BR112020010254A2 - blocos de construção de brinquedos produzidos de material biopolimérico - Google Patents
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Abstract
A presente invenção refere-se a elementos de construção de brinquedos produzidos de um material biopolimérico. A presente invenção também se refere a um método para a fabricação dos referidos elementos de construção de brinquedos.
Description
Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "BLOCOS
[001] A presente invenção refere-se a elementos de construção de brinquedos produzidos de um material biopolimérico. A presente invenção também se refere a um método para a fabricação dos referidos elementos de construção de brinquedos.
[002] Elementos de construção de brinquedos são produzidos e comercializados há muitos anos. Tradicionalmente, esses elementos de construção de brinquedos são feitos de polímeros à base de petróleo, tais como o ABS. A crescente preocupação com a diminuição dos recursos petrolíferos e os impactos do aquecimento global, no entanto, incentivou o desenvolvimento de materiais sustentáveis alternativos para uso na fabricação de elementos de construção de brinquedos, bem como de outros tipos de brinquedos. Hoje, há apenas uma alternativa renovável para a produção de polímeros à base de petróleo, que é o uso de polímeros biobaseados, que são produzidos usando biomassa como recurso renovável.
[003] Um tipo de elemento de construção de brinquedos pode ser caracterizado como os tradicionais blocos de construção conformados em caixa, fornecidos com saliências no lado superior e tubos complementares no lado inferior. Esses blocos de construção conformados em caixa foram descritos pela primeira vez na US
3.005.282 e hoje são produzidos e vendidos em dois tamanhos: No tamanho tradicional LEGO® e em tamanho maior LEGO® DUPLO®.
[004] Alguns blocos de construção de brinquedos de tamanho semelhante ao tamanho LEGO® DUPLO® foram introduzidos no mercado, por exemplo, pela companhia chinesa de brinquedos BanBao.
Esses blocos de construção foram comercializados como sendo feitos de materiais de polietileno biobaseados sustentáveis, em que o polietileno foi produzido usando a cana-de-açúcar como o recurso renovável.
[005] Os elementos de construção de brinquedos do tamanho tradicional LEGO® ainda não foram produzidos em material biobaseado sustentável. Os desafios de fabricação dos blocos de tamanho LEGO® são maiores em comparação com a fabricação dos blocos de construção de brinquedos maiores, de tamanho LEGO® DUPLO®, por várias razões. Uma dessas razões é direcionada aos requisitos relacionados às características de superfície dos blocos, que são mais exigentes para os blocos LEGO® do que para os blocos LEGO® DUPLO®.
[006] Em geral, os blocos de tamanho LEGO® DUPLO® são fabricados para uso como brinquedos para crianças de 2 a 5 anos, e a principal exigência para os blocos LEGO® DUPLO® é para empilhar os blocos em cima uns dos outros sem criar construções duradouras, que possam ser movidas de um lugar para outro sem que os blocos se desmontem. Pelo contrário, os blocos LEGO® são fabricados como blocos de construção, ou seja, o objetivo dos blocos LEGO® é criar construções maiores e duradouras que possam ser movidas de um lugar para outro sem que os blocos se desmontem. Portanto, a força de acoplamento dos blocos LEGO® é uma característica importante, que indica o esforço que é necessário para uma pessoa montar e separar os blocos e também indica a capacidade dos blocos de permanecerem montados por muitos anos em construções grandes e duradouras.
[007] Os inventores da presente invenção superaram esses desafios e hoje são capazes de produzir blocos para construção de brinquedos em material biopolimérico com características de superfície que tornam possível criar construções duradouras, que podem ser movidas de um lugar para outro sem que os blocos se desmontem. Os elementos de construção de brinquedos podem ser produzidos através de moldagem por injeção e fabricação aditiva.
[008] A presente invenção refere-se a novos elementos de construção de brinquedos que são feitos de material biopolimérico. Os inventores da presente invenção constataram surpreendentemente que os elementos de construção de brinquedos de tamanho LEGO® podem ser produzidos pelo processamento de uma resina compreendendo pelo menos um polímero biobaseado e/ou pelo menos um polímero híbrido biobaseado e/ou um polímero reciclado.
[009] Em um primeiro aspecto, a presente invenção refere-se a um elemento de construção de brinquedos que é produzido de materiais biopoliméricos.
[0010] Em um segundo aspecto, a presente invenção refere-se a um método para a fabricação de um elemento de construção de brinquedos que é produzido de materiais biopoliméricos.
[0011] A Figura 1 mostra um tradicional bloco LEGO® 2*4 conformado em caixa de tamanho LEGO®.
[0012] A Figura 2 mostra um tradicional bloco LEGO® 2*4 conformado em caixa de tamanho LEGO® DUPLO®.
[0013] A presente invenção é direcionada a elementos de construção de brinquedos que são produzidos de material biopolimérico.
[0014] O termo "elemento de construção de brinquedos", como utilizado aqui, inclui os tradicionais elementos de construção de brinquedos na forma de blocos de construção conformados em caixa, providos com saliências no lado superior e tubos complementares no lado inferior. Os tradicionais blocos para construção de brinquedos conformados em caixa foram descritos pela primeira vez na US
3.005.282 e são amplamente vendidos sob os nomes comerciais LEGO® e LEGO® DUPLO®. O termo também inclui outros blocos de construção conformados em caixa similares, que são produzidos por outras companhias que não a The LEGO Group e, portanto, vendidos sob outras marcas comerciais que não a marca comercial LEGO.
[0015] O termo "elemento de construção de brinquedos" também inclui outros tipos de elementos construtores de brinquedos que fazem parte de um conjunto de construção de brinquedos, que tipicamente compreende uma pluralidade de elementos de construção que são compatíveis e, portanto, podem ser interconectados entre si. Esses conjuntos de construção de brinquedos também são vendidos sob a marca comercial LEGO, tal como, por exemplo, LEGO® Bricks, LEGO® Technic e LEGO® DUPLO®. Alguns desses conjuntos de construção de brinquedos incluem figuras de construção de brinquedos com tubos complementares no lado inferior, de modo que a figura possa ser conectada a outros elementos de construção de brinquedos no conjunto de construção de brinquedos. Tais figuras de construção de brinquedos também são abrangidas pelo termo "elemento de construção de brinquedos". O termo também inclui elementos de construção de brinquedos similares, que são produzidos por outras companhias que não a The LEGO Group e, portanto, vendidos sob outras marcas comerciais que não a marca comercial LEGO.
[0016] Os elementos de construção de brinquedos estão disponíveis em uma grande variedade de formas, tamanhos e cores. Uma diferença entre os blocos LEGO® e os blocos LEGO® DUPLO® é o tamanho, visto que um bloco LEGO® DUPLO® tem o dobro do tamanho de um bloco LEGO® em todas as dimensões. O tamanho de um tradicional bloco para construção de brinquedos LEGO® conformado em caixa com saliências 4*2 no lado superior é de cerca de 3,2 cm de comprimento, cerca de 1,6 cm de largura e cerca de 0,96 cm de altura (excluindo as saliências), e o diâmetro de cada saliência é de cerca de 0,48 cm. Por outro lado, o tamanho de um bloco LEGO® DUPLO® com saliências 4*2 no lado superior é de cerca de 6,4 cm de comprimento, cerca de 3,2 cm de largura e cerca de 1,92 cm de altura (excluindo as saliências), e o diâmetro de cada saliência é de cerca de 0,96 cm.
