Uso de promotor de adherencia en una disulución de limpieza.

Uso de un promotor de adherencia (P) en cantidad eficaz en una disolución de limpieza (N) para formar unadisolución de limpieza-promotor de adherencia (NP),

estando dicha disolución (NP) destinada a limpiar lasuperficie de un sustrato de un material (TPE-PA) que comprende al menos un elastómero termoplástico(TPE) y/o al menos una poliamida (PA) y/o su(s) mezcla(s) y a aumentar la adherencia de dicha superficiecon uniones de cola acuosa, comprendiendo dicho promotor de adherencia (P) al menos una moléculaorgánica que comprende al menos una función isocianato bloqueada por al menos un agente de bloqueo,en el que dicha disolución de limpieza-promotor de adherencia (NP) tiene un contenido en promotor deadherencia (P) que representa del 0,5 al 20% en masa de material activo con respecto a la masa total de ladisolución de limpieza (NP).

Uso de un promotor de adherencia en una disolución de limpieza

Campo de la invención

La presente invención se refiere al ensamblado mediante encolado de un primer sustrato S1 a base de elastómero termoplástico (abreviado como TPE) y/o de poliamida (PA) , homopolímero o copolímero, y de un segundo sustrato S2, pudiendo ser los sustratos S1 y S2 de la misma naturaleza o de naturaleza diferente.

A continuación, se denominan (TPE-PA) estas diferentes posibilidades de composición para el sustrato S1 y eventualmente para el sustrato S2 si es de la misma naturaleza. Además, por sustrato (TPE-PA) se entiende un sustrato que comprende al menos un elastómero TPE o bien al menos una PA, o incluso una mezcla de al menos un TPE y de al menos una PA.

La presente invención también se refiere a un producto estratificado formado por el ensamblado de tales sustratos S1 y S2 por medio de una unión de cola acuosa (J) .

Por unión de cola acuosa se entiende una unión en la que composiciones de capas de preparación y/o de colas acuosas usadas en capas sucesivas sobre los sustratos de (TPE-PA) comprenden menos del 5% de disolventes orgánicos.

La presente invención también se refiere a un procedimiento de fabricación de una estructura estratificada de este tipo y a su uso en la industria del calzado, concretamente para el ensamblado de elementos constitutivos de suelas y muy particularmente de suelas de calzado deportivo.

Técnica anterior

Uno de los principales conocimientos técnicos de la industria del calzado se encuentra en un buen control de las técnicas de encolado destinadas a ensamblar materiales de naturaleza química y de propiedades mecánicas diferentes. Este conocimiento técnico es particularmente importante en el campo del calzado deportivo en el que los materiales usados, concretamente para la fabricación de las suelas, son con frecuencia materiales nuevos. Esta exigencia se aumenta por la búsqueda del rendimiento generalmente asociado al calzado deportivo.

Durante la última década algunos materiales a base de TPE y/o de PA, tales como los materiales comercializados por la sociedad Arkéma con la marca Pébax® o Rilsan®, se han impuesto progresivamente en el campo del calzado de gama alta, en particular deportivo, gracias a sus propiedades mecánicas y concretamente su propiedad de retorno elástico excepcional.

Los sustratos fabricados de estos materiales de copolímero de poliamida-bloque-poliéter, concretamente para la fabricación de suelas de calzado deportivo, se ensamblan generalmente mediante encolado a otros sustratos por medio de una unión de cola.

De manera general, el encolado de este tipo de sustrato para realizar una estructura estratificada necesita al menos las siguientes operaciones:

- la limpieza de las superficies de los sustratos que van a encolarse, por ejemplo con un disolvente orgánico tal como metiletilcetona (MEK) o bien con una disolución detergente de base acuosa;

- la aplicación, generalmente con pincel, sobre al menos la superficie de acercamiento del sustrato S1 (TPE-PA) , de una capa de unión de cola con disolvente o acuosa, que puede comprender eventualmente la aplicación de un capa de preparación generalmente con disolvente.

- el acercamiento de los dos sustratos; y

- la puesta en prensa del conjunto resultante del acercamiento.

Durante este encolado, tanto las composiciones de capa de preparación como las colas de la técnica anterior conducen a una evaporación de una gran cantidad de disolvente orgánico. Por tanto, en el caso de la fabricación de una estructura estratificada para calzado, se estima que la cantidad media de cola usada para un calzado es de 5 g y la de composición de capa de preparación de 3 g, y puede evaluarse que la emisión de disolvente es de 2, 9 g por calzado. Admitiendo una producción de 10.000 unidades de calzado al día para una unidad de producción, la cantidad total de disolvente emitido por esta unidad es de 29 kg al día.

El uso de una unión de cola de base acuosa permite disminuir este inconveniente. Desgraciadamente, los niveles de adherencia y la calidad del encolado, expresada por la fuerza de pelado de los sustratos a base de (TPE-PA) , de los sistemas de la técnica anterior están lejos de ser óptimos. Así, con sustratos de copolímero de poliamida-bloquepoliéter con una dureza de 55 a 70 Shore D de media (por ejemplo Pébax® 55 -1, Pébax® 70 -1) se obtienen fuerzas de pelado bajas comprendidas entre aproximadamente 0, 5 y 3 kg/cm. Ahora bien, los fabricantes de calzado imponen una resistencia al pelado superior a 3 kg/cm. En general, las uniones de cola acuosa se adhieren muy difícilmente, y en la mayoría de los casos no se adhieren en absoluto sobre los sustratos (TPE-PA) , con los que son poco o nada compatibles.

