PT104704A

PT104704A - FIBER REINFORCED CORK COMPOUNDS

Info

Publication number: PT104704A
Application number: PT10470409A
Authority: PT
Inventors: Emanuel Mouta Fernandes; Vitor Manuel Correlo Da Silva; Jose Antonio Marchao Das Chagas; Rui Luis Goncalves Dos Reis
Original assignee: Amorim Revestimentos S A
Priority date: 2009-07-31
Filing date: 2009-07-31
Publication date: 2011-01-31
Also published as: WO2011014085A2; PT104704B; WO2011014085A3

Abstract

DIVULGAM-SE COMPÓSITOS PRODUZIDOS DE CORTIÇA, REFORÇADOS COM FIBRAS NATURAIS OU SINTÉTICAS. A MATRIZ POLIMÉRICA PODE SER FORMADA POR POLÍMEROS NATURAIS, SINTÉTICOS OU RECICLADOS. PODEM SER ADICIONADOS AGLUTINANTES OU UTILIZADAS TECNOLOGIAS DE FUNCIONALIZAÇÃO PARA MELHORAR A LIGAÇÃO ENTRE AS FIBRAS E/OU A CORTIÇA E A MATRIZ POLIMÉRICA, DE MODO A CONTROLAR AS PROPRIEDADES MECÂNICAS DOS COMPÓSITOS RESULTANTES. OS COMPÓSITOS DA INVENÇÃO PODEM SER PREPARADOS UTILIZANDO DIVERSAS TÉCNICAS DE PROCESSAMENTO À BASE DE FUSÃO. OS COMPÓSITOS RESULTANTES POSSUEM PROPRIEDADES MELHORADAS DE ISOLAMENTO TÉRMICO E ACÚSTICO DEVIDO À INCLUSÃO DA CORTIÇA, SENDO QUE A INCORPORAÇÃO DE FIBRAS NATURAIS E/OU SINTÉTICAS MELHORA DE UM MODO SIGNIFICATIVO AS SUAS CARACTERÍSTICAS MECÂNICAS, PELO QUE PODEM SER UTILIZADOS NAS INDUSTRIAS DE CONSTRUÇÃO, TRANSPORTES TERRESTRES, AERONÁUTICA, CONSTRUÇÃO NAVAL, MOBILIÁRIO E AUTOMÓVEL.COMPOSITES FROM CORK, REINFORCED WITH NATURAL OR SYNTHETIC FIBERS, ARE DISCLOSED. THE POLYMERIC MATRIX CAN BE FORMED BY NATURAL, SYNTHETIC, OR RECYCLED POLYMERS. FUNCTIONAL TECHNOLOGIES TO IMPROVE THE CONNECTION BETWEEN THE FIBERS AND / OR THE CORK AND THE POLYMERIC MATRIX, TO CONTROL THE MECHANICAL PROPERTIES OF THE RESULTING COMPOUNDS MAY BE ADDED OR BINDING TECHNOLOGY USED. The compounds of the invention can be prepared using various techniques of fusion-based processing. THE RESULTING COMPOUNDS HAVE IMPROVED PROPERTIES OF THERMAL AND ACOUSTIC INSULATION DUE TO THE INCLUSION OF THE CORK, SINCE THE INCORPORATION OF NATURAL AND / OR SYNTHETIC FIBERS IMPROVES ITS MECHANICAL CHARACTERISTICS BY WHICH IT MAY BE USED IN THE CONSTRUCTION, LAND TRANSPORT INDUSTRIES , AERONAUTICS, NAVAL CONSTRUCTION, FURNITURE AND AUTOMOBILE.

Description

DESCRIÇÃO "COMPÓSITOS À BASE DE CORTIÇA REFORÇADOS COM FIBRAS"DESCRIPTION " FIBER-STRENGTHENED CORK BASED COMPOUNDS "

CAMPO DA INVENÇÃO A presente invenção refere-se a compósitos e bio-compósitos produzidos de diferentes materiais de cortiça reforçados com fibras naturais ou sintéticas. Mais especificamente, refere-se a compósitos de cortiça com polímeros de base sintética, reciclada ou natural, ou suas combinações, reforçados com fibras naturais e/ou sintéticas, utilizando, de um modo preferido, pelo menos, um aglutinante.FIELD OF THE INVENTION The present invention relates to composites and bio-composites produced from different cork materials reinforced with natural or synthetic fibers. More specifically, it relates to cork composites with synthetic, recycled or natural polymers, or combinations thereof, reinforced with natural and / or synthetic fibers, preferably using at least one binder.

ANTECEDENTES DA INVENÇÃOBACKGROUND OF THE INVENTION

Os materiais compósitos consistem tipicamente de uma matriz contínua e de uma segunda fase dispersa, fibrosa ou descontínua, que pode reforçar o material, actuar como um enchimento, modificar as propriedades magnéticas ou eléctricas, melhorar a resistência ao desgaste ou à erosão, pelo que a sua combinação resulta nas características do produto.The composite materials typically consist of a continuous matrix and a second dispersed, fibrous or discontinuous phase, which can reinforce the material, act as a filler, modify the magnetic or electrical properties, improve wear resistance or erosion, whereby the their combination results in the characteristics of the product.

Nos últimos anos tem existido um interesse crescente em relação à matéria-prima de cortiça e ao seu potencial para utilização em aplicações compósitas, combinando esta matéria-prima natural com polímeros que actuam como agentes aglutinantes. 1In recent years there has been a growing interest in the cork raw material and its potential for use in composite applications, combining this natural raw material with polymers that act as binding agents. 1

Existem algumas inovações que procuram criar uma alternativa realista e rentável para os subprodutos industriais provenientes da indústria corticeira que, na maior parte dos casos, são queimados para produzirem energia para os processos industriais ou depositados no solo. 0 pedido FR 2741005 divulga um material compósito feito de aglomerado de cortiça que é reforçado durante o seu fabrico com fibras, cujas fibras podem ser de acetato de celulose e possuir potencial de utilização em mobiliário. O pedido EP 1482163 A2 descreve um material isolante feito de uma mistura de partículas de cortiça, com uma malha de 40 a 120 mesh ou menos, com uma pluralidade de fibras sintéticas e um aglutinante à base de siloxano (silicone), com a possibilidade de utilizar um primário e um aglutinante, em que os componentes são misturados e pulverizados para uma superfície a proteger. O material isolante pode ter uma composição homogénea ou não homogénea e pode ser utilizado em motores de foguete e fuselagens.There are some innovations that seek to create a realistic and cost-effective alternative to the industrial by-products from the cork industry, which in most cases are burned to produce energy for industrial processes or deposited in the soil. FR 2741005 discloses a composite material made of cork agglomerate which is reinforced during its manufacture with fibers, the fibers of which may be cellulose acetate and have the potential for use in furniture. EP 1482163 A2 discloses an insulation material made from a mixture of cork particles, having a mesh of from 40 to 120 mesh or less, with a plurality of synthetic fibers and a siloxane binder (silicone), with the possibility of use a primer and a binder, wherein the components are mixed and sprayed onto a surface to be protected. The insulation material may have a homogeneous or non-homogeneous composition and may be used in rocket engines and fuselages.

