BRPI0610008A2

BRPI0610008A2 - composição de resina compreendendo os resìduos de material impregnado com resina

Info

Publication number: BRPI0610008A2
Application number: BRPI0610008-2A
Authority: BR
Inventors: Thomas Gerhard Willi Kroenke; Monika Barbara Bischoff; Alexandra Bruns; Michael Guth; Thomas Thews; Klaus-Dieter Hammer; Detlef Andreas Wentzel
Original assignee: Coveright Surfaces Holding Gmbh
Priority date: 2005-05-13
Filing date: 2006-05-12
Publication date: 2010-05-18
Also published as: US20090220808A1; EP1721928A1; MY144820A; RU2421482C2; RU2007146454A; MY143101A; US7521117B2; EP1888678A1; CA2608313A1; US20060257644A1; WO2006120008A1

Abstract

COMPOSIçãO DE RESINA COMPREENDENDO OS RESìDUOS DE MATERIAL IMPREGNADO COM RESINA. A presente invenção refere-se à composição de resina compreendendo o resíduo moído de materiais impregnados com resina.

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "COMPOSIÇÃO DE RESINA COMPREENDENDO OS RESÍDUOS DE MATERIAL IMPREGNADO COM RESINA".

A presente invenção refere-se a uma composição de resina, aosmateriais impregnados com a mesma e a um método para a produção damesma. A presente invenção também refere-se aos materiais revestidos taiscomo laminados ou os filmes técnicos (filme de resina fenólica) compreen-dendo estes materiais. Tais laminados são geralmente usados na produçãode superfícies funcionais, de componentes mobiliários, de painéis ou de as-soalhos. Os filmes técnicos são usados freqüentemente para embalagemnas construções em concreto.

No processo para produção do resíduo de materiais impregna-dos com resina, em termos de aparas ou de recortes, existe um acúmulo,por exemplo, quando os rolos ou o estoque do material impregnado com re-sina são cortados em tamanhos desejados. Além disso, particularmente, aose iniciar um processo contínuo de impregnação, freqüentemente, os primei-ros metros de produção têm que ser rejeitados até que o material impregna-do atinja as propriedades homogêneas desejadas. Com o processo de im-pregnação contínua exibindo uma velocidade de produção de 40 m/min a 50m/min, a quantidade de material impregnado rejeitado atinge facilmente 100m/por partida. Assim, grandes massas de rejeitos se acumulam levando-seem conta de que podem ser necessárias aproximadamente até 10 partidasdiárias das máquinas.

Os custos para o descarte desse resíduo recentemente se ele-vou a 200 € por tonelada. Além disso, o resíduo de material impregnado re-presenta ainda recursos valiosos que não são utilizados. Assim, no passadoforam geradas tentativas para reciclagem do resíduo de materiais impregna-dos com resina.

Da Patente DE 41 24 355 A1 é conhecido um processo de reci-clagem para o resíduo do material impregnado com resina de acordo com oqual o resíduo é picado primeiramejite em pequenas partes de aproximada-mente 1 a 5 milímetros e misturado então com os materiais fibrosos tais co-mo cavacos de madeira, tecidos ou assemelhados. A massa resultante éusada para a produção de modulados, de placas ou de perfis.

Este processo é aplicável para os resíduos de termoplásticosassim como materiais impregnados a base de duroplasto. Entretanto se um5 material impregnado com duroplasto for utilizado, esse processo está limita-do às resinas não completamente curadas. Além disso, é desvantajoso queo processo de acordo com a Patente DE 41 24 355 resulte em tecidos comvalor agregado mais baixo em comparação com os produtos originais.

Conseqüentemente é o objetivo de acordo com a presente in-venção fornecer um método para reciclagem do resíduo de materiais im-pregnados com resina, particularmente de materiais impregnados com duro-plasto, que eficazmente se aproveite do resíduo e resulte em um produtocom um valor agregado mais elevado. Neste contexto o valor agregado maiselevado significa um valor essencialmente no mesmo nível que os produtosoriginais.

Este objetivo é solucionado pelo fornecimento de um materialem camada compreendendo um material de base, que é impregnado comuma composição de resina, na qual a dita composição de resina compreen-da o resíduo moído que se origina dos materiais impregnados com resina.

