BR112019006553B1

BR112019006553B1 - Composição de folha de poliuretano termoplástico para sacola ou bolsa

Info

Publication number: BR112019006553B1
Application number: BR112019006553-9A
Authority: BR
Inventors: Heedae Park
Original assignee: Heedae Park
Priority date: 2017-07-12
Filing date: 2018-05-31
Publication date: 2020-10-06
Also published as: KR20190007197A; EP3653670A4; WO2019013450A1; EP3653670A1; KR101950594B1; BR112019006553A2; CN109790374A; US20190367691A1

Abstract

trata-se de uma composição de uma folha de poliuretano termoplástico para sacola ou bolsa, em que a folha de poliuretano termoplástico é ligada a um pano na fabricação de uma peça exterior usada para sacola ou bolsa, sendo que a composição inclui de 1 a 5 phr (partes por cento de resina) de nanossílica que tem um tamanho de partícula de 100 nm ou menos com referência a poliuretano termoplástico (tpu). a composição de folha de poliuretano termoplástico para sacola ou bolsa tem uma vantagem que compreende ser favorável ao meio ambiente e assegura boa maleabilidade (capacidade para dobrar) nas porções dobradas de uma sacola ou bolsa ligando-se uma folha de poliuretano termoplástico (tpu) que tem boas propriedades em vez de uma folha de pvc convencional para um pano na fabricação de uma peça exterior para sacola ou bolsa. outra vantagem é que produz uma sacola ou bolsa com uma alta qualidade tátil da superfície, uma boa textura e resistência ao desgaste.

Description

CAMPO DA TÉCNICA

[0001] A presente invenção refere-se a uma composição de folha de poliuretano termoplástico para sacola ou bolsa com o uso de nanossilica e, mais particularmente, a uma composição de folha de poliuretano termoplástico para sacola ou bolsa que assegura boa maleabilidade sem uma alteração nas propriedades de poliuretano termoplástico quando a ligação de uma folha de poliuretano termoplástico a um pano produz uma peça exterior para sacola ou bolsa.

ANTECEDENTES DA TÉCNICA

[0002] Geralmente, o material usado como uma peça exterior para sacola ou bolsa é preparado ligando-se uma folha de cloreto de polivinila (PVC) a um pano com um filme de adesivo fundido e, então, aplicar um revestimento padrão na superficie da folha de PVC. Como o PVC é prejudicado por regulamentações e tendências ambientais, as folhas de poliuretano termoplástico (TPU) substituem as folhas de PVC.

[0003] Embora o TPU tenha boas propriedades e algumas vantagens como material favorável ao meio ambiente, há restrições quanto ao uso de folhas de TPU como peça exterior para sacola ou bolsa devido à baixa maleabilidade das folhas de TPU. Em outras palavras, o TPU é tão excelente em elasticidade e resiliência como um material original, que as folhas de TPU, quando ligadas a um pano para sacola ou bolsa com um filme de adesivo fundido, são dificeis de formar nas porções dobradas no formato de uma sacola ou bolsa e, portanto, têm limites no seu uso como um material para sacola ou bolsa.

DOCUMENTO RELACIONADO À TÉCNICA DOCUMENTO DE PATENTE

[0004] (Documento de Patente 1) Patente Número KR 10-0968854 sob o titulo de "TPU or PVC Sheet Structure Having Clear Color and Gloss and Preventing Decolorization thereof and Method for Preparing the same"conforme publicado em 9 de julho de 2010.

[0005] (Documento de Patente 2) Publicação de Patente Aberta à Inspeção Pública Número KR 10-2003-0078273 sob o titulo de "Elastic Sheet Composition for Sofa or Bag and Sheet for Sofa or Bag Manufactured Using the same"conforme aberta à inspeção pública em 8 de outubro de 2003.

[0006] (Documento de Patente 3) Patente Número KR 10-0959883 sob o titulo de "Method for Manufacturing Conductive Thermoplastic Polyurethane Sheet and Conductive Thermoplastic Polyurethane Sheet Manufactured Using the same"conforme comunicado em 2 7 de maio de 2010.

