BR112016026541B1

BR112016026541B1 - Processo de preparação de dispersão de homopolímero de cloreto de vinila com alto teor de hidroxila livre como adesivo

Info

Publication number: BR112016026541B1
Application number: BR112016026541-6A
Authority: BR
Inventors: Carlos Julio Silva Garcia; Leon Dario Silva Garcia
Original assignee: Magink Comércio De Imagem Gráfica Ltda. - Me
Priority date: 2014-05-13
Filing date: 2014-05-13
Publication date: 2022-01-25
Also published as: US10087346B2; CN106715630A; WO2015173608A1; EP3143094A1; US20170096587A1; BR112016026541A2; EP3143094A4

Abstract

processo de preparação de dispersão de homopolímero de cloreto de viníla com alto teor de hidroxila livre como adesivo a presente patente de invenção trata de processo de preparação de dispersão de homopolímero de cloreto de viníla com alto teor de hidroxila livre como adesivo onde é utilizado um homopolímero de cloreto vinila de alto peso molecular que reage com um plastificante vegetal a base de um triester glicólico poliarílico, biodegradável e atóxico de maneira a atingir um determinado teor de hidroxila livre controlado através do equilíbrio de um tensoativo vegetal etoxilado, proporcionando, assim, extrema adesão sobre diferentes substratos poliméricos, ou não, em função das elevadas forças intermoleculares 'van der waals' que dimensionam a ação na superfície.

Description

CAMPO DE APLICAÇÃO

[1] Trata a presente patente de invenção de processo de preparação de dispersão de homopolímero de cloreto de vinila com alto teor de hidroxila livre como adesivo onde é utilizado um homopolímero de cloreto de vinila de alto peso molecular que reage com um plastificante vegetal a base de um triéster glicólico poliarílico, biodegradável e atóxico, de maneira a atingir um determinado teor de hidroxila livre controlado através do equilíbrio de um tensoativo vegetal etoxilado, proporcionando, assim, extrema adesão sobre diferentes substratos poliméricos, ou não, em função das elevadas forças intermoleculares ‘Van Der Waals’ que dimensionam a ação na superfície.

FUNDAMENTOS DA TÉCNICA

[2] É sabido que plastisol consiste numa suspensão de partículas de policloreto de vinila - PVC - em um plastificante, solução esta que flui como um líquido e pode ser vertido para um molde aquecido; quando aquecido a cerca de 177 graus Celsius, o plástico e o plastificante se dissolvem mutuamente um no outro. Ao resfriar o molde até 60 graus Celsius, o resultado é um produto flexível, plastificado permanentemente.

[3] Mencionado plastisol, também, é normalmente usado como uma tinta têxtil para tela de impressão e, como um revestimento, particularmente em aplicações no exterior, tais como, telhados, móveis e dip-coating.

[4] Para serigrafia o plastisol, é comumente utilizado nas tintas para a impressão de desenhos para roupas, e são particularmente úteis para a impressão de gráficos opacos em tecidos escuros.

[5] Ditas tintas plastisóis devem ser curadas por meio de aquecimento numa temperatura de cerca de 180 graus Celsius para a cura completa.

[6] Já os adesivos de contato, também, conhecidos com sensíveis à pressão se baseiam na acidificação do meio para desta forma ter excesso de hidroxila livre e sob ação de calor transformar esta adesão de forma permanente.

[7] Ditos adesivos permanentes são específicos a substratos e não retomam a força de adesão sob ação de pressão.

ANÁLISE DO ESTADO DA TÉCNICA

[8] Em pesquisa realizada em banco de dados especializados foram encontrados documentos referentes a processos de preparação de adesivo, tais como, os documentos de n° US 20080293854 e US 4525234 que apresentam sistema de adesivos a base de (Poli) Metacrilatos para atender a expectativa da ação da cadeia acrílica sobre o homopolímero, de maneira a permitir uma ação de contato sobre o substrato. Assim os estabilizantes presentes no plastisol equilibram a ação das forças intermoleculares controlando sua atração ao substrato plastisol, além da necessária presença dos promotores de adesão, o que, além das questões ambientais, atua em específicos substratos.