Além disso, é fornecido um processo para a produção do mesmo. E final-mente, mas não menos importante, é fornecida uma composição de resinacompreendendo o resíduo moído fornecido.

Surpreendentemente, encontrou-se que a adição do materialmoído à composição de resina não deteriora as propriedades físicas e esté-ticas do material impregnado resultante em comparação com os materiaisimpregnados que não contêm unicamente materiais básicos primários e ne-nhum resíduo moído (resina não proveniente de resíduos).

As propriedades físicas e estéticas de um laminado compreen-dendo os materiais impregnados de acordo com a presente invenção foramavaliadas de acordo com a DIN EN 14 323:2004, que é aplicada geralmenteàs placas de teste recobertas com melamina para uso em interiores. Particu-larmente estes métodos de teste foram usados para avaliar a estrutura su-perficial (DIN EN 14 323:2004, 5.4), a suscetibilidade quanto às cortes/quebras (DIN EN 14 323:2004, 5.7) e a conformidade (consistência) com os materiais não tratados (isto é, o material impregnado com resina não proveniente de resíduos) em termos de cor e da aparência ótica da superfície '(DIN EN 14 323:2004, 5.8).

Assim é uma vantagem.particular de acordo com a presente invenção que o material do resíduo possa ser reintegrado no processo de produção original sem limitar o uso do produto resultante. Além disso, é vantajoso que o processo de acordo com a presente invenção necessite simplesmente de uma simples etapa de trituração ou moagem do material do resíduo sem adição de qualquer produto químico ou da manipulação física do resíduo. Isso mantém o processo dentro da eficiência de tempo e de custo de acordo com a presente invenção.

É uma vantagem especialmente importante do processo de acordo com a presente invenção que ambos os duroplasto, não totalmente curado e completamente curado, possam ser aplicados como resíduo moído. Por outro lado, uma quantidade enorme de resíduo foi excluída do processo a partir desse processo de reciclagem.

É uma vantagem adicional de acordo com a presente invenção que, devido à adição do resíduo moído à composição de resina, a massa por unidade de área (gramatura) do material de base - particularmente do papel - usado no processo de produção de um material em camada, pode ser diminuída. Assim a invenção evita não somente custos elevados para a eliminação do resíduo, mas também leva a uma redução dos custos para os materiais básicos primários. Se, por exemplo, o papel for usado como material de base o peso da massa por unidade de área pode ser reduzido de 80 g/m2 para 70 g/m2 ou ainda menos sem causar um impacto negativo na estabilidade ou na aparência do produto final. Assim, as propriedades desejadas de um papel impregnado podem ser obtidas com custos de fabricação mais baixos.

Em uma modalidade vantajosa o resíduo moído de acordo com a presente invenção com um tamanho de partícula de 100 um ou menos,preferivelmente de 1 a 50 um, mais preferivelmente de 25 um a 45 um, éadicionado à resina. Quando partículas desse tamanho são usadas, o produ-to final tem particularmente satisfeitas as propriedades de superfície e decor, tal como indicado por testes de acordo com a norma DIN EN acimamencionada.

A resina de acordo com a presente invenção favoravelmentecontém 30 % em peso ou menos do resíduo moido, preferivelmente menosde 22 %, mais preferivelmente de 5 % a 20 %, sendo aproximadamente 10% particularmente preferidos. Então o tamanho do resíduo moido é de prefe-rivelmente 100 um ou o menos, mais preferivelmente de 1 um a 50 um, maispreferivelmente de 25 um a 45 um. Esta resina leva à formação de uma su-perfície e de uma impregnação satisfatórias devido à boa diluição das partí-culas na resina.

Em uma outra modalidade, de acordo com a presente invenção,as partículas de resíduo podem ter um tamanho de 1 um a 150 um, preferi-velmente de 30 um a 100 um, ainda mais preferivelmente de 40 um a 80 um,ou de 25 um a 50 um. Nessa modalidade o conteúdo de resíduo moido éfavoravelmente de 1 % a 10 %, mais preferivelmente menor que 6 %, bemmais preferivelmente de 1 % a 4 %.