Se han realizado esfuerzos con el fin de mejorar la adherencia sobre los sustratos (TPE-PA) mediante incorporación de polímeros promotores de adherencia tales como silanos en las formulaciones de las capas de preparación o de las colas.

El documento WO2007083072 describe el uso de butanodiol para activar la adherencia de las uniones de cola acuosa (capa de preparación de adhesión o cola) sobre soportes de polímeros termoplásticos. No obstante, el tiempo de activación sólo dura algunos minutos tras la aplicación del butanodiol sobre el sustrato y cuando transcurre este tiempo de activación, la cola ya no puede reaccionar con el sustrato. Por ello es preferible usar este tipo de promotor en combinación con un catalizador de tipo amina, de tipo sales metálicas, o de tipo organometálico, tal como se describe en el documento WO2008003914. Un catalizador de este tipo permite aumentar el tiempo de activación de las superficies que van a encolarse, y aporta más flexibilidad al encargado del ensamblado en su gestión del tiempo para el encolado, la manipulación y el acondicionamiento de las piezas que van a ensamblarse. No obstante, esta mezcla proporciona resultados de adherencia variables en función de la rigidez de las calidades de TPE o de PA.

También existen técnicas de tratamientos de superficie tales como: el flameado, tratamiento con rayos ultravioletas, tratamiento de descarga corona, plasma, tratamientos con haz de electrones...

Otras técnicas conocidas incluyen tratamientos químicos, tales como por ejemplo el ataque de los sustratos que van a encolarse con ayuda de disoluciones ácidas o básicas, o bien con ayuda de disolventes especiales y específicos para los materiales. A modo de ejemplo, el metacresol está particularmente bien adaptado como disolvente de los polímeros a base de poliamida.

No obstante, estas disoluciones ácidas o básicas o estos disolventes son difícilmente manipulables a causa de su toxicidad, de su ecotoxicidad y/o de su carácter corrosivo. Por tanto, su empleo es con frecuencia limitado y requiere equipos apropiados de protección, de aplicación y de tratamiento de los residuos.

Con frecuencia se necesitan varias etapas complementarias, tales como la neutralización de los tratamientos químicos, el aclarado y el secado. Estas etapas son el origen de residuos, generadores de contaminación. Estas etapas adicionales del procedimiento de ensamblado consumen energía y reducen la productividad, concretamente cuando el ensamblado se realiza en procedimiento continuo en líneas industriales.

El documento EP0409120 describe un material compuesto de caucho reforzado por un material textil cuya superficie está revestida con un agente adherente que puede contener un isocianato bloqueado en combinación con un poliepóxido. Esta combinación de resina con un agente de reticulación forma una cola latente. Las colas latentes tal como se describen en este documento se usan sobre matrices que deben ser muy resistentes a las altas presiones y altas temperaturas para experimentar en un segundo momento, generalmente alejado tras el almacenamiento, transporte y/o un dimensionamiento del sustrato previamente encolado con la cola latente, un encolado a presión y temperatura elevadas, y un embutido. Ahora bien, este tipo de procedimiento de encolado no está adaptado en el caso de los sustratos TPE/PA ya que corre el riesgo de dañar, deteriorar, deformar y modificar las propiedades mecánicas del sustrato TPE-PA.

Por el contrario, en el caso de los TPE-PA, se trata del campo del encolado... [Seguir leyendo]

1. Uso de un promotor de adherencia (P) en cantidad eficaz en una disolución de limpieza (N) para formar una disolución de limpieza-promotor de adherencia (NP) , estando dicha disolución (NP) destinada a limpiar la superficie de un sustrato de un material (TPE-PA) que comprende al menos un elastómero termoplástico (TPE) y/o al menos una poliamida (PA) y/o su (s) mezcla (s) y a aumentar la adherencia de dicha superficie con uniones de cola acuosa, comprendiendo dicho promotor de adherencia (P) al menos una molécula orgánica que comprende al menos una función isocianato bloqueada por al menos un agente de bloqueo, en el que dicha disolución de limpieza-promotor de adherencia (NP) tiene un contenido en promotor de adherencia (P) que representa del 0, 5 al 20% en masa de material activo con respecto a la masa total de la disolución de limpieza (NP) .

2. Uso según la reivindicación 1, en el que dicha disolución de limpieza-promotor de adherencia (NP) tiene un contenido en promotor de adherencia (P) que representa del 0, 5 al 2% en masa de material activo con respecto a la masa total de la disolución de limpieza (NP) .

3. Uso según la reivindicación 1 ó 2, en el que dicho promotor de adherencia (P) comprende al menos una de las siguientes moléculas orgánicas: 4, 4’-diisocianato de difenilmetano (MDI) , 1, 6-diisocianato de hexametileno (HDI) , diisocianato de isoforona (IPDI) y diisocianato de tolueno (TDI) y/o sus mezclas.