[0017] As dimensões e tamanhos mencionados acima podem variar de 1% no máximo, de modo que os elementos de construção de brinquedos sejam "compatíveis e, portanto, conectáveis" entre si.
[0018] Em geral, há uma demanda maior pela precisão dimensional ao produzir os blocos LEGO® menores em comparação com os blocos maiores LEGO® DUPLO®, porque é mais crítico aos blocos menores encaixarem exatamente entre si, de modo que os blocos possam ser facilmente montados e separados muitas vezes, e também para que os blocos possuam a capacidade de permanecer montados por muitos anos em construções grandes e duradouras.
[0019] Além disso, a pressão de superfície entre saliências e tubos complementares é maior para os blocos LEGO® do que para os blocos LEGO® DUPLO®. Consequentemente, as demandas do material em relação à resistência ao desgaste, resistência a arranhões e relaxamento de deformação/tensão são muito maiores na produção dos blocos LEGO®.
[0020] Pelo termo "tamanho LEGO®" ou "elemento de construção de brinquedos de tamanho LEGO®", como usado aqui, entende-se um elemento de construção de brinquedos que é um tradicional bloco de construção de brinquedos conformado em caixa LEGO®, como mostrado na Figura 1, ou qualquer outro tipo de elemento de construção de brinquedos com saliências e/ou tubos complementares de tamanho idêntico ao do bloco LEGO® e que faz parte de um conjunto de construção de brinquedos vendido sob as marcas comerciais LEGO® ou LEGO® Technic. O termo também inclui blocos semelhantes da mesma forma e tamanho ou similares, porém produzidos por outras companhias que não a The LEGO Group e, portanto, vendidos sob outras marcas comerciais que não a marca comercial LEGO.
[0021] Pelo termo "tamanho LEGO® DUPLO®" ou "elemento de construção de brinquedos de tamanho LEGO® DUPLO®", como usado aqui, entende-se um elemento de construção de brinquedos que é um tradicional bloco de construção de brinquedos conformado em caixa LEGO® DUPLO®, como mostrado na Figura 2, ou qualquer outro tipo de elemento de construção de brinquedos com saliências e/ou tubos complementares de tamanho idêntico ao do bloco LEGO® DUPLO® e que faz parte de um conjunto de construção de brinquedos vendido sob a marca comercial LEGO® DUPLO®. O termo também inclui blocos semelhantes da mesma forma e tamanho ou similares, porém produzidos por outras companhias que não a The LEGO Group e, portanto, vendido sob outras marcas comerciais que não a marca comercial LEGO.
[0022] Em uma modalidade da presente invenção, o elemento de construção de brinquedos é um tradicional bloco de construção de brinquedos conformado em caixa LEGO®. Em outra modalidade da presente invenção, o elemento de construção de brinquedos é um tradicional bloco de construção de brinquedos conformado em caixa LEGO® ou qualquer outro tipo de elemento de construção de brinquedos que faça parte de um conjunto de construção de brinquedos que compreenda tipicamente uma pluralidade de elementos de construção que sejam compatíveis e, portanto, possam ser interconectados entre si e com os tradicionais blocos de construção de brinquedos conformados em caixa LEGO®. Em ainda outra modalidade,
o elemento de construção de brinquedos é um elemento de construção de brinquedos de tamanho LEGO®.
[0023] Em uma modalidade da presente invenção, o elemento de construção de brinquedos é um tradicional bloco de construção de brinquedos conformado em caixa LEGO® DUPLO®. Em outra modalidade da presente invenção, o elemento de construção de brinquedos é um tradicional bloco de construção de brinquedos conformado em caixa LEGO® DUPLO® ou qualquer outro tipo de elemento de construção de brinquedos que faça parte de um conjunto de construção de brinquedos que compreenda tipicamente uma pluralidade de elementos de construção que sejam compatíveis e, portanto, possam ser interconectados entre si e com os tradicionais blocos de construção de brinquedos conformados em caixa LEGO® DUPLO®. Em ainda outra modalidade, o elemento de construção de brinquedos é um elemento de construção de brinquedos de tamanho LEGO® DUPLO®.
[0024] Em uma modalidade preferida, o elemento de construção de brinquedos é um elemento estruturante de brinquedo. O termo "elemento estruturante de brinquedo", como aqui utilizado, significa um elemento de construção de brinquedos com as características de superfície necessárias de modo que possa ser usado como um bloco fazendo parte de uma construção grande e duradoura, que possa ser movida de um lugar para outro sem os blocos se desmontarem. O elemento estruturante de brinquedo pode ter qualquer forma, tamanho e cor, isto é, o elemento estruturante de brinquedo pode ser idêntico a qualquer elemento de construção de brinquedos, conforme definido acima, tanto no tamanho LEGO® quanto no tamanho LEGO® DUPLO®, desde que suas características de superfície tornem possível fazer parte de uma estrutura duradoura do brinquedo, que possa ser movida de um lugar para outro sem que os blocos se desmontem.
[0025] Os elementos de construção de brinquedos são feitos de um material biopolimérico e fabricados pelo processamento de uma resina que compreende um polímero biobaseado e/ou um polímero híbrido biobaseado e/ou um polímero reciclado. Pelo termo "material biopolimérico", como aqui utilizado, entende-se um material que é obtido após o processamento de uma resina que compreende pelo menos um polímero biobaseado ou pelo menos um polímero híbrido biobaseado ou um polímero reciclado. O termo inclui materiais que foram obtidos após a moldagem por injeção ou fabricação aditiva de uma resina que compreende pelo menos um polímero biobaseado ou pelo menos um polímero híbrido biobaseado ou um polímero reciclado.
[0026] Em particular, os elementos de construção de brinquedos são fabricados por moldagem por injeção ou por fabricação aditiva ou por uma combinação de moldagem por injeção e fabricação aditiva.
[0027] A moldagem por injeção de elementos de construção de brinquedos é a maneira tradicional de produção de blocos para construção de brinquedos. Esta técnica de produção tem sido usada há muitos anos e é muito bem conhecida por uma pessoa versada.
[0028] Nos últimos anos, foi desenvolvida uma nova técnica de fabricação aditiva para a construção de objetos, por exemplo, com material polimérico. O termo "fabricação aditiva" ou "fabricado aditivamente", como usado aqui, significa que o bloco é construído de maneira aditiva, isto é, por adição de novo material em cima de um substrato ou em cima de material recém-adicionado, por solidificação repetida de uma camada ou gota líquida fina sobre um substrato ou sobre uma camada ou gota líquida previamente solidificada, ou por impressão repetida com um material polimérico termoplástico sobre um substrato ou sobre um material plástico previamente impresso, ou por soldagem repetida em um modo aditivo de material plástico, por exemplo, pelo uso de laser.
[0029] Em algumas modalidades, o elemento de construção de brinquedos é fabricado através de moldagem por injeção. Em outras modalidades, o elemento de construção de brinquedos é fabricado por fabricação aditiva. Em ainda outras modalidades, o elemento de construção de brinquedos é produzido por uma combinação de moldagem por injeção e fabricação aditiva. Essa técnica de fabricação combinada é descrita, por exemplo, no WO 2014/005591, em que um elemento de construção de brinquedos com alto grau de individualidade de design é fabricado por adição de material no modo camada por camada sobre a superfície de um tradicional bloco de construção conformado em caixa moldado por injeção.