[0007] (Documento de Patente 4) Modelo de Utilidade Número KR 20- -0406173 sob o titulo de "Thermoplastic Polyurethane Sheet" , conforme publicado em 20 de janeiro de 2006.

REVELAÇÃO PROBLEMA TÉCNICO

[0008] É um objeto da presente invenção proporcionar uma composição de folha de poliuretano termoplástico (TPU) para sacola ou bolsa que assegure uma boa maleabilidade (capacidade para dobrar) em porções dobradas da folha de TPU sem uma alteração nas propriedades de TPU adicionando-se uma pequena quantidade de nanossilica na folha de TPU para ser ligada a um pano na fabricação de uma peça exterior para sacola ou bolsa.

SOLUÇÃO TÉCNICA

[0009] De acordo com a presente invenção, é fornecida uma composição de folha de poliuretano termoplástico para sacola ou bolsa que é uma composição para folha de poliuretano termoplástico a ser ligada a um pano na fabricação de uma peça exterior usada para sacola ou bolsa, em que a composição inclui de 1 a 5 phr (partes por cento de resina) de nanossilica que tem um tamanho de partícula de 100 nm ou menos em relação ao poliuretano termoplástico (TPU). De acordo com uma modalidade preferida da presente invenção, o poliuretano termoplástico (TPU) é um TPU à base de poliéster poliol.

EFEITO VANTAJOSO

[0010] A presente invenção tem uma vantagem que compreende ser favorável ao meio ambiente e assegura boa maleabilidade (capacidade para dobrar) nas porções dobradas de uma sacola ou bolsa ligando-se uma folha de poliuretano termoplástico (TPU) que tem boas propriedades em vez de uma folha de PVC convencional para um pano na fabricação de uma peça exterior para sacola ou bolsa.

[0011] Além disso, a presente invenção usa uma folha de poliuretano termoplástico (TPU) na fabricação de uma peça exterior para sacola ou bolsa, o que torna possivel fazer uma sacola ou bolsa com uma alta qualidade tátil da superficie, uma boa textura e resistência ao desgaste e, especialmente, favorável ao meio ambiente, bem como não usar PVC, que é prejudicado por regulamentações ambientais.

MODALIDADES PREFERENCIAIS DA PRESENTE INVENÇÃO

[0012] Mais adiante nesse documento, será feita referência em detalhe às modalidades preferidas da presente invenção. Na seguinte descrição detalhada, a presente revelação será ilustrada e descrita com referência a modalidades exemplificativas. Outras modalidades que a presente invenção pode fornecer são substituídas pela descrição detalhada da presente invenção.

[0013] A presente invenção consiste em proporcionar uma composição de folha de poliuretano termoplástico para sacola ou bolsa que usa uma folha de TPU favorável ao meio ambiente com boas propriedades em vez de uma folha de PVC prejudicada por regulamentações ambientais na fabricação de uma peça exterior para sacola ou bolsa, garantindo, assim, boa maleabilidade (capacidade para dobrar) sem uma alteração nas propriedades de TPU, bem como fornecer uma solução para o problema com a folha de TPU no que diz respeito à baixa maleabilidade em porções dobradas no formato de uma sacola ou bolsa devido à sua boa elasticidade e alta resiliência.

[0014] Para resolver o problema com a folha de TPU em relação a baixa maleabilidade em porções dobradas no formato de uma sacola ou bolsa, é necessário reduzir as propriedades inerentes de TPU, elasticidade e resiliência, sem causar uma alteração nas outras propriedades de TPU. Para esse propósito, o TPU foi composto com diferentes tipos de materiais inorgânicos e usado para executar testes. Como resultado dos testes, a folha de TPU produzida a partir de mistura ou composição de TPU com nanossilica durante a polimerização teve boa maleabilidade (capacidade para dobrar) em porções dobradas no formato de uma sacola ou bolsa sem uma alteração nas propriedades de TPU.

[0015] Os dados de teste relacionados e a composição técnica são dados especificamente como segue.

