BRPI0618405B1 - Artigo compósito, processo para fabricar um artigo compósito, artigo laminado, e tapete - Google Patents

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Abstract

artigo compósito, processo para fabricar um artigo compósito, artigo laminado, e tapete. a presente invenção refere-se a um artigo compôsito obtido a partir de união ou aderência de matéria particulada com um aglomerante de poliuretano que deriva de um isocianato modificado por uretano obtido por reação de um isocianato com um poiléter poilol baseado num iniciador contendo um átomo de nitrogênio terciário. tais artigos compósitos podem ser tapetes recreativos ou telhas, pistas de esporte ou de corrida, ou pisos, ou laminados.

Description

(54) Título: ARTIGO COMPÓSITO, PROCESSO PARA FABRICAR UM ARTIGO COMPÓSITO, ARTIGO LAMINADO, E TAPETE (51) lnt.CI.: C08K 3/00; C08L 75/12; C08L 75/08; C08L 97/00; C08L 97/02; B23B 25/00; B32B 25/10; C08L 17/00; B32B 37/24; D06N 7/00 (30) Prioridade Unionista: 14/10/2005 US 60/726,897 (73) Titular(es): DOW GLOBAL TECHNOLOGIES INC.
(72) Inventor(es): PHILIPPE PONCET
1/17
ARTIGO COMPÓSITO, PROCESSO PARA FABRICAR UM ARTIGO COMPÓSITO, ARTIGO LAMINADO, E TAPETE [001] A presente invenção refere-se a um artigo compósito de uma substância particulada ligada; a um método de sua fabricação empregando como aglomerante um adesivo de isocianato modificado por uretano selecionado; e a um produto laminado no qual uma ou mais camadas compreendem tal produto compósito.
[002] A produção de produtos compósitos de, por exemplo, partículas orgânicas de borracha, resina sintética, madeira ou partículas inorgânicas tais como areia ou quartzo, usando adesivos ou aglomerantes para unir partículas elásticas foram descritos no pedido de patente alemã DE 19 55 267 e nas publicações de patentes da Grã-Bretanha GB 1.373.923 e GB 1.359.761. Divulga-se umidade curando aglomerante de poliuretano de um componente nos pedidos de patentes GB 1.384.619 e GB 1.294.017.
[003] Tipicamente, os compósitos baseados em aglomerantes de poliuretano de dois componentes conhecidos são obtidos misturando um poliisocianato com um composto poliidroxílico e composto simultaneamente ou subseqüentemente com a matéria particulada. O poliisocianato em adição reage com a umidade da atmosfera. As proporções nas quais as duas reações ocorrem dependem, entre outras coisas, da umidade atmosférica, e da umidade residual dentro do material particulado, que afeta o processamento e as propriedades finais do composto de uma maneira que não pode ser facilmente controlada. Esta desvantagem é atenuada até certo ponto usando aglomerante de poliuretano de um componente que endurecem somente por sua reação com a umidade atmosférica. Alternativamente, a
Petição 870170049863, de 17/07/2017, pág. 7/27
2/17 desvantagem pode também ser atenuada até um ponto limitado por seleção de catalisador de uretano presente no processo. [004] Aglomerantes de um componente consistem, tipicamente, de pré-polímeros que contêm grupos isocianato e se obtêm usualmente a partir da reação de compostos poliidroxílicos com um excesso molar de um poliisocianato. Entretanto, os aglomerantes de poliuretano de um componente conhecido têm várias desvantagens dependendo de sua reatividade e estrutura química. Pré-polímeros baseados em 4,4'-diisocianato de difenil metano têm uma tendência de cristalizar em temperaturas em torno de 0°C ou ligeiramente acima e, portanto, têm limitações de uso e armazenamento em condições frias. Pré-polímeros baseados em diisocianato de difenil metano comercial e que podem conter adicionalmente triisocianatos e tetraisocianatos assim como poliisocianatos de funcionalidade maior da série do difenil metano, têm uma tendência muito reduzida de cristalizar, mas por outro lado sua viscosidade em temperatura ambiente é tão elevada que eles são difíceis de processar sem modificação subseqüente de sua viscosidade pela adição de diluentes ou solventes ou alternativamente elevadas temperaturas de processamento. A presença de solventes não é desejável quando há o risco de determinada matéria particulada poder inchar devido à absorção de solvente e subseqüentemente ser liberado no processo de cura com potencial para causar problemas, por exemplo, instabilidade dimensional. Além disso, o aumento da consciência dos problemas ambientais associados com emissões orgânicas voláteis torna desejável evitar a presença de tal solvente.