Tal como esboçado acima em uma modalidade em particular, aresina compreende um resíduo moido originário de um duroplasto. O uso deduroplasto na resina conduz a uma superfície dura e durável do produto fi-nal. Preferivelmente, o resíduo de duroplasto não é completamente curado,o que resulta na formação de ligações moleculares durante o processo decura entre a resina do resíduo e a resina que não é do resíduo, resultandoassim em uma boa coesão entre a resina do resíduo moido e a resina quenão é do resíduo, no produto final. Entretanto, o material do resíduo podetambém se originar de um material do duroplasto inteiramente condensado.

O grau de condensação no resíduo moido é favoravelmente deaproximadamente 70 % ou menos, mais preferivelmente de 20 % a 40 %.Tipicamente o grau de condensação é medido pela determinação de com-postos extraíveis usando a dimetilformamida. Com tais graus de condensa-ção, a reatividade restante do duroplasto do resíduo, isto é, a reatividadepara dar forma às ligações moleculares com a resina não proveniente deresíduos, está plenamente satisfeita.

O resíduo contendo resina pode ser de qualquer tipo de resina.Em uma modalidade preferida é um duroplastq, favoravelmente uma resinade amina, por exemplo, uma melamjna oü uma resina de uréia, ou uma mis-tura das mesmas. Em uma modalidade pode ser uma resina de uréia subs-tancialmente pura, isto é, ter pelo menos 80 % de resina de uréia.

De acordo com uma modalidade da presente invenção o materi-al de base pode ser impregnado no início com a resina não proveniente deresíduos e então mais tarde, em uma segunda etapa, com o material do re-síduo moído contendo resina. Nessa primeira etapa de impregnação a resinanão proveniente do resíduo pode "preencher" o material de base, o que évantajoso se esta primeira resina for mais econômica do que a resina conti-da no resíduo. A resina não proveniente do resíduo é preferivelmente umaresina de uréia.

Após a primeira etapa de impregnação, o material pode ser secoantes que a segunda etapa de impregnação seja realizada. Isto permite oarmazenamento do material impregnado antes da segunda etapa de im-pregnação. Nos casos quando a etapa de secagem emprega temperaturassuficientemente altas, a resina não proveniente do resíduo pode ser parcial-mente curada e assim produzir o material de base impregnado como umabase ótima para a aplicação da resina contida no resíduo.

O material de base pode ser, por exemplo, um papel. Em umamodalidade particularmente preferida, o material de base é um papel comum peso de 40 g/m2 a 120 g/m2, preferivelmente de 60 g/m2 a 80 g/m2. Estespesos de papel são vantajosos, porque quando impregnados com uma resi-na de acordo com a presente invenção resultam em papéis impregnados deaproximadamente 140 g/m2 a 190 g/m2, que são os pesos regulares de pa-péis impregnados utilizados freqüentemente em processos de laminação.

Quando da produção de um material em camada com a resinade acordo com a presente invenção ambos os lados do material de basepodem ser impregnados. Entretanto, em determinadas aplicações que podeser útil impregnar somente um dos lados. Assim, o lado impregnado com omaterial do resíduo compreendendo a resina pode ser colocado com a facepara cima ou para baixo em uma determinada aplicação, dependendo se aaparência desse lado é favorável ou não.

Em uma modalidade vantajosa, um material impregnado com-preendendo o papel como um material de base, tal como uma folha usadaem decoração, é ligado a uma camada de deposição a fim dar forma a umlaminado. Isto permite a formação de laminado compreendendo um papel debaixo peso impregnado com um material do resíduo compreendendo a resi-na enquanto que ao mesmo tempo evita altos custos de reciclagem.

Ao usar a resina de acordo com a presente invenção para im-pregnar um material de base (por exemplo, um papel decorativo) que sejatambém usado para a produção de ura laminado, é vantajoso ligar o papelimpregnado com seu lado impregnado na direção da camada de deposiçãodo laminado (por exemplo, a placa de MDF). Assim, o lado não impregnadodo papel impregnado, ou seu lado impregnado com resina não provenientede resíduos, é a camada exterior do laminado. O laminado pode compreen-der todos os tipos de camadas de deposição, por exemplo, uma placa defibra de alta densidade (HDF), uma placa de fibra de média densidade(MDF), um aglomerado, uma placa de gesso ou uma placa de fibra de vidro.