[9] O documento de n° PI 0705826-8 refere-se a processo de obtenção de uma dispersão de resina de PVC/plastisol com agente expansor; dispersão de resina de PVC/plastisol com agente expansor; artefato sólido compreendendo plástico PVC expandido uso de bicarbonato de sódio e/ou bicarbonato de amônio na preparação de uma dispersão de resina de PVC/plastisol. Uma solução viável pratica e inventiva para a utilização de agentes químicos expansores em plastisóis e, em especial, para o problema da utilização do agente expansor com características toxicas ou potencialmente toxicas. A utilização do agente expansor proposto não apresenta efeito tóxico podendo ser utilizado até em vedantes alimentícios ou mesmo em contato com alimentos. O processo de obtenção de uma dispersão de resina de PVC/plastisol é a partir de uma mistura contendo, como agente expansor, o bicarbonato de sódio e/ou bicarbonato de amônio com uma granulometria especifica que garante suficiente praticidade de utilização em processos como rotomoldagem, imersão, deposição, espalmagem e spray além de assegurar o efeito final desejado através do perfeito controle da uniformidade da expansão no produto final.

[10] O documento de n° US2011111238 refere-se à plastisóis que, mesmo sem a adição de promotores de adesão, exibem elevada adesão ao metal e substratos revestidos de deposição-catodicamente. Dito processo gera um sistema de múltipla adesão através do controle das forças de atração pela ação de isocianatos, o que obriga a ação de grupos para a ação da uretana como agente de atração ao substrato, bem como, sua compatibilidade na formação do plastisol. A ação não é ambiental, bem como, o odor é acentuado pela ação dos isocianatos.

[11] O documento de n° US4613639 prevê que plastisóis e organossóis sejam baseados numa mistura de uma resina sintética finamente dividida com um plastificante e podem ou não conter pigmentos adicionais, agentes de enchimento, solventes orgânicos voláteis e outros auxiliares; são preparados por um processo em que um coloide inerte ou reativo de proteção ou emulsificante, ou uma mistura destes, é adicionado a uma dispersão de uma resina sintética finamente dividido num agente plastificante, a dispersão, como tal, não ter um prazo de validade longo à temperatura ambiente.

[12] O documento de n° US5714030 prevê uma composição adesiva de tipo plastisol usado para ligar um papel arquivador e tampas de extremidade de um elemento de um filtro de combustível para a filtração de uma mistura de combustível de gasolina e metanol. A composição adesiva compreende um polímero (polímero e/ou copolímero de cloreto de vinilo) em uma quantidade de 100 partes, em peso, um agente de enchimento numa quantidade variando de 50 a 250 partes por peso, de um agente plastificante, numa quantidade variando de 50 a 250 partes por peso, e resina fenólica, como um agente que proporciona adesividade, numa quantidade variando de 0,5 a 20 partes em peso.

[13] Verifica-se que os documentos US4613639 e US5714030 apresentam o conceito da múltipla adesão, porém ambos se preocupam, especificamente, com a longevidade do plastisol, bem como, a formação de duas camadas usando a ação de atração ao substrato vinculada ao uso de metacrilatos e copolímeros de vinila.

OBJETIVOS DA INVENÇÃO

[14] Visando apresentar melhorias ao mercado consumidor, o requerente desenvolveu processo de preparação de dispersão de homopolímero de cloreto de vinila com alto teor de hidroxila livre como adesivo.

[15] No presente invento o homopolímero de PVC é misturado a um plastificante para não só reduzir sua viscosidade, bem como, atender as propriedades de resistência ao rasgo, evitando a migração na superfície do substrato, resistindo a altas temperaturas, atingindo um filme transparente, bem como, permitindo a troca iônica entre o PVC e o plastificante criando um excesso de hidroxilas livres para sob ação de antiestáticos e estabilizantes equilibrando esta troca e, consequentemente, criando um campo de atração suficiente para uma continua adesão.