Mais recentemente, o pedido WO 2008/114103 divulga a utilização de pó ou resíduos de cortiça, resíduos de madeira, pó de fibra, lascas de madeira e serradura num processo de aglomeração de partículas que utiliza um pré-polímero com um diisocianato e um possível catalisador, a utilizar em sectores industriais da madeira e da cortiça, frequentemente designados como subsectores de painéis e laminados e no subsector de aglomerados de cortiça, possuindo um passo muito longo de estabilização dos materiais. 2 0 pedido WO 2007093521 AI divulga um processo para a produção de peças moldadas a partir de partículas de cortiça resultantes da produção de rolhas para garrafas, em que as partículas de cortiça são ligadas com polímeros termoplásticos. Mais especificamente, o pedido WO 2007093521 Al proporciona um método em que o polímero termoplástico é utilizado na forma de pó de polímero solúvel em água, compreendendo um ou mais polímeros base, colóides protectores e, opcionalmente, agentes anti-aglomerantes. Além disso, as partículas de cortiça com polímeros sintéticos são misturadas e depois transformadas em corpos por pressão. O material é útil nas indústrias do calçado, vestuário, mobiliário, de desporto, de lazer e da construção. O pedido PCT WO 2009072914 Al refere-se a métodos para obter materiais compósitos a partir de cortiça com polímeros misturando, pelo menos, dois componentes, sendo pelo menos um deles cortiça granulada ou pó de cortiça, em que os componentes podem ser pré-funcionalizados, resultando em grânulos para utilização num outro processo ou convertidos directamente no produto final por aplicação de tecnologias de fusão, convencionais e não convencionais, com potencial de utilização em diversos campos e também em aplicações que requeiram geometrias complexas.More recently, application WO 2008/114103 discloses the use of cork dust or residues, wood waste, fiber powder, wood chips and sawdust in a particle agglomeration process using a prepolymer with a diisocyanate and a possible catalyst, to be used in industrial sectors of wood and cork, often referred to as subsectors of panels and laminates and in the sub-sector of cork agglomerates, having a very long step of stabilizing the materials. WO 2007093521 AI discloses a process for the production of molded parts from cork particles resulting from the production of bottle stoppers, wherein the cork particles are bonded with thermoplastic polymers. More specifically, application WO 2007093521 A1 provides a method in which the thermoplastic polymer is used in the form of water-soluble polymer powder, comprising one or more base polymers, protective colloids and, optionally, anti-caking agents. In addition, the cork particles with synthetic polymers are mixed and then converted into bodies by pressure. The material is useful in the footwear, clothing, furniture, sports, leisure and construction industries. PCT application WO 2009072914 A1 relates to methods for obtaining composite materials from cork with polymers by mixing at least two components, at least one of which is granular cork or cork powder, wherein the components can be pre-functionalized , resulting in granules for use in another process or converted directly into the final product by the application of conventional and non-conventional fusion technologies with potential for use in various fields and also in applications requiring complex geometries.

Os dois últimos documentos de técnica anterior divulgam compósitos termoplásticos com boas características mecânicas, contudo, surpreendentemente, os compósitos da presente invenção com reforço de fibras naturais ou sintéticas, de um modo preferido com um aglutinante para proporcionar uma boa ligação química entre as diferentes fases, melhoram consideravelmente a resistência à tracção, flexão e ao impacto. 3 A presente invenção divulga um produto à base de cortiça que difere dos anteriormente mencionados por ser formado por, pelo menos, três componentes, tais como, um material à base de cortiça, um termoplástico sintético, reciclado ou natural, ou uma mistura de pelo menos dois deles, e fibras naturais e/ou sintéticas. A presente invenção utiliza tecnologias à base de fusão para promover uma melhor homogeneização das diferentes fases onde a adição de fibras desempenha um papel importante. As propriedades mecânicas dos compósitos de cortiça e polímeros reforçados com fibras dependem do comprimento e diâmetro das fibras, da dispersão das fibras, da interacção de interface entre as fibras/cortiça e a matriz polimérica, da natureza quimica das fibras, da quantidade e tipo de agente aglutinante e da tecnologia de processo utilizada, visto que as fibras podem estar mais ou menos dispersas nos produtos finais. A presente invenção utiliza uma metodologia completamente diferente para o fabrico de materiais compósitos de alto desempenho estrutural compreendendo um reforço de fibras, com um ou mais aglutinantes e/ou um polímero termoplástico funcionalizado, em que se obtém um material compósito utilizando tecnologias convencionais à base de fusão, tais como, a extrusão ou técnicas de moldação por injecção, utilizando, de um modo preferido, técnicas de extrusão ou pultrusão, para obter grânulos reforçados com fibras de diferentes comprimentos dependendo da aplicação, podendo estes grânulos ser utilizados num passo subsequente de moldação por injecção, moldação por compressão, moldação por transferência, termoformação, ou outras técnicas não convencionais, tais como, entre outras, moldação por injecção-reacção, "overmoulding", apresentando melhores características mecânicas. 4The last two prior art documents disclose thermoplastic composites with good mechanical characteristics, however, surprisingly, the composites of the present invention reinforced with natural or synthetic fibers, preferably with a binder to provide good chemical bonding between the different phases, considerably improve tensile, flexural and impact strength. The present invention discloses a cork-based product which differs from those previously mentioned in that it is formed of at least three components, such as a cork-based material, a synthetic, recycled or natural thermoplastic, or a blend of less than two of them, and natural and / or synthetic fibers. The present invention uses fusion-based technologies to promote a better homogenization of the different phases where the addition of fibers plays an important role. The mechanical properties of cork composites and fiber-reinforced polymers depend on the length and diameter of the fibers, the dispersion of the fibers, the interface interaction between the fibers / cork and the polymer matrix, the chemical nature of the fibers, the quantity and type of fibers binding agent and the process technology used, since the fibers may be more or less dispersed in the final products. The present invention uses a completely different methodology for the manufacture of high structural performance composite materials comprising a fiber reinforcement, one or more binders and / or a functionalized thermoplastic polymer, wherein a composite material is obtained using conventional technologies based on such as extrusion or injection molding techniques, preferably using extrusion or pultrusion techniques, to obtain fiber-reinforced granules of different lengths depending on the application, which granules may be used in a subsequent molding step by injection, compression molding, transfer molding, thermoforming, or other unconventional techniques, such as, among others, injection molding, " over molding ", exhibiting better mechanical characteristics. 4

Surpreendentemente, o novo produto compósito, que possui características mecânicas melhoradas, também permite incorporar elevadas quantidades de cortiça, apresentando uma rigidez semelhante à dos materiais termoplásticos simples, devido à incorporação de fibras na presença de um aglutinante. Este novo compósito pode ser utilizado nas indústrias de construção, mobiliário, automóvel, construção naval, aeronáutica ou semelhantes.Surprisingly, the new composite product, which has improved mechanical characteristics, also allows incorporating high quantities of cork, having a rigidity similar to that of simple thermoplastic materials, due to the incorporation of fibers in the presence of a binder. This new composite can be used in the construction, furniture, automobile, shipbuilding, aeronautics or similar industries.

SUMÁRIO DA INVENÇÃO A presente invenção refere-se a um compósito à base de cortiça reforçado com fibras caracterizado por compreender, pelo menos, três componentes, sendo um primeiro componente um material à base de cortiça, um segundo componente um material termoplástico e um terceiro componente fibras de reforço.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention relates to a fiber reinforced cork based composite comprising at least three components, a first component being a cork based material, a second component being a thermoplastic material and a third component reinforcing fibers.

Numa forma de realização, o compósito à base de cortiça reforçado com fibras é caracterizado por compreender: (a) 10% a 75% em peso do material à base de cortiça; (b) 20% a 80% em peso do material termoplástico; (c) 1% a 35% em peso de fibras, e por compreender ainda (d) 0,5% a 12% em peso de aglutinantes.In one embodiment, the fiber reinforced cork based composite is characterized in comprising: (a) 10% to 75% by weight of the cork based material; (b) 20% to 80% by weight of the thermoplastic material; (c) 1% to 35% by weight of fibers, and further comprising (d) 0.5% to 12% by weight of binders.

Numa outra forma de realização, o compósito à base de cortiça reforçado com fibras é caracterizado por compreender: 5 (a) 20% a 70% em peso do material à base de cortiça; (b) 40% a 60% em peso do material termoplástico; (c) 10% a 30% em peso de fibras; (d) 1% a 10% em peso de aglutinantes.In another embodiment, the fiber reinforced cork based composite is characterized in that: (a) 20% to 70% by weight of the cork-based material; (b) 40% to 60% by weight of the thermoplastic material; (c) 10% to 30% by weight fibers; (d) 1% to 10% by weight of binders.

Noutra forma de realização, o compósito à base de cortiça reforçado com fibras é caracterizado por compreender: (a) 25% a 60% em peso do material à base de cortiça; (b) 35% a 50% em peso do material termoplástico; (c) 10% a 25% em peso de fibras; (d) 1% a 10% em peso de aglutinantes, e por compreender ainda (e) 0,5% a 10% em peso de aditivos.In another embodiment, the fiber reinforced cork based composite is characterized in that it comprises: (a) 25% to 60% by weight of the cork based material; (b) 35% to 50% by weight of the thermoplastic material; (c) 10% to 25% by weight fibers; (d) 1% to 10% by weight of binders, and further comprising (e) 0.5% to 10% by weight of additives.