[005] Com respeito à reatividade do sistema de
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3/17 aglomerante de poliuretano, é muito comum usar um catalisador para modificar o perfil de reatividade. A seleção do tipo de catalisador pode limitar aplicações finais do compósito resultante.
[006] Um meio alternativo de modificar o perfil de reatividade de um sistema de poliuretano é empregar materiais de partida gue sejam inerentemente mais reativos, por exemplo, polióis contendo átomos de nitrogênio terciário. Divulgam-se pré-polímeros terminados por isocianato baseados em polióis contendo nitrogênio terciário em várias publicações incluindo as publicações de patentes U.S. 3.317.481 e U.S. 4.426.487. A publicação, EP 1.268.598 sugere a preparação geral de pré-polímeros terminados por isocianato apropriados para produção de espuma flexível de poliuretano a partir de polióis derivados de iniciadores de amina alternativos.
[007] E um objetivo desta invenção atenuar as desvantagens acima descritas de aglomerantes de poliuretano conhecidos e prover manufatura de artigos compósitos com um sistema aglomerante de poliuretano alternativo acomodando um ou mais desejos do usuário final por um sistema tendo processamento mais fácil, incluindo tempos de cura e sensibilidade à umidade; limitações menores associadas com sensibilidade à presença de solventes ou catalisadores; e desempenho mecânico melhorado.
[008] A presente invenção refere-se a um artigo compósito obtido aglomeração ou aderência de matéria particulada com um aglomerante de poliuretano gue deriva de um isocianato modificado por uretano obtido por reação de um isocianato com um poliéter poliol derivado de iniciadores contendo
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4/1Ί nitrogênio terciário. Tais artigos compósitos podem ser, por exemplo, telhas ou tapetes recreativos, pistas de corrida ou de esportes, ou pisos, ou laminados.
[009] Num primeiro aspecto esta invenção é um compósito composto de matéria particulada substancialmente revestida com um aglomerante de poliuretano não espumado baseado num isocianato modificado por isocianato caracterizado pelo fato de o isocianato modificado por uretano ser o produto de reação de: (a) um excesso estequiométrico de uma poliisocianato alifático ou aromático, ou misturas dos mesmos; com (b) uma composição de poliol que compreende um poliéter poliol (bl) tendo um peso molecular de 1000 a 1200 e sendo obtido por alcoxilação de pelo menos uma molécula de iniciador da fórmula
HmA- (CH2) n-N (R) - (CH2) p-AHm Fórmula (I) na qual n e p são, independentemente, números inteiros de 2 a 6; em cada ocorrência A é, independentemente, oxigênio, nitrogênio, enxofre ou hidrogênio, com a condição que apenas um A por vez pode ser hidrogênio; R é um grupo alquila de Ci a C3; m é igual a 0 (zero) quando A for hidrogênio, é igual 1 quando A for oxigênio e, é igual a 2 quando A for nitrogênio, ou da fórmula
H2N-(CH2)t-N-(R)-H Fórmula (II) onde t é um número inteiro de 2 a 12 e R é um grupo alquila de Ci a C3.
[0010] Num segundo aspecto, esta invenção é um processo para manufaturar um compósito compreendendo matéria particulada substancialmente revestida e unida por um aglomerante de poliuretano não espumado que compreende uma primeira etapa de contatar intimamente a dita matéria
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5/17 particulada com uma composição de isocianato modificado por uretano e uma etapa subseqüente de permitir que a mistura resultante cure para dar o artigo compósito caracterizado pelo fato de o isocianato modificado por uretano ser tal como acima descrito.
[0011] Num terceiro aspecto, esta invenção é um artigo laminado compreendendo uma primeira camada estando em contato com uma segunda camada e sendo que pelo uma da primeira ou segunda camada é um compósito tal como aqui acima mencionado. [0012] Num quarto aspecto, esta invenção refere-se a um tapete com uma superfície superior de tecido felpudo compreendendo moitas de fios em tufos numa estrutura substrato compreendendo um forro elastomérico derivado de pequenos pedaços elastoméricos e um aglomerante de poliuretano tal como aqui acima mencionado.