[16] O plastificante utilizado nesta patente tem atenção, especificamente, ao fato de ser biodegradável, não tóxico, de fonte renovável capaz de dissolver/misturar o homopolímero de PVC, bem como, provar a formação de uma camada eletrônica devidamente comprovada através dos testes e ensaios via potenciômetro e corrente elétrica.

[17] Esta condição só é possível quando o equilíbrio através do pH do meio constante e do balanço hidrofílico-lipofílico atingir total estabilidade em relação ao fluxo contínuo das forças intermoleculares entre o plastisol e o substrato.

[18] O conceito apresentado por adesivos acrílicos de contato se baseia nesta interação agindo na formação de ‘crosslinking’ com as microesferas e sua diluição é em meio solvente.

[19] O balanço hidrofílico-lipofílico proporciona ao homopolímero extrema força de adesão e coesão, permitindo a ação de uma força eletrostática.

[20] O presente invento permite, com ou sem uso de metais de atração, que diferentes substratos possam inúmeras vezes sair do estado de adesão e retornarem sem a perda das propriedades termodinâmicas.

[21] A descrição da formação de hidroxilas livres se dá pelo mecanismo de ‘Van Der Waals’ tendo um excedente de hidroxila na formação do plastisol estabilizado e controle pelo pH, HLB da mistura, temperatura de reação da formação do plastisol e seu excesso quando da ação no substrato.

[22] O risco ao que o sistema está exposto é a formação de moléculas de água, descontrole do pH e descontrole do HLB, tais fatores são essenciais na formação do filme, sua resistência, seu grau de atração e seu controle a temperatura.

[23] O presente invento se baseia na formação de um filme transparente sobre o substrato polimérico ou não, natural ou não, objetivando com que o plastisol se equilibre, aja eletronicamente e tenha continua ação de adesão ao ser removido de seu contato.

DESCRIÇÃO DETALHADA DA INVENÇÃO

[24] Com referência aos desenhos ilustrados, refere-se a presente patente de invenção a um “PROCESSO DE PREPARAÇÃO DE DISPERSÃO DE HOMOPOLÍMERO DE CLORETO DE VINILA COM ALTO TEOR DE HIDROXILA LIVRE COMO ADESIVO”.

[25] Segundo a presente invenção, o processo de preparação de dispersão de homopolímero de cloreto de vinila com alto teor de hidroxila livre como adesivo se utiliza de homopolímero de cloreto vinila de alto peso molecular que reage com um plastificante vegetal a base de um triéster glicólico poliarílico, biodegradável e atóxico de maneira a atingir um determinado teor de hidroxila livre controlado através do equilíbrio de um tensoativo vegetal etoxilado proporcionando, assim, extrema adesão sobre diferentes substratos poliméricos, ou não, em função das elevadas forças intermoleculares ‘Van Der Waals’ que dimensionam a ação na superfície.

[26] Para preparação da dispersão são previstos os seguintes componentes: i) Homopolímero de PVC com K na faixa de 65 a 75. 25 a 35 partes; ii) Álcool graxo etoxilado - número de moles entre 10 a 40 moles, 40 a 50 partes; iii) Plastificante ecológico 10 a 20 partes; iv) Estabilizante 1 a 2 partes.

[27] A preparação prevê as seguintes etapas: a) Incorporação do plastificante sobre o homopolímero; b) Incorporação do antiestático obtendo uma solução homogênea mantendo o PH na faixa de 6 a 8; c) Em seguida o estabilizante atinge um HLB 8-10.

