PT91024A

PT91024A - Processo de fabrico de um material de reforco a base de policaprolactona

Info

Publication number: PT91024A
Application number: PT91024A
Authority: PT
Inventors: Brian Arnold
Original assignee: Emhart Ind
Priority date: 1988-07-01
Filing date: 1989-06-29
Publication date: 1990-02-08
Also published as: US5147919A; EP0349140A2; GB8815688D0; EP0349140A3; BR8903314A

Description

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MEMÕRIA DESCRITIVA

Este invento refere-se a um processo de fabrico de material de reforço termoplástico aperfeiçoado que é particularmente adequado para o reforço e rigidez de materiais para utilização no fabrico de sapatos.

Os materiais de reforço termoplásticos são conhecidos e têm sido usados há muito tempo na indústria de calçado, e é uma desvantagem destes materiais conhecidos, que eles devam primeiro ser revestidos com um adesivo, tal como um adesivo de fundido quente, antes dos mesmos serem ligados ao material Hliperior ou revestimento a ser reforçado.

No pedido de patente Europeu nc 183.912, é descrito um material de reforço que consiste em 30 a 80% em peso de material de enchimento, e 70 a 20% em peso de ligante, sendo as partículas do material de enchimento formadas inteiramente, ou pelo menos na sua superfície de plástico, e tendo uma distribuição de tamanho de grão de 50 a 500 micra, e sendo o ligante formado com termoplástico com propriedades adesivas na gama de temperatura de 50 a 805C. Quando utilizado em ligação com o material de enchimento , o termo plástico pretende referir-se aos plásticos que na base apenas das suas propriedades em fundido, são dificilmente adequados se o forem de todo, ao processamento para formas com uma grande área superficial, utilizando processos de tecnologia de pó. Os plásticos particularmente adequados, são ditos como incluindo partículas duras de PVC poli (cloreto de vinilo), e copo-limeros de cloreto de Vinilo e umâ alfa-olefina ou de estireno e butadieno ou de propenonitrilo butadieno e estireno. Ligantes adequados são ditos como incluindo policarprolactonas, poliuretanos elastoméricos, polialcenos modificados e iónomeros.

Os materiais propostos no pedido de patente Europeu demonstraram um certo número de desvantagens. Para se conseguir a rigidez requerida para Utilização na indústria de calçado, I necessário utilizar uma carga de peso relati vamente alto de plásticos , ou de material de enchimento revestidos como plástico, o que aumenta o custo do material. Os plásticos ou o material de enchimento revestido com plástico, 6 relativamente caro e o mesmo tem que ser moído para a distribuição de tamanho de grão especi- 69 393

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ficada, e tal pode ser difícil de se obter. Ê um objecti vo do presente invento proporcionar um processo de fabrico de um material de reforço que e particularmente adequado para a utilização na indústria de calçado, no qual ns desvantagens acima mencionadas sao reduzidas ou substancialmente obviadas. 0 presente invento proporciona um processo de fabrico de um material de reforço caracterizado por compreender u mistura de um ligante de c-policaprolactona com um material de enchimento, sendo o material de enchimento cinza de combustível pulverizada, e compreendendo a mistura de 50 a 95% em peso de policaprolactona, de 5 a 45% em peso de cinza de combustível pulverizada, e de 0 a 20% em peso de outros materiais de enchimento e/ou di l.uente. 0 material de reforço de acordo com o invento, compreende de preferência de 60 a 90% em peso de policaprolactona, de 10% a 30% em peso dê cinza de combustível pulverizada, e de 0 a 10% em pesò dê outros materiais de enchimento e/ou diluentes. A policaprolactona a ser utilizada nos materiais de acordo com o invento, tem de preferência um tamanho de partícula na gama de 50 a 500/u, mais preferivelmente de 100 a 400yu, e de preferênc i a tem um peso molecular na gama de 40.000 a 60.000, mais preferivelmente cerca de 50.000. A cinza de combustível pulverizada que é utilizada como o material de enchimento nos materiais de reforço de acordo com o in v.e nto, é um material de aluminosilicato que é produzido como um sub-produto do funcionamento de centrais geradoras. Como fornecida a cinza de combustível pulverizada tem um tamanho de partícula abaixo de 350μ e I adequada para incorporação nos materiais de reforço de acordo com o invento sem processamento adicional. Pode no entanto, . ser desejável refinar a cinza de combustível pulverizada através da remoção das partículas mais finas, por exemplo, as de um tamanho de partículas abaixo de 5ji para reduzir a concentração de partículas finas de poeira no ambiente de processamento.