A resina de acordo com a presente invenção é aplicada preferi-velmente para a produção de laminado ou filmes técnicos.

Exemplos:

Referência

Um aglomerado com uma espessura de 16 milímetros (tamanho25 x 25 cm2) é revestida em ambos os lados com uma película branca dedecoração (folha de decoração impregnada com resina de melamina, compeso final 185 g/m2, peso do papel de 80 g/m2, conteúdo de componentesvoláteis de 6,5 %). Para o processo da laminação, é aplicado um curto ciclode prensagem a uma temperatura de 160 °C, uma pressão de 20 kg/cm2 e éusado um tempo de prensagem de 30 segundos.O revestimento resultante é analisado usando a DIN EN 14 323"Placas revestidas com melamina para uso em interiores - Características emétodos de testagem", versão alemã da EN 14 323:2004. Foram aplicadosos métodos do teste: 5.4 - Defeitos de superfície; 5.7 - Suscetibilidade aorasgo e 5.8 - Consistência da cor e da superfície.

Desse modo, os seguintes resultados do teste são obtidos:Método de testagem: 5.4 Defeitos de superfície: nenhum.

5.7 Suscetibilidade a cortes/quebras: Grau 5;

Sem cortes/quebras.

5.8 Consistência da cor e da superfície: formaa base necessária para a comparação comos seguintes exemplos.

Exemplo 1

Os materiais impregnados contendo resíduo, em cortes (resíduo)particulares acumulados durante e produção dos papéis brancos de decora-ção são moídos a um tamanho de 100 um ou menor, pelo uso de uma ade-quada instalação de moagem. Usando um papel branco de decoração comum peso de 80 g/m2 e uma mistura consistindo em 66,7 % de resina de me-lamina (resina de impregnação com um conteúdo sólido de 60 %), 19,0 % daágua macia e 14,3 % de aparas moídas, é preparado um filme branco dedecoração com um peso de 185 g/m2 e um conteúdo de componentes volá-teis de 6,6 % usando procedimentos padrão de impregnação.

Um aglomerado com uma espessura de 16 milímetros e um ta-manho de 25 x 25 cm2 é laminado em um curto ciclo de prensagem aplican-do uma temperatura de 160°C, uma pressão de 20 kg/cm2 e um tempo deprensagem de 30 s. De acordo com a DIN EN 14 323, são obtidos os se-guintes resultados de teste:

Método de testagem: 5.4 Defeitos de superfície: nenhum.

5.7 Suscetibilidade a cortes/quebras: Grau 5;

Sem cortes/quebras.

5.8 Consistência da cor e da superfície:(comparado com uma superfície de umlaminado sem material de resíduo).

5.8.5.2 Consistência da cor: Grau 3; desvios moderados: branco mais escuro.

5.8.5.3 Consistência da superfície: Grau 2; des-vios significantes: em termos da corbranca a superfície parece significantemente mais uniforme e mais intensa.

Exemplo 2.

Tal como esboçado no Exemplo 1, um papel de decoração im-pregnado com uma gramatura de 180 g/m2 e um conteúdo de componentesvoláteis de 6,4 % é preparado usando um papel branco de decoração comum peso de papel (gramatura) de 70 g/m2 e laminado em aglomerado grossode 16 milímetros (tamanho 25 x 25 cm2) aplicando-se as mesmas condiçõesde pressão. De acordo com a DIN EN 14 323, são obtidos os seguintes re-sultados do teste:

Método de testagem:

5.4 Defeitos de superfície: nenhum.

5.7 Suscetibilidade a cortes/quebras: Grau 5;

Sem cortes/quebras.

5.8 Consistência da cor e da superfície:

(comparado com uma superfície de um

laminado sem material de resíduo).

5.8.5.2 Consistência da cor: Grau 5; sem desviosvisíveis.

5.8.5.3 Consistência da superfície: Grau 5; sem desvios visíveis.

Exemplo 3.