[0030] A resina que é processada no elemento de construção de brinquedos compreende pelo menos um polímero biobaseado ou pelo menos um polímero híbrido biobaseado, ou a resina compreende um polímero reciclado.
[0031] O termo "polímero biobaseado", como utilizado aqui, significa um polímero que é produzido por polimerização química ou bioquímica de monômeros derivados de biomassa. Os polímeros biobaseados incluem polímeros produzidos por polimerização de um tipo de monômero derivado de biomassa, bem como polímeros produzidos por polimerização de pelo menos dois monômeros diferentes derivados de biomassa.
[0032] Em uma modalidade preferida, o polímero biobaseado é produzido por polimerização química ou bioquímica de monômeros, os quais são todos derivados de biomassa.
[0033] Os polímeros biobaseados podem ser divididos em três grupos:
1. Polímeros produzidos por polimerização bioquímica, isto é, por exemplo, pelo uso de microrganismos. Os monômeros são produzidos usando biomassa como substrato. Exemplos de tais polímeros incluem poli-hidroxialcanoatos, tais como poli-hidroxivalerato e poli(hidroxibutirato-hidroxivalerato).
2. Polímeros produzidos por polimerização química, isto é, por síntese química. Os monômeros são produzidos usando biomassa como substrato. Exemplos de tais polímeros incluem ácido poliláctico.
3. Polímeros derivados de plantas. Os polímeros são produzidos por processos bioquímicos no interior das plantas, normalmente durante o crescimento. Os polímeros são isolados e opcionalmente modificados de modo subsequente. Exemplos de tais polímeros incluem celulose modificada, tal como, por exemplo, acetato de celulose.
[0034] Em algumas modalidades, o polímero biobaseado é produzido por polimerização bioquímica. Em outras modalidades, o polímero biobaseado é produzido por polimerização química. Em ainda outras modalidades, o polímero biobaseado é produzido por polimerização bioquímica ou química. Ainda em outras modalidades, o polímero biobaseado é derivado de plantas.
[0035] Os polímeros biobaseados também incluem polímeros com a mesma estrutura molecular que a dos polímeros à base de petróleo, porém que foram produzidos por polimerização química ou bioquímica de monômeros derivados de biomassa.
[0036] Pelo termo "polímeros à base de petróleo", como utilizado aqui, entende-se um polímero produzido por polimerização química de monômeros derivados de petróleo, subprodutos de petróleo ou matérias-primas derivadas de petróleo. Os exemplos incluem polietileno, tereftalato de polietileno e polimetilmetacrilato.
[0037] Pelo termo "polímero híbrido biobaseado", como utilizado aqui, entende-se um polímero que é produzido por polimerização de pelo menos dois monômeros diferentes, em que pelo menos um monômero é derivado de biomassa e pelo menos um monômero é derivado de petróleo, subprodutos de petróleo ou matérias-primas derivadas de petróleo. O processo de polimerização é tipicamente um processo de polimerização química.
[0038] Pelo termo "polímeros reciclados", como usado aqui, entende-se polímeros que foram obtidos recuperando-se pedaços ou restos de plásticos e reprocessando-os em um material polimérico útil. O material polimérico reciclado pode compreender polímeros biobaseados e/ou polímeros híbridos biobaseados e/ou polímeros à base de petróleo. O termo abrange tanto polímeros reciclados mecânicos quanto polímeros reciclados químicos. Pelo termo "polímeros mecânicos reciclados" entende-se material polimérico que foi fundido e opcionalmente aprimorado, por meio do que o comprimento das cadeias poliméricas é aumentado e, em seguida, transformado em pelotas ou similares para uso em um subsequente processo de moldagem por injeção ou em um processo de composição antes da moldagem por injeção. Pelo termo "polímeros químicos reciclados" entende-se material polimérico que é obtido pela degradação química de material polimérico em seus monômeros e/ou oligômeros, por exemplo, pelo uso de microrganismos, purificando os monômeros/oligômeros e, em seguida, polimerizando os monômeros/oligômeros para obter polímeros reciclados.
[0039] Em algumas modalidades, o polímero biobaseado é selecionado do grupo que consiste de ácido poliláctico (PLA), polietileno (PE), polipropileno (PP), ácido poliglicólico (PGA), poli(lactídeo-co- glicolídeo) (PLGA), polibutileno succinato (PBS), furandicarboxilato de politrimetileno (PTF), poli-hidroxibutirato (PHB), poli-hidroxivalerato (PHV), poli(hidroxibutirato-hidroxivalerato) (PHBV), poliamida (PA), poliéster amida (PEA), furanoato de polietileno (PEF), furanoato de polibutileno (PBF), tereftalato de polietileno (PET), tereftalato de polietileno glicol-modificado (PETG), copolímero de tereftalato de polietileno - ácido isoftálico (PET-IPA), tereftalato de polietileno naftaleno (PETN), tereftalato de polibutileno (PBT), tereftalato de politrimetileno (PTT), poliuretano termoplástico (TPU), acetato de celulose (CA), amido termoplástico (TPS), difenilisosorbida, acetato de polivinila (PVA) e polimetil metacrilato (PMMA).
[0040] Em uma modalidade, o polímero biobaseado não é material celulósico. Em outra modalidade, o polímero biobaseado não é polietileno (PE). Em ainda outra modalidade, o polímero biobaseado não é polipropileno (PP).
[0041] Em algumas modalidades, o polímero híbrido biobaseado é selecionado do grupo que consiste de poli(lactídeo-co-glicolídeo) (PLGA), polibutileno succinato (PBS), furandicarboxilato de politrimetileno (PTF), poliamida (PA), poliéster amida (PEA), furanoato de polietileno (PEF), furanoato de polibutileno (PBF), polietileno tereftalato (PET), tereftalato de polibutileno (PBT), tereftalato de politrimetileno (PTT), poliuretano termoplástico (TPU), difenilisosorbida, acrilonitrila butadieno estireno (ABS), tereftalato de polietileno glicol modificado (PETG), copolímero de tereftalato de polietileno - ácido isoftálico (PET-IPA), tereftalato de polietileno naftaleno (PETN), polibutirato adipato tereftalato (PBAT) e estireno-etileno-butileno-etileno (SEBS).
[0042] Em algumas modalidades, o polímero à base de petróleo é selecionado do grupo que consiste de acrilonitrila butadieno estireno (ABS), policarbonato (PC), polioximetileno (POM), policetona (PK), polietileno (PE), polipropileno (PP), acetato de polivinila (PVA), polimetil metacrilato (PMMA), tereftalato de polietileno glicol modificado (PETG), copolímero de tereftalato de polietileno - ácido isoftálico (PET-IPA), tereftalato de polietileno naftaleno (PETN), polibutirato adipato tereftalato (PBAT), poliuretano termoplástico (TPU), olefina termoplástica modificada (mTPO) e estireno-etileno-butileno-etileno (SEBS).