Ainda noutra forma de realização, o compósito à base de cortiça reforçado com fibras é caracterizado por compreender: (a) 30% a 55% em peso do material à base de cortiça; (b) 35% a 45% em peso do material termoplástico; (c) 12% a 20% em peso de fibras; (d) 1% a 9% de aglutinantes.In yet another embodiment, the fiber reinforced cork based composite is characterized in comprising: (a) from 30% to 55% by weight of the cork based material; (b) 35% to 45% by weight of the thermoplastic material; (c) 12% to 20% by weight fibers; (d) 1% to 9% binders.

Ainda numa outra forma de realização, o compósito à base de cortiça reforçado com fibras é caracterizado por compreender: cerca de 40% em peso de material à base de cortiça, cerca de 40% em peso de material termoplástico, cerca de 15% em peso de fibras, cerca de 3% em peso de aglutinantes e 6 cerca de 2% em peso de aditivos.In yet another embodiment, the fiber reinforced cork based composite is characterized in that it comprises: about 40% by weight of cork based material, about 40% by weight of thermoplastic material, about 15% by weight of fibers, about 3% by weight of binders and about 2% by weight of additives.

Numa outra forma de realização, o compósito à base de cortiça reforçado com fibras é caracterizado por o referido material à base de cortiça ser seleccionado do grupo compreendendo cortiça granulada, pó de cortiça, resíduos de cortiça e suas combinações.In another embodiment, the fiber reinforced cork based composite is characterized in that said cork based material is selected from the group comprising granular cork, cork powder, cork waste and combinations thereof.

Numa outra forma de realização, o compósito à base de cortiça reforçado com fibras é caracterizado por o referido material termoplástico ser seleccionado do grupo compreendendo material sintético, reciclado, natural e suas combinações.In another embodiment, the fiber reinforced cork based composite is characterized in that said thermoplastic material is selected from the group comprising synthetic, recycled, natural material and combinations thereof.

Ainda noutra forma de realização, o compósito à base de cortiça reforçado com fibras é caracterizado por o referido material termoplástico ser seleccionado do grupo compreendendo polietileno, polipropileno, etileno, anidrido de alquilo ou aril, homo ou copolímero de acrilato e etileno, polistireno, policarbonato, polimetilmetacrilato, policloreto de vinilo, poliamida, poliuretano, tereftalato de polietileno, poli(succinato de butileno), polilatctido, policaprolactona, poli-hidroxialcanoato e semelhantes e suas combinações.In yet another embodiment, the fiber reinforced cork based composite is characterized in that said thermoplastic material is selected from the group comprising polyethylene, polypropylene, ethylene, alkyl or aryl anhydride, homo or copolymer of acrylate and ethylene, polystyrene, polycarbonate , polymethyl methacrylate, polyvinyl chloride, polyamide, polyurethane, polyethylene terephthalate, poly (butylene succinate), polylate, polycaprolactone, polyhydroxyalkanoate and the like and combinations thereof.

Ainda noutra forma de realização, o compósito à base de cortiça reforçado com fibras é caracterizado por as referidas fibras de reforço serem seleccionadas do grupo compreendendo fibras naturais, artificiais, sintéticas e suas combinações.In yet another embodiment, the fiber reinforced cork based composite is characterized in that said reinforcing fibers are selected from the group comprising natural, artificial, synthetic fibers and combinations thereof.

Noutra forma de realização, o compósito à base de cortiça reforçado com fibras é caracterizado por as referidas fibras de reforço serem fibras descontínuas com um comprimento de cerca de 0,1 a 50 mm. 7In another embodiment, the fiber reinforced cork based composite is characterized in that said reinforcing fibers are staple fibers having a length of about 0.1 to 50 mm. 7

Ainda noutra forma de realização, o compósito à base de cortiça reforçado com fibras é caracterizado por as referidas fibras de reforço serem seleccionadas do grupo compreendendo fibras de coco, sisal, linho, algodão, kenaf, cânhamo, cana-de-açúcar, bambu, palmeira, juta, madeira, lã, couro, seda, aramida, cerâmicas, metálicas, vidro, poliméricas, carbono e semelhantes e suas combinações.In yet another embodiment, the fiber reinforced cork based composite is characterized in that said reinforcing fibers are selected from the group comprising fibers of coconut, sisal, flax, cotton, kenaf, hemp, sugar cane, bamboo, palm, jute, wood, wool, leather, silk, aramid, ceramics, metal, glass, polymer, carbon and the like and combinations thereof.

Noutra forma de realização, o compósito à base de cortiça reforçado com fibras é caracterizado por as referidas fibras de reforço serem previamente submetidas a uma modificação física ou química para melhorar a compatibilidade aos diferentes componentes do compósito.In another embodiment, the fiber-reinforced cork-based composite is characterized in that said reinforcing fibers are previously subjected to a physical or chemical modification to improve compatibility to the different components of the composite.

Numa outra forma de realização, o compósito à base de cortiça reforçado com fibras é caracterizado por os referidos aglutinantes serem seleccionados do grupo compreendendo aglutinantes à base de silano, glicerina, glicerol, grupos epóxi, ácido carboxílico, anidrido maleico e semelhantes e suas combinações.In another embodiment, the fiber reinforced cork based composite is characterized in that said binders are selected from the group comprising binders based on silane, glycerol, glycerol, epoxy groups, carboxylic acid, maleic anhydride and the like and combinations thereof.

Ainda numa outra forma de realização, o compósito à base de cortiça reforçado com fibras é caracterizado por o referido material termoplástico ser uma mistura de, pelo menos, dois dos referidos materiais termoplásticos sintéticos, reciclados e naturais.In yet another embodiment, the fiber reinforced cork based composite is characterized in that said thermoplastic material is a blend of at least two of said synthetic, recycled and natural thermoplastic materials.

Numa ainda outra forma de realização, o compósito à base de cortiça reforçado com fibras é caracterizado por o referido material termoplástico ser funcionalizado. 8 A presente invenção refere-se ainda à utilização do compósito à base de cortiça reforçado com fibras, que se destina às indústrias de construção, transportes terrestres, aeronáutica, construção naval, mobiliário, automóvel e semelhantes.In yet a further embodiment, the fiber reinforced cork based composite is characterized in that said thermoplastic material is functionalized. The present invention further relates to the use of fiber reinforced cork composite, which is intended for the construction, land transport, aeronautics, shipbuilding, furniture, automobile and similar industries.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS A presente invenção será descrita em detalhe conjuntamente com os desenhos anexos, em que: A Fig. 1 é uma vista de uma lupa estereoscópica da superfície de topo de um painel, ilustrando um compósito polimérico de cortiça contendo 10% de fibra de sisal distribuída de forma não linear, após passos de extrusão e moldação por compressão.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The present invention will be described in detail in conjunction with the accompanying drawings, in which: Fig. 1 is a view of a stereoscopic loupe of the top surface of a panel, illustrating a cork polymer composite containing 10% fiber of non-linearly distributed sisal, after extrusion and compression molding steps.

As Fig. 2a e 2b são fotografias ampliadas obtidas por microscopia electrónica, ilustrando compósitos poliméricos de cortiça reforçados com fibras de coco e 2% de aglutinante após um ensaio de tracção.Fig. 2a and 2b are enlarged photographs obtained by electron microscopy, illustrating coconut fiber reinforced cork composites and 2% binder after a tensile test.

DESCRIÇÃO DETALHADA DA INVENÇÃO A presente invenção refere-se a novos compósitos à base de cortiça, de elevado desempenho, moldável, reciclável ou biodegradável, reforçados com fibras descontínuas, curtas ou longas, naturais e/ou sintéticas. Estes compósitos podem ser total ou parcialmente biodegradáveis, dependendo do tipo de 9 matriz polimérica e fibras de reforço utilizadas na sua produção.DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to novel high performance, moldable, recyclable or biodegradable cork based composites reinforced with short, long, natural and / or synthetic staple fibers. These composites may be fully or partially biodegradable, depending on the type of polymer matrix and reinforcing fibers used in their production.

