BRPI0712798B1

BRPI0712798B1 - Processo para a fabricação de artigos na forma de placas ou blocos

Info

Publication number: BRPI0712798B1
Application number: BRPI0712798-7A
Authority: BR
Inventors: Toncelli Luca
Original assignee: Toncelli Luca
Priority date: 2006-05-31
Filing date: 2007-05-23
Publication date: 2018-06-19
Also published as: ES2710664T3; BRPI0712798A2; CN105198277A; TR201900876T4; AU2007266666A1; IL195286A0; EP2027077B1; US9199415B2; RU2008152375A; KR101333470B1; CA2652760A1; PT2027077T; US20090253829A1; US20160002109A1; ITTV20060092A1; AU2007266666B2; IL195286A; RU2440386C2; WO2007138529A2; CA2652760C

Abstract

processo para a fabricação de artigos na forma de placas ou blocos, e, artigo na forma de uma placa ou bloco. na fabricação de artigos na placas ou blocos de acordo com a tecnologia então chamada bretonstone, uma resina de poliéster é empregada, livre de solventes reativos, formados pela reação entre um triglicerídeo epoxidado e pelo menos um anidrido carboxílico.

Description

(54) Título: PROCESSO PARA A FABRICAÇÃO DE ARTIGOS NA FORMA DE PLACAS OU BLOCOS (51) Int.CI.: C04B 28/14; C04B 28/18 (30) Prioridade Unionista: 31/05/2006 IT TV2006A000092 (73) Titular(es): LUCA TONCELLI (72) Inventor(es): LUCA TONCELLI

1/8 “PROCESSO PARA A FABRICAÇÃO DE ARTIGOS NA FORMA DE PLACAS OU BLOCOS” [0001] A presente invenção se refere à fabricação de artigos de um conglomerado, e mais especialmente, a um processo para a fabricação de placas e blocos a partir de uma mistura composta de material de pedra granulada ou semelhante e um aglutinante com base em resina.

[0002] Um processo para a fabricação de artigos na forma de blocos e placas do tipo mencionado anteriormente é conhecido há muitos anos, e é também conhecido com o nome genérico de tecnologia Bretonstone, na qual é preparada uma mistura inicial composta de material de pedra granulada ou material inorgânico ou orgânico semelhante a pedra, tendo uma granulometria escolhida, e um aglutinante endurecível com base em resina.

[0003] Esta mistura é depositada sobre um suporte temporário ou em um molde, tendo as dimensões do artigo final, e é submetida a uma etapa de compressão a vácuo, com a aplicação simultânea de um movimento vibratório em uma frequência pré-estabelecida.

[0004] O artigo bruto resultante é então transferido para uma etapa de endurecimento, no final da qual ele tem as características mecânicas desejadas. [0005] A placa resultante, que pode ser obtida de um bloco por intermédio de serragem, é então enviada para o trabalho de acabamento (colagem, amaciamento, polimento e semelhante).

[0006] Para mais informação e detalhes técnicos em relação à tecnologia Bretonstone, deve ser examinada a patente européia de número 786.325 depositada no nome de Marcelo Toncelli, e a solicitação internacional de patente número PCT/EP 2006/062120 depositada pelo mesmo solicitante, ambas incorporadas aqui para fins de referência.

[0007] Na produção de produtos aglomerados com base em pedra ou grânulos semelhantes a pedra, de acordo com a tecnologia Bretonstone, pode-se utilizar resinas do tipo estrutural. Estas incluem resinas poliéster, resinas acrílicas, resinas epóxi, etc.

Petição 870170096364, de 11/12/2017, pág. 10/27

2/8 [0008] Com a utilização destas resinas na tecnologia Bretonstone, pode-se obter produtos com boa qualidade, com especificações características distintas.

[0009] Os produtos de maior alcance são os aglomerados compostos de resinas poliéster com base ortoftálica, diluídas com um monômero de síntese reativa, como estireno.

[0010] É digno de nota que a resina poliéster seja um produto de síntese derivado de petróleo, cujos problemas são bem conhecidos.

[0011] Alem disso, a presença do monômero de estireno como solvente reativo na resina poliéster e, portanto, na mistura, leva a vários problemas ambientais diferentes, ligados à sua natureza perigosa e ao risco de explosão ligado à alta volatilidade; de fato, são necessários dispositivos sofisticados e caros para o recolhimento e a remoção dos vapores de estireno, para se atender às leis relativas às emissões cada vez mais estritas.