[0043] Em algumas modalidades, o polímero reciclado é selecionado do grupo que consiste de ácido poliláctico (PLA), polietileno (PE), polipropileno (PP), ácido poliglicólico (PGA), poli(lactídeo-co- glicolídeo) (PLGA), polibutileno succinato (PBS), furandicarboxilato de politrimetileno (PTF), poli-hidroxibutirato (PHB), poli-hidroxivalerato (PHV), poli (hidroxibutirato-hidroxivalerato) (PHBV), poliamida (PA), poliéster amida (PEA), furanoato de polietileno (PEF), furanoato de polibutileno (PBF), furanoato de politrimetileno (PTF), polietileno tereftalato (PET), tereftalato de polietileno glicol modificado (PETG), copolímero de tereftalato de polietileno - ácido isoftálico (PET-IPA), tereftalato de polietileno naftaleno (PETN), tereftalato de polibutileno (PBT), tereftalato de politrimetileno (PTT), poliuretano termoplástico (TPU), olefina termoplástica modificada (mTPO), acetato de celulose (CA), amido termoplástico (TPS), difenilisosorbida, acetato de polivinila (PVA), polimetil metacrilato (PMMA), acrilonitrila-butadieno-estireno (ABS), polibutirato adipato tereftalato (PBAT), estireno-etileno-butileno- etileno (SEBS), policarbonato (PC), polioximetileno (POM) e policetona (PK).
[0044] Em algumas modalidades, a resina compreende um polímero biobaseado e nenhum polímero híbrido biobaseado. Em outras modalidades, a resina compreende dois polímeros biobaseados e nenhum polímero híbrido biobaseado. Em ainda outras modalidades, a resina compreende três polímeros biobaseados e nenhum polímero híbrido biobaseado. Ainda em outras modalidades, a resina compreende quatro, cinco, seis ou sete polímeros biobaseados e nenhum polímero híbrido biobaseado.
[0045] Em algumas modalidades, a resina compreende um polímero híbrido biobaseado e nenhum polímero biobaseado. Em outras modalidades, a resina compreende dois polímeros híbridos biobaseados e nenhum polímero biobaseado. Em ainda outras modalidades, a resina compreende três polímeros híbridos biobaseados e nenhum polímero biobaseado. Ainda em outras modalidades, a resina compreende quatro, cinco, seis ou sete polímeros híbridos biobaseados e nenhum polímero biobaseado.
[0046] Em algumas modalidades, a resina compreende um polímero biobaseado e um polímero híbrido biobaseado. Em outras modalidades, a resina compreende dois polímeros biobaseados e um polímero híbrido biobaseado. Em ainda outras modalidades, a resina compreende três polímeros biobaseados e um polímero híbrido biobaseado. Em outras modalidades, a resina compreende um polímero biobaseado e dois polímeros híbridos biobaseados. Em ainda outras modalidades, a resina compreende um polímero biobaseado e três polímeros híbridos biobaseados.
[0047] Em algumas modalidades, a resina compreende pelo menos um polímero reciclado e nenhum polímero biobaseado, e nenhum polímero híbrido biobaseado. Em outras modalidades, a resina compreende pelo menos um polímero reciclado e pelo menos um polímero biobaseado, e nenhum polímero híbrido biobaseado. Em outras modalidades, a resina compreende pelo menos um polímero reciclado e pelo menos um polímero híbrido biobaseado, e nenhum polímero biobaseado. Em ainda outras modalidades, a resina compreende pelo menos um polímero reciclado e pelo menos um polímero biobaseado, e pelo menos um polímero híbrido biobaseado.
[0048] Em algumas modalidades, a quantidade de polímero biobaseado na resina é de pelo menos 25% (p/p) com base no peso total da resina, por exemplo, pelo menos 30% (p/p), tal como pelo menos 40 % (p/p) com base no peso total da resina. Em algumas modalidades, a quantidade de polímero biobaseado na resina é de pelo menos 50% (p/p), tal como pelo menos 60% (p/p), por exemplo, pelo menos 70% (p/p), tal como pelo menos 80% (p/p), por exemplo, pelo menos 90% (p/p), tal como pelo menos 95% (p/p) com base no peso total da resina.
[0049] Em outras modalidades, a quantidade de polímero híbrido biobaseado na resina é de pelo menos 25% (p/p) com base no peso total da resina, por exemplo, pelo menos 30% (p/p), tal como pelo menos 40% (p/p) com base no peso total da resina. Em algumas modalidades, a quantidade de polímero híbrido biobaseado na resina é de pelo menos 50% (p/p), tal como pelo menos 60% (p/p), por exemplo, pelo menos 70% (p/p), tal como pelo menos 80% (p/p), por exemplo, pelo menos 90% (p/p), tal como pelo menos 95% (p/p) com base no peso total da resina.
[0050] Em ainda outras modalidades, a quantidade de polímero reciclado na resina é de pelo menos 25% (p/p) com base no peso total da resina, por exemplo, pelo menos 30% (p/p), tal como pelo menos 40% (p/p) com base no peso total da resina. Em algumas modalidades, a quantidade de polímero reciclado na resina é de pelo menos 50% (p/p), tal como pelo menos 60% (p/p), por exemplo, pelo menos 70% (p/p), tal como pelo menos 80% (p/p), por exemplo, pelo menos 90% (p/p), tal como pelo menos 95% (p/p) com base no peso total da resina.
[0051] Em algumas modalidades, a resina compreende uma mistura de polímeros reciclados e polímeros à base de petróleo, em que a quantidade de polímero reciclado na resina é de pelo menos 25% (p/p) com base no peso total da resina, por exemplo, pelo menos 30% (p/p), tal como pelo menos 40% (p/p) com base no peso total da resina. Em algumas modalidades, a quantidade de polímero reciclado na resina é de pelo menos 50% (p/p), tal como pelo menos 60% (p/p), por exemplo, pelo menos 70% (p/p), tal como pelo menos 80% (p/p), por exemplo, pelo menos 90% (p/p), tal como pelo menos 95% (p/p) com base no peso total da resina.
[0052] Os polímeros híbridos biobaseados também podem ser caracterizados através de seu teor de carbono biobaseado por teor total de carbono. Em algumas modalidades, o teor de carbono biobaseado no polímero biobaseado híbrido é de pelo menos 25% com base no teor total de carbono, tal como, por exemplo, pelo menos 30% ou pelo menos 40%. Em outras modalidades, o teor de carbono biobaseado no polímero biobaseado híbrido é de pelo menos 50% com base no teor total de carbono, tal como pelo menos 60%, por exemplo, pelo menos 70%, preferivelmente pelo menos 80%, mais preferido pelo menos 90%.
[0053] O termo "carbono biobaseado", como utilizado aqui, refere- se aos átomos de carbono que se originam da biomassa que é usada como substrato na produção de monômeros que fazem parte dos polímeros biobaseados e/ou dos polímeros biobaseados híbridos. O teor de carbono biobaseado no polímero biobaseado híbrido pode ser determinado pelo teor de isótopos de carbono-14, conforme especificado em ASTM D6866 ou CEN/TS 16137 ou em um protocolo equivalente.
[0054] Os polímeros reciclados também podem ser caracterizados através de seu teor de carbono biobaseado por teor de total de carbono. Em algumas modalidades, o teor de carbono biobaseado no polímero reciclado é de pelo menos 25% com base no teor total de carbono, tal como, por exemplo, pelo menos 30% ou pelo menos 40%. Em outras modalidades, o teor de carbono biobaseado no polímero reciclado é de pelo menos 50% com base no teor total de carbono, tal como pelo menos 60%, por exemplo, pelo menos 70%, preferivelmente pelo menos 80%, mais preferido pelo menos 90%.