Na presente descrição, o termo "compósito" refere-se a materiais constituídos tipicamente por pelo menos 3 componentes; uma matriz termoplástica contínua e duas fases dispersas, sendo uma os grânulos de cortiça, ou pó de cortiça ou resíduos de cortiça provenientes do processo produtivo e outra à base de fibras que actua como reforço, podendo uma das fases actuar como um enchimento, podendo conter nova fase para modificar as propriedades magnéticas ou eléctricas, melhorar a resistência ao desgaste ou à erosão, pelo que a sua combinação resulta nas características do produto. 0 termo "aglutinante" refere-se a um promotor de adesão que actua e promove uma ligação química entre as diferentes fases do compósito, bem como, actua na dispersão das partículas denominado também por compatibilizador ou agente compatibilizador. 0 termo "aditivos" refere-se a uma ou mais substâncias utilizadas em pequenas quantidades, utilizadas para modificar e/ou melhorar diversas propriedades como promover a processabilidade, conferir estabilidade térmica, colorir, melhorar propriedades anti-estáticas, dureza superficial, resistência ao fogo, entre outros. A expressão compósito "totalmente biodegradável" refere-se a um material composto por cortiça integrada numa matriz polimérica biodegradável natural ou sintética, reforçado com fibras naturais. A expressão compósito "parcialmente biodegradável" refere-se a materiais, formados com cortiça e uma 10 matriz polimérica não biodegradável, reforçados com fibras naturais.In the present description, the term " composite " refers to materials typically comprised of at least 3 components; a continuous thermoplastic matrix and two dispersed phases, one being the cork granules, or cork powder or cork residues from the productive process and the other based on fibers acting as reinforcement, one of the phases may act as a filler and may contain new phase to modify the magnetic or electrical properties, improve the resistance to wear or erosion, whereby their combination results in the characteristics of the product. The term " binder " refers to an adhesion promoter which acts and promotes a chemical bond between the different phases of the composite as well as acts on the dispersion of the particles called also by compatibilizer or compatibilizing agent. The term " additives " refers to one or more substances used in small quantities used to modify and / or improve various properties such as promoting processability, conferring thermal stability, coloring, improving antistatic properties, surface hardness, fire resistance, among others. The term " fully biodegradable composite " refers to a material composed of cork integrated in a natural or synthetic biodegradable polymeric matrix reinforced with natural fibers. The term " partially biodegradable composite " refers to materials formed from cork and a non-biodegradable polymer matrix reinforced with natural fibers.

Os compósitos da invenção são materiais com propriedades e desempenho únicos. Exemplos das caracteristicas destes materiais compreendem uma elevada susceptibilidade ao processamento (utilizando equipamento existente), que torna possível utilizá-los na produção de produtos complexos para múltiplas aplicações do utilizador final, melhor isolamento térmico e acústico e caracteristicas mecânicas melhoradas. 0 compósito à base de cortiça reforçado com fibras da presente invenção, é adequado para uma utilização na construção, transportes terrestres, aeronáutica, construção naval, mobiliário, peças de automóveis e outras aplicações estruturais. A produção de compósitos à base de cortiça reforçados com fibras pode ser feita por pultrusão ou extrusão para lhes conferir uma forma final de grânulos ou qualquer outra, quer num processo de um passo ou de múltiplos passos. As técnicas à base de fusão, tais como, moldação por injecção, moldação por compressão, moldação por transferência, termoformação ou uma sua combinação, podem ser utilizadas para obter o produto final, bem como técnicas não convencionais, tais como, moldação por injecção-reacção, "overmoulding", "in-mould decoration" e semelhantes ou uma sua combinação.The composites of the invention are materials with unique properties and performance. Examples of the features of these materials comprise a high susceptibility to processing (using existing equipment), which makes it possible to use them in the production of complex products for multiple end-user applications, improved thermal and acoustic insulation and improved mechanical characteristics. The fiber reinforced cork based composite of the present invention is suitable for use in construction, land transport, aeronautics, shipbuilding, furniture, auto parts and other structural applications. The production of fiber reinforced cork based composites can be made by pultrusion or extrusion to give them a final form of granules or any other, either in a one step process or multiple steps. Fusion-based techniques such as injection molding, compression molding, transfer molding, thermoforming or a combination thereof may be used to obtain the final product as well as unconventional techniques such as injection molding, reaction, " overmoulding ", " in-mold decoration " and the like or a combination thereof.

Polímeros, cortiça e fibras não se misturam facilmente, embora alguns polímeros sejam mais compatíveis do que outros no que respeita a proporcionarem uma boa interface de ligação. De acordo com o anterior, as propriedades mecânicas dos compósitos de cortiça e polímeros melhoram com a adição de fibras naturais 11 e/ou sintéticas, de um modo preferido com um aglutinante e/ou com um polimero funcionalizado.Polymers, cork and fibers do not blend readily, although some polymers are more compatible than others with respect to providing a good binding interface. According to the foregoing, the mechanical properties of the cork and polymer composites improve with the addition of natural and / or synthetic fibers, preferably with a binder and / or a functionalized polymer.

Os compósitos de cortiça reforçados com fibras da presente invenção compreendem: (a) 10% a 75% em peso de cortiça granulada, que pode possuir diferentes densidades e granulometrias, ou de resíduos de cortiça proveniente dos processos industriais, ou da mistura de mais do que um tipo de resíduos de cortiça; (b) 20% a 80% em peso de, pelo menos, um material de matriz termoplástica, que pode ser sintético, reciclado ou natural. O referido material termoplástico pode ser funcionalizado; (c) 1% a 35% em peso de fibras seleccionadas do grupo compreendendo fibras naturais, sintéticas, orgânicas, inorgânicas e semelhantes e suas combinações, cujas fibras podem ser qualquer tipo de fibras descontínuas, curtas ou longas; (d) 0,5% a 12% de aglutinantes seleccionados do grupo compreendendo aglutinantes à base de silano, glicerina, glicerol, grupos epóxi, ácido carboxílico, ou anidrido maleico e semelhantes e suas combinações.The fiber-reinforced cork composites of the present invention comprise: (a) from 10% to 75% by weight of granulated cork, which may have different densities and grain sizes, or from cork residues from the industrial processes, or from mixing more than that a type of cork waste; (b) 20% to 80% by weight of at least one thermoplastic matrix material, which may be synthetic, recycled or natural. Said thermoplastic material may be functionalized; (c) 1% to 35% by weight of fibers selected from the group comprising natural, synthetic, organic, inorganic and similar fibers and combinations thereof, the fibers of which may be any type of short or long staple fibers; (d) 0.5% to 12% of binders selected from the group comprising binders based on silane, glycerol, glycerol, epoxy groups, carboxylic acid, or maleic anhydride and the like and combinations thereof.

Podem ser adicionados outros componentes à composição inicial ou durante o processo de mistura, tais como, aditivos seleccionados do grupo compreendendo ceras, pigmentos, lubrificantes e semelhantes e suas combinações, de modo a conferir melhores características de susceptibilidade ao processamento, estéticas ou outras. 12Other components may be added to the initial composition or during the mixing process, such as, additives selected from the group comprising waxes, pigments, lubricants and the like and combinations thereof, in order to impart better processing susceptibility, aesthetic or otherwise. 12

Por esse motivo, numa forma de realização da presente invenção, os compósitos de cortiça reforçados com fibras compreendem: (a) 20% a 70% em peso da referida cortiça granulada; (b) 40% a 60% de, pelo menos um, referido material de matriz; (c) 10% a 30% em peso das referidas fibras; e (d) 1% a 10% dos referidos aglutinantes.Therefore, in one embodiment of the present invention, fiber reinforced cork composites comprise: (a) 20% to 70% by weight of said granular cork; (b) 40% to 60% of at least one said matrix material; (c) 10% to 30% by weight of said fibers; and (d) 1% to 10% of said binders.

Numa outra forma de realização, os compósitos de cortiça reforçados com fibras compreendem: (a) 25% a 60% em peso da referida cortiça granulada; (b) 35% a 50% de, pelo menos um, referido material de matriz; (c) 10% a 25% em peso das referidas fibras; e (d) 1% a 10% dos referidos aglutinantes.In another embodiment, fiber reinforced cork composites comprise: (a) 25% to 60% by weight of said granular cork; (b) 35% to 50% of at least one said matrix material; (c) 10% to 25% by weight of said fibers; and (d) 1% to 10% of said binders.

