BRPI0905239B1 - Composição adesiva para pneus à base de solventes naturais - Google Patents
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Abstract
composição adesiva para pneus, processo de colagem e composição pré-ativadora de pneus e processo de pré-ativação de pneus a presente invenção refere-se a uma composição adesiva para pneus a base de solventes naturais, a utilização em processo de colagem e composição de pré-ativação de pneus. a presente invenção se situa no campo da engenharia e química, mais especificamente, no campo de adesivos.
Description
Relatório Descritivo de Patente de Invenção
Composição adesiva para pneus à base de solventes naturais
Campo da Invenção
A presente invenção refere-se a uma composição adesiva para pneus a base de solventes naturais, compreendendo terpenos. A presente invenção se situa no campo da engenharia e química, mais especificamente, no campo de adesivos.
Antecedentes da Invenção
Os adesivos de vulcanização são materiais largamente empregados para consolidar união entre partes que podem ser borrachas vulcanizadas, borrachas vulcanizadas com outras não vulcanizadas, além de borrachas vulcanizadas ou não com outros materiais.
Tradicionalmente, esses adesivos contêm elastômeros tais como borrachas naturais, estireno-butadieno, policloropreno ou polímeros semelhantes e aditivos para promoverem vulcanização, espessantes, cargas, entre outros, que são misturados em fases sólidas e, posteriormente, dissolvidos em solventes.
os solventes usualmente empregados são misturas que compreendem hidrocarbonetos aromáticos e alifáticos, considerados de alta toxicidade, portanto sua substituição por outros solventes, que causem menores impactos ambientais e à saúde humana tem sido grande motivo de pesquisa.
A substituição dos solventes aromáticos e alifáticos, por solventes naturais formados por terpenos cítricos e/ou outros terpenos naturais, tais como dlimoneno, terpinolenos, mirceno e linalol, tem sido uma alternativa para a produção de adesivos de baixa toxicidade. Além disso, estes solventes são de fonte renovável e obtidos como co-produtos de processos de extração de sucos para consumo humano.
Petição 870190057802, de 24/06/2019, pág. 11/21 / 6
No âmbito patentário, alguns documentos descrevem composição adesiva a base de solventes naturais e a utilização em métodos de adesivagem para pneus.
O documento US 2003/0065080 descreve resinas de revestimento, adesivos e composições de cola compreendendo copolímeros de estireno e um terpeno como solvente e serem utilizados para fabricação de brinquedos. A presente invenção difere desse documento por não compreender copolímeros de estireno e não ser utilizada para fabricação de brinquedos, e sim de pneus.
O documento US 5,863,987 descreve uma composição adesiva utilizada para fabricação de pneus compreendendo copolímeros de piridina-estirenobutadieno, partículas de látex e resina termofixa. A presente invenção difere desse documento por não compreender copolímeros de piridina-estirenobutadieno e resina termofixa, e por compreender solventes naturais, fato não citado no referido documento.
O documento US 6,136,123 descreve uma composição adesiva utilizada para a fabricação de pneus compreendendo um copolímero de éster de ácido acrílico e um peróxido orgânico. A presente invenção difere desse documento por não compreender um copolímero de éster de ácido acrílico e um peróxido orgânico e por compreender solventes naturais, fato não citado no referido documento.
O documento US 4,497,927 descreve uma composição adesiva para fabricação de pneus compreendendo água em emulsão de óleo com uma fase de óleo contínuo, no qual é dissolvido um composto de borracha vulcanizável. A presente invenção difere desse documento por não compreender água em emulsão de óleo e por compreender solventes naturais, fato não citado no referido documento.
Do que se depreende da literatura pesquisada, não foram encontrados documentos antecipando ou sugerindo os ensinamentos da presente invenção, de forma que a solução aqui proposta possui novidade e atividade inventiva frente ao estado da técnica.
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Sumário da Invenção
A presente invenção descreve uma composição adesiva à base de solventes naturais, preferencialmente terpenos, para recauchutagem de pneus.