Cortes moídos de um papel branco de decoração são prepara-dos com um tamanho de partícula de 100 um ou menores e secos por 48 h a60 °C em um forno de secagem para eliminar a reatividade residual.

De acordo com os exemplos 1 e 2 uma folha branca de decora-ção com um peso de papel de 70 g/m2 é impregnada com uma composiçãobem-agitada de resina compreendendo 66,7 % da resina de melamina, 19,0% da água macia e 14,3 % das aparas moídas acima mencionadas, usandoos procedimentos de impregnação padrão dos mesmos para fornecer umpapel de decoração branco impregnado.

O papel de decoração com um peso final de 182 g/m2 e um con-teúdo de componentes voláteis de 6,9 % é laminado em um aglomeradogrosso de 16 milímetros (tamanho 25 x 25 cm2) utilizando um curto ciclo deprensagem em uma temperatura de 160°C, uma pressão de 20 kg/cm2 e umtempo de prensagem de 30 s. De acordo com a DIN EN 14 323, são obtidosos seguintes resultados de teste:

Método de testagem: 5.4 Defeitos de superfície: nenhum.

5.7 Suscetibilidade a cortes/quebras: Grau5; Sem cortes/quebras.

5.8 Consistência da cor e da superfície:(comparado com uma superfície de um

laminado sem material de resíduo).

5.8.5.2 Consistência da cor: Grau 5; sem desvios visíveis.

5.8.5.3 Consistência da superfície: Grau5; sem desvios visíveis.

Exemplo 4.

Um papel de decoração impresso com uma imitação de madeiracom um peso de 75 g/m2 impregnado em seu lado decorativo com uma resi-na de melamina. O lado não decorativo sendo impregnado com a resina deacordo com a presente invenção compreendendo 55,9 % da resina de me-25 lamina, 24,0 % da água macia e 20,1 % de aparas moídas do resíduo. Opapel impregnado é posteriormente seco. As aparas de resíduo se originamdos vários produtos de filme de decoração, isto é, da produção de papéisbrancos de decoração impregnados e de vários filmes de decoração impres-sos.

O papel de decoração impresso resultante tem um peso final de178 g/m2 e um conteúdo de componentes voláteis de 6,7 %. É laminado pa-ra formar um aglomerado grosso de 16 milímetros (tamanho 25 x 25 cm2)em ambos os lados utilizando um ciclo de prensagem curto em uma tempe-ratura de 165 °C, uma pressão de 22 kg/cm2 e um tempo de prensagem des. De acordo com a DIN EN 14 323, são obtidos os seguintes resultadosde teste:

Método de testagem: 5.4 Defeitos de superfície: nenhum.

5.7 Suscetibilidade a cortes/quebras: Grau 5;Sem cortes/quebras.

5.8.5.2 Consistência da cor: Grau 5; sem desviosvisíveis.

5.8.5.3 Consistência da superfície: Grau 5; semdesvios visíveis.

Exemplo 5.

Em analogia com o Exemplo 4, é impregnado um papel de deco-ração verde escuro com um peso de papel de 85 g/m2: O lado sem decora-ção é impregnado com uma composição de acordo com a presente invençãocompreendendo 61,5 % de uma resina de melamina, 21,5 % da água maciae 17 % de aparas moídas que se originam de vários papéis de decoraçãoimpregnados misturados.

O papel de decoração impregnado final resultante tem um pesode 195 g/m2 e um conteúdo de componentes voláteis de 6,8 %. É laminadoem um aglomerado grosso de 16 milímetros (tamanho 25 x 25 cm2) em am-bos os lados utilizando um ciclo de prensagem curto com uma temperaturade 160°C, uma pressão de 25 kg/cm2 e um tempo de prensagem de 30 s. Deacordo com a DIN EN 14323, são obtidos os seguintes resultados de teste:

Método de testagem: 5.4 Defeitos de superfície: nenhum.

5.7 Suscetibilidade a cortes/quebras: Grau5; Sem cortes/quebras.

5.8.5.2 Consistência da cor: Grau 5; sem desvios visíveis.

5.8.5.3 Consistência da superfície: Grau 5; semdesvios visíveis.

Exemplo 6.