Noutra forma de realização, os compósitos de cortiça reforçados com fibras compreendem: (a) 30% a 55% em peso da referida cortiça granulada; (b) 35% a 45% de, pelo menos um, referido material de matriz; (c) 12% a 20% em peso das referidas fibras; e (d) 1% a 9% dos referidos aglutinantes.In another embodiment, fiber reinforced cork composites comprise: (a) from 30% to 55% by weight of said granular cork; (b) 35% to 45% of at least one said matrix material; (c) 12% to 20% by weight of said fibers; and (d) 1% to 9% of said binders.

Ainda noutra forma de realização, os compósitos de cortiça reforçados com fibras compreendem: 13 (a) 30% a 50% em peso da referida cortiça granulada; (b) 35% a 45% de, pelo menos um, referido material de matriz; (c) 12% a 18% em peso das referidas fibras; e (d) 1% a 9% dos referidos aglutinantes.In yet another embodiment, fiber reinforced cork composites comprise: (a) 30% to 50% by weight of said granular cork; (b) 35% to 45% of at least one said matrix material; (c) 12% to 18% by weight of said fibers; and (d) 1% to 9% of said binders.

Ainda numa outra forma de realização, os compósitos de cortiça reforçados com fibras compreendem cerca de 40% em peso da referida cortiça granulada, cerca de 40% em peso do referido material de matriz, cerca de 12% em peso das referidas fibras, cerca de 7% em peso dos referidos aglutinantes e cerca de 1% em peso de aditivos. 0 material de cortiça pode ser de qualquer proveniência e tipo, incluindo cortiça granulada com diferentes densidades e/ou granulometrias e/ou resíduos de cortiça dos processos industriais, tal como, pó de trituração, pó de lixagem, ou de produtos técnicos tais como, corkstyle®, pó de flutuantes, entre outros, ou de uma mistura de mais do que um tipo de resíduos de cortiça. O material de matriz da presente invenção compreende qualquer material termoplástico polimérico com um ponto de fusão inferior à temperatura de decomposição da cortiça ou das fibras de reforço. Exemplos de materiais termoplásticos adequados para utilizar como matriz incluem, poliolefinas, de um modo preferido polietileno, polipropileno, copolímeros de propileno com outros monómeros incluindo etileno, anidrido de alquilo ou aril, homo ou copolímero de acrilato e etileno, ou uma sua combinação. Outros termoplásticos são seleccionados do grupo compreendendo polistireno, policarbonato, polimetilmetacrilato, policloreto de vinilo, poliamidas, poliuretano, tereftalato de polietileno, e 14 misturas de material termoplástico. A presente invenção permite a utilização de quaisquer termoplásticos poliméricos reciclados dos exemplos anteriores.In yet another embodiment, the fiber reinforced cork composites comprise about 40% by weight of said granulated cork, about 40% by weight of said matrix material, about 12% by weight of said fibers, about 7% by weight of said binders and about 1% by weight of additives. The cork material may be of any provenance and type, including granular cork with different densities and / or granulometry and / or cork waste from the industrial processes, such as grinding powder, sanding powder, or technical products such as, corkstyle®, floating powder, among others, or a mixture of more than one type of cork waste. The matrix material of the present invention comprises any polymer thermoplastic material having a melting point below the decomposition temperature of the cork or reinforcing fibers. Examples of thermoplastic materials suitable for use as a matrix include, polyolefins, preferably polyethylene, polypropylene, copolymers of propylene with other monomers including ethylene, alkyl or aryl anhydride, homo or copolymer of acrylate and ethylene, or a combination thereof. Other thermoplastics are selected from the group comprising polystyrene, polycarbonate, polymethylmethacrylate, polyvinyl chloride, polyamides, polyurethane, polyethylene terephthalate, and mixtures of thermoplastic material. The present invention allows the use of any recycled polymer thermoplastics of the previous examples.

Podem ser preparadas composições completamente biodegradáveis com bio-polímeros. Os referidos polímeros biodegradáveis compreendem, poliésteres biodegradáveis, de um modo preferido, poli(succinato de butileno), polilatctídeos, policaprolactonas ou poli-hidroxialcanoatos. A quantidade do material de matriz depende, por exemplo, da aplicação pretendida para o produto, o processo de fabrico e/ou as características e propriedades desejadas do produto. Por exemplo, como mencionado anteriormente, o material de matriz pode estar presente numa quantidade de cerca de 20 até 80% em peso, de um modo mais preferido, de cerca de 40 a 60% em peso.Completely biodegradable compositions with biopolymers can be prepared. Said biodegradable polymers comprise, biodegradable polyesters, preferably poly (butylene succinate), polylactines, polycaprolactones or polyhydroxyalkanoates. The amount of the matrix material depends, for example, on the intended application of the product, the manufacturing process and / or the desired characteristics and properties of the product. For example, as mentioned earlier, the matrix material may be present in an amount of about 20 to 80% by weight, more preferably about 40 to 60% by weight.

De acordo com a presente invenção, as fibras de reforço são seleccionadas do grupo compreendendo fibras orgânicas, inorgânicas, naturais, sintéticas e semelhantes e suas combinações. Exemplos representativos incluem materiais celulósicos, poliméricos, metálicos, cerâmicos e de vidro. A quantidade de fibras a utilizar está tipicamente no intervalo de pelo menos 1 a cerca de 35% em peso do produto, de um modo preferido, entre cerca de 10 e cerca de 30% em peso. As fibras podem ser de qualquer tipo de fibras descontínuas, curtas ou longas, com um comprimento de cerca de 0,1 a 50 mm.According to the present invention, the reinforcing fibers are selected from the group comprising organic, inorganic, natural, synthetic fibers and the like and combinations thereof. Representative examples include cellulosic, polymeric, metallic, ceramic and glass materials. The amount of fibers to be used is typically in the range of at least 1 to about 35% by weight of the product, preferably between about 10 and about 30% by weight. The fibers may be any type of short or long staple fibers having a length of about 0.1 to 50 mm.

As fibras naturais incluem qualquer tipo de fibras de qualquer fonte renovável e seleccionado do grupo compreendendo, coco, sisal, linho, algodão, kenaf, cânhamo, cana-de-açúcar, bambu, palmeira, juta e fibras madeira que se encontram na pasta 15 de madeira ou papel . Além disso, as fibras naturais também podem ser de outros materiais naturais, tais como, por exemplo , lã, couro e ou seda e semelhantes e suas combinações, para proporcionarem um reforço e características ecológicas e de reciclagem ao produto final.The natural fibers include any type of fiber from any renewable source and selected from the group comprising, coco, sisal, flax, cotton, kenaf, hemp, sugar cane, bamboo, palm, jute and wood fibers found in pulp 15 of wood or paper. In addition, the natural fibers may also be of other natural materials, such as, for example, wool, leather and / or silk and the like and combinations thereof, to provide a reinforcement and ecological and recycling characteristics to the final product.

As fibras sintéticas compreendem qualquer tipo de fibras artificiais ou químicas, tais com, por exemplo, fibras de aramida, cerâmica, metal, vidro, polímeros, carbono ou uma sua combinação.Synthetic fibers comprise any type of artificial or chemical fibers, such as, for example, aramid fibers, ceramics, metal, glass, polymers, carbon or a combination thereof.

Fibras poliméricas representativas compreendem, por exemplo, poliéster, nylon, acrílico, poliéteres, poliamidas, poliolefinas, tais como, fibras à base de polietileno e polipropileno.Representative polymeric fibers comprise, for example, polyester, nylon, acrylic, polyethers, polyamides, polyolefins, such as polyethylene and polypropylene based fibers.

De acordo com a presente invenção, as fibras naturais podem ser misturadas ou combinadas com outros tipos de fibras, e. g., fibras de aramida, cerâmica, metal, vidro, polímeros, carbono e/ou outro material de fibras naturais, de modo a obter uma fibra para ser utilizada como um material de reforço na preparação dos compósitos à base de cortiça da invenção.According to the present invention, the natural fibers may be blended or combined with other types of fibers, e.g. aramid fibers, ceramics, metal, glass, polymers, carbon and / or other natural fiber material, so as to obtain a fiber for use as a reinforcing material in the preparation of the cork-based composites of the invention.

Em alternativa, pode utilizar-se uma mistura de fibras separadas provenientes da mesma origem ou de origens diferentes.Alternatively, a blend of separate fibers from the same or different sources may be used.

