BR112015016962B1 - Composição compósita de multi-camada, seu processo de fabricação e artigo obtido da mesma - Google Patents

Composição compósita de multi-camada, seu processo de fabricação e artigo obtido da mesma Download PDF

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Michel Glotin
Pierre Gerard
Renan HOLZMANN
Gilmar da Costa Lima
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Mvc Componentes Plásticos Ltda
Arkema France
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Abstract

COMPOSIÇÃO COMPÓSITA DE MULTI-CAMADA, SEU PROCESSO DE FABRICAÇÃO E ARTIGO OBTIDO DA MESMA A presente invenção diz respeito a uma composição de multi-camada compreendendo uma camada de superfície compreendendo um polímero termoplástico A e uma camada de substrato compreendendo uma matriz termoplástica (met)acrílica a base de material compósito polimérico e um material fibroso como reforço; A composição de multi-camada é adequada para peças mecânicas ou estruturadas ou artigos com um aspecto de superfície decorativa. A presente invenção diz respeito também a um processo de fabricação para peças ou artigos mecânicos ou estruturados em multi-camadas e peças mecânicas ou estruturadas tridimensionais.

Description

CAMPO DA INVENÇÃO
[0001] A presente invenção diz respeito a uma composição compreendendo uma camada de superfície compreendendo um polímero termoplástico A e uma camada de substrato compreendendo uma matriz (met)acrílica termoplástica a base de material compósito polimérico e um material fibroso como reforço. A composição de multi-camada é adequada para peças mecânicas ou estruturadas ou artigos com um aspecto de superfície decorativa.
[0002] A presente invenção refere também um processo de fabricação de peças mecânicas ou estruturadas em multicamadas ou artigos e peças mecânicas ou estruturados em três dimensões.
PROBLEMA TÉCNICO
[0003] Peças mecânicas ou estruturados ou artigos que têm de absorver tensões elevadas durante o seu uso são amplamente fabricados de materiais compósitos. Um material compósito é uma combinação macroscópica de dois ou mais materiais não miscíveis. O material compósito consiste, pelo menos, de um material de matriz que forma uma fase contínua para a coesão da estrutura e um material de reforço com várias arquiteturas para as propriedades mecânicas. Muitas vezes, um material fibroso é usado como um material de reforço.
[0004] O objetivo na utilização de materiais compósitos é conseguir um desempenho do material compósito que não está disponível a partir dos seus constituintes separados, se for utilizado sozinho. Consequentemente materiais compósitos são amplamente utilizados em diversos setores industriais como, por exemplo construção, automotivo, aeroespacial, transportes, lazer, eletrônicos e esporte, nomeadamente devido à sua melhor performance mecânica (maior resistência à tração, módulo de elasticidade mais elevado, maior tenacidade à fratura) em comparação com materiais homogêneos e sua baixa densidade.
[0005] A classe mais importante tendo em conta o volume em escala industrial comercial, são compósitos com matrizes orgânicas, onde o material de matriz é geralmente um polímero. A matriz principal ou fase contínua de um material polimérico compósito é ou um polímero termoplástico ou um polímero termo- endurecível.
[0006] Uma desvantagem principal de uma matriz de polímero termocurado é sua rigidez. A matriz não pode ser facilmente conformada em outras formas. Uma vez que o polímero tenha sido curado a forma é fixada. Isto torna também difícil a reciclagem do material compósito termocurado e peças mecânicas ou estruturadas fabricadas ou artigos compreendendo dito material compósito termocurado, que são queimados em uma planta de cimento ou depósito de lixo.
[0007] Para termoformar e reciclar um polímero termoplástico é preferido.
[0008] Entretanto a superfície de tal uma peça estruturada ou artigo que é fabricado de materiais compósitos a base de fibra não é estética ou decorativa. A estrutura das fibras ou do substrato fibroso é visível na superfície. A superfície não é plana ou a superfície da peça estruturada ou artigo não é homogênea no sentido de uma rugosidade de superfície homogênea.
[0009] De modo a fornecer uma finalização de qualidade na superfície visível de um material compósito reforçado de fibra uma camada de superfície adicional é aplicada. Isto pode ser tanto um revestimento de gel ou uma camada de tinta.
[0010] O revestimento de gel é usualmente com base em epóxi ou produto químico de poliéster insaturado, que é curado para formar polímeros reticulados que são cozidos com o material compósito.
[0011] Devido à reticulação da camada de superfície a composição de multi- camada compreendendo um compósito termoplástico não pode ser reciclada e termoformada.
[0012] Polímeros de termocura consistem de estruturas tridimensionais reticuladas. A reticulação é obtida curando grupos reativos dentro do assim- chamado prépolímero. Cura por exemplo pode ser obtida aquecendo as cadeias de polímero de modo a reticular e endurecer o material permanentemente.
[0013] De modo a preparar o material compósito polimérico o prepolímero é misturado com o outro componente tal como contas ou fibras de vidro ou outro componente que é umedecido ou impregnado e curado em seguida. Exemplo dos prepolímeros ou material de matriz para polímeros de termocura são oliésteres insaturados, vinil ésteres epóxi ou os fenólicos.
[0014] O objetivo da presente invenção é resolver as desvantagens mencionadas acima.
[0015] Um objetivo da presente invenção é ter uma peça estrutural em multi- camada compreendendo um material compósito termoplástico com aspecto de superfície satisfatório, escondendo o aspecto fibroso da camada consistindo de material compósito termoplástico.
[0016] Outro objetivo da presente invenção é ter uma peça estrutural em multi- camada compreendendo um material compósito termoplástico com adesão entre as camadas respectivas, especialmente evitando adesivos adicionais.
[0017] O objetivo adicional da presente invenção é ter uma peça estrutural em multi-camada compreendendo um material compósito termoplástico que pode ser transformado e conformado em forma devido a uma certa flexibilidade de cada camada.
[0018] Outro objetivo da presente invenção é reciclar a peça estrutural em multi- camada incluindo o material compósito ou peças estruturais em multi-camada que não atendam aos padrões de qualidade ou peças estruturais em multi-camadas desgastadas. Reciclar é entendido em recuperar pelo menos parte dos materiais brutos usados. Isto significa triturar e reusar o polímero termoplástico das camadas respectivas. Isto significa também por exemplo que o monômero da matriz termoplástoca e do material compósito e/ou as outras camadas respectivas possam ser recuperados.
[0019] Outro objetivo da presente invenção é fornecer um processo que pode ser realizado com baixo custo e seja capaz de fabricação em larga-escala, para produzir peças estruturais em multi-camadas compreendendo o material compósito termoplástico da invenção. Além disso, o processo deve ser fácil e simples de realizar usando componentes disponíveis comercialmente. Também a fabricação de peças deve ser reprodutível e rápida significando de ciclos de tempo curtos.
FUNDAMENTOS DA INVENÇÃO
[0020] Estado da Técnica
[0021] O documento WO2012/088569 descreve um processo de produção para o melhoramento da qualidade de superfície dos compósitos.
[0022] O documento WO2012/136235 descreve um método para produzir um corpo de trabalho de revestimento de multi-fibra compósito com superfície classe A. A superfície é obtida aplicando spray de um sistema de revestimento em molde e um agente de liberação no interior do molde e curando ele. O revestimento não é um termoplástico e consequentemente não pode ser termoformado ou reciclado.
