PT797604E - Cola de fusao de poliuretano que endurece por accao da humidade - Google Patents

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Description

(
PESCRICÃO
"COLA DE FUSÃO DE POLIURETANO QUE ENDURECE POR ACÇÃO DA HUMIDADE" A presente invenção refere-se a uma cola de fusão de poliuretano que cura por acção da humidade, à sua preparação e à sua utilização na indústria do calçado.
Por "cola de fusão de poliuretano, curável por acção da humidade", entende-se uma cola com grupos uretano, substancialmente isenta de dissolvente, que é sólida à temperatura ambiente e que, depois da aplicação na forma da sua massa fundida, não só liga fisicamente por arrefecimento, como também por reacção química dos grupos isocianato, ainda existentes, com a humidade. Só depois desta cura química com aumento das moléculas é que a cola alcança as suas propriedades finais favoráveis. São conhecidas colas de fusão de poliuretano curáveis por acção da humidade, deste tipo, para diversos substratos.
Na Descrição EP 0 421 154 é descrito um sistema de poliuretano contendo grupos isocianato, que cristaliza rapidamente, que é baseado num poliéster-diol A com um ponto de fusão de 30 a 60°C e num poliéster-diol B com um ponto de fusão de 65 a 150°C, bem como num poliisocianato D. Pode também conter ainda, como agente de prolongamento de cadeia, um diol C com um peso molecular de < 400. O sistema de poliuretano pode ser preparado directamente a partir destes componentes, num único passo, mas também são possíveis vários passos. O sistema de poliuretano assim obtido é
parcialmente cristalino e serve para utilização como cola de montagem, mas também, e em especial, como cola para a encadernação de livros.
Na Descrição DE 32 36 313 é descrita uma cola de fusão que consiste em 20 a 90% em peso de um pré-polímero de isocianato e 5 a 50% em peso de uma resina cetónica de baixo peso molecular, assim como pode conter ainda 0 a 75% em peso de um poliuretano termoplástico. Quanto ao pré-polímero de isocianato, trata-se de um pré-polímero reactivo de poliuretano composto por
Io um diisocianato aromático e/ou 2o um pré-polímero deste isocianato, assim como por 3o um poliéter ou um poliéster com grupos OH, e 4o um diol de cadeia curta.
No único exemplo de preparação, além de 516 g de um poliésterdiol, são ainda adicionados 74 g de tripropilenoglicol como agente de prolongamento de cadeia. O pré-polímero é preparado num único passo, a partir dos componentes, e tem uma viscosidade de 50 até 40 000 Pa.s a 20°C. A cola de fusão presta-se para a colagem de plásticos termoplásticos e duroplásticos, espumas, superfícies envernizadas, madeira e materiais de madeira, papel, couro, couro artificial, borracha, têxteis, materiais não-tecidos e metais.
Na Descrição EP 0 340 906 é descrita uma cola de fusão de poliuretano que contém uma mistura de pelo menos dois pré-polímeros amorfos de poliuretano, que conferem à cola de fusão diferentes temperaturas de transição vítrea. Estas situam-se, por um lado, acima da temperatura ambiente e, por outro lado, abaixo desta. Os pré-polímeros são preparados a partir de poliisocianatos e de diversos diois, nomeadamente e de preferência, poliésterdiois, por um lado, e de preferência poliésterdiois, poliéter-diois e outros diois poliméricos, por outro lado. A cola de fusão é preparada ou por mistura dos pré-polímeros preparados separadamente, ou pela preparação do
J segundo pré-polímero no primeiro. Em regra são obtidas, à temperatura ambiente, colas de fusão opacas que, de acordo com o exemplo, têm uma viscosidade de 91 Pa.s a 130°C. A cola de fusão de poliuretano é utilizada para a colagem de madeira.
Na Descrição EP 0 369 607 é descrita uma cola de fusão de poliuretano, curável por acção da humidade, que contém pelo menos dois pré-polímeros de poliuretano, tendo o primeiro pré-polímero uma temperatura de transição vítrea superior à temperatura ambiente e tendo o segundo pré-polímero uma temperatura de transição vítrea inferior à temperatura ambiente. A cola de fusão é preparada a partir de poliisocianato e de diferentes diois, nomeadamente a partir de um poliéter-diol, por um lado, e de um poliéter-diol, poliéster-diol ou polibutadieno-diol, por outro lado. O exemplo III contém 8,5% em peso de um poliéster-diol. A cola de fusão de poliuretano deve poder ser preparada em um ou em vários passos. Em regra é transparente à temperatura ambiente e, de acordo com o exemplo I, tem apenas uma temperatura de transição vítrea. A sua viscosidade, de acordo com os exemplos, está compreendida entre 6,8 e 20 Pa.s a 130°Ç. A cola de fusão foi utilizada para a colagem de madeira, de plásticos ou de tecidos.
Na Descrição EP 0 472 278 é descrita uma cola obtida a partir de um éter polialquilénico-diol, de um éter polialquilénico-triol, de um poliéster-poliol e de um isocianato alifático. Trata-se neste caso de uma cola de fusão curável por acção da humidade, para tecidos, madeira, metal, couro e plásticos.