Os compósitos da presente invenção incluem aglutinantes seleccionados do grupo compreendendo aglutinantes à base de silano, glicerina, glicerol, grupos epóxi, ácido carboxílico, anidrido maleico e semelhantes e suas combinações, que actuam como um agente de ligação tanto para as partículas de cortiça 16 como para as fibras de reforço. Os aglutinantes podem ser adicionados quer no estado sólido ou no liquido.The composites of the present invention include binders selected from the group comprising binders based on silane, glycerol, glycerol, epoxy groups, carboxylic acid, maleic anhydride and the like and combinations thereof, which act as a binding agent for both the cork particles 16 and for the reinforcing fibers. The binders may be added either in the solid state or in the liquid.

Além disso, os compósitos da invenção podem ser dotados com, pelo menos, um aditivo, sendo o referido aditivo seleccionado do grupo compreendendo ceras, pigmentos, lubrificantes, compostos anti-oxidantes, compostos anti-fogo, compostos anti-bacterianos, absorventes de UV e semelhantes e suas combinações.In addition, the composites of the invention may be provided with at least one additive, said additive being selected from the group comprising waxes, pigments, lubricants, anti-oxidant compounds, anti-fire compounds, anti-bacterial compounds, UV absorbers and the like and combinations thereof.

Para melhor compreender e pôr em prática a invenção, divulgam-se processos para melhorar a adesão na interface entre a matriz e a fase dispersa, nomeadamente os grânulos de cortiça e/ou as fibras.In order to better understand and practice the invention, processes are disclosed for improving adhesion at the interface between the matrix and the dispersed phase, in particular the cork granules and / or the fibers.

Deste modo, os métodos de compatibilização podem proporcionar uma ligação adesiva entre o material de cortiça, material polimérico e as fibras, melhorando a interface de ligação e, por esse motivo, as propriedades mecânicas do produto final. Um método de compatibilização adequado compreende submeter qualquer uma das matérias-primas a tratamentos químicos, tais como tratamentos alcalinos ou ácidos, ou proporcionar modificação quimica, por tratamentos de plasma ou descarga por efeito de coroa, modo a melhorar as caracteristicas superficiais .Thus, compatibilizing methods can provide an adhesive bond between the cork material, polymeric material and the fibers, improving the bonding interface and hence the mechanical properties of the final product. A suitable compatibilizing method comprises subjecting any of the raw materials to chemical treatments, such as alkali or acid treatments, or to provide chemical modification, by plasma treatments or by corona discharge, in order to improve the surface characteristics.

Os métodos de funcionalização com grupos reactivos, tais como grupos amina, epóxi, isocianatos, ácido acrílico, anidridos, metacrilato, fenol, melanina, entre outros, podem ser utilizados para promoverem uma melhor ligação de interface entre a cortiça e as fibras de reforço com a matriz polimérica como ocorre com outros materiais lenhocelulósicos, ou para submeter o 17 desperdício de cortiça e as fibras de reforço a um passo de lavagem com um ou mais solventes, e um passo de secagem.Functionalisation methods with reactive groups, such as amine, epoxy, isocyanates, acrylic acid, anhydrides, methacrylate, phenol, melanin, among others, can be used to promote a better interface bond between cork and reinforcing fibers with the polymer matrix as occurs with other lignocellulosic materials, or to subject the cork waste and the reinforcing fibers to a washing step with one or more solvents, and a drying step.

Em alternativa à funcionalização, podem ser utilizados polímeros previamente funcionalizados. A distribuição das fibras na matriz depende de um processo de fabrico divulgado a seguir para melhor compreensão da invenção. 0 processo permite o ajuste de parâmetros para obter diferentes níveis de distribuição das fibras.As an alternative to the functionalization, previously functionalized polymers may be used. The distribution of the fibers in the matrix depends on a manufacturing process disclosed below for a better understanding of the invention. The process allows adjustment of parameters to obtain different levels of fiber distribution.

Na presente invenção, os compósitos à base de cortiça reforçados podem ser produzidos utilizando qualquer uma das técnicas padrão para a produção de compósitos, incluindo pultrusão, extrusão, moldação por injecção, moldação por compressão, moldação por transferência e técnicas não convencionais tais como moldação por injecção-reacção, "overmoulding", "in-mould decoration", entre outras. 0 primeiro processo exemplificativo para produzir um compósito à base de cortiças reforçado com fibras é a pultrusão. No processo de pultrusão é possível obter o produto directamente na sua forma semifinal ou final, por exemplo em forma de grânulos para serem posteriormente utilizados noutros métodos de processamento, tais como, extrusão, pultrusão, moldação por injecção e moldação por compressão).In the present invention, reinforced cork based composites may be produced using any of the standard techniques for the production of composites, including pultrusion, extrusion, injection molding, compression molding, transfer molding, and non-conventional techniques such as die casting. injection-reaction, " overmoulding ", " in-mold decoration ", among others. The first exemplary process for producing a fiber reinforced cork-based composite is pultrusion. In the pultrusion process it is possible to obtain the product directly in its semi-final or final form, for example in the form of granules for further use in other processing methods, such as extrusion, pultrusion, injection molding and compression molding).

Um segundo processo exemplificativo para formar o produto reforçado é a extrusão. Pode utilizar-se qualquer dispositivo de extrusão capaz de proceder à extrusão da composição. Por exemplo, o dispositivo de extrusão pode ser um aparelho de fuso simples ou duplo, cujos fusos podem rodar no mesmo sentido ou, 18 de um modo preferido, em sentidos opostos e podem estar dispostos de um modo horizontal e/ou vertical (numa ou mais máquinas de extrusão) durante o processamento. Neste caso, uma pluralidade de fibras é combinada com o material de matriz antes ou durante 0 passo de extrusão. 0 material proporcionado ao dispositivo de extrusão pode conter todos os componentes da composição de extrusão , ou, os diferentes elementos da composição podem ser adicionados em passos separados durante o processo de extrusão. Além disso, os compósitos à base de cortiça reforçados com fibras podem ser produzidos num ou mais passos de extrusão.A second exemplary process for forming the reinforced product is extrusion. Any extrusion device capable of extruding the composition may be used. For example, the extrusion device may be a single or double spindle apparatus, the spindles of which may rotate in the same direction or, preferably, in opposite directions and may be horizontally and / or vertically disposed (one or more extrusion machines) during processing. In this case, a plurality of fibers are combined with the matrix material before or during the extrusion step. The material provided to the extruder may contain all of the components of the extrusion composition, or the different elements of the composition may be added in separate steps during the extrusion process. In addition, fiber reinforced cork composites may be produced in one or more extrusion steps.

Num terceiro exemplo, os compósitos à base de cortiça reforçados com fibras podem ser preparados num passo que consiste em misturar todos os materiais, incluindo cortiça e fibras, num processo de extrusão ou pultrusão, ou, alguns dos elementos da composição podem ser introduzidos num dispositivo de extrusão ou de pultrusão formando um composto, e, depois, outros elementos, e. g., as fibras de reforço, podem ser aí combinados num passo de extrusão ou pultrusão complementar. Além disso, durante a extrusão é possível obter o compósito à base de cortiça reforçado, directamente na sua forma semi-final ou final como, por exemplo, um perfil com uma reduzida ou elevada complexidade de geometria, de acordo com o molde utilizado no dispositivo de extrusão, por exemplo com a forma de grânulos que podem ser utilizados posteriormente noutros processos de transformação. A extrusão reactiva pode ser utilizada para funcionalizar as matérias-primas e/ou, simultaneamente, produzir diferentes compósitos à base de cortiça reforçados com a forma de grânulos ou outra forma final do produto. 19 A invenção também se refere à utilização dos referidos compósitos à base de cortiça reforçados em construção, transportes terrestres, aeronáutica, construção naval, mobiliário, peças de automóveis e outras aplicações estruturais.In a third example, fiber-reinforced cork-based composites may be prepared in a step which comprises mixing all materials, including cork and fibers, in an extrusion or pultrusion process, or, some of the elements of the composition may be introduced into a device extrusion or pultrusion forming a compound, and then other elements, e.g. reinforcing fibers, may be combined therein in a step of extrusion or complementary pultrusion. Moreover, during extrusion it is possible to obtain the reinforced cork-based composite directly in its semi-final or final form, for example a profile with a reduced or high complexity of geometry, according to the mold used in the device for example in the form of granules which may be used subsequently in other processes of transformation. The reactive extrusion can be used to functionalize the raw materials and / or simultaneously produce different cork-based composites reinforced in the form of granules or other final form of the product. The invention also relates to the use of such reinforced cork-based composites in construction, land transport, aeronautics, shipbuilding, furniture, automotive parts and other structural applications.