[28] Dita dispersão pode ser aplicada sobre diferentes substratos, tais como: - Laminados vinílicos Incorpora-se 90g de dispersão sobre um liner do tipo poliéster com superfície tratada com desmoldante de forma a se apresentar completamente lisa e sem nenhuma forma de sujidade. O calibre desta aplicação varia de 2 a 24. Pelo processo denominado espalmagem ou calandragem se mantém a temperatura entre 160 a 200°C com uma velocidade de 30 a 60 m/mim atingindo uma mistura sólida, transparente e brilhante na forma de um filme. Este filme produzido pela dispersão através de transferência por pressão é aplicado sobre o substrato vinílico. A espessura do filme pode variar de 12 a 100 micras. O liner é desprezado. O produto final obtido compreende substrato vinílico com um filme transparente sobre sua superfície com altíssima capacidade de adesão em função de seu alto nível eletrônico de atração. - Substrato de poliéster Incorpora-se 90g de dispersão sobre um liner do tipo poliéster com superfície tratada com desmoldante de forma a se apresentar completamente lisa e sem nenhuma forma de sujidade. O calibre desta aplicação varia de 2 a 24. Pelo processo espalmagem ou calandragem se mantém a temperatura entre 160° a 200°C com uma velocidade de 30 a 60 m/mim atingindo uma mistura sólida, transparente e brilhante na forma de um filme. Este filme produzido pela dispersão através de transferência por pressão é aplicado sobre o substrato poliéster. - Substrato a base de papel de baixa/alta gramatura Incorpora-se 90g de dispersão sobre um liner do tipo poliéster com superfície tratada com desmoldante de forma a se apresentar completamente lisa e sem nenhuma forma de sujidade. O calibre desta aplicação varia de 2 a 24. Pelo processo espalmagem ou calandragem se mantém a temperatura entre 160 a 200°C com uma velocidade de 30 a 60 m/min. atingindo uma mistura sólida, transparente e brilhante na forma de um filme. Este filme produzido pela dispersão através de transferência por pressão é aplicado sobre o substrato de papel com gramatura entre 60 - 240 gramas. - Substrato a base tecido natural ou fibra mista Incorpora-se 90g de dispersão sobre um liner do tipo poliéster com superfície tratada com desmoldante de forma a se apresentar completamente lisa e sem nenhuma forma de sujicidade. O calibre desta aplicação varia de 2 a 24. Pelo processo espalmagem ou calandragem se mantém a temperatura entre 160 a 200°C com uma velocidade de 30 a 60 m/min. atingindo uma mistura sólida, transparente e brilhante na forma de um filme. Este filme produzido pela dispersão através de transferência por pressão é aplicado sobre o substrato de tecido. - Substrato a base de polietileno Incorpora-se 90g de dispersão sobre um liner do tipo poliéster com superfície tratada com desmoldante de forma a se apresentar completamente lisa e sem nenhuma forma de sujidade. O calibre desta aplicação varia de 2 a 24. Pelo processo espalmagem ou calandragem se mantém a temperatura entre 160 a 200° C com uma velocidade de 30 a 60m/min atingindo uma mistura sólida, transparente e brilhante na forma de um filme. Este filme produzido pela dispersão através de transferência por pressão é aplicado sobre o substrato de polietileno. - Substrato a base de polipropileno Incorpora-se 90g de dispersão sobre um liner do tipo poliéster com superfície tratada com desmoldante de forma a se apresentar completamente lisa e sem nenhuma forma de sujidade. O calibre desta aplicação varia de 12 a 100. Pelo processo de espalmagem ou calandragem se mantém a temperatura entre 160 a 200° C com uma velocidade de 30 a 60 m/min atingindo uma mistura sólida, transparente e brilhante na forma de um filme. Este filme produzido pela dispersão através de transferência por pressão é aplicado sobre o substrato de polipropileno gerando uma mistura solidificada. - Substrato a base de aramida Incorpora-se 90g de dispersão sobre um liner, do tipo poliéster com superfície tratada com desmoldante de forma a se apresentar completamente lisa e sem nenhuma forma de sujidade. O calibre desta aplicação varia de 2 a 24. Pelo processo de espalmagem ou calandragem se mantém a temperatura entre 160 a 200° C com uma velocidade de 30 a 60 m/min atingindo uma mistura sólida, transparente e brilhante na forma de um filme. Este filme produzido pela dispersão através de transferência por pressão é aplicado sobre o substrato de aramida. - Substrato a base de polietileno de alta densidade Incorpora-se 90g de dispersão sobre um liner do tipo poliéster com superfície tratada com desmoldante de forma a se apresentar completamente lisa e sem nenhuma forma de sujidade. O calibre desta aplicação varia de 2 a 24. Pelo processo de espalmagem ou calandragem se mantém a temperatura entre 160 a 200° C com uma velocidade de 30 a 60 m/min atingindo uma mistura sólida, transparente e brilhante na forma de um filme. Este filme produzido pela dispersão através de transferência por pressão é aplicado sobre o substrato de polietileno de alta densidade.