[0023] O documento WO2007/021797 descreve uma composição de revestimento em pó para revestir superfícies dos compósitos termoplásticos. O revestimento em pó compreende um copolímero de acetato de vinila e um termoplástico e ou aglutinante de termocura.
[0024] No estado da técnica nenhuma peça mecânica ou estrutura ou artigos compreendendo a composição de multi-camada de acordo com a invenção compreende um material compósito termoplástico como camada de substrato e uma camada de superfície decorativa termoplástica são descritos.
BREVE DESCRIÇÃO DA INVENÇÃO
[0025] Surpreendentemente tem sido descoberto que a composição de multi- camada para fabricação de peças mecânicas ou estruturadas ou artigos compreendendo a) uma camada de superfície compreendendo um polímero termoplástico A b) uma camada de substrato compreendendo um material compósito polimérico
[0026] caracterizado pelo fato de que o material compósito polimérico compreende uma matriz (met)acrílica termoplástica polimérica e um material fibroso como reforço em que o material fibroso compreende tanto uma fibra com uma razão de aspecto da fibra de pelo menos 1000 ou o material fibroso tem uma estrutura macroscópica bidimensional resolve os problemas técnicos acima mencionados.
[0027] Foi também descoberto que um processo de fabricação de uma composição de mutli-camadas para peças mecânicas ou estruturadas ou artigos compreende as seguintes etapas: a) termoformação da camada de superfície que compreende o polímero termoplástico A b) colocar um substrato fibroso em um lado da camada superficial termoformada c) impregnar o substrato fibroso com um xarope (met) acrílico líquido, d) polimerizar o xarope (met) acrílico líquido impregnando dito substrato fibroso.
[0028] rendimentos para uma composição de múltiplas camadas de peças mecânicas ou estruturadas ou artigos que resolvem os problemas técnicos acima mencionados.
[0029] Adicionalmente, também se verificou que um processo de fabricação de uma composição de múltiplas camadas para peças mecânicas ou estruturados ou artigos compreendendo os passos seguintes: a) impregnação de um substrato fibroso com a forma de um xarope líquido (met) acrílico, b) polimerizando o xarope (met)acrílico líquido de impregnação do referido substrato fibroso. c) a laminação da camada de superfície que compreende um polímero termoplástico A para pelo menos um lado da camada obtida depois da polimerização no passo b),
[0030] rendimentos para uma composição de múltiplas camadas de peças ou artigos que resolvem os problemas técnicos acima mencionados mecânicos ou estruturados.
DESCRIÇÃO PORMENORIZADA DA INVENÇÃO
[0031] De acordo com um primeiro aspecto, a presente invenção refere-se a uma composição de múltiplas camadas para a fabricação de peças mecânicas ou estruturadas ou objetos que compreendem a) uma camada superficial que compreende um polímero termoplástico A b) uma camada de substrato compreendendo um material polimérico compósito
[0032] caracterizado por o material polimérico compósito termoplástico compreende uma matriz (met) acrílica polimérica e um material fibroso como um reforço, em que o material fibroso compreende tanto uma fibra com uma razão de fibra de, pelo menos, 1000 ou o material fibroso tem uma estrutura macroscópica bidimensional . Esta composição de multi-camadas é apresentada na figura 1.
[0033] De acordo com outro aspecto, a presente invenção refere-se a uma composição de multi-camadas para a fabricação de peças mecânicas ou estruturadas ou objetos compreendendo a) uma camada superficial que compreende um polímero termoplástico A b) uma camada intermediária compreendendo um polímero termoplástico B c) uma camada de substrato compreendendo um material polimérico compósito
[0034] caracterizado por o material polimérico compósito termoplástico compreender uma matriz (met) acrílica polimérica e um material fibroso como um reforço, em que o material fibroso compreende tanto uma fibra com um razão de fibra de, pelo menos, 1000 ou o material fibroso tem uma estrutura macroscópica bidimensional . Esta composição de multi-camadas é apresentada na figura 2.
[0035] Com o termo "camada superficial", como usado é indicado que esta camada é a camada de topo ou externa da composição de multi-camadas exposta ao ambiente.
[0036] Pelo termo "camada de substrato" tal como utilizado é denotado a camada compreendendo o material compósito polimérico termoplástico da composição de multi-camadas.
[0037] Pelo termo "camada intermediária"como usado é denotado que esta camada está entre a camada superficial e a camada de substrato da composição de multi-camadas. A camada intermediária pode ser adjacente a qualquer das duas outras camadas, mas não tem que.
[0038] Pelo termo "substrato fibroso", tal como utilizado são denotados tecidos, feltros ou tecidos não tecidos que podem ser na forma de tiras, voltas, tranças, fechaduras ou peças.
[0039] Pelo termo "(met) acrílico"como usado denota todos os tipos de monômeros acrílico e metacrílico.
[0040] Pelo termo " matriz (met) acrílica polimérica termoplástica ", como usado é denotado que a matriz (met) acrílica polimérica termoplástica compreende, essencialmente, polímeros compreendendo monômeros (met) acrílicos que constituem 50% em peso ou mais da matriz (met ) acrílica termoplástica polimérica.
[0041] Pelo termo "PMMA" como utilizado são denotados homo- e copolímeros de metacrilato de metila (MMA), para o copolímero de MMA a razão em peso do MMA dentro do PMMA é, pelo menos, 70% em peso.
[0042] Pelo termo "monômero", como usado é denotado uma molécula que pode sofrer polimerização.
[0043] Pelo termo "polimerização", como usado é denotado o processo de conversão de um monômero ou uma mistura de monômeros em um polímero.
[0044] Pelo termo "polímero termoplástico"como usado é denotado um polímero que se transforma em um líquido ou se torna mais líquido ou menos viscoso quando aquecido e que pode assumir novas formas pela aplicação de calor (termoformação) e pressão. Depois de resfriar o polímero torna-se duro novamente e mantém a forma conformada dentro.
[0045] Pelo termo "compósito de polímero"como usado é denotado um material de multicomponente compreendendo vários domínios de fase diferentes em que pelo menos um tipo de domínio das fases é uma fase contínua e em que pelo menos um componente é um polímero.
[0046] No que diz respeito à estrutura da peça ou artigo feito da composição de multi-camada trata-se de um painel, uma cobertura ou um casco feito de material compósito ou peças para aeronaves, para barcos (casco e convés), vagões (escotilha, partição, corpo ), e peças automotivas (corpo do carro, capô, porta).
[0047] O polímero termoplástico A da camada de superfície pode ser escolhido da lista de polímeros a seguir: • polímeros (met)acrílicos • poliéster saturado (PET, PBT, PLA etc); • ABS (copolímero acrilonitrila-butadieno-estireno); • SAN (copolímero estireno-acrilonitrila); • ASA (copolímero acrílico-estireno-acrilonitrila); • poliestireno (cristalino ou de alto impacto); • polipropileno (PP); • polietileno (PE); • policarbonato (PC); • PPO; • polisulfona; • PVC (policloreto de vinila); • PVDF (fluoreto de polivinilideno); • PVC clorado (PVCC); • PU (poliuretano).