EXEMPLOS OS exemplos seguintes ilustram um termoplástico moldável com cortiça, reforçado com fibras ou uma combinação de fibras e os métodos de produção dos mesmos.EXAMPLES The following examples illustrate a fiber-reinforced cork-moldable thermoplastic or a combination of fibers and the production methods thereof.

Exemplo 1Example 1

Prepararam-se composições utilizando um material termoplástico e um resíduo de cortiça proveniente do processo industrial, nomeadamente pó de lixagem com uma densidade de 120 - 160 kg/m3. O polímero utilizado foi um polietileno de alta densidade com ponto de fusão de 136,6 °C (determinado por Calorimetria diferencial de varrimento). Para todos os casos, a razão polímero/resíduos de cortiça era proporcional, em peso, entre os dois materiais (5 0%—5 0 %) ou (4 9 %—4 9 %) quando se utilizou um aglutinante. Antes de se iniciar o processo de mistura, cada composição foi colocada separadamente num agitador mecânico durante um período de 10 minutos, para misturar e homogeneizar os componentes. Cada composição foi colocada alternadamente dentro de uma máquina de extrusão de duplo fuso contra-rotativa, com uma fieira de geometria circular, que permitiu a formação e subsequente produção de grânulos do compósito de cortiça e polímeros (CPC). Após este passo, os grânulos de CPC foram submetidos a outro passo de extrusão para 20 com um diâmetro serem reforçados com fibras de coco fibras, inferior a 500 pm em diferentes percentagens de acordo com Tabela 1 abaixo, obtendo-se deste modo diferentes grânulos com um comprimento inferior a 5 mm.Compositions were prepared using a thermoplastic material and a cork residue from the industrial process, namely sanding powder with a density of 120-160 kg / m 3. The polymer used was a high density polyethylene having a melting point of 136.6øC (as determined by Differential Scanning Calorimetry). In all cases, the polymer / cork waste ratio was proportional by weight between the two materials (50-50%) or (49% -49%) when a binder was used. Prior to commencing the mixing process, each composition was placed separately on a mechanical stirrer over a period of 10 minutes to mix and homogenize the components. Each composition was alternately placed within a counter-rotating double spindle extrusion machine with a spinneret geometry, which allowed the formation and subsequent production of granules of the cork and polymer composite (CPC). After this step, the CPC granules were subjected to another extrusion step to a diameter to be reinforced with coconut fiber fibers, less than 500 pm in different percentages according to Table 1 below, thereby obtaining different granules with a length of less than 5 mm.

Subsequentemente, recolheu-se 70 g de grânulos de cada composição (que podiam ser aplicados no processo de moldação por injecção para produzir as geometrias desejadas) que foram colocados dentro de um molde com um contorno de geometria rectangular (cerca de 20x23 cm2) e 3 mm de espessura, contendo, na sua base, uma cobertura amovível sobre a qual se colocou uma folha Teflon de desmoldagem em ambas as faces compreendendo os grânulos uniformemente distribuídos. Este sistema foi colocado numa prensa de braço hidráulico a uma temperatura entre 140 e 160 °C, durante um período de cerca de 8 minutos para fundir e homogeneizar os grânulos e, posteriormente, prensado durante 2 minutos a uma pressão de 1,42 MPa, seguido de arrefecimento com água dentro do molde e sob pressão durante 10 minutos, permitindo este tempo arrefecer os grânulos a temperaturas próximas da temperatura ambiente. Finalmente, retirou-se a pressão e a pequena contracção do painel permitiu a fácil desmoldagem do material compósito do sistema. Retiraram-se amostras com dimensões padrão, de acordo com as normas ASTM, dos painéis de compósitos de cortiça e polímeros reforçados com fibras de coco, de modo a efectuar ensaios de tracção a uma velocidade de 5 mm/minuto, obtendo-se as propriedades mecânicas de tracção descritas na Tabela 1, onde se pode observar uma grande melhoria das propriedades mecânicas, com a redução da fase termoplástica com a adição desta fibra natural, de um modo preferido quando também foi utilizado um aglutinante. Foi possível obter a mesma rigidez (ver valores do módulo) para o material termoplástico. A morfologia dos compósitos apresentados 21 na Fig. 2 indica uma boa adesão entre a cortiça-polímero e o reforço de fibras naturais. TABELA 1Subsequently, 70 g of granules of each composition (which could be applied in the injection molding process to produce the desired geometries) were collected which were placed into a mold having a rectangular geometric contour (about 20 × 23 cm 2) and 3 mm thick, containing at its base a removable cover on which a Teflon release sheet was placed on both sides comprising the uniformly distributed granules. This system was placed in a hydraulic arm press at a temperature between 140 and 160øC for a period of about 8 minutes to melt and homogenize the granules and then pressed for 2 minutes at a pressure of 1.42 MPa, followed by cooling with water inside the mold and under pressure for 10 minutes, allowing this time to cool the granules at temperatures close to room temperature. Finally, the pressure was withdrawn and the small shrinkage of the panel allowed for easy demolding of the composite material of the system. Samples with standard sizes, according to ASTM standards, of the cork composite panels and coconut fiber reinforced polymers were taken in order to carry out tensile tests at a speed of 5 mm / min, obtaining the properties mechanical tensile forces described in Table 1, where a great improvement of the mechanical properties can be observed, with the reduction of the thermoplastic phase with the addition of this natural fiber, preferably when a binder was also used. It was possible to obtain the same rigidity (see modulus values) for the thermoplastic material. The morphology of the composites shown in Fig. 2 indicates a good adhesion between the cork-polymer and the reinforcement of natural fibers. TABLE 1

Cortiça+HDPE (% peso) Fibra de Coco (% peso) Aglutinante (% peso) E 1% (RLin) (MPa) Qmax (MPa) Deformação Max. (%) 0 - 100 0 0 597,5±33,7 31,9±2,8 405,7±96,1 50 - 50 0 0 365,3±39,8 14,5±0,9 4,9±0,7 49 - 49 0 2 397,7±15,2 16,0±0,8 6,1±0,4 47, 5- 47,5 5 2 488,9±42,7 17,7±1,1 5,4±0,4 45 - 45 10 0 572,9±44,9 14,2±0,5 4,5±0,7 44 - 44 10 2 598,7+19,5 20,4±0,3 6,4±0,4(% Wt) Binder (wt%) E 1% (RLin) (MPa) Qmax (MPa) Deformation Max. (%) 0 - 100 0 0 597.5 ± 33.7 31.9 ± 2.8 405.7 ± 96.1 50 - 50 0 0 365.3 ± 39.8 14.5 ± 0.9 4.9 ± 0.7 49 - 49 0 2 397.7 ± 15 , 2 16.0 ± 0.8 6.1 ± 0.4 47.5 5-7.5 5 2 488.9 ± 42.7 17.7 ± 1.1 5.4 ± 0.4 45-45 10 0 572.9 ± 44.9 14.2 ± 0.5 4.5 ± 0.7 44 - 44 10 2 598.7 ± 19.5 20.4 ± 0.3 6.4 ± 0.4

Exemplo 2 0 mesmo tipo de resíduo de cortiça, descrito no exemplo 1, foi utilizado e misturado com o mesmo material termoplástico, com uma razão de cortiça-polímero de 40% - 60% em peso para diferentes formulações com o reforço de fibras naturais ou sintéticas e nalgumas formulações com um aglutinante, como se mostra na Tabela 2.The same type of cork residue described in example 1 was used and mixed with the same thermoplastic material, with a cork-polymer ratio of 40% - 60% by weight for different formulations with the reinforcement of natural fibers or and in some formulations with a binder, as shown in Table 2.

