização, acelerador devulcanização, acelerador de vulcanização livre deprecursores de nitrosaminas tóxicas à saúde humana,antioxidantes, plastificantes, agente de controle deviscosidade, antiozonantes e combinações dos mesmos;ii) solventes naturais escolhidos dentre terpenos; eiii) co-solventes;onde a quantidade de co-solvente é de 5% a 45% da quantidadedo solvente natural; em pelo menos um dos substratos a seremunidos;b) junção dos substratos a serem unidos;
18. Processo, de acordo com a reivindicação 17, caracterizado pelaaplicação do adesivo compreender processo de espalhamento.
19. Processo, de acordo com a reivindicação 17, caracterizado pelajunção ser feita com pelo menos dois substratos.
20. Processo, de acordo com a reivindicação 17, caracterizado por umdos substratos compreender substratos diferentes ou iguais.
21. Processo, de acordo com a reivindicação 17, caracterizado por umdos substratos compreender borracha vulcanizada.
22. Processo, de acordo com a reivindicação 17, caracterizado peloadesivo ser utilizado para fazer a união entre as partes.
23. Processo, de acordo com a reivindicação 17, caracterizado pelamistura de componentes ser feita preferencialmente com a utilizaçãode um misturador aberto de rolos.
24. Processo, de acordo com a reivindicação 17, caracterizado pelamassa formada ser dispersada no solvente utilizandopreferencialmente um reator de mistura auxiliado preferencialmentepor um agitador mecânico.
25. Processo, de acordo com a reivindicação 17, caracterizado peloelastômero compreender borracha Natural tipo RSS-1.
26. Processo, de acordo com a reivindicação 17, caracterizado peloagente taquificante compreender breu na faixa de 15 - 60 Phr.
27. Processo, de acordo com a reivindicação 17, caracterizado pelo salde metal de ácido graxo compreender estearato de Zinco (ZnSt).
28. Processo, de acordo com a reivindicação 17, caracterizado por compreender a utilização do sal de metal de ácido graxo na faixa de1 -10 Phr.
29. Processo, de acordo com a reivindicação 17, caracterizado peloagente de vulcanização compreender enxofre.
30. Processo, de acordo com a reivindicação 17, caracterizado pelo agente de vulcanização compreender o uso na faixa de 0,5 - 5 Phr.
31. Processo, de acordo com a reivindicação 17, caracterizado peloacelerador de vulcanização livre de precursores de nitrosaminastóxicas à saúde humana compreender polissulfeto orgânico.
32. Processo, de acordo com a reivindicação 17, caracterizado por compreender a utilização do acelerador de vulcanização livre deprecursores de nitrosaminas tóxicas à saúde humana na faixa de 0,5- 5 Phr.
33. Processo, de acordo com a reivindicação 17, caracterizado peloacelerador de vulcanização compreender dissulfeto de tetrametiltiuram (TMTD).
34. Processo, de acordo com a reivindicação 17, caracterizado peloacelerador de vulcanização compreender o uso na faixa de 0,5 - 5Phr.
35. Processo, de acordo com a reivindicação 17, caracterizado pelos solventes naturais compreenderem terpenos cítricos e/ou outrosterpenos naturais.
36. Processo, de acordo com a reivindicação 17, caracterizado pelossolventes naturais compreenderem d-limoneno, terpinolenos,mirceno, linalol, I-limoneno e mistura racêmica.
37. Processo, de acordo com a reivindicação 17, caracterizado pelo co-solvente compreender compostos para regular a homogeneidade e oopen time.
38. Processo, de acordo com a reivindicação 38, caracterizado pelo co-solvente compreender éter dimetílico.
39. Processo, de acordo com a reivindicação 17, caracterizado pelaquantidade de co-solvente compreender o percentual de 5 - 45% daquantidade do solvente natural.
40. Composição pré-ativadora para calçados, caracterizada porcompreender:a) solventes do grupo dos terpenos;b) solventes do grupo dos alcoóis;
41. Composição pré-ativadora para colagem de partes de calçados, deacordo com a reivindicação 41, caracterizada pelos terpenoscompreenderem Iimoneno e terpinoleno;
42. Composição pré-ativadora para colagem de partes de calçados, deacordo com reivindicação 41, caracterizada pelo limonenocompreender sua composição na faixa de 55-99%;
43. Composição pré-ativadora para colagem de partes de calçados, deacordo com reivindicação 41, caracterizada pelo terpinolenocompreender sua composição na faixa de 5-25%;
44. Composição pré-ativadora para colagem de partes de calçados, deacordo com reivindicação 41, caracterizada pelo álcool absolutocompreender sua composição na faixa de 20-40%;
45. Processo de pré-ativação para colagem de partes de calçados,caracterizada por compreender etapa anterior à colagem dosubstrato;
46. Processo de pré-ativação para colagem de partes de calçadoscaracterizada pela aplicação da composição compreender processode espalhamento do produto em pelo menos um substrato.
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