[0013] Descobriu-se que o uso de tal isocianato modificado por uretano, baseado num poliol de iniciadores contendo nitrogênio, tal como o sistema de aglomerante de poliuretano provê um perfil de reação mais desejável com cura melhorada e melhor capacidade de trabalho facilitando assim a preparação de um compósito tal como, por exemplo, uma superfície para esportes. Os melhoramentos no perfil de cura oferecem características operacionais e econômicas uma vez que há uma redução significativa no tempo de espera antes de ser capaz de prosseguir com as etapas seguintes na atividade de fabricação.
[0014] O uso do aglomerante de poliuretano compreendendo tal isocianato modificado por uretano derivado de um poliol baseado em iniciadores contendo nitrogênio permite redução ou mesmo eliminação de catalisadores tipicamente presentes para
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6/17 acelerar a cura do aglomerante de poliuretano. Isto tem a vantagem de oferecer sistemas gue reduzem a sensibilidade ao conteúdo de água ou umidade da matéria particulada evitando assim susceptibilidade à formação de espuma. Com tal redução de sensibilidade à água, se reguer menos tempo na secagem e na preparação da matéria particulada para fabricação do compósito. A capacidade de reduzir ou eliminar a presença de catalisadores de cura significa gue tais sistemas de aglomerantes de poliuretano são agora acessíveis a determinadas aplicações finais anteriormente excluídas devido à sensibilidade associada com tais substâncias catalisadoras. [0015] O artigo compósito desta invenção compreende matéria particulada substancialmente revestida e unida por uma matriz de poliuretano não celular, ou aglomerante, derivado do poliisocianato modificado por uretano agui divulgado. Tipicamente, o artigo compósito compreenderá a matéria particulada de 50 a 99, preferivelmente de 60 a 97, e mais preferivelmente de 75 a 95 por cento em peso baseado no peso total do compósito. Proporcionalmente, a matriz de poliuretano não espumada constituirá de 1 a 50, preferivelmente de 3 a 40, e mais preferivelmente de 5 a 25 por cento em peso baseado no peso total do compósito.
[0016] Tal artigo compósito poderá ser um artigo compacto, mas, em alguns casos, tal como, por exemplo, guando for um componente de laminado de um tapete, poderá ser um artigo semicompacto contendo vazios. Quando o artigo compósito for um artigo semicompacto, tipicamente, ele compreenderá de 50 a95 por cento em peso de matéria particulada e de 5 a 95 por cento em peso do aglomerante de poliuretano não celular e sendo gue o volume de vazios do compósito será de 15 a 85 por
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Ί/1Ί cento em volume.
[0017] A matéria particulada pode ser uma substância inorgânica ou orgânica, ou mistura das mesmas. Substâncias inorgânicas exemplares são: areia, quartzo, mármore ou outra rocha moída, vidro moído, ou um material cementoso. Os compósitos baseados em matéria inorgânica tal como areia podem ter utilidade na indústria de fundição. Substâncias orgânicas exemplares são fragmentos elastoméricos de borracha ou material de espuma remoído, ou uma substância lignocelulósica particulada tais como, por exemplo, cortiça, madeira, grama ou palha. A matéria particulada preferida para o compósito desta invenção são substâncias orgânicas incluindo borrachas elastoméricas, por exemplo, tais como as derivadas de estireno e butadieno, cortiça ou material de espuma remoído, e que opcionalmente podem ser materiais recuperados/reciclados. Tal matéria particulada é eminentemente apropriada para a fabricação de compósitos tendo utilidade como superfícies, materiais absorvedores sonoros e camadas superiores e inferiores em superfícies recreativas ou calçadas ou telhados ou pisos tais como um tapete, enchimento ou cobertura para tapete. Quando se preparam artigos compósitos a partir dos tipos preferidos de matéria orgânica particulada, vantajosamente, o tamanho médio de partícula em sua dimensão maior é menos que cerca de 2 0 mm, preferivelmente menos que cerca de 15mm e mais preferivelmente menos que cerca de lOmm. Para conveniência de manuseio e processamento, vantajosamente o tamanho médio de partícula é de pelo menos lmm, e preferivelmente pelo menos de 3 mm em sua dimensão maior.