[0055] Também a resina, compreendendo um polímero biobaseado e/ou um polímero híbrido biobaseado e/ou um polímero reciclado, pode ser caracterizada através de seu teor de carbono biobaseado por teor total de carbono. Em algumas modalidades, o teor de carbono biobaseado na resina é de pelo menos 25% com base no teor total de carbono na resina, tal como, por exemplo, pelo menos 30% ou pelo menos 40%. Em outras modalidades, o teor de carbono biobaseado na resina é de pelo menos 50% com base no teor total de carbono na resina, tal como pelo menos 60%, por exemplo, pelo menos 70%, tal como pelo menos 80%, preferivelmente pelo menos 90% ou pelo menos 95%.
[0056] O elemento de construção de brinquedo é de tamanho LEGO® ou de tamanho LEGO® DUPLO®. Em modalidades preferidas, o bloco de construção de brinquedos é de tamanho LEGO®.
[0057] É importante que os elementos de construção de brinquedos sejam capazes de suportar deformações elásticas, em particular por sua função como elementos construtivos. Portanto, o módulo de elasticidade do material biopolimérico deve ser de pelo menos 1500 MPa, tal como pelo menos 1700 MPa e, preferivelmente, de pelo menos 2000 MPa quando medido de acordo com a ISO 527.
[0058] A presente invenção também se refere a um método para a produção de um elemento de construção de brinquedos compreendendo as etapas de: a) fornecer uma resina contendo pelo menos um polímero biobaseado e/ou pelo menos um polímero híbrido biobaseado e/ou um polímero reciclado, e b) processar a referida resina.
[0059] As resinas adequadas a serem fornecidas e processadas no método incluem aquelas descritas acima.
[0060] Em algumas modalidades, a resina, compreendendo o referido pelo menos um polímero biobaseado e/ou pelo menos um polímero híbrido biobaseado e/ou polímero reciclado, é fornecida misturando o polímero biobaseado e/ou polímero híbrido biobaseado e/ou o polímero reciclado com outros aditivos, tais como, por exemplo, lubrificantes, modificadores de impacto, retardantes de chama, plastificantes, cargas, corantes, agentes deslizantes, melhoradores de superfície, agentes nucleantes, compatibilizantes e antioxidantes. Opcionalmente, o polímero biobaseado e/ou polímero híbrido biobaseado e/ou polímero reciclado também podem ser misturados com outros polímeros que fazem parte da resina.
[0061] Em outras modalidades, a resina compreendendo pelo menos um polímero biobaseado e/ou pelo menos um polímero híbrido biobaseado e/ou polímero reciclado é fornecida por mistura do polímero biobaseado e/ou polímero híbrido biobaseado e/ou polímero reciclado com polímeros à base de petróleo.
[0062] Em ainda outras modalidades, a resina é feita apenas de um polímero biobaseado, tal como, por exemplo, ácido poliláctico. Em tais casos, não é necessário mistura para fornecer a resina; a resina é provida simplesmente desembalando a resina adquirida do fornecedor. Em outras modalidades, a resina é feita de apenas um polímero híbrido biobaseado, caso em que também não é necessário mistura para fornecer a resina. Em ainda outras modalidades, a resina é feita de material polimérico reciclado, caso em que também não é necessário mistura para fornecer a resina.
[0063] Em algumas modalidades, o elemento de construção de brinquedos é fabricado através de moldagem por injeção. Em tais modalidades, a mistura do polímero biobaseado e/ou polímero híbrido biobaseado e/ou o polímero reciclado com outros aditivos e/ou outros polímeros à base de petróleo pode ocorrer antes da alimentação da resina à máquina de moldagem por injeção. Em algumas modalidades, a mistura pode ser realizada como uma etapa de mistura seca. Em outras modalidades, a mistura pode ser realizada usando uma etapa de composição em uma máquina de extrusão antes da etapa de moldagem por injeção. Alternativamente, a mistura pode ocorrer durante a alimentação da resina à máquina de moldagem por injeção.
[0064] Em algumas modalidades, o elemento de construção de brinquedos é fabricado por fabricação aditiva. Exemplos adequados de técnicas de fabricação aditiva são aqueles em que o elemento de construção de brinquedos é construído por fabricação aditiva por fotopolimerização ou fabricação aditiva termoplástica, tal como fabricação aditiva à base de líquido, fabricação aditiva à base de toner, fabricação aditiva à base de pó, ou fabricação aditiva à base de granulados.
[0065] Nos exemplos abaixo, é descrito como um bloco para construção de brinquedos é fabricado através de moldagem por injeção ou por fabricação aditiva. Os blocos fabricados nos Exemplos 1 e 2 foram subsequentemente testados pelo "Teste de montagem de blocos". Este teste avalia a força de acoplamento friccional com a qual dois blocos são montados e separados. Os blocos fabricados no Exemplo 3 foram subsequentemente testados pelo "Teste de queda" e pelo "Teste Charpy de entalhe em v". Esses testes avaliam a resistência ao impacto dos blocos moldados por injeção. Teste de montagem de blocos
[0066] Objetivo: Avaliar e classificar o esforço físico necessário para montar e posteriormente desmontar os tradicionais blocos LEGO® 2*4 (amostra de teste) produzidos em um determinado material.
[0067] Pessoa de teste: A pessoa de teste é um adulto médio.
[0068] Condições do teste: O teste deve ser realizado em ambiente interno com uma temperatura de 20 a 25 C e 20 a 65 % de umidade relativa.
[0069] Amostra de teste: O teste é realizado em dois blocos LEGO® 2*4 de cores semelhantes, que foram produzidos em um material relevante. Após a produção, as amostras de teste devem ser armazenadas em condições internas a 20-25 C e 20-65 % de umidade relativa.
[0070] Teste: O teste é realizado dentro de 2-10 dias após a produção. Duas amostras de teste serão utilizadas no teste e a parte superior de um bloco será alinhada com a parte inferior do outro bloco e, em seguida, serão montados e desmontados usando todas as saliências da parte superior e todos os tubos da parte inferior. A pessoa de teste montará e imediatamente desmontará os blocos de teste sem torcedura manual por um total de 10 ciclos consecutivos. Para cada ciclo, a pessoa de teste anotará uma pontuação para o teste, conforme especificado abaixo.
[0071] Classificação: As pontuações dos dois primeiros ciclos de montagem/desmontagem são desconsideradas. A classificação final do teste é relatada como a pontuação média obtida nos ciclos 3-10. Classificação Descrição do Teste 1 É necessário pouco esforço para montar os blocos, e os blocos parecem frouxamente conectados. Requer pouco a nenhum esforço para desmontar os blocos. 5 É necessário fraco a médio esforço para montar os blocos, e os blocos parecem bem conectados. Requer fraco a médio esforço para desmontar os blocos. 10 É necessário médio a alto esforço para montar os blocos e, uma vez totalmente montados, os blocos parecem muito firmemente conectados. Requer esforço máximo para a pessoa de teste desmontar os blocos.
[0072] Se não for possível desmontar manualmente um conjunto de blocos montados, então a amostra de teste receberá uma classificação ND no teste.
[0073] Um material aceitável para uso na produção de elementos de construção de brinquedos receberá uma classificação de teste média na faixa de 3 a 7.
[0074] Um bloco LEGO® 2*4 comercialmente disponível produzido em ABS recebe, por definição, uma classificação 5. Teste de Queda
[0075] Objetivo: Avaliar a resistência ao impacto dos tradicionais blocos LEGO® 2*4 (também chamados de amostra de teste) produzidos em um determinado material, soltando um prumo de ferro sobre um bloco de teste de várias alturas, para determinar a altura específica em que a amostra de teste é reprovada. Um bloco tradicional LEGO® 2*4 é mostrado na Figura 1.