[0048] A camada de superfície pode também compreender misturas de dois ou mais polímeros da lista acima do polímero termoplástico A. Por exemplo, pode ser uma mistura de polímeros (met)acrílico com PVDF.
[0049] O polímero termoplástico A da camada de superfície pode conter cargas ou aditivos. Como aditivos pode-se mencionar aditivos orgânicos como modificadores de impacto ou copolímeros bloqueadores, estabilizantes térmicos, estabilizantes de UV, retardantes de chama e misturas dos mesmos.
[0050] De preferência, o polímero termoplástico A da camada de superfície é escolhido de polímero (met) acrílico, ASA (copolímero acrílico-estireno-acrilonitrila), PVDF (polifluoreto de vinilideno), policarbonato (PC) ou suas misturas.
[0051] Mais preferencialmente polímero termoplástico A da camada de superfície é um polímero (met) acrílico e ainda mais preferencialmente um PMMA.
[0052] O polímero termoplástico A da camada superficial pode ser em forma de uma película, laminado ou uma folha.
[0053] O polímero termoplástico B da camada intermediária pode ser escolhido dentre a seguinte lista de polímeros: • polímeros (met)acrílicos • poliéster saturado (PET, PBT, PLA etc); • ABS (copolímero acrilonitrila-butadieno-estireno); • SAN (copolímero estireno-acrilonitrila); • ASA (copolímero acrílico-estireno-acrilonitrila); • poliestireno (cristalino ou de alto impacto); • polipropileno (PP); • polietileno (PE); • policarbonato (PC); • PPO; • polisulfona; • PVC (policloreto de vinila); • PVDF (fluoreto de polivinilideno); • PVC clorado (PVCC); • PU (poliuretano).
[0054] A camada intermediária pode também compreender misturas de dois ou mais polímeros B a partir da lista acima de polímero termoplástico B. Por exemplo, pode ser a mistura PET / PC, PMMA / PLA ou mistura ABS / PC.
[0055] O polímero termoplástico B da camada intermediária pode conter cargas ou aditivos. Como aditivos pode-se mencionar aditivos orgânicos como modificadores de impacto ou copolímeros em bloco, estabilizadores térmicos, estabilizadores de UV, retardantes de chama e as suas misturas.
[0056] De preferência, o polímero termoplástico B é escolhido a partir de Polímero (met) acrílico, ABS (copolímero de acrilonitrila-butadieno-estireno), ASA (copolímero acrílico-estireno-acrilonitrila), PVDF (polifluoreto de vinilideno), policarbonato (PC) ou suas misturas.
[0057] Vantajosamente, o polímero termoplástico B é ABS ou ASA.
[0058] O polímero termoplástico B da camada intermediária pode estar na forma de uma película, lâmina ou uma folha.
[0059] A matriz termoplástica (met) acrílica de um material compósito polimérico da camada do substrato compreende pelo menos um polímero (met) acrílico que compreende um ou mais monômeros (met) acrílicos. O monômero (met) acrílico ou monômeros, são no mínimo, 50% em peso ou mais, de preferência 60% em peso ou mais, mais preferencialmente 70% em peso ou mais, vantajosamente, 80% em peso ou mais de a matriz (met).acrílica polimérica termoplástica
[0060] Preferivelmente polímero (met) acrílico ou polímeros são, pelo menos, 80% em peso, vantajosamente pelo menos 90% em peso de matriz (met) acrílica termoplástica.
[0061] Em uma modalidade preferida, a matriz (met) acrílica termoplástica consiste em polímero (met) acrílico ou polímeros.
[0062] No que diz respeito ao polímero (met) acrílico, pode-se mencionar metacrilatos de poli alquila ou acrilatos de poli alquila. Em uma modalidade preferida, o polímero (met) acrílico é o metacrilato de poli metila (PMMA).
[0063] O termo "PMMA" denota um homopolímero ou um copolímero metacrilato de metila (MMA) ou suas misturas.
[0064] Em uma modalidade o homo ou copolímero de metacrilato de metila (MMA) compreende pelo menos 70%, de preferência pelo menos 80%, vantajosamente pelo menos 90% e mais vantajosamente pelo menos 95% em peso de metacrilato de metila.
[0065] Em uma outra modalidade o PMMA é uma mistura de pelo menos um homopolímero e pelo menos um copolímero de MMA, ou uma mistura de pelo menos dois homopolímeros ou copolímeros de dois MMA com um peso molecular médio diferente ou uma mistura de pelo menos dois copolímeros de MMA, com uma composição de monômero diferente.
[0066] O copolímero de metacrilato de metila (MMA) compreende de 70% a 99,7% em peso de metacrilato de metila e 0,3-30% em peso de pelo menos um monômero com pelo menos uma insaturação etilênica que pode copolimerizar o metacrilato de metila.
[0067] Estes monômeros são bem conhecidos e menção pode ser feita, em particular de ácidos acrílico e metacrílico e alquil (met) acrilatos em que o grupo alquila tem de 1 a 12 átomos de carbono. Como exemplos, pode mencionar acrilato de metila e etila, (met) acrilato de butila ou 2-etil-hexila. De preferência o comonômero é um acrilato de alquila em que o grupo alquila tem desde 1 até 4 átomos de carbono.
[0068] Em uma modalidade preferida, o copolímero de metacrilato de metila (MMA) compreende de 80% a 99,7%, vantajosamente de 90% a 99,7% e mais vantajosamente entre 90% e 99,5% em peso de metacrilato de metila e de 0,3% a 20% vantajosamente entre 0,3% e 10% e mais vantajosamente entre 0,5% e 10% em peso de pelo menos um monômero com pelo menos uma insaturação etilênica que pode copolimerizar o metacrilato de metila. De preferência o comonômero é escolhido de acrilato de metila ou acrilato de etila ou suas misturas.
[0069] O peso molecular médio em peso do polímero (met) acrílico deve ser elevado, ou seja, maior do que 50.000 g / mol, de preferência maior do que 100.000 g / mol.
[0070] O peso molecular médio em peso pode ser medido por cromatografia de exclusão de tamanho (SEC).
[0071] No que diz respeito ao monômero (met) acrílico, o monômero é escolhido dentre ácido acrílico, ácido metacrílico, monômeros acrílicos de alquila, monômeros metacrílicos de alquila e suas misturas.
[0072] De preferência, o monômero é escolhido dentre ácido acrílico, ácido metacrílico, monômeros acrílicos de alquila, monômeros metacrílicos de alquila e suas misturas, o grupo alquila tendo de 1 a 22 carbonos, seja linear, ramificado ou cíclico; de preferência, o grupo alquila tendo de 1 a 12 carbonos, seja linear, ramificado ou cíclico.
[0073] Vantajosamente, o monômero (met) acrílico é escolhido de metacrilato de metila, metacrilato de etila, acrilato de metila, acrilato de etila, ácido metacrílico, ácido acrílico, acrilato de n-butila, acrilato de iso-butila, metacrilato de n- butila, metacrilato de iso-butila, acrilato de ciclo-hexila, metacrilato de ciclo-hexila, acrilato de isobornila, metacrilato de isobornila e suas misturas.
[0074] Mais vantajosamente o monômero é escolhido de monômeros (met) acrílicos é escolhido entre metacrilato de metila, acrilato de isobornila ou de ácido acrílico e suas misturas.