Um papel craft amarelo pardo natural com um peso de papel de40 g/m2 é impregnado com uma composição bem-agitada de acordo com apresente invenção compreendendo 66,7 % de resina fenólica (conteúdo sóli-do de 65 %), 19 % da água macia e 14,3 % de aparas moídas de resíduo.As aparas têm um tamanho de partícula de 100 um ou de menos e foramutilizadas na produção de vários filmes de resina fenólica (filmes técnico). Apelícula resultante de resina fenólica tem um peso de 122 g/m2 e um conte-údo de componentes voláteis de 7,1 %.

O filme é laminado em ambos os lados de uma placa da madeirade compensado de madeira de faia (tamanho 25 x 25 cm2) utilizando um cur-to ciclo de prensagem com uma pressão de 15 kg/cm2, uma temperatura deprensagem de 130 °C e um tempo de prensagem de 8 minutos. Os resulta-dos do teste correspondem aos resultados obtidos com as superfícies decobertura sem o uso das aparas de resíduo.

Claims

1. Composição de resina compreendendo o resíduo moído demateriais impregnados com resina.

2. Composição de resina de acordo com a reivindicação 1, emque o resíduo moído tem um tamanho de partícula de 150 um ou menos,preferivelmente de 100 um ou menos, mais preferivelmente de 25 um a 80um, ou de 25 um a 45 um.

3. Composição de resina de acordo com a reivindicação 1 ou areivindicação 2, compreendendo 30 % (em peso) ou menos, preferivelmente-21 % (em peso) ou menos, de resíduo moído.

4. Composição de resina de acordo com uma das reivindicaçõesprecedentes em que o dito resíduo moído se origina de materiais impregna-dos com um duroplasto, preferivelmente um aminoplasto ou um fenolplasto.

5. Composição de resina de acordo com a reivindicação 4, emque o dito duroplasto não está completamente curado.

6. Composição de resina de acordo com a reivindicação 5, emque o duroplasto exibe um grau de condensação de 70 % ou de menos, pre-ferivelmente de 20 % a 40 %.

7. Composição de resina de acordo com qualquer uma das rei-vindicações de 1 a 5 compreendendo uma resina amino, por exemplo, umamelamina ou uma resina de uréia ou uma mistura das mesmas.

8. Material em camadas compreendendo um material de baseimpregnado com uma composição de resina como definida em qualquer umadas reivindicações de 1 a 7.

9. Material em camadas de acordo com a reivindicação 8, emque o material de base foi impregnado primeiramente com resina não prove-niente de resíduos antes de ser impregnada com uma composição de resinacomo definida em uma das reivindicações de 1 a 7.

10. Material em camadas de acordo com a reivindicação 9, emque o material de base é seco após ser impregnado com a resina não pro-veniente de resíduos.

11. Material em camadas de acordo com uma das reivindicaçõesde 8 a 10 em que o material de base é um papel com um peso de papel de 40 g/m2 a 120 g/m2, preferivelmente de 60 g/m2 a 80 g/m2.

12. Laminado compreendendo um material em camadas comodefinido em qualquer uma das reivindicações 8 a 11 e uma camada de car-regamento em que os ditos materiais em camada estão com a face voltadapara a dita camada de carregamento com o lado sendo impregnado comuma composição de resina como definida em qualquer uma das reivindica-ções de 1 a 7.

13. Método para produzir um material em camada impregnadocompreendendo um material de base e uma resina, em que o material debase é impregnado com uma composição de resina como definida em qual-quer uma das reivindicações de 1 a 7.

14. Método de acordo com a reivindicação 13, em que o materialem camada é impregnado em uma primeira etapa com uma composição deresina sem o resíduo moído do material impregnado com resina (resina nãoproveniente de resíduos) antes de ser impregnado com a composição deresina como definida nas reivindicações de 1 a 7.

15. Método de acordo coma reivindicação 14, em que o materialem camada é orientado na direção da camada de deposição com seu ladosendo impregnado com uma composição de resina como definida nas rei-vindicações de 1 a 7.