Para facilidade de manuseamento, os materiais de reforço i. i.

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Folio 14720 DCS Docket BR 8313 ~k~ de acordo com o invento podem ser depositados como uma camada de pó entre duas camadas de suporte , por exemplo f entre duas camadas de tecido tipo gaze em particular , tecido tipo gaze le ve; ou entre uma camada de tecido tipo gaze em particular um I i‘cido tipo gaze leve © uma camada de matéria 1 não tecido 1 »·on , por exemplo, um material de revestimento não tecido, e depois fundido.

Alternativamente, os materiais de reforço de acordo com o invento, podem ser depositados direc Lamente na parte superior do sapato, na configuração desejada e fundidos iji s i. t u. Tal deposição directa pode ser adequadamente realizada utilizando o aparelho de deposição de pó conhecido., Os materiais de reforço de acordo com o invento podem tambóm ser directamente extrudi-dos.

Os materiais de reforço de acordo com o invento, podem compreender de 0 a 20% em peso, de outros materiais de enchimento e/ou diluentes os quais podem ser adicionados para reduzirem o custo do material ou para modificarem as suas propriedades.

Um d :i. luente parti cularmente preferido é o e ti leno acetato de vinilo. 0 invento será agora descrito adicionalmente com referência aos exemplos espec í ficos seguintes.

Exemplo 1 7,2Kg (60% em peso) de pó de policaprolactona com um tamanho de partícula de 0 a 500 e um peso molecular de 50.000; 3,6 Kg (30% em peso) de cinza de combustível pulverizada (PFA) com uma distr i buiçãô de tamanho de partícula de 5 a 350yo- e 1,2 Kg (10% em peso) de poli e t í1e η o acetato de vinil o pulverizado (EVA) com um tamanho de partícula de 0 a 500yiA foram agitados conjuntamente para produzirem uma mistura uniforme. Os pós

misturados foram consolidados por aquecimento a cerca de 100QC e laminados sob pressão a dois tecidos tipo gaze de poliéster nao tecido,leves (23g por m cada um) para produzir uma folha com 2 um peso total de 1000 gm .

Quando aquecida numa parte posterior de sapato entre a 69 393

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~5~ parte superior e o revestimento, o material 1i ga-se fortemente a estes componentes e, foi conformado facilmente à f oriliil deste último sapato.Foi formada uma parte posterior com caraclei ts-ticas de retenção de forma excelentes. 0 material resultante tem um módulo f Lexural de aproxima-damente 520 Mega Pascais (MPa).

Exemplo 2

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Folio 14720 DCS Docket BR 8313 celente, tendo um módulo f lexural dc aproxima damente de 'j íi 0 MPa. Exemplo 5 0 processo de acordo com o Exemplo 1 foi repetido com a variação de que a mistura de pó compreendia 9,6 Kg (80% em peso) de policaprolactona e 2,4 Kg (20% em peso) de PFA. Foi produzida uma foi ha de material da mesma inane i ra que no Exemplo 1 2 com um peso final de 800 gm , 0 material foi conformado numa parte posterior de sapato como descrito no Exemplo 1 e proporcionou retenção de forma excelente, tendo um módulo flexural de aprox imadamente 640 MPa.

Exemplo 6 Λ mistura de pó consolidada no Exemplo 1 foi laminada num lado a um material de revestimento não tecido, por exemplo,

Aquil ine, um material impregnado fibroso nao tecido,vendido por

Emhart Materials U.K. Ltd., e no outro lado, a um tecido de poliés- 2 ter nao tecido de 26 gm , para produzir o material em folha 2 tendo um peso total de 1 050 gm . 0 material em folha produzido era adequado para utilização como uma contra-unidade. Quando moldado numa parte posterior de sapato, o material ligou-se fortemente à parte superior do sapato e foi rapidamente conformado para a forma deste último sapato.Foi formada uma parte posterior firme com características de retenção de forma execelentes.