Na Descrição EP 0 242 676 é descrito um processo para a preparação de poliuretanos que possuem grupos isocianato livres, solúveis em compostos aromáticos, apropriados como meio aglutinante para vernizes, os quais são obtidos por reacção de diisocianatos, macropoliois de peso molecular 500 até 10 000 e de poliois de baixo peso molecular, com pesos moleculares compreendidos de 62 a 499. Quanto a estes últimos, trata-se de diois 4
fortemente ramificados, como por exemplo, 2,2,4-trimeti!pentano-diol-l,3, cujos grupos hidroxilo ainda podem estar eterificados com uma ou duas unidades etoxi ou propoxi. Os poliuretanos são produzidos na forma de soluções e são utilizados como aglutinante em vernizes de um só componente, curáveis por acção da humidade.
Na Descrição EP 0 511 566 é descrita uma cola de fusão de poliuretano curável por acção da humidade, que é composta por a) um componente de poliol, líquido à temperatura ambiente, com um peso molecular médio de 500 até 5000 e b) um componente de poliol cristalino à temperatura ambiente, com um peso molecular de 500 até 10 000, assim como por uma mistura de um componente de poliisocianato com dois grupos NCO com diferentes reactividades, e de um componente de diisocianato com uma reactividade de NCO em relação aos grupos hidroxi que é maior que a dos grupos NCO menos reactivos do componente de poliisocianato com dois grupos NCO com diferentes reactividades. Estas colas de fusão são utilizadas de preferência para a colagem de vidro e de uniões vidro-plástico.
Na Descrição EP 0 455 400 é descrita uma cola de fusão de poliuretano curável por acção da humidade, que consiste essencialmente na seguinte mistura: a) 10 a 90 partes em peso de um primeiro pré-polímero de poliuretano, obtido a partir de polihexametilenoadipato, e b) 90 a 10 partes em peso de um segundo pré-polímero de poliuretano, obtido a partir de politetrametilenoglicol com um peso molecular Mn de pelo menos 500.
Esta cola de fusão presta-se para a colagem de alguns polímeros sintéticos, madeira, papel, couro, borracha, têxteis incluindo não-tecidos, e metais.
Também é conhecida a utilização, na indústria do calçado, de colas de fusão de poliuretano que curam por acção da humidade.
Assim, na Descrição EP 0 125 008 é descrito um processo para a colagem de uma sola com a parte superior do sapato. O poliuretano foi preparado a partir de um diisocianato, de um hidroxipoliéster e de um reagente monofuncional, sendo este reagente monofuncional de preferência um álcool alifático com 4 a 14 átomos de carbono e com um ponto de ebulição superior a 100°C. Depois da aplicação da cola e antes da colagem propriamente dita por aquecimento e compressão, a cola é exposta à humidade do ar para o prolongamento das cadeias. Para isso são necessários 10 a 15 minutos a 80 até 110°C e a uma humidade que corresponda a um ponto de orvalho de 40 a 60°C, assim como um tratamento subsequente à humidade atmosférica durante 10 minutos até 18 horas.
Um outro processo para a fixação de uma sola a um sapato está descrito na Descrição EP 0 223 562. Primeiro é aplicada sobre a sola e/ou sobre o material da parte superior do sapato, uma cola de fusão isenta de dissolventes, curável por acção da humidade, em seguida o revestimento de cola é submetido a uma cura térmica com humidade até, finalmente, a sola e a parte superior do sapato serem mutuamente comprimidas.
Na Descrição DE 26 09 266 é igualmente descrito um processo para a colagem de solas de sapatos à parte superior dos mesmos. A cola de fusão foi preparada por reacção de um diisocianato com um poliol polimérico com um ponto de fusão cristalino no intervalo de 40 a 90°C. Depois da aplicação da cola de fusão esta é posta em contacto, por exemplo, com água, e o revestimento assim tratado é em seguida, num estado amolecido pelo calor, comprimido contra uma superfície compatível com a mesma. 6
Finalmente, faz-se também referência ainda ao Documento WO 94/121552. Neste documento não é feita qualquer referência a agentes de prolongamento de cadeia.
As colas de fusão de poliuretano, curáveis por acção da humidade, conhecidas, possuem no entanto inconvenientes agravantes para a sua aplicação na indústria do calçado, que até ao presente se têm oposto a uma utilização económica num campo mais amplo. Uma cola apropriada deverá possuir as seguintes propriedades: a cola não deverá conter, na medida do possível, quaisquer substâncias tóxicas, em especial nenhum dissolvente; deverá poder ser aplicada a uma temperatura que não seja demasiado elevada para os materiais do calçado; os materiais do sapato a ser colados são, sobretudo, o couro e a borracha; a cola deverá ter, à temperatura de aplicação, um comportamento de escoamento apropriado e uma boa molhagem, de modo a poder ser aplicada sem problemas; a união colada deve ter, desde o início, uma resistência suficiente para a restante manipulação. Isto é válido em especial para a resistência à contracção e a resistência inicial, devendo a cura realizar-se dentro de um período de tempo estipulado e, o mais possível, às condições ambientes. Isto significa que a cola, no decurso de escassos minutos, deverá endurecer a ponto de a sua superfície já não ser adesiva, de modo que as solas e as partes superiores dos sapatos com ela cobertos possam ser manipulados e armazenados sem problemas, depois do arrefecimento, sem que se colem. A ligação entre a sola e a parte superior do sapato também deve ser, desde o início, tão firme que não se rompa em consequência de uma força fraca mas constante, nem imediatamente, nem depois de uma armazenagem. Tem que ser obtida, por conseguinte, uma resistência inicial suficiente e, sobretudo, uma elevada resistência à contracção dentro dos períodos de
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