[0016] De acordo com a presente invenção, um pigmento de cor e nanossilica são misturados na fabricação de uma folha de TPU. Preferencialmente, a nanossilica tem um tamanho de partícula primário de 100 nm ou menos e é usada em uma quantidade de 1 a 5 phr (partes por cento de resina) em relação ao poliuretano termoplástico. Existem dois métodos de aplicação da nanossilica: adição da nanossilica durante a polimerização de TPU; e a composição da nanossilica após a preparação de uma mistura padrão. O pigmento de cor não pode ser composto durante a fabricação da folha de TPU. Além disso, um revestimento padrão pode ser aplicado na superficie da folha de TPU. A folha de TPU pode ser ligada a um pano com um filme de adesivo fundido para fazer uma peça exterior para sacola ou bolsa.

[0017] Na tabela 1 a seguir, uma folha normal de TPU foi composta com diferentes tipos de materiais inorgânicos para ter uma maleabilidade semelhante nas porções dobradas em relação à folha de PVC e, então, usada em uma avaliação. O método de avaliação envolveu avaliações na folha para sacola. TABELA 1

[0018] Com referência à Tabela 1, o uso de talco não resultou em melhoria de maleabilidade (capacidade para dobrar) nas porções dobradas no formato de uma sacola e a maleabilidade (capacidade para dobrar) não melhorou mesmo em um teor de talco elevado. A adição de carbonato de cálcio em uma quantidade de 30 phr ou superior em relação ao poliuretano termoplástico assegurou uma boa maleabilidade nas porções dobradas no formato de uma sacola, mas terminou com baixas propriedades. Com uso de silica normal em uma quantidade de 20 phr ou superior em relação ao poliuretano termoplástico resultou em uma boa maleabilidade (capacidade para dobrar) nas porções dobradas no formato de uma sacola, mas com baixas propriedades.

[0019] Em contraste, o uso de nanossilica em uma quantidade de 1 phr ou superior em relação ao poliuretano termoplástico de acordo com a presente invenção assegurou uma boa maleabilidade (capacidade para dobrar) nas porções dobradas no formato de uma sacola. Uma quantidade pequena de nanossilica resultou em boa maleabilidade sem afetar as propriedades do TPU.

[0020] Uma descrição detalhada será dada especificamente quanto a um método de preparação de uma resina de folha de TPU com o uso de nanossilica sem um problema com a maleabilidade (capacidade para dobrar) nas porções dobradas no formato de uma sacola como mostrado na Tabela 1.

[0021] O TPU conforme usado na presente invenção é um TPU virgem preparado por polimerização de poliéster poliol, poliéter poliol, policarprolactona, etc. com um isocianato aromático e um isocianato alifático na presença de um glicol de cadeia curta (por exemplo, 1,4- butanodiol) como um extensor de cadeia.

[0022] A presente invenção também pode usar qualquer tipo de sucata de TPU isoladamente ou em combinação com a TPU virgem, em que as sucatas de TPU incluem sucata de TPU criada a partir da produção de sola de sapato após uma operação de alta frequência ou um processamento de TPU de adesivo fundido.

[0023] Particularmente, a presente invenção faz o uso de um material inorgânico como um aditivo para melhorar a maleabilidade nas porções dobradas no formato de uma sacola (ou bolsa) ao usar uma folha de TPU que não seja uma folha de PVC como uma peça exterior para a sacola ou bolsa, em que o material inorgânico é nanossilica com um tamanho de particula de 100 nm ou menos.

[0024] Em outras palavras, é necessário usar um material inorgânico regular (por exemplo, talco, carbonato de cálcio ou silica) em uma quantidade de 20 a 30 phr ou maior em relação ao poliuretano termoplástico, para melhorar a maleabilidade (capacidade para dobrar) reduzindo-se as propriedades inerentes do TPU, isto é, elasticidade e alta resiliência, que acaba com baixas propriedades em termos de resistência à tração, resistência à hidrólise, resistência à flexão sob baixa temperatura, etc., que são propriedades necessárias para a folha de TPU para sacola conforme dado na Tabela 1. Para resolver esse problema, a presente invenção usa nanossilica em uma quantidade tão pequena de 1 phr ou superior em relação ao poliuretano termoplástico para melhorar a maleabilidade (capacidade para dobrar) sem uma deterioração das propriedades.