[0018] O aglomerante de poliuretano não celular pode ser
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8/17 um aglomerante de poliuretano de dois componentes obtido por reação de um isocianato com um material reativo com isocianato, outro que não água. Alternativamente, ele pode ser um aglomerante de um componente obtido por cura de um isocianato na ausência de outras substâncias contendo hidroxilas, além de água. Em ambos os casos o isocianato é um isocianato modificado por uretano obtido por reação de um excesso molar de um poliisocianato com uma composição de poliol compreendendo um poliéter poliol baseado num iniciador tendo um átomo de nitrogênio terciário. 0 isocianato modificado por uretano terá, tipicamente, um conteúdo médio de isocianato de 1 a 23, preferivelmente de 5 a 18 e mais preferivelmente de 7 a 14 por cento em peso.
[0019] A composição de poliol usada na preparação do isocianato modificado por uretano pode compreender um ou mais polióis adicionais que não sejam iniciados com um iniciador contendo um átomo de nitrogênio. Tais polióis são bem conhecidos na técnica e estão divulgados em publicações tais como High Polymers, volume XVI; Polyurethanes, Chemistry and Tecnology, por Saunders e Frisch, Interscience Publishers, Nova Iorque, volume I, páginas 32-42, 44-54 (1962) e volume II, páginas 5-6, 198-199 (1964); Organic Polymer Chemistry por K. J. Saunders, Chapman e Hall, Londres, páginas 323-325 (1973); e Developments in Poliurethanes, volume I, J. M. Burst, ed., Applied Science Publishers, páginas 1-76 (1978). Exemplos de polióis apropriados incluem poliésteres polióis, polilactonas polióis, poliéteres polióis, poliolefinas polióis, policarbonatos polióis, e vários outros polióis. Preferivelmente, o poliol adicional é um poliéter ou poliéster poliol. Se desejado, a formulação de poliol também
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9/17 pode conter polióis de copolímeros tais como aqueles de estireno/acrilonitrila (SAN), produtos de poliadição de poliisocianatos (PIPA) ou poliuréia polióis (PHD). Geralmente, os polióis adicionais têm uma funcionalidade hidroxila nominal de 1, 6 a 8 e um peso molecular de 1000 a 12.000.
[0020] A quantidade de poliol (bl) do iniciador contendo nitrogênio presente na composição quando se prepara o isocianato modificado por uretano pode variar dependendo do grau de reatividade intrínseca requerido dentro dos sistemas de aglomerantes de poliuretano para uma dada aplicação final. Geralmente, composições apropriadas são quando o poliol (bl) está presente numa quantidade de 5 a 60, preferivelmente de 5 a 50 e mais preferivelmente de 5 a 40 por cento em peso do peso total da composição de poliol. O restante do poliol é de iniciadores não contendo nitrogênio e a porcentagem em peso total é 100.
[0021] O poliol (bl) usado para preparar o isocianato modificado por uretano é uma substância tendo, tipicamente, um peso molecular médio de 1000 a 12000 Dalton, preferivelmente de 1500 a 8000, e mais preferivelmente de 2000 a 6000 e se obtém por alcoxilação de um iniciador compreendendo pelo menos uma molécula da fórmula
HmA- (CH2)n-N(R) - (CH2)p-AHm Fórmula (I) na qual n e p são, independentemente, números inteiros de 2 a 6; em cada ocorrência A é, independentemente, oxigênio, nitrogênio, enxofre ou hidrogênio, com a condição que apenas um A por vez pode ser hidrogênio; R é um grupo alquila de Ci a C3; m é igual a 0 (zero) quando A for hidrogênio, é igual 1 quando A for oxigênio e, é igual a 2 quando A for nitrogênio,
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10/17 preferida n e Preferivelmente, quando ocorrência A será ou exemplos de dietanolamina, ou da fórmula
H2N-(CH2)t-N-(R)-H Fórmula (II) onde t é um número inteiro de 2 a 12 e R é um grupo alquila de Ci a C3.