[0076] Pessoa de teste: A pessoa de teste é um adulto médio.
[0077] Condições do teste: O teste deve ser realizado em ambiente interno com uma temperatura de 20 a 25 C e 20 a 65 % de umidade relativa.
[0078] Amostra de teste: O teste é realizado em tradicionais blocos coloridos LEGO® 2*4 semelhantes, que foram produzidos em um material relevante. Após a produção, as amostras de teste devem ser armazenadas em condições internas a 20-25 C e 20-65 % de umidade relativa.
[0079] Equipamento de teste: O equipamento de teste é semelhante ao descrito na norma de segurança EN 71-1: 2014 Propriedades mecânicas e físicas, seção 8.7; Teste de impacto. O prumo é solto sobre a amostra de teste a partir de diferentes alturas de queda especificadas. O prumo é equipado com um eixo para mantê-lo no lugar antes da queda e um mecanismo de liberação é incorporado ao eixo, o que permite um tempo controlado para a queda, puxando uma fenda. O suporte do prumo é conectado a uma haste vertical e a altura da queda é controlada deslizando o suporte do prumo para cima e para baixo por essa haste vertical. O peso total do prumo/eixo é de 1,00 kg, e o prumo tem um diâmetro de 8 cm. A placa de base do equipamento de teste que contém a amostra de teste é construída em ferro.
[0080] Teste: O teste é realizado em 2-10 dias após a produção, de acordo com o seguinte procedimento: • O prumo é fixado na posição em que a parte inferior do prumo está 10 cm acima da placa de base. • A amostra de teste é colocada na placa de base diretamente sob o prumo, com as saliências de acoplamento na parte superior voltadas para baixo e os tubos complementares na parte inferior voltados para cima. • O prumo é solto sobre o bloco de teste e o bloco é inspecionado quanto a sinais de falha, ou seja, rupturas ou rachaduras. • Se a amostra de teste não mostrar sinais de falha, o prumo é novamente colocado no suporte e a altura do prumo é aumentada em 2 cm. • Uma nova amostra de teste é colocada abaixo do prumo, conforme descrito acima, e o prumo é novamente liberado, seguido por inspeção da amostra de teste. • Este procedimento é repetido e a altura do prumo aumentada em etapas de 2 cm até que seja atingida uma determinada altura em que a amostra de teste falha. Nessa altura, uma nova segunda amostra de teste é testada e, se essa amostra também falhar, a altura do prumo será registrada como a altura da falha. Caso a segunda amostra não falhe, a altura do prumo é aumentada outra vez em 2 cm e uma nova amostra é testada. • A altura da falha final é descrita como a altura do prumo que causa duas falhas consecutivas. Teste Charpy de entalhe em v
[0081] As hastes plásticas moldadas com as dimensões 6,0 x 4,0 x 50,0 mm3, B x L x A, e no material relevante a ser testado foram cortadas de acordo com a ISO 179-1/1 eA com um cortador de entalhe (ZNO, Zwick, Alemanha) com um diâmetro de ponta de entalhe de 0,5 mm. As amostras entalhadas foram colocadas com pêndulo oposto ao entalhe em v e testadas em uma máquina de impacto de pêndulo (HOT, Zwick, Alemanha) de acordo com os princípios descritos na ISO 179-1:2010. Exemplo 1: Fabricação de blocos de construção de brinquedos moldados por injeção de tamanho LEGO®
[0082] O material de ácido poliláctico (PLA) (3100HP, adquirido da Natureworks) foi seco a 80 C por 6 horas. Em seguida, o material foi moldado por injeção em blocos LEGO® 2*4 com uma máquina de moldagem por injeção Arburg Allrounder 470 E 1000-400 equipada com um parafuso de 30 mm.
[0083] Os parâmetros de moldagem por injeção foram os seguintes: Temperatura de fusão de PLA: 190 C Temperatura do molde: 110 C Pressão de retenção: 600 bar Tempo de resfriamento: 60 segundos.
[0084] Os blocos de construção 2*4 fabricados foram testados por 5 pessoas, de acordo com o procedimento descrito no teste de montagem de blocos. A pontuação média no teste foi 10.
[0085] A classificação do teste de montagem de blocos mostra que os blocos podem ser montados e desmontados, porém o atrito de superfície do bloco de construção de brinquedos fabricado é alto e, portanto, ainda é necessária uma modificação da resina de PLA testada para fabricar elementos de construção de brinquedos com atrito de superfície aceitável, de modo que dois blocos montados possam ser desmontados posteriormente sem exigir muito esforço. Exemplo 2: Fabricação de blocos de construção de brinquedos manufaturados de maneira aditiva de tamanho LEGO®
[0086] Em geral, os elementos de construção de brinquedos podem ser construídos usando a seguinte descrição: -O arquivo CAD digital precisa ser salvo em um formato de arquivo como STL, 3MF ou similar, que pode ser lido por uma impressora 3D/máquina de Fabricação Aditiva (AM). Esse arquivo precisa ser importado para o software de fatiamento da impressora relevante. O arquivo será virtualmente cortado em pequenas camadas horizontais. A espessura dessas camadas/fatias depende da resolução da impressora. Os caminhos adicionais da ferramenta em uma camada dependem da tecnologia AM escolhida. Para tecnologias AM baseadas em gotículas, o caminho da ferramenta é, preferivelmente, um padrão de deposição ou matriz de gotículas. Os tradicionais blocos LEGO® 2*4 serão, em seguida, produzidos camada por camada na respectiva tecnologia AM.
[0087] Para a fabricação de elementos com uma saliência ou outra geometria complexa, pode ser necessária uma estrutura de suporte. Essa estrutura pode ser feita do mesmo material ou de um outro material de suporte. O processo de fabricação/deposição é o mesmo que para o material de construção, conforme descrito acima. A única diferença é que essa estrutura de suporte precisa ser removida posteriormente. O processo de remoção pode ser feito manualmente, semiautomaticamente em um líquido ou câmara, ou até em um processo totalmente automatizado. Fabricação de um bloco de construção de brinquedos usando uma técnica de fabricação aditiva de granulados.
[0088] Para imprimir um bloco de construção de brinquedos LEGO® 2*4 em PLA (3100HP, adquirido da Natureworks) no Freeformer ARBURG, dois tipos de conjuntos de parâmetros precisam ser ajustados. No lado da máquina, o conjunto de parâmetros para um formato de gota esférica uniformemente extrudada é necessário. Embora o Freeformer seja um sistema semiautorregulável em termos de material, pressão e movimento de parafuso, alguns parâmetros precisam ser ajustados manualmente. No lado do software, o elemento de construção de brinquedos precisa ser cortado com o conjunto de parâmetros correto, a fim de definir o caminho da ferramenta em que o bico deposita gotículas. Conjunto de parâmetros da máquina: Tcâmara - 60 C Tbico = 200 C Tzona2 = 180 C Tzona1 = 155 C Medida de descarga = 74 % Conjunto de parâmetros de corte: Extrusão contínua da taxa de alimentação = 40 Extrusão discreta da taxa de alimentação = 40 Relação de alongamento de gota = 1,04 Número de contornos da borda = 1 Fator de compensação interna = 0,2 Classificação = De dentro para fora Sobreposição de preenchimento da área com contorno da borda = 50% Ângulo inicial = 45 Ângulo de incremento = 90 Grau de preenchimento = 95 %
[0089] Os blocos de construção 2*4 fabricados foram testados por 5 pessoas, de acordo com o procedimento descrito no teste de montagem de blocos. A pontuação média no teste foi 2.
