BR112016004298B1 - composição polimérica, processo de fabricação de piso sintético, uso da composição e piso sintético - Google Patents

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Abstract

COMPOSIÇÃO POLIMÉRICA, PROCESSO DE FABRICAÇÃO DE PISO SINTÉTICO, USO DA COMPOSIÇÃO E PISO SINTÉTICO A presente invenção refere-se a uma composição polimérica útil para a fabricação de piso sintético, que compreende 75 a 90% em peso de carga mineral, 5 a 20% em peso de cloreto de polivinila e 5 a 15% em peso de aditivos, caracterizada porque: - pelo menos 50% em peso do cloreto de polivinila é cloreto de polivinila reciclado; e - pelo menos 50% em peso dos aditivos é óleo de soja epoxidado. Ela também se refere a um método de fabricação dessa composição, ao uso dessa composição para a fabricação de piso sintético, particularmente placas com composição de vinil (VCT). Por fim, ela também se refere a piso sintético produzido a partir dessa composição de polímero, particularmente azulejos com composição de vinil.

Description

CAMPO DA INVENÇÃO
[001] A presente invenção refere-se ao campo de pisos sintéticos, notadamente pisos de cloreto de polivinila (PVC) e, mais particularmente, placas com composição de vinil (VCT). Mais especificamente, ela se refere a pisos que são recicláveis e contêm alto teor de materiais reciclados e/ou recicláveis e materiais derivados de fontes renováveis.
ANTECEDENTES DA TÉCNICA
[002] Pisos de vinil são um material de pavimentação popular há muitos anos. Pisos de vinila são notadamente disponíveis na forma de folhas ou placas. Produtos em placas são geralmente classificados em placas de vinil sólidas e impressas, as quais contêm teor relativamente alto de resina de vinil, e placas de composição de vinil (VCT), que compreendem principalmente carga mineral, como calcário e/ou argila em combinação com resina de vinil.
[003] Como materiais de piso concluídos, VCT vem sendo extensamente utilizado em aplicações de edifícios comerciais, institucionais e públicos, como por exemplo, shoppings, escolas, instalações de assistência médica, centros de convenção e exposição, edifícios cívicos, edifícios de escritórios privados, instalações de esportes e similares. VCT é durável, fácil de manter e mais resistente à umidade que muitos materiais de pisos alternativos. VCT também é uma superfície de piso elástica, ou seja, o material oferece certas propriedades elásticas ou de ricocheteio quando comprimido.
[004] Apesar de durável, placas com composição de vinil podem, por fim, degradar-se depois de um grande período de tempo de uso e precisam ser substituídas. Antigamente, as placas com composição de vinil velhas ou pós-consumo eram depositadas em aterros. Uma quantidade substancial de placas com composição de vinil foi utilizada para cobrir superfícies de pisos em alguns edifícios grandes. Portanto, uma quantidade significativa de restos de placas com composição de vinil pode ser gerada ao substituir-se pisos antigos. O depósito em aterro de placas com composição de vinil usado pode estar sujeito a leis, regulamentos e/ou decretos. Como alguns depósitos em aterro podem restringir ou controlar rigorosamente o depósito em aterro de VCT, o depósito pode ser problemático e/ou caro.
[005] Um grande obstáculo para atingir pisos de vinil recicláveis é a presença de quantidades substanciais de aditivos, como plastificantes, estabilizantes, lubrificantes, auxiliares de processamento, agentes de ajuste do pH, agentes de umedecimento, dispersantes, agentes antiespumantes, agentes de viscosidade e similares. Alguns desses aditivos são compostos orgânicos voláteis e, como tais, estiveram sob escrutínio recentemente.
[006] Embora os pisos de vinil sejam uma solução de pisos bastante econômica, as possibilidades de redução de custos ainda são de interesse. Neste particular, o uso de materiais reciclados é particularmente interessante, pois esses materiais são econômicos, disponíveis facilmente em grandes quantidades e porque seu uso contribui para reduzir o volume de lixo. Em particular, resinas de PVC obtidas a partir de resíduos de PVC reciclados podem ser utilizadas para a fabricação de piso sintético de baixo custo. Também é interessante utilizar os recursos que estão disponíveis localmente e, portanto, necessitam de pouco transporte.