É, portanto, objeto da presente invenção uma composição adesiva para pneus, compreendendo:
a) componentes adesivos selecionados dentre elastômeros, agente taquificante, sal de metal de ácidos graxos superiores, agente de vulcanização, acelerador de vulcanização, acelerador de vulcanização livre de precursores de nitrosaminas tóxicas a saúde humana antioxidantes, plastificantes, agente de controle de viscosidade antiozonantes e combinações dos mesmos;
b) solventes naturais escolhidos dentre terpenos;
c) co-solventes;
onde a quantidade de co-solvente é de 5% a 45% da quantidade do solvente natural.
Este objeto da invenção será imediatamente valorizado pelos versados na arte e pelas empresas com interesses no segmento, e será descrito em detalhes suficientes para sua reprodução na descrição a seguir.
Descrição Detalhada da Invenção
Os exemplos aqui mostrados têm o intuito somente de exemplificar uma das inúmeras maneiras de se realizar a invenção, contudo sem limitar, o escopo da mesma.
Composição adesiva para pneus
A composição adesiva para pneus da presente invenção compreende:
a) componentes adesivos selecionados dentre elastômeros, agente taquificante, sal de metal de ácidos graxos superiores, agente de vulcanização, acelerador de vulcanização, acelerador de vulcanização livre de precursores de nitrosaminas tóxicas à saúde
Petição 870190057802, de 24/06/2019, pág. 13/21 / 6 humana, antioxidantes, plastificantes, agente de controle de viscosidade, antiozonantes e combinações dos mesmos;
b) solventes naturais escolhidos dentre terpenos; e
c) co-solventes;
onde a quantidade de co-solvente é de 5% a 45% da quantidade do solvente natural.
Componentes adesivos
Os componentes adesivos da presente invenção compreendem quaisquer componentes que proporcionem caráter adesivo a composição, sendo selecionados do grupo contendo: elastômeros, agente taquificante, agente de alisamento, agente de vulcanização, acelerador de vulcanização, antioxidantes, plastificantes, agente de controle de viscosidade e antiozonantes. Em uma realização preferencial utilizou-se borracha Natural tipo RSS-1 na faixa de 100 Phr, breu na faixa de 15 - 60 Phr, estearato de Zinco (ZnSt) na faixa de 1 - 10 Phr como agente de alisamento, enxofre na faixa de 0,5 - 5 Phr como agente de vulcanização e dissulfeto de tetrametiltiuram (TMTD) na faixa de 0,5 - 5 Phr como acelerador de vulcanização, polissulfetos orgânicos na faixa de 0,5 - 5 Phr como acelerador de vulcanização livre de nitrosaminas.
Solventes Naturais
Os solventes naturais da presente invenção compreendem preferencialmente solventes que são majoritariamente formados por terpenos cítricos e/ou outros terpenos naturais, mais especificamente d-limoneno, terpinolenos, mirceno, linalol l-limoneno e sua mistura racêmica.
Co-solvente
Os co-solventes adequados para uso na presente invenção são qualquer solvente apolar compatível com solventes terpênicos. Esses solventes compreendem, mais especificamente, compostos como éter dimetílico e tem a funcionalidade de regular a homogeneidade e o open time. Os co-solventes são preferencialmente utilizados em um percentual aproximado de 5 a 45% em relação ao solvente natural.
Uso da Composição em pneus
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A colagem da composição adesiva da presente invenção compreende em aplicar o adesivo entre os substratos que deseja se unir.
A aplicação do adesivo é feita através do processo de espalhamento. A junção de um ou mais substratos da presente invenção compreende unir substratos de diferentes ou iguais características utilizando a composição adesiva. A recauchutagem de pneus é um processo onde é necessário unir duas partes de borracha vulcanizada com o adesivo para que se reconstitua o pneu propriamente dito.
Open Time
O conceito de que se trata o open time na presente invenção está relacionado com o tempo necessário entre a aplicação do adesivo no substrato (a) e a união desse no substrato (b). O open time pode variar, especialmente, entre 5 e 25 min.
Exemplo de Realização Preferencial
Várias formulações foram testadas, variando-se a composição e proporções entre borracha naturais, sintéticas e aditivos, assim como a composição e proporções entre solventes.