[0022] Numa incorporação preferida da Fórmula (I), R é metila. Noutra incorporação preferida R é metila e n e p são números inteiros de mesmo valor. Numa incorporação mais p são números inteiros de 2 a 4 .
A não for hidrogênio, em cada oxigênio ou nitrogênio. Numa incorporação mais preferida um A será oxigênio e o outro A será nitrogênio, e o poliol final será um triol. Já numa incorporação mais preferida, A é nitrogênio em todas as ocorrências e o poliol final será um tetrol.
[0023] As alquilaminas de Fórmula (I) são obteníveis comercialmente ou podem ser preparadas por métodos conhecidos na técnica, tal como a patente U.S. n2 4.605.772, a divulgação da qual aqui se incorpora por referência. Por exemplo, metilamina reage com o óxido de alquileno apropriado para produzir compósitos onde A é oxigênio. Preferivelmente, o óxido de alquileno é óxido de etileno (EO), óxido de propileno (PO) , ou óxidos de butileno (BO) , que dá uma faixa preferida de 2 a 4 para n quando cada A for oxigênio. São tais compostos iniciadores: N-metil
N-metil dipropanolamina, N-metil dibutanolamina, e N-metil etanol propanolamina.
[0024] Para produzir compósitos onde cada A é nitrogênio, a metilamina pode reagir com qualquer grupo reativo conhecido que reaja com uma amina e contenha nitrogênio adicional . Por exemplo, 2 mols de X(CH2)nNR'R podem reagir com um mol de
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11/17 metilamina onde X representa cloro, bromo ou iodo; R' e R podem ser H ou grupo alquila; e n é tal como definido acima. Exemplos de tais compostos iniciadores incluem 3,3'-diaminoN-metil-dipropilamina, 2,2'-diamino-N-metil-dietilamina, 2,3diamino-N-metil-etil-propilamina.
[0025] Para produzir compostos onde um A é nitrogênio e um A é oxigênio, um pode usar um processo tal como um descrito em JP 09.012.516, a divulgação da qual aqui se incorpora por referência.
[0026] Numa incorporação da Fórmula (II), R é metila. Na Fórmula (II), preferivelmente, t é um número inteiro de 2 a 10, mais preferivelmente de 2 a 6 e muitíssimo preferivelmente de 2 a 4. Numa incorporação preferida, R é metila e m é um número inteiro de 2 a 4. Os compostos de Fórmula (II) podem ser preparados por procedimentos-padrão conhecidos na técnica. Exemplos de compostos de Fórmula (II) obteníveis comercialmente incluem N-metil-1,2-etanodiamina e N-metil-1,3-propanodiamina.
[0027] A produção de polióis por alcoxilação de um iniciador pode ser feita por procedimentos bem conhecidos na técnica. Em geral, prepara-se um poliol pela adição de um óxido de alquileno (EO, PO, ou BO) , ou por uma combinação de óxidos de alquileno ao iniciador por reação aniônica ou catiônica ou pelo uso de catalisador de cianeto metálico duplo (DMC). Para algumas aplicações se usa somente um monômero de óxido de alquileno, para outras aplicações se usa uma mistura de monômeros e em alguns casos prefere-se uma adição seqüencial de monômeros, tal como PO seguido por uma carga de EO ou EO seguido por PO.
[0028] Na presente invenção o poliisocianato que reagiu em
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12/17 excesso com a composição de poliol acima descrita compreende um poliisocianato alifático ou um poliisocianato aromático, ou misturas dos mesmos. Os poliisocianatos alifáticos apropriados incluem diisocianato de hexametileno diisocianato de isoforona. São preferidos os poliisocianatos aromáticos incluindo diisocianato de tolueno, difenil ísocianato de metileno (MDI), incluindo isômeros do mesmo, e poli(fenil ísocianato de metileno) (MDI bruto)
Numa incorporação preferida o poliisocianato aromático é uma mistura de isocianatos contendo isômeros de difenil ísocianato de metileno (MDI) de 2 anéis em pelo menos cerca de 40, preferivelmente pelo menos cerca de 50 e mais preferivelmente pelo menos cerca de 60 por cento em peso de ísocianato total presente. Preferivelmente o MDI compreende os isômeros difenil ísocianato de 2,4'- e 4,4'-metileno numa razão molar de 10:90 a 90:10, preferivelmente de 20:80 a 80:20, mais preferivelmente de 20:80 a 70:30. O balanço da mistura de isocianatos quando não há difenil ísocianato de metileno pode compreender diisocianato de tolueno, diisocianato de hexametileno, diisocianato de isoforona, poli(fenil ísocianato de metileno), adutos de carbodiimida ou de alofonato ou de uretonimina de difenil ísocianato de metileno e misturas dos mesmos. Os isocianatos preferidos para completar o balanço da competição são: poli(fenil ísocianato de metileno) , adutos de carbodiimida ou de alofonato ou de uretonimina de difenil ísocianato de metileno.
