PT91369A - Artigo para reduzir a friccao - Google Patents

Description

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13 CÉÍ389 I

Descrição do objecto do invento que MINNESOTA MINING AND MANUFACTU-RING COMPANY, norte-americana, industrial, com sede em 3M Cen-ter, Saint Paul, Minnesota 55144-1000, Estados Unidos da América, pretende obter em Portugal para "ARTIGO PARA REDUZIR A FRICÇ&0" 0 presente invento refere-se à um artigo para reduzir a fricção provocada por fluidos, tais como a água, que correm ou escoam sobre uma superfície, em particular quai do essa superfície ê flexível e/ou extensível. Na patente U.S. No. de Série 740.239, aqui indicada como referência, é divulgado um artigo que pode ser aplicado a uma superfície para reduzir a fricção, Este artigo consta basicamente de uma película tendo sobre ela um determinado padrão, padrão esse capaz de reduzir a fricção cau sada por líquidos que escorrem sobre esses artigos. Eçquanto os artigos de película, tendo uma superfície padronizada sobre eles, descritos na patente acima referida, são indicados como sendo flexíveis em si próprios , tais películas são cor rentemente limitados a aplicações em substratos rígidos, tais como metal ou plástico, utilizados na construção de aeronaves, barcos ou automóveis. Este tipo de material não pode ser aplicado como uma película uniforme sobre um substrato flexível ou extensível porque a flexibilidade ou elasticidade de tal substrato seria enormemente reduzido usando ele um material de película integral. Verificou-se agora uma técnica segundo a qua] 35 1 5 10 15

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61.286 Ref: 43425 POR 9 A . ~ ri / se pode cobrir completamente um tecido ou substrato flexível e elástico com um material de redução de fricção que» na sua essência, não é elástico. Esta técnica permite ao artigo ou substrato manter as suas características de flexibilidade e extensibilidade enquanto os materiais de película redutores da fricção mantêm as suas características particulares, isto é, capazes de actuar como um meio de redução da fricção sobre o tecido ou substrato sendo eles não elásticos. Esta técnica pode ser assim utilizada para apli car uma película de redução de fricção relativamente rígida a tecidos flexíveis, tais como fatos de mergulhador, fatos impermeáveis e outros tipos de vestuário. 0 artigo do invento compreende um substrato flexível e/ou extensível tendo ligado a uma das suas superfí cies pequenas secções individuais de uma película, tendo cada película uma superfície padronizada capaz de reduzir a re sistência da fricção quando um fluido a percorre, sendo as secções ligadas nas suas bordas guia ao substrato e aplicadas numa disposição de cascata sobreposta, isto é, onde a borda de guia de cada secção se sobrepõe pelo menos a uma das bordas guias fixadas das secções adjacentes . Desta forma, um fato de mergulhador por exemplo, que ê tipicamente feito de um tecido flexível e extensJL vel, pode ser básica e completamente coberto com um material capaz de reduzir a fricção quando a água passa sobre ele sem diminuir a própria flexibilidade ou extensibilidade do tecido do fato de mergulhador que está por debaixo. A Figura 1 ê uma vista de topo de uma encorpo rização do invento. A Figura 2 é uma vista de topo de uma secção individual da película e a Figura 3 representa uma vista ampliada de um corte seccional segundo a direcção 3-3 da Figura 2 e mostrando o padrão sobre a superfície da secção da pe lícula. - 2 - 35 1 5 10 15