4. Uso según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que dicho promotor de adherencia (P) comprende al menos un isocianato aromático, preferiblemente de tipo TDI.

5. Uso según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que dicho al menos un agente de bloqueo se elige de malonato de dietilo (DME) , 3, 5-dimetilpirazol (DMP) , metiletilcetoxima (MEKO) , caprolactama (e-CAP) y/o sus mezclas.

6. Uso según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que dicho al menos un agente de bloqueo es 3, 5-dimetilpirazol (DMP) .

7. Uso según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que la limpieza con ayuda de dicha disolución de limpieza-promotor de adherencia (NP) se realiza mediante uno o varios de los siguientes procedimientos:

- mediante aplicación directa con pincel o con trapo,

- mediante pulverización,

- mediante remojo.

8. Uso según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que dicho material comprende al menos un TPE elegido de los COPE y/o los TPU y/o los PEBA y/o su mezcla.

9. Uso según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que dicho material es el material de al menos un primer sustrato (S1) y de un segundo sustrato (S2) adherentes entre sí por medio de una unión de cola acuosa, para formar una estructura estratificada.

10. Uso según la reivindicación 9, en el que el material del sustrato S1 y el material del sustrato S2 son de la misma naturaleza.

11. Uso según la reivindicación 9, en el que el material del sustrato S1 y el material del sustrato S2 son de naturaleza diferente, eligiéndose S2 de los TPE, los homopolímeros y los copolímeros tales como las poliolefinas, poliaminas, los poliésteres, los poliéteres, los poliesteréteres, las poliimidas, los policarbonatos, las resinas fenólicas, los poliuretanos reticulados o no, concretamente en forma de espuma, los poli (etilenoacetato de vinilo) , los elastómeros naturales o sintéticos tales como los polibutadienos, los poliisoprenos, los estireno-butadieno-estireno (SBS) , los estireno-butadieno-acrilonitrilo (SBN) , los poliacrilonitrilos; los tejidos naturales o sintéticos, concretamente los tejidos de fibras de polímeros orgánicos tales como los tejidos de fibras de polipropileno, polietileno, poliésteres, poli (alcohol vinílico) , poli (acetato de vinilo) , poli (cloruro de vinilo) , poliamida; los tejidos de fibras de vidrio o de fibras de carbono, así como los materiales tales como el cuero, el papel y el cartón.

12. Uso según la una de las reivindicaciones 9 a 11, en el que dicha unión de cola acuosa comprende al menos una capa de preparación acuosa y/o al menos una capa de cola acuosa.

13. Uso según la reivindicación 12, en el que dicha cola y/o dicha capa de preparación son de naturaleza bicomponente:

- un primer componente que comprende una resina funcionalizada o no en disolución en agua o en dispersión en agua, y

- un segundo componente que comprende un reticulante tal como un isocianato, puro o en disolución en un disolvente o en dispersión en agua.

14. Uso según la reivindicación 13, en el que dicho segundo componente comprende un isocianato bloqueado.

15. Procedimiento de ensamblado mediante encolado de dos sustratos S1 y S2 por medio de una unión de cola acuosa, siendo al menos uno de dichos dos sustratos de material (TPE-PA) que comprende al menos un elastómero termoplástico TPE y/o al menos una poliamida PA, comprendiendo dicho procedimiento las etapas:

(a) de limpieza de la superficie del/de los sustrato (s) (TPE-PA) con una disolución de limpieza que comprende un promotor según el definido en una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6;

(b) de aplicación de una unión de cola acuosa sobre una superficie de al menos uno de los dos sustratos;

(c) de acercamiento de la superficie que comprende la unión de cola acuosa (J) de uno de los sustratos a una superficie del otro de los sustratos para formar un conjunto que comprende los dos sustratos con la unión de cola acuosa entre ellos;

(d) de puesta en prensa del conjunto, y tras la retirada de la prensa;

(e) de recuperación del conjunto en forma de un producto estratificado.

16. Producto estratificado, concretamente suela de calzado, que comprende un primer sustrato (S1) y un segundo sustrato (S2) adherentes entre sí por medio de una unión de cola acuosa (J) , comprendiendo la superficie al menos uno del primer y del segundo sustrato al menos un promotor de adherencia según el definido en una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6.

17. Disolución de limpieza-promotor de adherencia (NP) , destinada a limpiar la superficie de sustrato (s) de material (TPE-PA) que comprende al menos un elastómero termoplástico (TPE) y/o al menos una poliamida (PA) y/o su (s) mezcla (s) , comprendiendo dicha disolución un promotor de adherencia (P) según el definido en una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6; para aumentar la adherencia de dicha superficie con uniones de cola acuosa, representando el contenido en promotor de adherencia (P) del 0, 5 al 20% en masa de material activo con respecto a la masa total de la disolución de limpieza (NP) .

18. Disolución de limpieza según la reivindicación 17, caracterizada porque dicho promotor de adherencia está en disolución en metiletilcetona o bien en disolución o en dispersión en una disolución acuosa.