[0075] Em uma modalidade preferida, pelo menos 50% em peso, de preferência pelo menos 60% em peso do monômero é metacrilato de metila.
[0076] Em uma modalidade mais preferida, pelo menos 50% em peso, de preferência pelo menos 60% em peso, mais preferencialmente pelo menos 70% em peso e, vantajosamente, pelo menos 80% em peso e ainda mais vantajosamente 90% em peso do monômero é uma mistura de metacrilato de metila com acrilato de isobornila e / ou ácido acrílico.
[0077] No que diz respeito ao material fibroso do material compósito polimérico da camada de substrato pode-se mencionar tecidos, feltros ou tecidos não tecidos que podem estar na forma de tiras, voltas, tranças, fechaduras ou peças. O material fibroso pode ter diferentes formas e dimensões, quer unidimensional, bidimensional ou tridimensional. Um substrato fibroso compreende um conjunto de uma ou mais fibras. Quando as fibras são contínuas, a sua montagem faz tecidos.
[0078] A forma dimensional é uma fibra longa linear. As fibras podem ser descontínuas ou contínuas. As fibras podem ser dispostas ao acaso ou como um filamento contínuo paralelos uns aos outros. Uma fibra é definida pela sua proporção de aspecto, que é a razão entre o comprimento e o diâmetro da fibra. As fibras utilizadas na presente invenção são fibras longas ou fibras contínuas. As fibras têm uma relação de aspecto de pelo menos 1000, preferencialmente pelo menos 1500, mais preferencialmente pelo menos 2000, com vantagem, pelo menos 3000 e mais vantajosamente pelo menos 5000, ainda mais vantajosamente, pelo menos, 6000 mais vantajosamente pelo menos 7500 e, no máximo, vantajosamente pelo menos 10 000.
[0079] A forma bidimensional são esteiras fibrosas ou reforços não tecidos ou tecido itinerante ou feixes de fibras, que também pode ser trançadas. Mesmo se estas duas formas tridimensionais tem uma determinada espessura e, portanto, em princípio, uma terceira dimensão, elas são considerados como bidimensional de acordo com a presente invenção.
[0080] A forma tridimensional são, por exemplo mantos de fibras empilhados ou dobrados ou reforços não tecidos ou feixes de fibras ou misturas, uma montagem da forma bidimensional na terceira dimensão.
[0081] As origens do material fibroso pode ser natural ou um sintética. Como material natural, pode-se citar as fibras vegetais, fibras de madeira, fibras de origem animal ou fibras minerais.
[0082] As fibras naturais são, por exemplo sisal, juta, cânhamo, linho, algodão, fibras de coco, cana-de-açúcar e fibras de bananeira. Fibras de origem animal são, por exemplo lã ou de pelos.
[0083] Como material sintético pode-se citar as fibras poliméricas escolhidas a partir de fibras de polímeros termoendurecíveis, a partir de polímeros termoplásticos ou suas misturas.
[0084] As fibras poliméricas pode ser feitas de poliamida (alifática ou aromática), poliéster, polivinilalcool, poliolefinas, poliuretanos, policloreto de vinila, polietileno, poliésteres insaturados, resinas epoxi e ésteres de vinila.
[0085] As fibras minerais também podem ser escolhida a partir de fibras de vidro, especialmente de tipo E, R ou S2, fibras de carbono, fibras de boro ou fibras de sílica.
[0086] O substrato fibroso da presente invenção é escolhido a partir de fibras vegetais, fibras de madeira, fibras de origem animal, fibras minerais, fibras poliméricas sintéticas, fibras de vidro, fibras de carbono ou as suas misturas.
[0087] De preferência, o substrato fibroso é escolhido a partir de fibras minerais.
[0088] As fibras do material fibroso têm um diâmetro entre 0,005μm e 100 μm e, de preferência, entre 1 μm e 50 μm e, mais preferencialmente entre 5 μm e 30 μm e vantajosamente entre 10 μm e 25 μm.
[0089] De preferência, as fibras do material fibroso da presente invenção são escolhidas a partir de fibras contínuas (o que significa que a relação de aspecto não se aplica como para as fibras longas) para a forma unidimensional, ou fibras longas ou contínuas que formam a forma bi ou tri dimensional do substrato fibroso.
[0090] Ainda outro aspecto da presente invenção é um processo de fabricação de uma composição de multi-camadas para peças mecânicas ou estruturas ou artigos compreendendo as seguintes etapas: a) termoformação da camada superficial que compreende o polímero termoplástico A b) colocar um substrato fibroso em um lado da camada superficial termoformada c) impregnar o substrato fibroso com um xarope (met) acrílico líquido, d) polimerizar o xarope (met) acrílico líquido impregnando o referido substrato fibroso.
[0091] De preferência as etapas a) a d) são realizados nesta ordem.
[0092] Em uma variação do termoformado a camada de superfície que compreende o polímero termoplástico A é colocada em um molde antes de colocar o substrato fibroso na etapa c).
[0093] Mais preferível a camada de superfície compreendendo o polímero de um termoplástico na etapa a) é substituído por uma estrutura de múltiplas camadas que compreende a camada de superfície que compreende o polímero termoplástico e uma camada intermediária compreendendo o polímero termoplástico B. Neste caso, o substrato fibroso na etapa b) é colocado sobre a camada intermediária.
[0094] De preferência, a impregnação do substrato fibroso na etapa c) é feita em um molde fechado.
[0095] Mais vantajosamente a etapa c) e etapa d) são feitas no mesmo molde fechado.
[0096] A camada de superfície compreendendo o polímero termoplástico A ou a estrutura de multi-camadas compreendendo a camada de superfície compreendendo o polímero termoplástico A e uma camada intermediária compreendendo o polímero termoplástico B, ambos para serem termoformados, estão na forma de um filme ou uma folha.
[0097] A referida película de folha tem uma espessura inferior a 10 mm, de preferência menos de 6 milímetros.
[0098] Ainda outro aspecto da presente invenção é um processo de fabricação de uma composição de multi-camadas para peças mecânicas ou estruturadas ou artigos compreendendo as seguintes etapas: a) impregnação de um substrato fibroso com a forma de um xarope (met) acrílico líquido, b) polimerizando o xarope (met) acrílico líquido impregnando o dito substrato fibroso. c) laminar a camada de superfície compreendendo um polímero termoplástico A para pelo menos um lado da camada obtida depois da polimerização na etapa b).
[0099] De preferência, a impregnação do substrato fibroso na etapa a) é feita em um molde fechado.
[0100] Vantajosamente, a etapa a) e etapa b) são feitas no mesmo molde fechado.
[0101] O molde já pode ter a forma final da parte mecânica ou estruturada ou artigo.
[0102] Se o molde é plano, a parte mecânica ou estruturada ou artigo pode ser termoformado antes da etapa c) e uma camada de superfície já termoformada é laminada a ela.
[0103] Se o molde é plano a camada superficial pode ser laminada e a parte mecânica ou estruturada ou artigo pode ser termoformado depois da etapa c).
[0104] Mais preferível a camada de superfície compreendendo o polímero termoplástico A na etapa c) é substituída por uma estrutura de multi-camadas compreendendo a camada de superfície que compreende o polímero termoplástico A e uma camada intermediária que compreende o polímero termoplástico B.