[0029] Prepara-se o ísocianato modificado por uretano de uma maneira convencional combinando o ísocianato e o poliol a
20-100°C e se desejado, na presença de catalisador formador
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13/17 de uretano, tal como uma amina terciária ou composto de estanho. As quantidades relativas do isocianato e do poliol são escolhidas de modo a atingir o conteúdo de NCO livre do produto final. A preparação do polímero é uma operação de rotina para aqueles treinados na técnica; vide, por exemplo, a publicação de patente WO 2004/074343, aqui incorporada por referência.
[0030] A presente invenção refere-se a um compósito de matéria particulada ligado a um poliuretano não espumado derivado do isocianato modificado por uretano descrito; e aos artigos laminados onde uma ou mais lamelas podem ser compostas de tal artigo compósito. Os métodos de fabricação de tais laminados e artigos compósitos estão extensivamente documentados na literatura, aqui incorporada por referência. Exemplos de tais publicações incluem as patentes U.S. n2s 4.112.176, 4.025.579, 4.107.100, 4.614.686, 4.857.368,
5.514.722, 5.472.743, 6.565.918, 6.649.696; o pedido de patente U.S. 2002/022086, publicação EP 1.312.649, patentes GB 1.373.923, 1.359.761, 1.384.619, 1.509.108, e 2.035.336. [0031] Em resumo, um processo para fabricar um compósito sendo uma matéria particulada substancialmente revestida e unida por um aglomerante de poliuretano não espumado compreende uma primeira etapa de contatar intimamente a dita matéria particulada com uma composição de isocianato modificado por uretano e uma etapa subseqüente de permitir que a mistura resultante cure e dê o artigo compósito.
[0032] Os compósitos elastoméricos de borracha moída úteis em revestimentos de pistas, materiais absorvedores de som, subcamadas para superfícies recreativas ou outro calçamento ou piso podem ser rapidamente preparados revestindo o
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14/17 material particulado, tipicamente uma borracha vulcanizada moída com o aglomerante de aglomerante e levando esta mistura para uma superfície onde ela é espalhada e permitida curar. [0033] Os isocianatos modificados por uretano da presente invenção também podem ser usados para preparar compósitos de matéria particulada inorgânica. Por exemplo, divulga-se a manufatura de pedra artificial onde se liga areia de quartzo usando um aglomerante de poliuretano na patente GB 1.294.017. [0034] Divulgam-se métodos para fabricar um tapete com uma
superfície têxtil, que pode ser composta de pano de
polipropileno ou pano de poliéster entrelaçado ou náilon em
tufos ou poliéster não tecido; e uma camada de forro de
elastômero que inclui pequenos fragmentos de elastômero, principalmente borracha vulcanizada, e um aglomerante de poliuretano, nas seguintes publicações aqui incorporadas por referência: EP-A-1.518.668, EP-A-1.511.894, EP-A-1.511.893, e EP-A-1.549.797. Resumindo, tal método envolve misturar pequenos fragmentos de elastômero e um aglomerante, depositar a mistura de fragmentos/aglomerante numa camada, colocar elemento superficial têxtil sobre a camada para formar o conjunto de tapete, e prensar o conjunto de tapete fixando o aglomerante, a fim de que os fragmentos se consolidem para formar um forro de elastômero que inclui vazios entre os fragmentos de elastômero, e o elemento superficial têxtil se liga ao forro de elastômero.