Dentre elas, podemos exemplificar uma composição adesiva, conforme a Tabela1:
Petição 870190057802, de 24/06/2019, pág. 15/21 / 6
Tabela 1. Componentes das formulações e as faixas de composição do adesivo.
| Componentes | Faixa |
| Borracha | 100 Phr |
| Breu | 15 - 60 Phr |
| ZnSt | 1 - 10 Phr |
| Enxofre | 0,5 - 5 Phr |
| Acelerador 1 | 0,5 - 5 Phr |
| Acelerador 2 | 0,5 - 5 Phr |
| Antioxidantes | n.d. |
| Plastificantes | n.d. |
| Antiozonantes | n.d. |
A mistura destes componentes é feita utilizando um misturador aberto de rolos, sendo esta massa formada dispersada no solvente utilizando um reator de 5 mistura auxiliado por um agitador mecânico. Após a dispersão, o adesivo está pronto para o uso. O adesivo foi testado em uma máquina do tipo autoclave a ar quente, variando tempo, temperatura e pressão. A adesão realizada foi de corpos de prova do tipo borracha-borracha em um tempo de 90 min., 140° C de temperatura e 5 bar de pressão. Os corpos de prova após a adesão foram 10 enviados ao laboratório de ensaios do SENAI, para realizar um teste de força.
Para este ensaio, foram feitas três formulações dentro da faixa de variação dos componentes conforme Tabela 1, mais um corpo de prova com o adesivo de uso convencional denominado CONTROLE.
Claims (7)
- ReivindicaçõesComposição adesiva para pneus à base de solventes naturais1. Composição adesiva para pneus caracterizada por compreender:a) componentes adesivos selecionados dentre elastômero, agente taquificante, sal de metal de ácidos graxos superiores, agente de vulcanização, acelerador de vulcanização, acelerador de vulcanização livre de precursores de nitrosaminas tóxicas à saúde humana, antioxidantes, plastificantes, agente de controle de viscosidade, antiozonantes, ou combinações dos mesmos. Especificamente, a composição se refere a:
Componentes Faixa Borracha 100 Phr Breu 15 - 60 Phr ZnSt 1 - 10 Phr Enxofre 0,5 - 5 Phr Acelerador 1 0,5 - 5 Phr Acelerador 2 0,5 - 5 Phr Antioxidantes n.d. Plastificantes n.d. Antiozonantes n.d. b) solventes naturais escolhidos dentre terpenos; ec) co-solventes escolhidos dentre hidrocarbonetos de baixo peso molecular, com ponto de ebulição até 130°C à 760mmHg; onde a quantidade de co-solvente é de 5% a 45% da quantidade do solvente natural. - 2. Composição adesiva de acordo com a reivindicação 1, caracterizada por compreender ao menos uma das seguintes especificações:- elastômero compreendendo borracha natural;- agente taquificante na faixa de 15 - 60 phr;Petição 870190057802, de 24/06/2019, pág. 17/212 / 2- sal de metal de ácido graxo compreendendo estearato de Zinco (ZnSt);- agente de vulcanização compreendendo enxofre;- solventes naturais compreendendo terpenos cítricos ou outros terpenos naturais; e- co-solvente compreendendo compostos reguladores da homogeneidade e o open time.
- 3. Composição adesiva de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizada por compreender sal de metal de ácido graxo na faixa de 1-10 Phr.
- 4. Composição adesiva de acordo com qualquer uma das reivindicações 1, 2 e 3 caracterizada por compreender agente de vulcanização na faixa de 0,5-5 Phr.
- 5. Composição adesiva de acordo com qualquer uma das reivindicações 1-4 caracterizada pelo fato de que o acelerador de vulcanização compreende polissulfeto orgânico, dissulfeto de tetrametiltiuram (TMTD), ou combinações dos mesmos.
- 6. Composição adesiva de acordo com qualquer uma das reivindicações 1-5 caracterizada pelo fato de que os solventes naturais compreendem d-limoneno, terpinolenos, mirceno, linalol, l-limoneno, ou misturas racêmicas.
- 7. Composição adesiva de acordo com qualquer uma das reivindicações 1-6 caracterizada pelo fato de que a quantidade de co-solvente é de 5 a 45% em massa da quantidade do solvente natural e o co-solvente compreende éter dimetílico.
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