Os compósitos foram processados de acordo com a metodologia descrita no exemplo 1, mas com uma diferença essencial, visto os grânulos reforçados com fibras terem sido obtidos após um único passo de extrusão. Obtiveram-se painéis de diferentes 22 formulações de compósitos de cortiça e polímeros reforçados com fibras, apresentando uma boa aparência superficial, proporcionando algumas propriedades estéticas da cortiça com as fibras dispersas, como se mostra na Fig. 1. As propriedades mecânicas são ligeiramente diferentes, como se ilustra na Tabela 1, devido ao tipo de fibra e à formulação utilizada. Em relação às propriedades de tracção, a incorporação das fibras naturais ou sintéticas proporciona uma importante melhoria das propriedades do compósito, conferindo-lhe maior rigidez e tensão de rotura e resistência ao impacto mais elevadas, de um modo preferido na presença de uma pequena quantidade de aglutinante. Também se mediu a resistência ao impacto Charpy, em amostras com entalhe, de acordo com as normas padrão DIN EN ISO 179-1, utilizando um dispositivo de ensaio por impacto de pêndulo, onde os compósitos de cortiça e polímero reforçados com fibras apresentaram um valor de dureza mais elevado, indicando uma resistência ao impacto mais elevada. TABELA 2The composites were processed according to the methodology described in example 1, but with one essential difference, since the fiber-reinforced granules were obtained after a single extrusion step. Panels were obtained from different formulations of cork composites and fiber-reinforced polymers, presenting a good surface appearance, providing some aesthetic properties of the cork with the dispersed fibers, as shown in Fig. 1. The mechanical properties are slightly different, as shown in Table 1, due to the type of fiber and the formulation used. With respect to the tensile properties, the incorporation of the natural or synthetic fibers provides an important improvement of the properties of the composite, giving it greater stiffness and tensile strength and higher impact strength, preferably in the presence of a small amount of binder. Charpy impact strength was also measured in notched samples according to standard DIN EN ISO 179-1 using a pendulum impact test device where fiber reinforced cork and polymer composites showed a value of higher hardness, indicating a higher impact strength. TABLE 2

Cortiça - HDPE Fibras Aglutinante Tipo de Fibras (% peso) (% peso) (% peso) 40 - 60 0 0 — 39, 2 - 58,8 0 2 — 34 - 51 15 0 Madeira 33, 2 - 49,8 15 2 Madeira 34, 8 - 52,2 10+3 0 Madeira - Vidro 36 - 54 10 0 Sisal 35,2 - 52,8 10 2 Sisal 23 TABELA 2 (cont.)Cork - HDPE Fibers Binder Type (% wt) (wt%) (wt%) 40 - 60 0 0 - 39, 2 - 58.8 0 2 - 34 - 51 15 0 Wood 33, 2 - 49.8 15 2 Wood 34, 8 - 52.2 10 + 3 0 Wood - Glass 36 - 54 10 0 Sisal 35.2 - 52.8 10 2 Sisal 23 TABLE 2 (contd)

Cortiça-HDPE (% peso) El% (RLin) (MPa) ^max (MPa) Deformação Max. (%) Impacto Charpy (c/entalhes) (KJ/m2) 40 - 60 492,0+75,9 14,010,8 3,810,3 1,4710,05 39,2 - 58,8 502,5151,0 16,4+0,6 4,6+0,2 2,40+0,10 34 - 51 702,3+52,3 15,110,8 3,110,3 2,0310,20 33,2 - 49,8 603,7149,3 21,9+1,3 5,7+0,5 2,78+0,19 34,8 - 52,2 612,8168,5 14,811,2 3,410,4 1,7210,03 36 - 54 593,9+39,4 14,2+0,7 3,410,2 2,29+0,25 35,2 - 52,8 594,3169,9 18,110,5 4,410,3 2,5310,21(%) Charpy Impact (KJ / m2) 40 - 60 492.0 + 75.9 14.010, (% 8 3,810.3 1,4710.05 39.2 - 58.8 502.5151,0 16.4 + 0.6 4.6 + 0.2 2.40 + 0.10 34 - 51 702.3 + 52 , 3 15,110.8 3,110.3 2.0310.20 33.2 - 49.8 603.7149.3 21.9 + 1.3 5.7 + 0.5 2.78 + 0.19 34.8 - 52.2 612.8168.5 14.811.2 3.410.4 1.7210.03 36-54 593.9 + 39.4 14.2 + 0.7 3.410.2 2.29 + 0.25 35.2 - 52.8 594.3169.9 18.110.5 4,410.3 2.5310.21

Lisboa, 31 de Julho 2009 24Lisbon, July 31, 2009 24

Claims

A fiber-reinforced cork based composite comprising at least three components, a first component being a cork-based material, a second component being a thermoplastic material and a third component reinforcing fibers.

A fiber reinforced cork based composite according to claim 1, characterized in that it comprises: (a) 10% to 75% by weight of the cork-based material; (b) 20% to 80% by weight of the thermoplastic material; (c) 1% to 35% by weight of fibers, and further comprising (d) 0.5% to 12% by weight of binders.

A fiber-reinforced cork based composite according to claims 1 and 2, characterized in that it comprises: (a) 20% to 70% by weight of the cork-based material; (b) 40% to 60% by weight of the thermoplastic material; (c) 10% to 30% by weight fibers; (d) 1% to 10% binders.

A fiber reinforced cork based composite according to claims 1 and 2, characterized in that it comprises: (a) 25% to 60% by weight of the cork-based material; (b) 35% to 50% by weight of the thermoplastic material; 1 (c) 10% to 25% by weight fibers; (d) 1% to 10% by weight of binders; and further comprising (e) 0.5% to 10% by weight of additives.

A fiber reinforced cork based composite according to claims 1 and 2, characterized in that it comprises: (a) from 30% to 55% by weight of the cork-based material; (b) 35% to 45% by weight of the thermoplastic material; (c) 12% to 20% by weight fibers; (d) 1% to 9% binders.

A fiber reinforced cork based composite according to claim 4, characterized in that it comprises: about 40% by weight of the cork-based material, about 40% by weight of the thermoplastic material, about 15% by weight of fibers, about 3% by weight of binders and about 2% by weight of additives.

A fiber reinforced cork based composite according to claim 1, characterized in that said cork-based material is selected from the group comprising granulated cork, cork powder, cork waste and their combinations.

A fiber reinforced cork based composite according to claim 1, characterized in that said thermoplastic material is selected from the group 2 comprising natural, recycled synthetic material and combinations thereof.

A fiber reinforced cork based composite according to claim 8, characterized in that said thermoplastic material is selected from the group comprising polyethylene, polypropylene, ethylene, alkyl anhydride or aryl, homo or copolymer of acrylate and ethylene, polystyrene, polycarbonate, polymethylmethacrylate, polyvinyl chloride, polyamide, polyurethane, polyethylene terephthalate, poly (butylene succinate), polylate, polycaprolactone, polyhydroxyalkanoate and the like and combinations thereof.

A fiber reinforced cork based composite according to claim 1, characterized in that said reinforcing fibers are selected from the group comprising natural, artificial, synthetic fibers and combinations thereof.

A fiber reinforced cork based composite according to claim 10, characterized in that said reinforcing fibers are discontinuous fibers having a length of about 0.1 to 50 mm.

A fiber reinforced cork based composite according to claim 10, characterized in that said reinforcing fibers are selected from the group comprising fibers of coconut, sisal, flax, cotton, kenaf, hemp, sugar cane, bamboo palm, jute, wood, wool, leather, silk, aramid, ceramics, metal, glass, polymer, carbon and the like and combinations thereof. 3

A fiber reinforced cork based composite according to claim 10, characterized in that said reinforcing fibers are previously subjected to a physical or chemical modification to improve compatibility to the different components of the composite.

A fiber reinforced cork based composite according to claim 2, characterized in that said binders are selected from the group comprising binders based on silane, glycerol, glycerol, epoxy groups, carboxylic acid, maleic anhydride and the like and combinations thereof .

A fiber reinforced cork based composite according to claim 8, characterized in that said thermoplastic material is a blend of at least two of said synthetic, recycled and natural thermoplastic materials.

A fiber reinforced cork based composite according to claim 8, characterized in that said thermoplastic material is functionalized.

Use of the fiber reinforced cork based composite of any one of the preceding claims, characterized in that it is intended for the construction, land transport, aeronautics, shipbuilding, furniture, automobile and similar industries. Lisbon, July 31, 2009 4