Comparação I Pó de policaprolattona com um tamanho de partícula de 0 a 500^ e um peso molecular de 50.000 foi consolidado por aquecimento a cerca de 100BC e laminado sob pressão a dois tecidos tipo gaze de poli éster nao tecido leves (23 gramas por metro quadrado cada um) para produzir uma folha com um peso total de 1,400 8Λ 0 material resultante tinha um módulo flexural de aproxima-damente 460 MPa. € 69 393 Folio 14720 DCS Docket -BR 8313 •7-

araçao II

Um material de reforço de policaprolactona/PVC disponível no comércio de acordo com o pedido de patente Europeu nQ....... 183.912, vendido com o nome R h e η o f 1 e x 3000 por Rhertoflex, foi modificado por remoção dos tecidos tipo gaze. 0 material foi então processado de uma maneira s Lm jlar aos materiais de acordo com o invento. 0 material resultante tinha um modulo flexural de 520 MPa. Tabela dos resultados dos Exemplos

Exemplo % em peso ein poli caprolac-tona % % em peso em peso PFA de EVA Módulo Flexural em Mega Pascais Comparaçao(I) 100 — —. 460 Comparaçao(II) 60 40 (material de enchimento de PVC ) 520 1 6 60 30 10 520 2 50 35 15 460 3 70 30 640 4 60 40 560 5 80 20 640 A partir desta tabela, pode ser visto que o módulo flexu- ral mai s a 11 o (maior rigidez ) é conseguido n»S Es «amplos 3 e 5, e que o módulo flexural é reduzido pela adiçao do etileno acetato de vinilo.

Para certas aplicações, o módulo flexural máximo possível, pode não ser requerido e a redução do módulo flexural pode ser aceitável, tendo em vista economias no custo utilizando um aditivo tal como o etileno acetato de vinilo.

Claims

69 393 Folio 14720 DCS Docket BR 8313 -8- REIVINDICAÇÕRS Ia - Processo de fabrico de um material de reforço carac-terizudo por compreender a mistura de um ligante de c-polica-prolactona com um material de enchimento, sendo o material de enchimento cinza de combustível pulverizada e compreendendo a mistura de 50 a 95% em peso de policaprolactona, de 5 a 45% em peso de cinza de combustível pulverizada e de 0 a 20% em peão de outros materiais de enchimento e/ou diluentes. 2a - Processo de acordo com a reivindicação 1, caracteriza-do por a mistura compreender de 60 a 90% em peso de policaprolactona , de 10 a 30% em peso de cinza de combustível pulverizada e de 0 a 10% em peso de outros materiais de enchimento e/ou diluentes. 3® - Processo de acordo cõm a reivindicação 1 ou 2, caracte-rizado por a policaprolactona ter um tamanho de partícula na gama de 50 a 500^. 4® - Processo de acordo com a rei vindicação 3, caracteri-- zado por a policaprolactona ter um tamanho de partícula na gama de 100 a 400yu. 5a - Processo de acordo com qualquer das reivindicações 1 a 4, caracterizado por a policaprolactona ter um peso molecular de 40.000 a 60.000. 6a - Processo de acordo com a reivindicação S* caracteri-zado por a policaprolactona ter um peso molecular de aproxima-damente 50.000. 7® - Processo de acordo com qualquer das reivindicações 1 a 6, caracterizado por a cinza de combustível ter um tamanho de partícula de 350/1. 8® - Processo de acordo com a rei vi nd i cação 7, cariir I nrí-zado por a cinza de combustível pulverizada ter uma dislribui-ção de tamanho de partícula na gama de 5 a 350p. 69 393 Folio 14720 DCS Docket - " BR 8313 § * A ψ -9- Lisboa, 2'í Jtift Xíja Por EMIIART INDUSTRIESINC. - 0 AGENTE OFICIAL -