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As secções individuais da película podem ser ti picamente cortados de uma película matriz ou em branco como as que foram indicadas na Patente com o No. de Série 740.239. Nela é indicado que a película tem tipicamente uma grossura que vai de 50 até 650 microns. Isto permite uma selecção de numerosos materiais polímeros tal como as poli-olefinas (por exemplo, polietileno, propileno não orientado, polímeros de etileno ou de acetato de vinilo, polímeros de etileno ou eti-lo acrílico), polímeros de vinilo (por exemplo, cloreto de pc lívinilo, cloreto de vinilo ou polímeros de acetato de vinilc cloreto de vinilo ou polímeros de álcool de vinilo, cloreto de poliviniledeno), poliuretanos (por exemplo, poliester e uretano de poliester) películas celulósicas (por exemplo, ace tato de celulose) e películas de poliamida (por exemplo, nylon) . Porque a flexibilidade das secções individuais da película é basicamente imaterial, o padrão mestre ou em branco podia tambérfi ser um material substancialmente rígido tal como metal. Deste modo o termo "película" deve ser construído duma maneira suficientemente ampla para incluir tais materiais . Outros materiais que possam ser utilizados par^ fornecer a película matriz são os materiais de radiação tra-tável que geralmente compreendem a radiação tratâvel de um monômero ou prepolímero e um iniciador. 0 monómero ou prepo-límero geralmente contêm, pelo menos, dois grupos capazes de reagirem para formar um polímero. São conhecidos uma grande variedade de tais materiais tendo grupos não saturados etíli camente funcionais (por exemplo, grupos de vinilo, grupos de acrílicos e matacrílicos, etc...). Estes materiais são tipicamente aplicados sobre um suporte ou base. Aditivos convencionais tais como plastificantes, extensores, antioxidantes, etc... podem ser utilizados nas matrizes de películas polímeros. Tipicamente tais aditivos podem cada um conter até 5 partes de peso da própria película. - 3 - 1 5 10 15

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Enquanto que o material exacto utilizado para for necer o invento nao se põe duma forma crítica ê evidente que certos materiais podem ser melhor adequados para determinadas aplicações. Por exemplo, materiais resistentes à água serão obviamente mais adequados para serem utilizados em meios aquá ticos do que materiais sensíveis à água. As secções de película podem ser tipicamente fixadas ao substrato base nas suas bordas guia por contacto utilj. zando um material adesivo, tal como um adesivo sensível à pressão incluiem os poliacrílicos, adesivos de borracha natu rais e materiais de borracha termiplâsticos. Tais materiais estão disponíveis e devem ser escolhidos afim de permitirem uma adesão satisfatória na borda guia e de serem insensíveis ao tipo particular de fluído com que se está a trabalhar. Por exemplo, se secções de película vão ser aplicadas a um fato de mergulhador, o adesivo deve ser insensível à água. Além disso, técnicas de ligação mecânica tais como o cozer ou o grampear da borda da secção da película poder ser utilizadas com sucesso. 0 artigo do invento pode ser preparado de imediato através da aplicação de pequenas secções da película padre nizada. De preferência, as secções de película s3o colocadas no substrato de tal modo que a superfície padronizada garanta a máxima redução da fricção. Quando a superfície padronizada tem a forma de dentes dispostos paralelamente consegue--se a máxima redução de fricção quando os dentes são em geral paralelos à corrente fluída. Além disso, estão disponíveis outros tipos de superfícies padronizadas, estando'estas indi cadas na patente acima mencionada, Patente U.S. No. de Série 740.239. Uma materialização do invento é-nos dada através dos desenhos, A Figura 1 mostra um artigo 10 compreendendo um substrato flexível 11 tendo secções ovais 12 com padrões 14, sendo as secções 12 fixadas ao substrato 11 em cada borda guia por meio do adesivo 13. As secções ovais 12 são para - 4 - 35 1 5 10 15