[0025] A nanossilica que tem tal característica pode ser misturada com TPU em dois modos. O um método é a adição de pó de nanossilica a qualquer um dentre os poliol, isocianato e glicol de cadeia curta que são ingredientes liquidos usados na polimerização de péletes de TPU, seguido por agitação suficiente e polimerização em péletes de TPU. O teor preferível da nanossilica é no máximo 10%. O teor de nanossilica maior que 10% pode resultar em dificuldade de agitação.

[0026] O outro método é a composição de um pó concentrado de nanossilica com um TPU regular para preparar uma mistura padrão e, então, adicionar a mistura padrão a uma resina de TPU por teor. Na preparação da mistura padrão, o teor preferível da nanossilica é no máximo 40%. O teor de nanossilica maior que 40% dificulta a composição da nanossilica com TPU, portanto, a mistura padrão não pode ser preparada. Consequentemente, a presente invenção envolve a composição de nanossilica que tem um tamanho de particula de 100 nm ou menos com TPU com o teor de nanossilica de no máximo 40%. O teor preferível de nanossilica é de 30% para a preparação de uma mistura padrão ideal.

[0027] Mais adiante nesse documento, será dada uma descrição detalhada de um método para preparar uma resina de folha de TPU adicionando-se a nanossilica aos ingredientes líquidos usados para a polimerização de TPU e um método de preparação de uma mistura padrão através da composição da nanossilica com TPU.

[0028] O método de preparação de uma resina de folha de TPU de acordo com a presente invenção envolve adição da nanossilica aos ingredientes liquidos usados para a polimerização de péletes de TPU e, então, polimerizar os péletes de TPU para preparar uma resina de folha de TPU.

[0029] Em primeiro lugar, os ingredientes liquidos usados para a polimerização regular do pélete de TPU são preparados. Preferencialmente, os ingredientes liquidos são poliol, isocianato e glicol de cadeia curta. Então, a nanossilica que tem um tamanho de particula de 100 nm ou menos é adicionada a qualquer um desses ingredientes liquidos e, então, um processo de composição é executado. Preferencialmente, a temperatura de mistura é de 80 a 100 °C; e a velocidade de mistura é de 20 a 30 rpm. Por exemplo, a nanossilica é misturada com poliol e, então, é realizado um processo de composição.

[0030] Subsequentemente, o ingrediente liquido no qual a nanossilica é suficientemente dispersa durante o processo de composição e os outros dois ingredientes liquidos são adicionados a uma extrusora de reação ao mesmo tempo para realizar uma polimerização em péletes de TPU, que são então secas e envelhecidas para preparar uma resina de folha de TPU.

[0031] O método de preparação da mistura padrão composta de nanossilica de acordo com a presente invenção é especificamente dada como se segue.

[0032] Em primeiro lugar, o TPU acima mencionado (por exemplo, TPU virgem, sucata TPU, ou uma combinação de TPU virgem e sucata TPU) e nanossilica que tem um tamanho de particula de 100 nm ou menos são pesados por teor. Nesse sentido, o teor da nanossilica é no máximo 40 %. A nanossilica e o TPU são adicionados a um amassador normal e compostas a uma velocidade de mistura de 20 a 30 rpm a uma temperatura de 100 a 120 °C.

[0033] O TPU composto com a nanossilica é resfriado, pulverizado em partículas com um diâmetro inferior a 10 mm e adicionado a uma extrusora dupla regular. A temperatura da extrusora dupla é mantida na faixa de 150 a 200 °C.

[0034] Subsequentemente, a resina composta na extrusora dupla é adicionada a uma água de resfriamento a 15 a 20 °C e formada em péletes, que são secos e envelhecidos para preparar uma mistura padrão. A mistura padrão assim preparada é misturada com um TPU regular e a mistura é submetida a um processo de composição para preparar uma resina de folha de TPU.

[0035] Folhas de TPU preparadas pelos métodos acima especificados de acordo com a presente invenção foram avaliadas em relação às propriedades fisicas. Mais especificamente, a resina de folha de TPU que contém nanossilica com um tamanho de partícula de 100 nm ou menos e a resina de folha de TPU preparada a partir de uma mistura padrão que contém nanossilica com um tamanho de partícula de 100 nm ou menos foram avaliadas separadamente em relação às propriedades fisicas, conforme indicado nas seguintes Tabelas 2 e 3, respectivamente.