[0105] A camada de superfície que compreende o polímero termoplástico A ou a estrutura de multi-camadas compreendendo a camada de superfície que compreende o polímero termoplástico A e uma camada intermediária que compreende o polímero termoplástico B, ambos a serem laminados, estão na forma de um filme ou uma folha.
[0106] A dita película de folha tem uma espessura de menos de 10 mm, de preferência menos de 6 milímetros.
[0107] O molde é opaco no sentido de radiação visível e ultravioleta, pelo menos, de um lado.
[0108] Um molde fechado dentre outras coisas, evita e reduz a evaporação do monômero e protege o meio ambiente.
[0109] Usando o mesmo molde fechado irá evitar a transferência do material após a impregnação e a polimerização em um molde fechado irá garantir uma boa distribuição do calor, com um rendimento satisfatório de polimerização e, eventualmente, a evaporação do monômero (s).
[0110] O processo de fabricação de uma composição de multi-camadas para as peças mecânicas ou estruturadas ou artigos compreende uma etapa de impregnação do substrato fibroso com um xarope (met) acrílico líquido.
[0111] Um monômero (met) acrílico simples ou uma mistura de monômero (met) acrílico como xarope (met)acrílico líquido é muito líquido para o processo de impregnação da presente invenção, especialmente para o umedecimento correto e completo e a impregnação do substrato fibroso . Por conseguinte, a viscosidade tem de ser adaptada, aumentando-a.
[0112] No que diz respeito ao xarope (met) acrílico líquido de acordo com a invenção, que impregna o substrato fibroso, ele compreende um monômero (met) acrílico ou uma mistura de monômeros (met) acrílicos, um polímero (met) acrílico e em pelo menos um iniciador ou sistema iniciador para iniciar a polimerização do monômero (met) acrílico.
[0113] Segundo a invenção, a viscosidade é aumentada pelo uso de monômero (met) acrílico ou uma mistura de monômeros (met) acrílicos com polímero (met)acrílico ou polímeros (met)acrílico dissolvidos. Esta solução é geralmente referida como "xarope" ou "pré-polímero".
[0114] Vantajosamente, o xarope (met) acrílico líquido não contém adicionalmente solvente adicionado voluntariamente.
[0115] Vantajosamente, o xarope (met) acrílico líquido não contém, adicionalmente, monômero de estireno adicionado voluntariamente.
[0116] O polímero (met) acrílico é completamente solúvel no monômero (met) acrílico.
[0117] Este polímero (met) acrílico é o PMMA, o que significa o homo- ou copolímero de metacrilato de metila (MMA) ou uma mistura dos mesmos, tal como definido antes.
[0118] Este monômero (met) acrílico é o mesmo tal como definido antes.
[0119] O monômero (met) acrílico ou os monômeros (met) acrílicos em que o xarope (met) acrílico líquido apresenta, pelo menos, 40% em peso, preferencialmente 50% em peso, vantajosamente 60%, em peso, e mais vantajosamente 65%, em peso do total de xarope (met) acrílico líquido em vista do monômero (met) acrílico e polímero (met) acrílico.
[0120] O monômero (met) acrílico ou os monômeros (met) acrílicos em que o xarope (met) acrílico líquido apresenta, no máximo, 90% em peso, preferencialmente no máximo 85% em peso, vantajosamente, no máximo, 82% em peso e mais vantajosamente no máximo 80% em peso de xarope líquido total em vista do monômero (met) acrílico e polímero (met) acrílico.
[0121] O polímero (met) acrílico ou polímeros no xarope (met) acrílico líquido apresentam, pelo menos, 10% em peso, preferencialmente pelo menos 15%, vantajosamente pelo menos 18% e mais vantajosamente pelo menos 20% por peso de total de xarope (met) acrílico líquido em vista do monômero (met) acrílico e polímero (met) acrílico.
[0122] O polímero (met) acrílico ou polímeros no xarope (met) acrílico líquido apresentam, no máximo, 60% em peso, preferencialmente no máximo 50%, vantajosamente no máximo 40% e mais vantajosamente, no máximo, 35% em peso do total de xarope (met) acrílico líquido.
[0123] O monômero (met) acrílico ou os monômeros (met) acrílicos no xarope (met) acrílico líquido apresenta entre 40% e 90%, em peso, preferencialmente de 50% a 90% em peso, vantajosamente de 55% a 85 % em peso e mais vantajosamente entre 60% e 80% em peso de xarope líquido total em vista do monômero (met) acrílico e polímero (met) acrílico.
[0124] Consequentemente polímero (met) acrílico ou polímeros xarope (met) acrílico líquido apresenta entre 60% e 10%, em peso, preferencialmente de 50% a 10% em peso, vantajosamente entre 15% e 45% em peso e mais vantajosamente entre 20% e 40% em peso de xarope líquido total em vista do monômero (met) acrílico e polímero (met) acrílico.
[0125] A viscosidade dinâmica do xarope (met) acrílico líquido está em uma faixa de 10 mPa * s a 10000 mPa * s, preferencialmente de 50 mPa * s a 5000 mPa * s e vantajosamente entre 100 mPa * s e 1000 mPa * s. A viscosidade do xarope pode ser facilmente medida com um Reômetro ou viscosímetro. A viscosidade dinâmica é medida a 25 ° C. O xarope (met) acrílico líquido tem um comportamento newtoniano, ou seja, sem adelgaçamento ao cisalhamento, de modo que a viscosidade dinâmica é independente do cisalhamento em um reômetro ou a velocidade do móvel em um viscosímetro.
[0126] Se a viscosidade do xarope (met) acrílico líquido a uma dada temperatura é muito elevada para o processo de impregnação e para a impregnação correta, é possível aquecer o xarope de modo a ter mais de um xarope líquido dentro do acima mencionado intervalo de viscosidade dinâmica na respectiva temperatura durante a qual a impregnação acontece para o umedecimento suficiente e correto e impregnação completa do substrato fibroso.
[0127] O xarope líquido de acordo com a presente invenção não contém qualquer solvente adicional adicionado voluntariamente.
[0128] No que diz respeito ao iniciador ou sistema iniciador para iniciar a polimerização do monômero (met) acrílico, pode-se mencionar os iniciadores ou sistemas de iniciadores que são ativados por calor.
[0129] O iniciador ativado por calor é de preferência um radical iniciador.
[0130] Com respeito ao iniciador de radical, podem ser escolhidos dentre peróxidos de diacila, peróxiésteres, peróxidos de dialquila, peroxiacetais ou compostos azo.
[0131] O iniciador ou sistema iniciador para iniciar a polimerização do monômero (met) acrílico é escolhido a partir de carbonato de isopropila, peróxido de benzoíla, peróxido de lauroíla, peróxido de caproíla, peróxido de dicumila, perbenzoato de terc-butila, terc-butila por (2-etil-hexanoato), hidroperóxido de cumila, 1,1-di (terc- butilperoxi) -3,3, 5-trimetilciclo-hexano, terc-butila peroxiisobutirato, peracetato de terc-butila, terc-butila perpivalato, perpivalato amila, terc-butil-peroctoato, azobisisobutironitrila (AIBN ), azobisisobutiramida, 2, 2 'azobis (2, 4- dimetilvaleronitrila) ou 4, 4' azobis (4-cianopentanóico). Não seria sair do escopo da invenção a utilização de uma mistura de iniciadores de radicais escolhidos dentre a lista acima.