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61.286 Ref: 43425 POR 9 A serem aplicadas numa disposição em cascata sobreposta semelhante à das escamas de um peixe, onde a borda de cada secção se sobrepõe à borda guia fixa das secções adjacentes. Neste tipo de materialização, uma vez que as secções são de forma oval, as partes laterais das secções adjacentes ficam também sobrepostas afim de minimizar a área de superfície da película padronizada quando o fluído se escoa. Por outras pa lavras, pouco ou nenhum do material substrato deixa de ser CGberto pela secção padronizada 12, afim de tornar máximo o contorno da superfície com o agente fluído. No caso do fato de mergulhador, o tecido do fato seria na sua essência totaí. mente coberto pelos discos padronizados, embora as caracte-rísticas necessárias de flexibilidade e extensibilidade do tecido em si não sejam substancialmente alteradas. A Figura 2 mostra uma secção de película oval 12 com padrões 14 e o adesivo inferior 13 escondido. A secção segundo 3-3 mostra o vértice ou pico 15 e o "vale" ou baixo 16 do padrão 14 sobre a superfície do disco oval 12. As dimensões dos vértices ou picos 15 e dos "vales" ou baixos 16 não são de importância crítica desde qus seja qual for o tipo de superfície padronizada utilizada se consiga uma redução de fricção. Contudo, pode-se obter uma óptima redução de fricção variando o padrão disso dependendo as condições de utilização, isto é, a velocidade, tipo de fluido o material substrato. Por exemplo, um fato de mergu-lhandor pode ter um padrão óptimo diferente do da vela de um barco. Da mesma maneira o espaço entre os picos e os vértices adjacentes também não é crítico para o invento e chegou-se à conclusão que ê adequada uma distância entre os 20 e os 4C0 microns. 0 ângulo existente entre os picos ou vértices adjacentes também pode variar. Por exemplo, embora os espaços lisos e arredondados sejam considerados úteis, geralmente ê preferível que esses espaços ou intervalos sejam em for ma de v e formem um ângulo que pode variar entre 15 e 140 - 5 - 35 1 5 10 15

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61.286 Ref: 43425 POR 9 A •13 6ϋΤ:.$39 graus, com preferência para os de 50 e 60 graus . Mais uma vez factores tais como a velocidade e o tipo de fluído têm de sei considerados quando seleccionamos as ceracterísticas dos dese nhos dos perfis afim de se obter uma redução de fricção nas melhores condições. 0 adesivo 13 é aplicado na borda guia do discc 12 para minimizar o efeito de ligação do disco ao substrato inferior 11. Desta forma se o substrato 11 ê de material extensível, como no caso do tecido dum fato de mergulhador, as suas caracteristicas de extensibilidade necessárias não poden. ser prejudicadas . A superfície padronizada 14 pode ser fornecidc na devida posição sobre a película donde as secções 12 são cortadas, ou pode ser aplicada como uma camada sobre uma pelj cuia suporte. No último caso, os dois materiais têm ambos de ser capazes de aderir um ao outro por eles próprios ou capazes de se poderem ser fixados firmemente um ao outro. A película padrão donde as secções individuais 12 são preparadas podem ser manufacturadas por várias técnicas . Por exemplo, uma folha de material pode ser prensada através de um molde capaz de formar a superfície padronizada. Sm alternativa o padrão de superfície pode ser formado por técnicas de gravação em relevo utilizando o calor e/ou a pres são. Também é possível utilizar outras técnicas como facilmen te poderão compreender todos os especialistas do ofício. Uma técnica específica e útil de gravação em relevo consiste em prensar ou moldar um material folheado, enquanto ele ainda está quente, com um cilindro gravador arrefecido comportando a estrutura negativa do padrão desejado. A folha pode então ser arrefecida sobre o cilindro. Outra técnica que se pode usar consiste em aplicar uma composição de radiação-tratável a um suporte, tal como uma película de poliester, fazendo contactar a composição de radiação-tratável com uma matriz comportando a estrutura negativa do padrão desejado seguida do tratamento da ra 30 61.286 13 031589

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Ref: 43425 POR 9 A diação da composição e remoção da estrutura resultante da ma triz.

Sectores individuais da película podem então ser cunhadas ou gravadas utilizando o padrão individual desejado. Assim feito, a parte detrás, isto é, a que se encontra posta à superfície padronizada pode, então , ser tratada com um adesivo adequado para fixação ao substrato que se encontra por debaixo seguindo a disposição em forma de cascata sobreposta como mostra a Figura 1 ou pela utilização de quaisquer outros processos de fixação.

Se desejado, a película mestre utilizada para fazer as secçães individuais pode ser produto opaco, translft eido ou transparente. Além disso, modelos gráficos ou cores podem ser incorporados na película. Conservando a película transparente, e assim cada secção individual transparente, as cores colocadas sob o substrato ao qual as secçães estão fixadas ficarão à vista. O invento será descrito de uma maneira mais com pleta no seguinte exemplo não limitativo onde todas as parte são especificadas pelo peso ou doutra maneira quando tal for indicado.