[0012] Um outro problema, até agora sem solução, é aquele do amarelamento considerável ao qual são submetidos os artigos (obtidos de resina poliéster com solvente) quando expostos aos raios ultravioleta. É evidente que este problema de longo prazo, especialmente para os artigos a serem aplicados como coberturas externas de prédios, afeta as características estéticas do artigo.

[0013] O objetivo da invenção, portanto, é o de produzir artigos de acordo com a tecnologia Bretonstone, nos quais são mantidas as características mecânicas e estéticas obteníveis utilizando-se as resinas aglutinantes mencionadas anteriormente, enquanto que ao mesmo tempo, são superados os problemas descritos acima; Especialmente, é eliminada a presença de estireno na mistura. [0014] Tal objetivo é alcançado com o processo do tipo previamente identificado que é caracterizado pelo fato do artigo final, a resina aglutinante, ser uma resina poliéster que não contém solvente reativo e é formada pela reação entre pelo menos um triglicerídeo epoxidado e pelo menos um anidrido carboxílico.

[0015] Esta portanto é um tipo de resina poliéster usada pela primeira vez no campo da tecnologia Bretonstone, onde pelo menos 50% em peso é obtido de matérias-primas de origem renovável, especialmente de origem vegetal, tais como

Petição 870170096364, de 11/12/2017, pág. 11/27

3/8 os triglicerídeos epoxidados, e pelo menos um anidrido carboxílico.

[0016] Para informações detalhadas sobre as resinas de poliéster usadas na presente invenção, pode ser feita referência à solicitação de patente alemã publicada de número DE 10148672 A1.

[0017] Com relação ao primeiro componente mencionado anteriormente, são apropriadas várias outras especificações.

[0018] Os produtos naturais, especialmente aqueles de origem vegetal, contêm uma grande quantidade de ácidos graxos esterificados com glicerina para formar os triglicerídeos que podem ser extraídos por intermédio de técnicas conhecidas.

[0019] Na natureza, os ácidos graxos quase nunca estão presentes na forma livre, mas ao contrário, eles são ligados a um álcool, o glicerol. O glicerol pode ser ligado a 1 a 3 ácidos graxos: existem portanto mono-, di-, e triglicerídeos de ácidos graxos.

[0020] Os ácidos graxos são compostos de uma cadeia de átomos de carbono ligados a átomos de hidrogênio, uma cadeia que usualmente tem uma ligação terminal com oxigênio (O) ou hidrogênio e oxigênio (OH).

[0021] Os ácidos graxos são divididos em ácidos graxos de cadeia curta (4-8 átomos de carbono), ácidos graxos de cadeia média (8-14 átomos de carbono) e átomos de carbono de cadeia longa (14-24 átomos de carbono), assim como a gorduras saturadas, gorduras mono- insaturadas e gorduras poli-insaturadas.

[0022] A última subdivisão é muito importante, porque os ácidos graxos têm propriedades físicas e químicas diferentes, dependendo do nível de insaturação. [0023] Se os triglicerídeos são predominantemente compostos de ácidos graxos saturados (ácido palmítico e esteárico) ou ácidos mono-insaturados (ácido oleico), então estes compostos são sólidos na temperatura ambiente e são chamados de gorduras, e especialmente, são de origem animal (banha, sebo).

[0024] Se os triglicerídeos são predominantemente compostos de ácidos graxos insaturados, ácidos mono-insaturados (ácido palmitoleico, oleico, gadoleico) ou ácidos poli-insaturados (ácidos linoleico, linolênico), então estes compostos são líquidos na temperatura ambiente e são chamados óleos, e especialmente são de

Petição 870170096364, de 11/12/2017, pág. 12/27

4/8 origem vegetal (óleo de semente de oliveira, óleo de linhaça, óleo de soja, óleo de milho).

[0025] Os ácidos graxos saturados têm uma configuração espacial linear que permite o seu arranjo de uma forma ordenada: este arranjo facilita as interações moleculares (pontes de hidrogênio) e em consequência, eles têm um ponto de fusão elevado.

[0026] Os ácidos graxos mono- e poli-insaturados, devido à dupla ligação, criam um desbalanceamento eletrostático, não têm moléculas lineares mas ao contrário sinuosas, de forma que, como elas são incapazes de se arrumarem por si próprias de uma forma organizada, existem menos ligações entre as moléculas e assim sendo a temperatura de fusão é menor. Quanto maior for o número de duplas ligações, menor será a temperatura de fusão.