[0132] De preferência, o iniciador ou sistema iniciador para iniciar a polimerização do monômero (met) acrílico é escolhido a partir de peróxidos tendo de 2 a 20 átomos de carbono.
[0133] O teor de iniciador de radical com respeito ao monômero (met) acrílico de um xarope (met) acrílico líquido é de 100-50.000 ppm em peso (50000ppm = 5% em peso), de preferência entre 200 e 40000 ppm, em peso, e vantajosamente entre 300 e 30000 ppm.
[0134] O monômero (met) acrílico é tipicamente um ou mais monômeros, tal como definido acima, com, opcionalmente, um inibidor adequado, tal como hidroquinona (HQ), metil-hidroquinona (MEHQ), 2, 6-di-terc-butil-4- metoxifenol (Topanol 0) e 2, fenol 4-dimetil-6-terc-butil (Topanol A).
[0135] O inibidor está presente para evitar a polimerização do monômero espontaneamente.
[0136] O xarope (met) acrílico líquido compreende, opcionalmente, também um ativador para a polimerização.
[0137] O ativador ou acelerador de polimerização é escolhido dentre as aminas terciárias, tais como N-dimetil-p-toluidina (DMPT), N, N-di-hidroxietil-p-toluidina (DHEPT), catalisadores de metal de transição organo-solúveis ou as suas misturas.
[0138] O teor do ativador com respeito ao monômero (met) acrílico do xarope (met) acrílico líquido é de 100ppm a 10000 ppm (em peso), preferencialmente de 200 ppm a 7000 ppm em peso e, vantajosamente, a partir de 300 ppm a 4000 ppm .
[0139] A presença de ativadores ou aceleradores depende da aplicação final. Onde “cura a frio” for necessária ou desejada, um acelerador é usualmente necessário. Cura a frio significa que a polimerização acontece à temperatura ambiente, significando menos que 50°C ou preferencialmente menos que 40°C.
[0140] No entanto, para aplicações industriais, o uso de calor nos sistemas de “cura por calor” também é possível.
[0141] Um outro ingrediente na resina líquida pode também ser um agente limitativo da cadeia, a fim de controlar o peso molecular, por exemplo Y-terpineno ou terpinoleno, a teores compreendidos entre 0 e 500 ppm e preferencialmente entre 0 e 100 ppm, com respeito aos monômeros da mistura.
[0142] O xarope (met) acrílico líquido pode compreender também outros aditivos e agentes de enchimento. Um material de enchimento no escopo da presente invenção não é considerado como um aditivo.
[0143] Todos os aditivos e agentes de enchimento podem ser adicionados ao xarope (met) acrílico líquido antes da impregnação.
[0144] Como aditivos pode-se mencionar aditivos orgânicos como modificadores de impacto ou copolímeros em bloco, estabilizadores térmicos, estabilizadores de UV, lubrificantes e misturas dos mesmos.
[0145] O modificador de impacto está na forma de partículas finas tendo um núcleo elastomérico e pelo menos uma casca termoplástica, o tamanho das partículas sendo de um modo geral inferior a 1 μm e vantajosamente entre 50 e 300 nm. O modificador de impacto é preparado por polimerização em emulsão. O teor do modificador de impacto, no xarope (met) acrílico líquido é de 0 a 50% em peso, de preferência de 0 a 25% em peso, e vantajosamente de 0 a 20% em peso.
[0146] Como enchimentos pode-se mencionar os nanotubos de carbono ou cargas minerais, incluindo cargas nano minerais(TiO2, sílica).
[0147] O teor de carga no xarope (met) acrílico líquido é de 0 a 20% em peso.
[0148] A etapa de impregnação do substrato fibroso com um xarope (met)acrílico líquido no processo de fabricação para uma composição de multi-camada é feita em uma modalidade com um xarope compreendendo a) de 10% em peso a 59,99% em peso de polímero (met)acrílico, b) de 40% a 89,99 % em peso de monômero (met) acrílico, c) de 0,01% a 5% em peso de um iniciador ou sistema iniciador para iniciar a polimerização do monômero (met) acrílico, d) de 0% a 1% em peso do ativador, e) de 0 % a 20% em peso de enchimento, f) de 0% a 20% em peso de aditivos.
[0149] Com respeito à camada de substrato, que compreende um material compósito polimérico, o referido material polimérico compósito termoplástico compreende uma matriz polimérica (met) acrílica e um material fibroso.
[0150] O material fibroso de acordo com a invenção apresenta, no máximo, 60% em volume do material compósito.
[0151] De preferência, o material fibroso apresenta entre 10% e 60% em volume do material compósito.
[0152] Preferencialmente, a matriz (met) acrílica termoplástica apresenta entre 90% e 40% em volume do material compósito.
[0153] No que diz respeito ao processo de fabricação para a fabricação da composição de multi-camadas para as peças mecânicas ou estruturadas ou artigos que compreendem a camada de substrato compreendendo o material compósito polimérico, vários métodos podem ser utilizados a fim de preparar as peças mecânicas ou estruturadas tridimensionais. Pode-se mencionar infusão, moldagem a vácuo, moldagem sob pressão, moldagem por autoclave, moldagem por transferência de resina (RTM), moldagem por injeção de reação (RIM) moldagem por injeção de reação reforçada (R-RIM) e suas variantes, moldagem por prensa ou moldagem por compressão.
[0154] O processo de fabricação preferido para o fabricação da composição de multicamadas para peças mecânicas ou estruturadas ou artigos que compreendem a camada de substrato que compreende o material compósito polimérico são processos nos quais o xarope (met) acrílico líquido é transferido para o substrato fibroso por impregnação do substrato fibroso em um molde mais preferencialmente em um molde fechado.
[0155] Vantajosamente, a etapa de impregnação do substrato fibroso é feita em um molde fechado.
[0156] Mais vantajosamente o processo de fabricação para a fabricação da composição de multi-camadas para peças mecânicas ou estruturadas ou artigos que compreendem a camada de substrato que compreende o material compósito polimérico é escolhido a partir de moldagem por transferência de resina ou infusão.
[0157] Todos os processos de fabricação compreendem a etapa de impregnar o substrato fibroso com o xarope (met) acrílico líquido antes da etapa de polimerização, em um molde.
[0158] A etapa de polimerizar do xarope (met) acrílico líquido impregnando dito substrato fibroso acontece após a etapa de impregnação no mesmo molde.
[0159] Moldagem por transferência de resina é um método que utiliza um conjunto de moldes de dois lados que formam ambas as superfícies do material compósito. O lado inferior é um molde rígido. O lado superior pode ser um molde rígido ou flexível. Moldes flexíveis podem ser feitos de materiais compósitos, de silicone ou de películas de polímeros extrudidos, tais como o nylon. Os dois lados encaixam em conjunto para produzir uma cavidade de molde. A característica distinta da moldagem por transferência de resina é que o substrato fibroso é colocado nesta cavidade e o conjunto de moldagem é fechado antes da introdução do xarope (met) acrílico líquido.