Exemplo

Uma composição de radiação-tratável contendo os seguintes ingredientes foi um rolo revestido com uma película poliester de 3 milésimos de 2,54 cms (3 milésimos de pole gada) de película de poliester para uma espessura de 300 mi-crons.

Componentes Partes Oligômero de acrílato de Uretano ("XP51"-85 de Cargile) 67,9 Diacrílato de Tetraetileno Glicol ("SR"-268 de Sartomer Company) 19,2 - 7 -

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1 L 3 CJÍ.' 1 Dietoxiacetofenona ("DEAP" de Upjohn) Agente Tensio-activo Fluoroquímico 5 ("PC"-431 de Minnesota Mining and Manufacturing Company) N-Vinil Pirrolidona (de GAF) 10 Estabilizador de Luz UV ("Tinuvin" 770 de Giba Geigy) 4,8 2,7 4,9 0,5 15

Mod. 71 -10000 ex. - 89/07 20 25 A composição resultante foi então laminada p_a ra uma superfície gravada utilizando uma pressão laminar de 3Kg/cm e uma velocidade laminar de 9 metros/minuto. A composição de radiação-tratâvel foi exposta através de poliester à luz violeta no Processador UV da Unic*. Carbide Corporation afim de a tratar. As condições de exposição foram:

Comprimento do processador Velocidade do processador Nível de Exposição UV Nível do Processadoe n2 2,4 metros 9 metros/minuto 2 passagens a 1,45 r\ j/cm^ cada 220x28,32 dm3 (220 pés cúbicos )/hora--30,48 cm (pês) largura A estrutura daí resultante foi removida da su perfície gravada revelando uma superfície padronizada tendo uma secção transversal semelhante à da Figura 3. - 8 - 35

Claims (1)

1 10 15 Mod. 71 -10000 ex. - 89/07 20 25 30 61.286 Ref: 43425 POR 9A ÍD ?-A·-

-RE IVIIDICAÇtlES- lã. - Artigo para reduzir a fricção, carac: terizado por compreender um substrato flexível e/ou extensível tendo ligado a uma das suas superfícies pequenas secções de uma película, tendo a referida película uma superfície p_a dronizada capaz de reduzir a resistência à fricção quando um fluído a percorrer; sendo as referidas secções fixadas na suc borda guia ao referido substrato, sendo as referidas secções aplicadas ao referido substrato numa disposição em cascata sobreposta na qual a borda guia de uma secção se sobrepõe bs bordas guias das secções adjacentes. 2ã. - Artigo para reduzir a fricção de acor do com a reivindicação l, caracterizado por as referidas sec ções serem de metal. 3ã . - Artigo para reduzir a fricção de acar do com a reivindicação 1, caracterizado por as referidas sec ções serem compostas por um material polimérico. 4ã. - Artigo para reduzir a fricção, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por a referida superfície padronizada compreender uma pluralidade de sulcos paralelos„ 55. - Artigo para reduzir a fricção, de acordo com a reivindicação 4, caracterizado por os referidos sulcos terem essencialmente um corte transversal em forma de v. 6-. - Artigo para reduzir a fricção de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por as referidas secções compreenderem um suporte tendo sobre ele uma camada de material orgânico, comportando o referido material orgâni co a referida superfície padronizada. 7ã . - Artigo para reduzir a fricção, de acordo com a reivindicação 6, caracterizado por o referido suporte compreender um poliéster. 8â. - Artigo para reduzir a fricção, de - 9 - 1 5 10 15 Mod. 71 -10000 ex. - 89/07 20 25 61.286 Ref: 43425 POR 9 A acordo com a reivindicação 1, carecterizado por a fixação das referidas secçOes ao referido substrato ser feita pela aplicação de um adesivo à borda guia de cada secção. 9¾. - Artigo para reduzir a fricção, de acordo com a reivindicação 8, caracterizado por o adesivo ser ser sivel h pressão. Lisboa 13 00 í. ίθ89 Por MINNESOTA MINING AND MANUFACTURING C0MPANY 0 AGENTE OFICIAL

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