[007] Todavia, formulações que incluem PVC reciclado podem não exibir o perfil de propriedades ideal, notadamente com relação à resistência à abrasão.
PROBLEMA DA TÉCNICA
[008] A presente invenção destina-se a fornecer piso sintético, notadamente pavimentação com PVC, como placas com composição de vinil (VCT), que é reciclável. Ela também pretende fornecer pisos de superfície que possuem alto teor de materiais reciclados e/ou recicláveis derivados de recursos renováveis e baixo teor de compostos orgânicos voláteis (VOC). Ela também se destina a fornecer uma composição para a fabricação de piso sintético que compreende ingredientes que são baratos e disponíveis localmente. Por fim, ela também pretende fornecer uma piso sintético que exiba perfil de propriedades satisfatório, notadamente com relação à resistência à abrasão.
SOLUÇÃO DO PROBLEMA
[009] Descobriu-se, surpreendentemente, que os problemas técnicos acima podem ser resolvidos de acordo com a presente invenção com o uso de uma composição polimérica que compreende 75 a 90% em peso de carga mineral, 5 a 20% em peso de cloreto de polivinila e 5 a 15% em peso de aditivos, caracterizado porque: - pelo menos 50% em peso do cloreto de polivinila é cloreto de polivinila reciclado; e - pelo menos 50% em peso dos aditivos é óleo de soja epoxidado.
[0010] De fato, embora pelo menos metade do PVC nesta formulação seja substituído por PVC reciclado, a composição de polímero definida acima pode ser transformada em uma piso sintético reciclável que exibe perfil de propriedades satisfatório.
[0011] Dentro da formulação acima, descobriu-se particularmente que óleo de soja epoxidado, que é de origem natural e, portanto, constitui recurso renovável facilmente disponível, pode substituir vantajosamente, no todo ou em parte, os aditivos plastificantes e estabilizantes convencionalmente adicionados. Consequentemente, a presença de aditivos sintéticos na formulação é reduzida e o piso possui a vantagem da capacidade de reciclagem. Além disso, a formulação contém menos compostos orgânicos voláteis (VOC) e, portanto, gera um produto mais favorável para o meio ambiente.
DESCRIÇÃO RESUMIDA DA INVENÇÃO
[0012] Segundo um primeiro aspecto, a presente invenção refere- se a uma composição polimérica útil para a fabricação de piso sintético que compreende 75 a 90% em peso de carga mineral, 5 a 20% em peso de cloreto de polivinila e 5 a 15% de aditivos, caracterizada porque: - pelo menos 50% em peso do cloreto de polivinila é cloreto de polivinila reciclado; e - pelo menos 50% em peso dos aditivos é óleo de soja epoxidado.
[0013] Preferencialmente, o cloreto de polivinila é bolha de cloreto de polivinila reciclado. É particularmente preferida é uma em que pelo menos 75% em peso do cloreto de polivinila é cloreto de polivinila reciclado.
[0014] Preferencialmente, a composição polimérica também compreende 2,5 a 5% em peso de óleo de soja epoxidado.
[0015] É adicionalmente preferida uma composição polimérica que compreende 80 a 90% em peso de carga mineral. É preferida uma composição em que a carga mineral compreende dolomita. É particularmente preferida uma composição que também compreende talco.
[0016] Segundo uma realização preferida, a composição polimérica de acordo com a presente invenção compreende: - 80 a 90% em peso de carga mineral; - 5 a 10% em peso de PVC reciclado; - 2,5 a 5% em peso de óleo de soja epoxidado; - 1 a 5% em peso de PVC; - 0,5 a 1,5% em peso de pigmento; e - até 11% em peso de um ou mais aditivos selecionados a partir de plastificantes, estabilizantes, lubrificantes, auxiliares de processamento, agentes de ajuste de pH, agentes de umedecimento, dispersantes, agentes antiespumantes e agentes de viscosidade.
[0017] Uma formulação particularmente preferida compreende, como aditivo adicional, 0 a 3% em peso de um lubrificante, como resina de hidrocarboneto.
[0018] De acordo com um segundo aspecto, a presente invenção refere-se a um processo de fabricação de piso sintético, que compreende as etapas de: i. fornecimento de composição polimérica conforme descrito acima; e ii. transformação da mencionada composição em placas ou folhas por termomodelagem.