[0027] Para uso na presente invenção, estes óleos são submetidos a uma reação de epoxidação das duplas ligações presentes (uma reação que é bem conhecida por si própria), conforme a seguinte representação esquemática:

Triglíceríde di acidi grassi polinsaturi

A Chi W U A U Μ «ΐ xaí 'cn=of -«ΐ 'οΐ '«ζ Ά ** ι

Ácido Formito o O O

CH, A OH, CH, CH, tLZcH cZ/íH crç ™

Λ ΛΑ α / ·* -ΐ tyA ΐΐ 'CH—qf ΈΪ ’θί χιζ V HC

V l

Triglíceríde di acidi grassi epossoiati [Triglíceríde di acidi grassi polinsaturi = triglicerídeo de ácidos graxos poliinsaturados; Acido Formico = Ácido fórmico; Triglíceríde di acidi grassi epossidati = Triglicerídeos de ácidos graxos epoxidados] [0028] Com relação ao componente anidrido, a natureza química destes anidridos (alifáticos ou aromáticos) afeta os parâmetros operacionais e em consequência, também as características finais da resina obtida. Como um exemplo,

Petição 870170096364, de 11/12/2017, pág. 13/27

5/8 são apresentadas abaixo as fórmulas de dois anidridos, especificamente um anidrido alifático ou de um ácido dicarboxílico saturado, e um anidrido aromático, obtido de um ácido dicarboxílico insaturado:

Anidride Alifatica Anidride Aromatica

CH. U CH / -ch₂ / ^CH \Ac„a \aa ü « [Anidride Alifatica = Anidrido Alifático; Anidride Aromatica = Anidrido Aromático] [0029] Para os objetivos da presente invenção, podem ser usados os seguintes anidridos (indicados como um exemplo não limitativo): anidrido piromelítico, anidrido maleico, anidrido succínico, anidrido hexaidroftálico, anidrido ftálico, anidrido de ácido norborneno dicarboxílico, anidrido adípico, anidrido glutárico, anidrido metil ftálico, anidrido 1,2-cicloexildicarboxílico, anidrido 3-meti 1-1,2-cicloexildicarboxílico, anidrido 4-metil-1,2-cicloexildicarboxílico, mistura de anidridos 3-metil-1,2- cicloexil dicarboxílico e 4-metil-1,2-cicloexildicarboxílico, anidrido metil-tetraidroftálico, anidrido tetraidroftálico, anidrido metil-5-norborneno-2,3-dicarboxílico, anidrido dodecenil-succínico e misturas dos mesmos.

[0030] A mistura de ácidos graxos epoxidados e de um ou mais anidridos, na presença de um iniciador e em uma temperatura entre 80 - 180°C, dependendo dos aditivos usados, é solidificada e endurecida.

[0031] O diagrama da reação é apresentado abaixo:

Petição 870170096364, de 11/12/2017, pág. 14/27

6/8

Iniziatore + HOOC-R,

Calara

+ R^MC^/cH—R,

O O —OH

R,—CM·

R,—CH_CH—o ò *2 (X '0

I _y_y—o—ch^íhÁ, ⁺ o

RESINA INDURITA [Iniziatore = iniciador; Calore = calor; Resina Indurita = resina endurecida] [0032] Conforme indicado no diagrama de reação, no processo para formar as resinas é necessária a presença de um iniciador catalisador, o qual, de acordo com a natureza e a quantidade, atua através da redução, tanto dos tempos de reação como das temperaturas de processo.

[0033] Os seguintes podem ser listados entre os possíveis iniciadores: haletos de metais alcalinos, compostos organometálicos de alumínio, zinco e estanho, haletos de amônio quaternário, aminas alifáticas e aromáticas, e complexos com base em boro e titânio.

[0034] O endurecimento da resina com partículas silicosas ou de calcário leva a um produto ou aglomerado com características comparáveis àquelas obtidas com as resinas poliéster dissolvidas em um monômero sintético reativo, do ponto de vista,

Petição 870170096364, de 11/12/2017, pág. 15/27

7/8 tanto químico como físico.

[0035] Na realização preferida da presente invenção, como o óleo epoxidado é quase que completamente saturado, é preferido o uso de anidridos alifáticos, porque a resina poliéster resultante é especialmente resistente ao amarelamento provocado pelos raios ultravioleta.

[0036] Entre as vantagens da presente invenção, o uso de uma matéria-prima os triglicerídeos de ácidos graxos naturais - disponíveis em abundância de fontes naturais, deve ser enfatizado, de forma que o processo da presente invenção é também vantajoso do ponto de vista econômico.