[0090] A classificação do teste de montagem de blocos mostra que os blocos podem ser montados e desmontados, porém os blocos estão frouxamente conectados e é necessário pouco a nenhum esforço para desmontá-los.
[0091] A classificação do teste de montagem de blocos mostra que o atrito de superfície do bloco de construção de brinquedos fabricado é fraco e, portanto, são necessárias outras modificações da PLA testada, para fabricar elementos de construção de brinquedos com atrito de superfície aceitável, de modo que os blocos fiquem menos frouxamente conectados. Exemplo 3: Fabricação de blocos de construção de brinquedos moldados por injeção de tamanho LEGO® usando resina PET
[0092] Os seguintes graus de PET foram testados: • rPET CB-602R Grau comercial pós-consumidor (fornecido por Far Eastern New Century (FENC)) com um IV de 0,82 dl/g • PET CB-602AB grau da garrafa parcialmente biobaseada (fornecido por Far Eastern New Century (FENC)) com um IV de 0,77 dl/g. Nesse grau, o monômero MEG é biobaseado.
[0093] Os seguintes graus de modificadores de impacto foram testados: • Lotader® AX8700 (fornecido por Arkema), que é um terpolímero de etileno aleatório reativo, acrilato de butila e metacrilato de glicidila (epóxido funcional) • Lotader® 3430 (fornecido por Arkema), que é um terpolímero de etileno aleatório reativo, acrilato de butila e anidrido maleico (anidrido funcional) • Metablen® S-2200 (fornecido por Mitsubishi Chemical), que é uma borracha reativa composta de silicone-acrilato e metacrilato de glicidila (epóxido funcional)
[0094] As amostras de PET foram secas a 150°C a 50-100 ppm de teor de umidade. Após resfriamento ambiente das amostras de PET secas abaixo de 50C, as amostras foram misturadas a seco com modificador de impacto, nas quantidades mencionadas na tabela abaixo, e processadas via extrusão (Twin screw, Labtech Engineering Company Ltd, Tailândia), seguida de moldagem por injeção (Arburg, Allrounder 470 E 1000-400, parafuso de 30 mm, Alemanha).
[0095] Infelizmente, o molde quebrou durante as experiências e, portanto, foi substituído. Portanto, os blocos produzidos nos ensaios 3- 1 a 3-2 foram moldados por injeção usando um molde diferente dos blocos produzidos nos ensaios 3-3 e 3-6. O primeiro molde (usado nos ensaios 3-1 a 3-2) produz blocos com uma certa espessura de parede e nervuras de suporte, enquanto o segundo molde (usado nos ensaios 3-3 a 3-6) produz blocos com uma espessura de parede aumentada, porém sem costelas de suporte. Consequentemente, a resistência ao impacto dos blocos produzidos usando o primeiro molde não pode ser diretamente comparada com a resistência ao impacto dos blocos produzidos usando o segundo molde. Ensaio Grau PET Modificador Barras de Blocos 2*4 impacto 3-1 CB-602R Não X X 3-2 CB-602R 1% (p/p) AX8700 - X 3-3 CB-602R 6 % (p/p) 3430 X X 3-4 CB-602R 6 % (p/p) S-2200 X X 3-5 CB-602AB Não X X 3-6 CB-602AB 6 % (p/p) AX8700 X X
[0096] Os parâmetros de processamento da moldagem por injeção foram os seguintes: Temperatura de fusão: 295 C Temperatura da canaleta de saída quente: 300 C Temperatura do molde: 20 C
[0097] Os blocos 2*4 e barras de impacto obtidos foram testados no Teste de queda e no Teste Charpy de entalhe em v, respectivamente, como descrito acima. Os resultados são mostrados na tabela abaixo. Ensaio Charpy entalhe em V Teste de queda (bloco 2*4) (kJ/m2) cm 3-1 4,2 40
3-2 - 44 3-3 4,5 38 3-4 4,5 44 3-5 4,2 36 3-6 5,8 66
[0098] Os resultados mostram que os elementos de construção de brinquedos podem ser produzidos através de moldagem por injeção de uma resina compreendendo PET reciclado e polímero PET híbrido biobaseado, isto é, PET, em que um dos monômeros (MEG) foi produzido usando biomassa como substrato.
Claims (20)
1. Elemento de construção de brinquedos, caracterizado pelo fato de que é produzido de um material biopolimérico.
2. Elemento de construção de brinquedos de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o elemento de construção de brinquedos é produzido pelo processamento de uma resina que compreende um polímero biobaseado e/ou um polímero híbrido biobaseado e/ou um polímero reciclado.
3. Elemento de construção de brinquedos de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que o elemento de construção de brinquedos é produzido através de moldagem por injeção e/ou fabricação aditiva de uma resina que compreende um polímero biobaseado e/ou um polímero híbrido biobaseado e/ou um polímero reciclado.
4. Elemento de construção de brinquedos de acordo com a reivindicação 2 ou 3, caracterizado pelo fato de que o polímero biobaseado é selecionado do grupo que consiste de ácido poliláctico (PLA), polietileno (PE), polipropileno (PP), ácido poliglicólico (PGA), poli(lactídeo-co-glicolídeo) (PLGA), polibutileno succinato (PBS), furandicarboxilato de politrimetileno (PTF), poli-hidroxibutirato (PHB), poli-hidroxivalerato (PHV), poli(hidroxibutirato-hidroxivalerato) (PHBV), poliamida (PA), poliéster amida (PEA), furanoato de polietileno (PEF), furanoato de polibutileno (PBF), tereftalato de polietileno (PET), tereftalato de polietileno glicol-modificado (PETG), copolímero de tereftalato de polietileno - ácido isoftálico (PET-IPA), tereftalato de polietileno naftaleno (PETN), tereftalato de polibutileno (PBT), tereftalato de politrimetileno (PTT), poliuretano termoplástico (TPU), acetato de celulose (CA), amido termoplástico (TPS), difenilisosorbida, acetato de polivinila (PVA) e polimetil metacrilato (PMMA).
5. Elemento de construção de brinquedos de acordo com a reivindicação 2 ou 3, caracterizado pelo fato de que o polímero híbrido biobaseado é selecionado do grupo que consiste de poli(lactídeo-co- glicolídeo) (PLGA), polibutileno succinato (PBS), furandicarboxilato de politrimetileno (PTF), poliamida (PA), poliéster amida (PEA), furanoato de polietileno (PEF), furanoato de polibutileno (PBF), polietileno tereftalato (PET), tereftalato de polibutileno (PBT), tereftalato de politrimetileno (PTT), poliuretano termoplástico (TPU), difenilisosorbida, acrilonitrila butadieno estireno (ABS), tereftalato de polietileno glicol modificado (PETG), copolímero de tereftalato de polietileno - ácido isoftálico (PET-IPA), tereftalato de polietileno naftaleno (PETN), polibutirato adipato tereftalato (PBAT) e estireno-etileno-butileno-etileno (SEBS).