[0035] São dados os exemplos seguintes para ilustrar a invenção e não devem ser interpretados como limitativos em hipótese alguma. Salvo se estabelecido contrariamente, todas as partes e porcentagens são dadas em peso. VORANOL, ISONATE, e VORANATE são denominações comerciais de The Dow Chemical
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Company.
[0036] Poliol 1: poliol patenteado de The Dow Chemical Company tendo um peso equivalente de hidroxilas de cerca de 1700 e sendo obtido reagindo 3,3'-diamino-N-metildipropilamina com uma carga de mistura de EO/PO na razão ponderai de 12:88.
[0037] Poliol A: um poliol de EO/PO glicerina tendo um peso equivalente de hidroxilas de cerca de 1700 obtenível de The Dow Chemical Company como VORANOL 1421.
[0038] Poliol B; um diol de peso molecular 4000 baseado em óxido de propileno com capeamento de óxido de etileno obtenível de The Dow Chemical Company como VORANOL EP 1900. [0039] Poliisocianato A: MDI modificado por carbodiimida obtenível de The Dow Chemical Company como ISONATE 143L.
[0040] Poliisocianato B: mistura 50:50 em peso de 2,4'- e 4,4'-MDI obtenível de The Dow Chemical Company como ISONATE OP 50.
[0041] Poliisocianato C: difenil isocianato de metileno bruto obtenível de The Dow Chemical Company como VORANATE 229.
Exemplo 1:
[0042] Prepara-se um aglomerante de poliuretano de acordo com a presente invenção (Aglomerante 1 ou 2) e compara-se seu desempenho com os Aglomerantes A e B representativos do estado geral da técnica. Preparam-se as composições de isocianato modificado por uretano reagindo poliisocianato com poliol tal como indicado na Tabela 1. Os aglomerantes obtidos são, então, misturados com borracha particulada de estireno/butadieno na presença de pequena quantidade de água residual e, opcionalmente, na presença de um catalisador de
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16/17 amina JEFFCAT DMDEE obtenível de Huntsman Chemicals e a mistura resultante é colocada e alisada num molde mantido numa temperatura de cerca de 90 °C para dar uma telha tendo uma espessura de 40 mm. O tempo de abertura e o tempo de secagem da composição são relatados na Tabela 1. O tempo de abertura representa o intervalo de tempo durante o qual uma mistura pode ser manejada; tempos de abertura mais longos são geralmente vantajosos no campo. O tempo de secagem representa o intervalo de tempo no qual uma mistura deve descansar e curar antes de poder passar para a próxima operação de manufatura; tempos de secagem mais curtos são geralmente desejados no campo.
[0043] Os Aglomerantes 1 e 2 provêm um tempo de abertura atraente e provêm tempos de secagem superiores aos dos Aglomerantes A e B; e visivelmente na ausência de um catalisador de cura.
Tabela 1
Aglomerante (partes em peso) 1 2 A B
Poliisocianato A 11, 7 11, 7 38, 5
Poliisocianato B 24 24 / 29, 7
Poliisocianato C / / 7,4
Cloreto de benzoila 0,1 0,1 0,1 0,1
Poliol 1 28, 8 19, 6 / /
Poliol A / / 12, 0
Poliol B 35, 6 44, 9 49, 5 62,2
Propriedades
% de NCO 9,3 9,4 00 10, 6
Viscosidade (MPa.s)a 20°C 5900 5350 5980 3200
Tamanho de partícula de borracha de estireno/butadieno ~3 mm//conteúdo de água -0,5% 100 100 100 100
Quantidade de aglomerante 9 9 9 9
JEFFCAT DMDEE / / 0,75 /
Tempo de abertura (min) 3,5-4,0 3,5-4,0 1,5-2,0 4,0-4,5
Tempo de secagem (min) 10 14 11 17
[0044] Outras incorporações da invenção tornar-se-ão óbvias para aqueles treinados na técnica a partir de uma
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17/17 consideração deste relatório ou prática da invenção divulgada agui. Tem-se a intenção de gue o relatório e exemplos sejam considerados somente como exemplares, com a verdadeira abrangência e espírito da invenção sendo indicados pelas seguintes reivindicações.