[0037] O seguinte exemplo não limitante ilustra o processo da presente invenção:

[0038] Foi fabricada uma placa de acordo com a tecnologia Bretonstone tendo a seguinte composição/volume:

·	Resina:	19%
	·	Carga de quartzo com malha 325	23%
	·	Grânulos de quartzo de 0,1 - 1,2 mm	58%
[0039]	A composição por peso da resina era:
	·	Óleo de linhaça epoxidado:	55%
	·	Anidrido metilcicloexano dicarboxílico:	20%
	·	Anidrido norborneno-dicarboxílico:	21%
	·	1-metilimidazola em solução alcoólica:	4%
[0040]	A placa foi tratada em um forno a 140°C durante 40 minutos.	Depois do

resfriamento, foram verificadas as seguintes características físicas:

· Resistência ao dobramento: 59 N/ mm² · Resistência à abrasão profunda: 225 mm³ · Tratamento UV durante 500 horas: não amarela [0041] Foi notado que as características mecânicas são correspondentes àquelas de um artigo semelhante feito de uma resina poliéster convencional de síntese com estireno.

[0042] O artigo, além disso, não fica amarelo se exposto aos raios UV durante

Petição 870170096364, de 11/12/2017, pág. 16/27

8/8

500 horas, diferentemente de um artigo análogo feito de uma resina poliéster convencional de síntese com estireno.

[0043] Deve-se notar que a técnica Bretonstone também permite produzir- se artigos na forma de bloco, posteriormente destinados para operações de serragem e acabamento, como os blocos normais naturais de pedra extraídos de pedreiras. A presente invenção, conforme definido nas reivindicações que se seguem, é igualmente aplicável à fabricação de tais blocos.

Petição 870170096364, de 11/12/2017, pág. 17/27

1/2

Claims

REIVINDICAÇÕES

1. Processo para a fabricação de artigos na forma de placas ou blocos do tipo nos quais é preparada uma mistura inicial composta de qualquer material de pedra ou granulado semelhante a pedra, tendo uma granulometria escolhida, e um aglutinante de formação de resina endurecível, a mistura sendo depositada sobre um suporte temporário ou em um molde, tendo as dimensões do artigo final, e sendo submetida a uma etapa de compressão a vácuo, com a aplicação simultânea de movimento vibratório em uma frequência pré-estabelecida, após o que há uma etapa de endurecimento da resina aglutinante, caracterizado pelo fato de que é utilizada uma resina poliéster como o aglutinante, que é isenta de solvente reativo e é formada pela reação entre pelo menos um triglicerídeo epoxidado e pelo menos um anidrido carboxílico, e que a referida mistura inicial é preparada pela mistura dos referidos grânulos e dos referidos componentes de formação de resina poliéster, que é composto pelo menos de um triglicerídeo epoxidado e pelo menos um anidrido carboxílico, em que o referido anidrido é escolhido dentre anidrido piromelítico, anidrido maleico, anidrido succínico, anidrido hexaidroftálico, anidrido ftálico, anidrido de ácido norborneno-dicarboxílico, anidrido adípico, anidrido glutárico, anidrido metil-ftálico, anidrido 1,2-cicloexil dicarboxílico, anidrido 3-metil-1,2-cicloexil dicarboxílico, anidrido 4-metil-1,2-cicloexil dicarboxílico, mistura de anidridos 3-metil1,2-cicloexil dicarboxílico e 4-metil-1,2-cicloexil dicarboxílico, anidrido metiltetraidroftálico, anidrido tetraidroftálico, anidrido metil-5-norborneno-2,3-dicarboxílico, anidrido dodecenil-succínico e misturas dos mesmos, em que a reação de formação de resina poliéster e a etapa de endurecimento acontecerem uma temperatura na faixa de 80 - 180°C, e em que pelo menos o triglicerídeo epoxidado compreende triglicerídeos epoxidados a partir de óleo de linhaça.
2. Processo para a fabricação de artigos na forma de placas ou blocos, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato do referido triglicerídeo epoxidado ser escolhido dentre triglicerídeos de ácidos graxos insaturados, monoPetição 870170096364, de 11/12/2017, pág. 18/27

2/2 ou poli-insaturados, que são líquidos na temperatura ambiente.
3. Processo para a fabricação de artigos na forma de placas ou blocos, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato do iniciador catalítico ser adicionado na mistura de triglicerídeo epoxidado e anidrido.
4. Processo para a fabricação de artigos na forma de placas ou blocos, de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo fato do referido iniciador catalítico ser escolhido dentre haletos de metais alcalinos, compostos organometálicos de alumínio, zinco e estanho, haletos de amônio quaternário, aminas alifáticas e aromáticas, complexos com base em boro e titânio.
5. Processo para a fabricação de artigos na forma de placas ou blocos, de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelo fato da referida reação de formação de resina de poliéster e de endurecimento acontecer em uma temperatura de 140°C.

Petição 870170096364, de 11/12/2017, pág. 19/27