[0019] A etapa (ii) do processo acima é preferencialmente conduzida por meio de calandragem, moldagem ou extrusão.
[0020] Segundo um terceiro aspecto, a presente invenção refere- se ao uso da composição conforme descrito acima para a fabricação de piso sintético, particularmente placas com composição de vinil (VCT).
[0021] De acordo com um quarto aspecto, a presente invenção refere-se a piso sintético produzido a partir da composição de polímero conforme descrito acima, particularmente na forma de placas com composição de vinil (VCT).
DESCRIÇÃO DETALHADA DA INVENÇÃO
[0022] A presente invenção refere-se a piso sintético que é reciclável e compreende alto teor de material reciclado e/ou reciclável ou material de recursos renováveis.
[0023] A composição polimérica de acordo com a presente invenção utilizada para fabricar piso sintético compreende, como componente principal, uma carga, além de um aglutinante, geralmente um polímero como cloreto de polivinila (PVC) e outros aditivos, como plastificantes, estabilizantes, lubrificantes ou pigmentos.
[0024] Surpreendentemente, descobriu-se que esse piso sintético poderia ser obtido com o uso de uma composição polimérica na qual pelo menos 50% em peso do cloreto de polivinila é cloreto de polivinila reciclado e pelo menos 50% em peso dos aditivos é óleo de soja epoxidado.
[0025] Por isso, para fornecer rigidez adequada e outras propriedades à composição de polímero, a composição compreende como primeiro e principal componente uma carga.
[0026] Dentro da presente invenção, o termo “carga” designa um composto inerte, notadamente um composto mineral. A natureza química e o tamanho de partícula da carga não são especificamente limitados dentro da presente invenção. Todavia, cargas são geralmente selecionadas entre carbonato de cálcio, carbonato de magnésio e cálcio, como dolomita, talco, wollatonita e sílica. Carga preferida dentro da presente composição polimérica é dolomita, eventualmente em associação com talco, pois é econômico, facilmente disponível e fornece propriedades superiores.
[0027] Uma composição de polímero particularmente preferida compreende 75 a 90% em peso, notadamente 80 a 88 e, mais especificamente, 82 a 86% em peso dessa carga mineral. Uma composição polimérica particularmente preferida compreende 80 a 84% em peso de dolomita e 1 a 3% de talco.
[0028] O segundo componente da composição polimérica é o aglutinante, que, dentro da presente invenção, é baseado em cloreto de polivinila.
[0029] A composição de polímero compreende 5 a 20, preferencialmente 6 a 15 e mais especificamente 8 a 12% em peso de cloreto de polivinila (PVC).
[0030] Uma das maiores vantagens da presente invenção é o alto teor de PVC reciclado que pode ser incorporado à formulação. PVC reciclado é disponível comercialmente, notadamente em forma granulada ou em pó. As duas formas são convenientes. É particularmente preferido em bolha de PVC reciclado.
[0031] Preferencialmente pelo menos 50% em peso, de maior preferência pelo menos 70% em peso e, particularmente, pelo menos 75% em peso do componente de polivinila da composição de polímero útil para a fabricação da piso sintético reciclável é PVC reciclado.
[0032] O terceiro componente da composição polimérica é compreendido pelos aditivos. Em princípio, essa composição polimérica pode compreender um grande número de aditivos diferentes, como plastificantes, estabilizantes, lubrificantes, auxiliares de processamento, agentes de ajuste de pH, agentes umectantes, dispersantes, agentes antiespumantes e agentes de viscosidade.
[0033] Todavia, como PVC reciclado já compreende aditivos, é geralmente necessária a adição de quantidades apenas pequenas de mais aditivos. Além disso, a seleção de óleo de soja epoxidado permite reduzir adicionalmente a quantidade de compostos sintéticos adicionados. De fato, óleo de soja epoxidado pode agir como plastificante e estabilizante enquanto também é de origem vegetal e, portanto, é um material renovável.
[0034] Convenientemente, a composição polimérica contém de 1 a 15% em peso, preferencialmente 2 a 12,5 e particularmente 2 a 10% em peso de aditivos. Todavia, de acordo com uma realização preferida, a composição polimérica contém até 5% em peso, preferencialmente até 4% em peso e, particularmente, até 3% em peso de aditivos sintéticos não renováveis.