[0160] De acordo com uma forma de realização da invenção, um filme termoformado, lâmina ou uma folha que compreende o polímero termoplástico A da camada superficial pode ser colocado de um lado no interior do molde, antes de substrato fibroso ser colocado nesta cavidade e o molde.
[0161] De acordo com uma outra modalidade da invenção uma película de multicamadas termoformada, lâmina ou uma folha que compreende o polímero termoplástico A da camada superficial e a camada intermediária que compreende o polímero termoplástico B poderia ser colocada de um lado no interior do molde, antes de substrato fibroso ser colocada nesta cavidade e o molde.
[0162] Moldagem por transferência de resina inclui numerosas variedades que diferem na mecânica da forma como o xarope (met) acrílico líquido é introduzido para o substrato fibroso no interior da cavidade do molde. Estas variações incluem tudo, desde a infusão a vácuo para moldagem assistida de transferência de resina (VARTM). Este processo pode ser executado quer à temperatura ambiente ou elevada. Temperatura ambiente significa entre 10 ° C e 50 ° C. Temperatura elevada significa até 200 ° C. Preferencialmente a temperatura elevada é de 50 ° C até 160 ° C.
[0163] Com o método de infusão do xarope (met) acrílico líquido não tem que ter a viscosidade adaptada para esse método de preparação do material compósito polimérico. O xarope (met) acrílico líquido é aspirado para o substrato fibroso presente em um molde especial por aplicação de um pouco de vácuo. O substrato fibroso é infundido e completamente impregnado pelo xarope (met) acrílico líquido.
[0164] Uma vantagem deste método é a quantidade elevada de material fibroso no compósito.
[0165] Com respeito à utilização de peças fabricadas mecânicas ou estruturadas ou artigos ou peça mecânica ou estruturada em três dimensões que compreendem a composição de multi-camadas, pode-se mencionar aplicações automotivas, aplicações náuticas, aplicações de estrada de ferro, esporte, aplicações aeronáuticas e aeroespaciais, aplicações fotovoltaicas , aplicações relacionadas a computadores, aplicações de telecomunicações e aplicações de energia eólica.
[0166] Particularmente a parte mecânica ou estruturada tridimensional é uma peça de automóvel (caminhão, caravanas, ônibus, motocicleta), peça de barco, peça de trem, artigo de esporte, peça de avião ou helicóptero, peça de nave espacial ou peça de foguete, peça de módulo fotovoltaico, peça de turbina eólica, peça de mobília, peça de construção ou edifício, peça de telefone ou celular, peça de computador ou televisão, peça de impressora e máquina de fotocópia.
[0167] Com respeito à reciclagem da peça estruturada, compreendendo a composição em multicamada, ela pode ser feita por moagem ou despolimerização do polímero termoplástico.
[0168] Moagem é feita mecanicamente, a fim de obter partes menores de peças. Como a peça estruturada compromete polímeros termoplásticos, este polímero pode ser aquecido, e as peças transformadas novamente em um certo limite, a fim de obter um novo objeto. Os pós moídos podem ser misturados com outros produtos termoplásticos para se obter uma formulação que pode ser mais facilmente processada utilizando ferramentas clássicas, tais como extrusoras ou máquinas de moldagem por injeção.
[0169] De preferência, a peça estruturada compreendendo o compósito termoplástico é aquecida para fazer uma pirólise ou decomposição térmica do PMMA e recuperando o metacrilato de metila como monômero.
[0170] Vantajosamente, pelo menos 50% em peso de MMA presente no polímero são recuperados por decomposição térmica.
[0171] A peça estruturada é aquecida a uma temperatura de pelo menos 200 ° C e não mais do que 400 ° C.
FIGURAS
[0172] Figura 1
[0173] Composição em multicamada de acordo com um aspecto da presente invenção com uma camada de superfície (1) compreendendo um polímero termoplástico e uma camada de substrato (2) compreendendo um material compósito polimérico.
[0174] Figura 2
[0175] Composição em multicamada de acordo com outro aspecto da presente invenção com uma camada de superfície (1) compreendendo um polímero termoplástico e uma camada de substrato (2) compreendendo um material polimérico compósito caracterizado e uma camada intermediária adicional (3) entre a camada superficial ( 1) e a camada de substrato (2), o referido intermediário posterior compreende um polímero termoplástico B.
EXEMPLOS
[0176] Uma composição de multi-camadas é realizada de acordo com a estrutura indicada na figura 2. A camada de superfície (1) e a camada intermediária (3) são obtidas através de termoformação Senosan AM50 da empresa SENOPLAST em um molde. A camada de suporte de Senosan AM50 consiste de um termostato facilmente moldável e alto impacto ABS e vai dar a camada intermediária e a camada superior é um acrílico modificado de impacto (PMMA) e vai dar a camada de superfície. A camada de substrato que compreende o material compósito polimérico é obtida por polimerização de um xarope metacrílico no mesmo molde fechado após a infusão de um material fibroso.
[0177] O xarope é preparado por dissolução de 25 partes em peso de PMMA (BS520 um copolímero de MMA compreendendo acrilato de etila como co- monômero) em 75 partes em peso de metacrilato de metila, que é estabilizado com MEHQ (éter monometílico de hidroquinona). Para 100 partes em peso do xarope são adicionadas 2 partes em peso de peróxido de benzoíla (BPO - Luperox A75 de Arkema) e 0,2 partes em peso de DMPT (N, N-dimetil-p-toluidina a partir de Sigma- Aldrich). O xarope tem uma viscosidade dinâmica de 520 mPa * s, a 25 ° C.
[0178] O xarope é infundido em um molde fechado, que compreende uma folha de Senosan AM50 com a camada de topo para uma superfície de molde e de um tecido de vidro como substrato fibroso colocado sobre a camada intermediária ABS; o xarope vai impregnar o material fibroso. Em seguida, o xarope é polimerizado a 25 ° C durante 80 minutos no molde.
[0179] Uma composição de multi-camadas de acordo com a figura 2 é obtida.

Claims (22)

1. Composição de multi-camada para fabricar peças ou artigos estruturados ou mecânicos, compreendendo a) uma camada de superfície compreendendo um polímero termoplástico A b) uma camada de substrato compreendendo um material compósito polimérico caracterizada pelo fato de que o material compósito polimérico compreende uma matriz (met)acrílica termoplástica polimérica e um material fibroso como reforço em que o material fibroso compreende tanto uma fibra com uma razão de aspecto da fibra de pelo menos 7500 ou o material fibroso tem uma estrutura macroscópica bidimensional, que são esteiras fibrosas ou reforços não tecidos ou tecido itinerante ou feixes de fibras, e em que a matriz (met) acrílica termoplástica é escolhida a partir de um homo- ou co-polímero de metacrilato de metila ou suas misturas.
2. Composição de multi-camada, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que a composição de multi-camada compreende uma camada intermediária adicional entre a camada de superfície e a camada de substrato, dito último intermediário compreende um polímero termoplástico B.