6. Elemento de construção de brinquedos de acordo com a reivindicação 2 ou 3, caracterizado pelo fato de que o polímero reciclado é selecionado do grupo que consiste de ácido poliláctico (PLA), polietileno (PE), polipropileno (PP), ácido poliglicólico (PGA), poli(lactídeo-co-glicolídeo) (PLGA), polibutileno succinato (PBS), furandicarboxilato de politrimetileno (PTF), poli-hidroxibutirato (PHB), poli-hidroxivalerato (PHV), poli (hidroxibutirato-hidroxivalerato) (PHBV), poliamida (PA), poliéster amida (PEA), furanoato de polietileno (PEF), furanoato de polibutileno (PBF), furanoato de politrimetileno (PTF), polietileno tereftalato (PET), tereftalato de polietileno glicol modificado (PETG), copolímero de tereftalato de polietileno - ácido isoftálico (PET- IPA), tereftalato de polietileno naftaleno (PETN), tereftalato de polibutileno (PBT), tereftalato de politrimetileno (PTT), poliuretano termoplástico (TPU), olefina termoplástica modificada (mTPO), acetato de celulose (CA), amido termoplástico (TPS), difenilisosorbida, acetato de polivinila (PVA), polimetil metacrilato (PMMA), acrilonitrila-butadieno- estireno (ABS), polibutirato adipato tereftalato (PBAT), estireno-etileno- butileno-etileno (SEBS), policarbonato (PC), polioximetileno (POM) e policetona (PK).
7. Elemento de construção de brinquedos de acordo com qualquer uma das reivindicações 2 a 6, caracterizado pelo fato de que a quantidade de polímero biobaseado na resina é de pelo menos 25 % (p/p) com base no peso total da resina.
8. Elemento de construção de brinquedos de acordo com qualquer uma das reivindicações 2 a 7, caracterizado pelo fato de que a quantidade de polímero híbrido biobaseado na resina é de pelo menos 25 % (p/p) com base no peso total da resina.
9. Elemento de construção de brinquedos de acordo com qualquer uma das reivindicações 2 a 8, caracterizado pelo fato de que a quantidade de polímero reciclado na resina é de pelo menos 25 % (p/p) com base no peso total da resina.
10. Elemento de construção de brinquedos de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que o teor de carbono biobaseado por teor total de carbono na resina é de pelo menos 50 %, tal como pelo menos 60 %, por exemplo, pelo menos 70 %, preferivelmente pelo menos 80 %, mais preferido pelo menos 90 %.
11. Elemento de construção de brinquedos de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que o elemento de construção de brinquedos é de tamanho LEGO® ou de tamanho LEGO® DUPLO®.
12. Elemento de construção de brinquedos de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que o módulo elástico do material biopolimérico é de pelo menos 1500 Mpa, preferivelmente de pelo menos 2000 Mpa, quando medido de acordo com ISO 527.
13. Método para a produção de um elemento de construção de brinquedos, caracterizado pelo fato de compreender as etapas de:
a) fornecer uma resina contendo pelo menos um polímero biobaseado e/ou pelo menos um polímero híbrido biobaseado e/ou um polímero reciclado, e b) processar a referida resina.
14. Método de acordo com a reivindicação 13, caracterizado pelo fato de que o polímero biobaseado é selecionado do grupo que consiste de ácido poliláctico (PLA), polietileno (PE), polipropileno (PP), ácido poliglicólico (PGA), poli(lactídeo-co-glicolídeo) (PLGA), polibutileno succinato (PBS), furandicarboxilato de politrimetileno (PTF), poli-hidroxibutirato (PHB), poli-hidroxivalerato (PHV), poli(hidroxibutirato-hidroxivalerato) (PHBV), poliamida (PA), poliéster amida (PEA), furanoato de polietileno (PEF), furanoato de polibutileno (PBF), tereftalato de polietileno (PET), tereftalato de polietileno glicol-modificado (PETG), copolímero de tereftalato de polietileno - ácido isoftálico (PET-IPA), tereftalato de polietileno naftaleno (PETN), tereftalato de polibutileno (PBT), tereftalato de politrimetileno (PTT), poliuretano termoplástico (TPU), acetato de celulose (CA), amido termoplástico (TPS), difenilisosorbida, acetato de polivinila (PVA) e polimetil metacrilato (PMMA).
15. Método de acordo com a reivindicação 13 ou 14, caracterizado pelo fato de que a quantidade de polímero biobaseado na resina é de pelo menos 25 % (p/p) com base no peso total da resina.
16. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 13 a 15, caracterizado pelo fato de que o polímero híbrido biobaseado é selecionado do grupo que consiste de poli(lactídeo-co- glicolídeo) (PLGA), polibutileno succinato (PBS), furandicarboxilato de politrimetileno (PTF), poliamida (PA), poliéster amida (PEA), furanoato de polietileno (PEF), furanoato de polibutileno (PBF), polietileno tereftalato (PET), tereftalato de polibutileno (PBT), tereftalato de politrimetileno (PTT), poliuretano termoplástico (TPU), difenilisosorbida,
acrilonitrila butadieno estireno (ABS), tereftalato de polietileno glicol modificado (PETG), copolímero de tereftalato de polietileno - ácido isoftálico (PET-IPA), tereftalato de polietileno naftaleno (PETN), polibutirato adipato tereftalato (PBAT) e estireno-etileno-butileno-etileno (SEBS).
17. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 13 a 16, caracterizado pelo fato de que a quantidade de polímero híbrido biobaseado na resina é de pelo menos 25 % (p/p) com base no peso total da resina.
18. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 13 a 17, caracterizado pelo fato de que o polímero reciclado é selecionado do grupo que consiste de ácido poliláctico (PLA), polietileno (PE), polipropileno (PP), ácido poliglicólico (PGA), poli(lactídeo-co-glicolídeo) (PLGA), polibutileno succinato (PBS), furandicarboxilato de politrimetileno (PTF), poli-hidroxibutirato (PHB), poli-hidroxivalerato (PHV), poli (hidroxibutirato-hidroxivalerato) (PHBV), poliamida (PA), poliéster amida (PEA), furanoato de polietileno (PEF), furanoato de polibutileno (PBF), furanoato de politrimetileno (PTF), polietileno tereftalato (PET), tereftalato de polietileno glicol modificado (PETG), copolímero de tereftalato de polietileno - ácido isoftálico (PET- IPA), tereftalato de polietileno naftaleno (PETN), tereftalato de polibutileno (PBT), tereftalato de politrimetileno (PTT), poliuretano termoplástico (TPU), olefina termoplástica modificada (mTPO), acetato de celulose (CA), amido termoplástico (TPS), difenilisosorbida, acetato de polivinila (PVA), polimetil metacrilato (PMMA), acrilonitrila-butadieno- estireno (ABS), polibutirato adipato tereftalato (PBAT), estireno-etileno- butileno-etileno (SEBS), policarbonato (PC), polioximetileno (POM) e policetona (PK).
19. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 13 a 18, caracterizado pelo fato de que a quantidade de polímero reciclado na resina é de pelo menos 25 % (p/p) com base no peso total da resina.
20. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 13 a 19, caracterizado pelo fato de que o elemento de construção de brinquedos é produzido através de moldagem por injeção e/ou fabricação aditiva da resina compreendendo pelo menos um polímero biobaseado e/ou pelo menos um polímero híbrido biobaseado e/ou um polímero reciclado.
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