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Claims (5)

  1. REIVINDICAÇÕES
    1. Artigo compósito, composto de matéria particulada substancialmente revestida com um aglomerante de poliuretano não espumado baseado num isocianato modificado por uretano, caracterizado pelo fato de, baseado no peso total do artigo compósito:
    (a) a matéria particulada estar presente de 50 a 99 por cento em peso; e (b) o aglomerante de poliuretano não espumado estar presente de 1 a 50 por cento em peso e sendo gue o isocianato modificado por uretano é o produto de reação de:
    (I) um excesso esteguiométrico de um poliisocianato alifático ou aromático, ou misturas dos mesmos; com (II) uma composição de poliol gue compreende um poliéter poliol (bl) tendo um peso molecular de 1000 a 1200 e sendo obtido por alcoxilação de pelo menos uma molécula de iniciador da fórmula
    HmA- (CH2)n-N(R) - (CH2)p-AHm Fórmula (I) na gual n e p são, independentemente, números inteiros de 2 a 6; em cada ocorrência A é, independentemente, oxigênio, nitrogênio, enxofre ou hidrogênio, com a condição gue apenas um A por vez pode ser hidrogênio;
    R é um grupo alguila de Ci a C3;
    m é igual a 0 (zero) guando A for hidrogênio, é igual a 1 guando A for oxigênio e, é igual a 2 guando A for nitrogênio, ou da fórmula
    H2N-(CH2) t-N-(R)-H Fórmula (II) onde t é um número inteiro de 2 a 12; Ré um grupo alguila de Ci a C3; e sendo gue a matéria particulada é uma borracha elastomérica.
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  2. 2/3
    2. Processo para fabricar um artigo compósito, sendo de matéria particulada substancialmente revestida e unida por um aglomerante de poliuretano não espumado no qual referido processo compreende uma primeira etapa de contatar intimamente a dita matéria particulada com uma composição de isocianato modificado por uretano e uma etapa subseqüente de permitir a mistura resultante curar dando origem ao artigo compósito, caracterizado pelo fato de o isocianato modificado por uretano ser o produto da reação de:
    (a) um excesso estequiométrico de um poliisocianato alifático ou aromático, ou misturas dos mesmos; com (b) uma composição de poliol que compreende um poliéter poliol (bl) tendo um peso molecular de 1000 a 1200 e sendo obtido por alcoxilação de pelo menos uma molécula de iniciador da fórmula
    HmA- (CH2)n-N(R) - (CH2)p-AHm Fórmula (I) na qual n e p são, independentemente, números inteiros de 2 a 6; em cada ocorrência A é, independentemente, oxigênio, nitrogênio, enxofre ou hidrogênio, com a condição que apenas um A por vez pode ser hidrogênio;
    R é um grupo alquila de Ci a C3; m é igual a 0 (zero) quando A for hidrogênio, é igual a 1 quando A for oxigênio e, é igual a 2 quando A for nitrogênio, ou da fórmula
    H2N— (CH2) t-N- (R) -H Fórmula (II) onde t é um número inteiro de 2 a 12 e R é um grupo alquila de Ci a C3; e sendo que a matéria particulada é uma borracha elastomérica.
  3. 3. Artigo laminado, caracterizado pelo fato de ter uma primeira camada estando em contato com uma segunda camada e pelo menos uma da primeira ou segunda camada ser um compósito
    Petição 870170049863, de 17/07/2017, pág. 25/27
    3/3 conforme definido pela reivindicação 1.
  4. 4. Tapete, com uma superfície de pano de pelos felpudos compreendendo tufos de fios colocados em tufos num substrato para colocação dos tufos e um forro de elastômero, de pequenos fragmentos de elastômero e aglomerante, caracterizado pelo fato de ser um artigo compósito conforme definido pela reivindicação 1.
  5. 5. Tapete, de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelo fato de ser obtido pelo método incluindo misturar os pequenos fragmentos de elastômero e um aglomerante, depositar a mistura de pequenos fragmentos/aglomerante numa camada, colocar um elemento de superfície de pano sobre a camada para formar um conjunto de tapete, e prensar o conjunto de tapete para fixar o aglomerante, afim de que os pequenos fragmentos de elastômero se consolidem para formar um forro de elastômero que inclui vazios entre os pequenos fragmentos de elastômero, e o elemento de superfície de pano ser unido ao forro de elastômero.
    Petição 870170049863, de 17/07/2017, pág. 26/27
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