3. Composição de multi-camada, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 2, caracterizada pelo fato de que o polímero termoplástico A é escolhido de • polímeros (met)acrílicos • poliéster saturado (PET, PBT, PLA etc); • ABS (copolímero acrilonitrila-butadieno-estireno); • SAN (copolímero estireno-acrilonitrila); • ASA (copolímero acrílico-estireno-acrilonitrila); • poliestireno (cristalino ou de alto impacto); • polipropileno (PP); • polietileno (PE); • policarbonato (PC); • PPO; • polisulfona; • PVC (policloreto de vinila); • PVDF (fluoreto de polivinilideno); • PVC clorado (PVCC); • PU (poliuretano), ou misturas dos mesmos.
4. Composição de multi-camada, de acordo com qualquer uma das reivindicações 2 a 3, caracterizada pelo fato de que o polímero termoplástico B é escolhido de • polímeros (met)acrílicos • poliéster saturado (PET, PBT, PLA etc); • ABS (copolímero acrilonitrila-butadieno-estireno); • SAN (copolímero estireno-acrilonitrila); • ASA (copolímero acrílico-estireno-acrilonitrila); • poliestireno (cristalino ou de alto impacto); • polipropileno (PP); • polietileno (PE); • policarbonato (PC); • PPO; • polisulfona; • PVC (policloreto de vinila); • PVDF (fluoreto de polivinilideno); • PVC clorado (PVCC); • PU (poliuretano), ou misturas dos mesmos.
5. Composição de multi-camada, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizada pelo fato de que o polímero termoplástico A é escolhido de • polímeros (met)acrílicos • ASA (copolímero acrílico-estireno-acrilonitrila); • policarbonato (PC); • PVDF (fluoreto de polivinilideno); ou misturas dos mesmos.
6. Composição de multi-camada, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizada pelo fato de que o polímero termoplástico A é escolhido dos polímeros (met)acrílicos.
7. Composição de multi-camada, de acordo com qualquer uma das reivindicações 2 a 6, caracterizada pelo fato de que o polímero termoplástico B é escolhido de • polímeros (met)acrílicos • ABS (copolímero acrilonitrila-butadieno-estireno); • ASA (copolímero acrílico-estireno-acrilonitrila); • policarbonato (PC); • PVDF (fluoreto de polivinilideno); ou misturas dos mesmos.
8. Composição de multi-camada, de acordo com qualquer uma das reivindicações 2 a 7, caracterizada pelo fato de que o polímero termoplástico B é escolhido de copolímero de acrilonitrila-butadieno-estireno.
9. Composição de multi-camada, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 8, caracterizada pelo fato de que a matriz (met)acrílica termoplástica escolhida de um homo ou copolímero de misturas de metil metacrilato do mesmo.
10. Composição de multi-camada, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 8, caracterizada pelo fato de que a matriz (met)arílica termoplástica é escolhida de homopolímero de metil metacrilato (MMA) ou um copolímero compreendendo pelo menos 70%, preferencialmente 80%, vantajosamente pelo menos 90% e mais vantajosamente pelo menos 95% em peso de metil metacrilato.
11. Composição de multi-camada, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 10, caracterizada pelo fato de que o material fibroso é escolhido de fibras vegetais, fibras de madeira, fibras animais, fibras minerais, fibras poliméricas sintéticas, fibras de vidro, fibras de carbono ou misturas das mesmas.
12. Processo de fabricação para uma composição de multi-camada para peças ou artigos estruturados ou mecânicos como definida em qualquer das reivindicações 1 a 11, caracterizado pelo fato de que compreende as seguintes etapas: a) termoformar a camada de superfície compreendendo o polímero termoplástico A b) posicionar o substrato fibroso em um lado da camada da superfície termoformada c) impregnar o substrato fibroso com um xarope (met)acrílico líquido, d) polimerizar o xarope (met)acrílico líquido impregnando o dito substrato fibroso.
13. Processo de fabricação para uma composição de multi-camada para peças ou artigos estruturados ou mecânicos como definida em qualquer das reivindicações 1 a 11, caracterizado pelo fato de que compreende as seguintes etapas: a) impregnar um substrato fibroso com um xarope (met)acrílico líquido, b) polimerizar o xarope (met)acrílico líquido impregnando dito substrato fibroso c) laminar a camada de superfície compreendendo o polímero termoplástico A pelo menos um lado da camada obtida após polimerização na etapa b).
14. Processo de fabricação, de acordo com a reivindicação 12 ou 13, caracterizado pelo fato de que a impregnação do substrato fibroso é feita em um molde fechado.
15. Processo de fabricação, de acordo com qualquer uma das reivindicações 12 a 14, caracterizado pelo fato de que o xarope (met)acrílico líquido tem uma viscosidade dinâmica a 25°C entre 10 mPa*s e 1000 mPa*s, preferencialmente entre 50 mPa*s e 5000 mPa*s e vantajosamente entre 100 mPa*s e 1000 mPa*s.
16. Processo de fabricação, de acordo com qualquer uma das reivindicações 12 a 15, caracterizado pelo fato de que o xarope (met)acrílico líquido compreende um monômero (met)acrílico ou uma mistura de monômeros (met)acrílicos, um polímero (met)acrílico e pelo menos um iniciador ou sistema de iniciação para iniciar a polimerização do monômero (met)acrílico.
17. Processo de fabricação, de acordo com a reivindicação 16, caracterizado pelo fato de que o monômero (met)acrílico ou os monômeros (met)acrílicos no xarope (met)acrílico líquido representam pelo menos 40% em peso, preferencialmente 50% em peso, vantajosamente 60% em peso e mais vantajosamente 65% em peso do xarope (met)acrílico líquido total.
18. Processo de fabricação, de acordo com a reivindicação 16, caracterizado pelo fato de que o polímero (met)acrílico ou os polímeros (met)acrílicos no xarope (met)acrílico líquido representam pelo menos 10% em peso, preferencialmente 15% em peso, vantajosamente pelo menos 18% em peso e mais vantajosamente pelo menos 20% em peso do xarope (met)acrílico líquido total.
19. Processo de fabricação, de acordo com a reivindicação 16, caracterizado pelo fato de que o polímero (met)acrílico ou os polímeros (met)acrílicos no xarope (met)acrílico líquido representam no máximo 60% em peso, preferencialmente no máximo 50% em peso, vantajosamente no máximo 40% em peso e mais vantajosamente no máximo 35% em peso do xarope (met)acrílico líquido total.
20. Processo de fabricação, de acordo com qualquer uma das reivindicações 12 a 15, caracterizado pelo fato de que o xarope (met)acrílico líquido compreende a) de 10% em peso a 59,99% m peso de polímero (met)acrílico, b) de 40% m peso a 89,99% em peso de monômero (met)acrílico, c) de 0,01% em peso a 5% em peso de um iniciador ou sistema de iniciação para iniciar a polimerização do monômero (met)acrílico, d) de 0% em peso a 1% em peso de ativador, e) de 0% em peso a 20% em peso de recheio, f) de 0% em peso a 20% em peso de aditivos.
21. Processo de fabricação, de acordo com qualquer uma das reivindicações 12 a 20, caracterizado pelo fato de que a impregnação do substrato fibroso com o xarope (met)acrílico líquido é feito em um molde, preferencialmente em um molde fechado.
22. Processo de fabricação, de acordo com qualquer uma das reivindicações 12 a 21, caracterizado pelo fato de que compreende molde de transferência de resina ou infusão.
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