[0036] Primeiramente, a nanossilica foi adicionada a um TPU regular por teor e um processo de polimerização foi executado para preparar uma resina de folha de TPU, que foi então submetida a testes de avaliação. Os resultados da avaliação são apresentados na Tabela 2.

[0037] Em outras palavras, a nanossilica foi adicionada em uma quantidade de 0,5 phr, 1 phr, 3 phr, 5 phr ou 10 phr em relação ao poliuretano termoplástico na preparação de uma resina de folha de TPU que contém nanossilica. As resinas individuais de folhas de TPU foram avaliadas quanto à capacidade de extrusão da folha durante a polimerização de péletes e a maleabilidade de sacola (capacidade para dobrar). A este respeito, a presente invenção usou um TPU à base de poliéster-poliol que tem uma dureza de Margem 85A. TABELA 2

[0038] Na Tabela 2, os termos "BY-85ANS-1", "BY- 85ANS-2", "BY-85ANS-3", "BY-85ANS-4", e "BY-85ANS-5" no “ Teste de Classificação" se referem aos nomes das marcas das resinas de folha TPU; mais especificamente, resinas de folha de TPU que contém nanossilica que tem um tamanho de particula de 100 nm ou menos em uma quantidade de 0,5 phr, 1 phr, 3 phr, 5 phr ou 10 phr em relação ao poliuretano termoplástico, respectivamente.

[0039] Conforme pode ser visto a partir da Tabela 2, o teor preferível da nanossilica é de 1 a 5 phr em relação ao poliuretano termoplástico na fabricação de uma resina de folha de TPU polimerizada com o uso de nanossilica. O teor de nanossilica superior a 10 phr resulta na dificuldade de combinar a nanossilica com o ingrediente liquido.

[0040] Em segundo lugar, a mistura padrão que contém nanossilica é composto por um TPU regular e os testes de avaliação foram realizados pelo teor da mistura padrão. Os resultados da avaliação são apresentados na Tabela 3 seguinte.

[0041] Em outras palavras, a mistura padrão (que contém 30% em peso de nanossilica) foi composto com um TPU regular em uma quantidade de 2 phr, 5 phr, 10 phr, 20 phr ou 30 phr em relação ao poliuretano termoplástico para preparar uma folha de TPU de acordo com a presente invenção. As folhas individuais de TPU foram submetidas a testes de avaliação no que diz respeito à capacidade de extrusão de folha e à maleabilidade de sacola (capacidade para dobrar). A este respeito, a presente invenção usou um TPU à base de poliéster-poliol que tem uma dureza de Margem 8 5A. TABELA 3

[0042] Na Tabela 3, os termos "BY-85ANS-M1", "BY- 85ANS-M2", "BY-85ANS-M3", "BY-85ANS-M4", e "BY-85ANS-M5" no " Teste de Classificação" se referem aos nomes das marcas das resinas de folha TPU; mais especificamente, resinas de folha de TPU que contém uma mistura padrão em combinação com nanossilica que tem um tamanho de particula de 100 nm ou menos em uma quantidade de 2 phr, 5 phr, 10 phr, 20 phr ou 30 phr em relação ao poliuretano termoplástico, respectivamente.

[0043] Como pode ser visto a partir da Tabela 3, o teor mais preferido da mistura padrão é de 5 a 20 phr em relação ao poliuretano termoplástico na fabricação de uma resina de folha de TPU por meio da composição de uma mistura padrão que contém nanossilica com TPU. O teor de mistura padrão maior que 30 phr resulta na produção de uma folha de TPU com uma superficie deslizante e que causa grave florescência.

Claims

1. Composição de uma folha de poliuretano termoplástico para sacola ou bolsa, em que a folha de poliuretano termoplástico é ligada a um pano na fabricação de uma peça exterior usada para sacola ou bolsa, sendo que a composição é caracterizada por compreender de 1 a 5 phr (partes por cento de resina) de nanossilica que tem um tamanho de particula de 100 nm ou menos com referência ao poliuretano termoplástico (TPU), em que o poliuretano termoplástico (TPU) é um TPU a base de poliéster poliol.