[0035] Particularmente, a composição polimérica preferencialmente não contém nenhum composto orgânico volátil adicional, como plastificante adicionado. Pode-se indicar em casos específicos, entretanto, a adição de pigmentos, estabilizantes e/ou auxiliares de processamento à formulação. Outros aditivos podem, portanto, compreender particularmente pigmento e um lubrificante, como resina de hidrocarboneto.
[0036] Para permitir cores e padrões decorativos, a composição polimérica geralmente compreende 0,5 a 1,5% em peso de pigmento, que pode ser selecionado dentre os pigmentos convencionalmente utilizados no campo.
[0037] Para facilitar a fabricação e aprimorar a flexibilidade do produto, a composição polimérica pode também compreender um lubrificante como resina de hidrocarboneto. Esse lubrificante pode estar presente na composição polimérica, particularmente a 0,5 a 3% em peso.
[0038] Convenientemente, a composição polimérica de acordo com a presente invenção compreende: - 75 a 90% em peso, notadamente 80 a 88% e, mais especificamente, 82 a 86% em peso de carga mineral; - 5 a 20% em peso, preferencialmente 6 a 15 e, mais especificamente, 8 a 12% em peso de cloreto de polivinila; e - 2 a 15% em peso, preferencialmente 5 a 10% em peso de aditivos, em que os aditivos compreendem: - pelo menos 50% em peso de óleo de soja epoxidado; - 10 a 25, preferencialmente 15 a 30% em peso de pigmento; e - até 40, preferencialmente 5 a 25% em peso de um ou mais aditivos selecionados a partir de plastificantes, estabilizantes, lubrificantes, auxiliares de processamento, agentes de ajuste de pH, agentes de umedecimento, dispersantes, agentes antiespumantes e agentes de viscosidade.
[0039] O pigmento na composição polimérica é preferencialmente um pigmento mineral branco, como dióxido de titânio. Pigmentos preferidos possuem tamanho médio de partícula de 0,01 a 10, preferencialmente de 1,1 a 1 μm.
[0040] É de preferência superior dentro da presente invenção uma composição polimérica que compreende: - 80 a 84% em peso de dolomita; - 5 a 10% em peso de cloreto de polivinila reciclado (PVC); - 2,5 a 5% em peso de óleo de soja epoxidado; - 1 a 5% em peso de cloreto de polivinila; - 1 a 3% em peso de talco; - 0 a 3% em peso de resina de hidrocarboneto; e - 0,5 a 1,5% em peso de pigmento.
[0041] De acordo com um segundo aspecto, a presente invenção refere-se a um processo de fabricação de piso sintético, que compreende as etapas de: i. fornecimento de uma composição polimérica conforme descrito acima; e ii. transformação da mencionada composição em placas ou folhas por meio de termoformação.
[0042] A etapa (ii) do processo acima é preferencialmente realizada por meio de calandragem, moldagem ou extrusão.
[0043] Segundo um terceiro aspecto, a presente invenção refere- se ao uso da composição conforme descrito acima para a fabricação de piso sintético, particularmente placas com composição de vinil (VCT).
[0044] A fabricação desses pisos é bem conhecida na técnica. Convenientemente, a composição polimérica de acordo com a presente invenção pode ser utilizada com os processos sem a necessidade de modificações.
[0045] De acordo com um quarto aspecto, a presente invenção refere-se a piso sintético produzido a partir da composição de polímero conforme descrito acima, particularmente na forma de placas com composição de vinil (VCT).
[0046] O piso produzido desta forma é econômico, pois utiliza recursos reciclados e renováveis. Os recursos são produtos baratos e disponíveis localmente. Ele contém quantidade reduzida de compostos orgânicos voláteis, o que faz com que ela seja apropriada para muitos usos. Por fim, ela pode ser reciclada após o uso, de forma a facilitar sua substituição e reduzir o seu impacto ambiental.
[0047] A presente invenção será descrita com mais detalhes no exemplo a seguir.
EXEMPLOS EXEMPLO 1 PREPARAÇÃO DE PISO SINTÉTICO
[0048] Piso sintético de placas com composição de vinil (VCT) é fabricado conforme segue.