[29] É certo que quando o presente invento for colocado em prática, poderão ser introduzidas modificações no que se refere a certos detalhes de construção e forma, sem que isso implique afastar-se dos princípios fundamentais que estão claramente substanciados no quadro reivindicatório, ficando assim entendido que a terminologia empregada não teve a finalidade de limitação.

Claims

1) “PROCESSO DE PREPARAÇÃO DE DISPERSÃO DE HOMOPOLÍMERO DE CLORETO DE VINILA COM ALTO TEOR DE HIDROXILA LIVRE COMO ADESIVO”, caracterizado por compreender a preparação de dispersão de homopolímero de cloreto de vinila e um plastificante; referido plastificante é um triéster glicólico não tóxico biodegradável; em que a dispersão compreende um alto teor de hidroxila livre, em que a dispersão compreende um homopolímero de PVC com K na faixa de 65 a 5; um álcool graxo etoxilado com 10 a 40 mols; um plastificante ecológico e um estabilizante; a adição de um antiestático para permitir que a dispersão atinja um certo teor de hidroxila livre por adição de um tensoativo de álcool graxo etoxilado; e manter o PH na faixa de 6 de 8 para obtenção de uma dispersão homogênea em que o estabilizador atinge um HLB de 8 de 10; em que a dispersão produz uma aderência extrema sobre uma pluralidade de substratos polímeros e não poliméricos.

2) “PROCESSO DE PREPARAÇÃO DE DISPERSÃO DE HOMOPOLÍMERO DE CLORETO DE VINILA COM ALTO TEOR DE HIDROXILA LIVRE COMO ADESIVO”, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a dispersão compreende de 25 a 35 partes do homopolímero de PVC.

3) “PROCESSO DE PREPARAÇÃO DE DISPERSÃO DE HOMOPOLÍMERO DE CLORETO DE VINILA COM ALTO TEOR DE HIDROXILA LIVRE COMO ADESIVO”, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a dispersão compreende de 50 a 50 partes do álcool graxo etoxilado.

4) “PROCESSO DE PREPARAÇÃO DE DISPERSÃO DE HOMOPOLÍMERO DE CLORETO DE VINILA COM ALTO TEOR DE HIDROXILA LIVRE COMO ADESIVO”, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a dispersão compreende de 10 a 20 partes do plastificante.

5) “PROCESSO DE PREPARAÇÃO DE DISPERSÃO DE HOMOPOLÍMERO DE CLORETO DE VINILA COM ALTO TEOR DE HIDROXILA LIVRE COMO ADESIVO”, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a dispersão compreende de 1 a 2 partes do estabilizador.

6) “PROCESSO DE PREPARAÇÃO DE DISPERSÃO DE HOMOPOLÍMERO DE CLORETO DE VINILA COM ALTO TEOR DE HIDROXILA LIVRE COMO ADESIVO”, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a preparação da dispersão compreende ainda a incorporação do plastificante no homopolímero.

7) “PROCESSO DE PREPARAÇÃO DE DISPERSÃO DE HOMOPOLÍMERO DE CLORETO DE VINILA COM ALTO TEOR DE HIDROXILA LIVRE COMO ADESIVO”, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a dispersão é configurada para aplicação em uma pluralidade de substratos do grupo que consiste em: laminados de vinila, substrato de poliéster, substrato de papel de alta gramatura, tecido natural ou substrato de fibra mista, substrato de polietileno, substrato de polipropileno, substrato de aramida e substrato de polietileno de alta densidade.

8) “PROCESSO DE PREPARAÇÃO DE DISPERSÃO DE HOMOPOLÍMERO DE CLORETO DE VINILA COM ALTO TEOR DE HIDROXILA LIVRE COMO ADESIVO”, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o homopolímero de cloreto de vinila tem um alto peso molecular.