[0049] Uma folha baseada em PVC reciclado é preparada amassando-se em um laminador 82,18% em peso de dolomita, 7,5 partes em peso de PVC pós-industrial (bolha de PVC reciclado), 3,67% em peso de óleo de soja epoxidado, 2,5% em peso de copolímero S de PVC, 2% em peso de talco, 1,3% em peso de resina de hidrocarboneto e 0,85% em peso de pigmento de 160 °C a 190 °C e rolagem até espessura de 0,5 mm.
[0050] O piso é fabricado solidificando-se o conjunto da folha de camada de superfície sobre a folha de camada do substrato por meio de aplicação de pressão, pressão em uma prensa e pré-aquecimento a uma temperatura de 140 °C a 170 °C. TABELA 1 COMPOSIÇÃO DA COMPOSIÇÃO POLIMÉRICA
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[0051] O piso sintético preparado no Exemplo 1 demonstrou propriedades bastante satisfatórias, notadamente em termos de resistência à abrasão e, portanto, não requer a adição de esferas de vidro.
[0052] O piso de PVC é fabricado a partir de uma composição polimérica que compreende ingredientes que são baratos e disponíveis localmente. A composição polimérica compreende, de fato, mais de 95% em peso de materiais reciclados, recicláveis ou renováveis e possui baixo teor de compostos orgânicos voláteis (VOC). O piso obtido também é reciclável. A presente invenção fornece, portanto, piso sintético de baixo custo com impacto ambiental substancialmente reduzido.

Claims (15)

1. COMPOSIÇÃO POLIMÉRICA, útil para a fabricação de piso sintético, que compreende 75 a 90% em peso de carga mineral, 5 a 20% em peso de cloreto de polivinila e 5 a 15% em peso de aditivos, caracterizada por: - pelo menos 50% em peso do cloreto de polivinila ser cloreto de polivinila reciclado; e - pelo menos 50% em peso dos aditivos ser óleo de soja epoxidado.
2. COMPOSIÇÃO, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo cloreto de polivinila reciclado ser bolha de cloreto de polivinila reciclado.
3. COMPOSIÇÃO, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 2, caracterizada por pelo menos 75% em peso do cloreto de polivinila ser cloreto de polivinila reciclado.
4. COMPOSIÇÃO, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizada por compreender 2,5 a 5% em peso de óleo de soja epoxidado.
5. COMPOSIÇÃO, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizada por compreender 80 a 90% em peso de carga mineral.
6. COMPOSIÇÃO, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizada pela carga mineral compreender dolomita.
7. COMPOSIÇÃO, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6, caracterizada por compreender: - 80 a 90% em peso de carga mineral; - 5 a 10% em peso de PVC reciclado; - 2,5 a 5% em peso de óleo de soja epoxidado; - 1 a 5% em peso de PVC; - 0,5 a 1,5% em peso de pigmento; e - até 11% em peso de um ou mais aditivos selecionados a partir de plastificantes, estabilizantes, lubrificantes, auxiliares de processamento, agentes de ajuste do pH, agentes de umedecimento, dispersantes, agentes antiespumantes e agentes de viscosidade.
8. COMPOSIÇÃO, de acordo com a reivindicação 7, caracterizada pela formulação compreender, como aditivo adicional, 0 a 3% em peso de lubrificante.
9. COMPOSIÇÃO, de acordo com a reivindicação 8, caracterizada pelo lubrificante ser resina de hidrocarboneto.
10. COMPOSIÇÃO, de acordo com qualquer uma das reivindicações 8 a 9, caracterizada pelo auxiliar de processamento ser talco.
11. PROCESSO DE FABRICAÇÃO DE PISO SINTÉTICO, caracterizado por compreender as etapas de: (i) fornecer uma composição polimérica, conforme definida em qualquer uma das reivindicações 1 a 10; e (ii) transformar a mencionada composição em placas ou folhas por meio de termoformação.
12. PROCESSO, de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pela etapa (ii) ser realizada por meio de calandragem, moldagem ou extrusão.
13. USO DA COMPOSIÇÃO, conforme definida em qualquer uma das reivindicações 1 a 10, caracterizado por ser para a fabricação de piso sintético.
14. PISO SINTÉTICO, caracterizado por ser produzido a partir da composição de polímero, conforme definida em qualquer uma das reivindicações 1 a 10.
15. PISO, de acordo com a reivindicação 14, caracterizado por ser na forma de placas com composição de vinil (VCT).
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