PRODUTO DO TIPO GRANITO ARTIFICIAL PARA SIMULAÇÃO DE PEDRA NOBRE EM REVESTIMENTO DE SUPERFÍCIES, PROCESSO PARA SUA OBTENÇÃO, MÉTODO DE APLICAÇÃO E USO

CAMPO DA INVENÇÃO

[1] A presente invenção refere-se à área de ciência dos materiais e particularmente de novos materiais artificiais e sustentáveis para substituir o uso predominantemente ornamental de pedras nobres. Nesse contexto, a presente patente de invenção está ainda compreendida na indústria da construção civil, contemplando um produto que simula o granito natural, seu processo de obtenção, o respectivo método de aplicação e seu uso no revestimento decorativo de pisos, paredes, objetos e superfícies correlatas para fins ornamentais e funcionais, conferindo ainda ampla durabilidade e proteção da superfície contra intempéries.

ANTECEDENTES DA INVENÇÃO

[2] As rochas ornamentais naturais são muito empregadas na construção civil por possuírem elevada durabilidade, alta resistência e, mesmo assim, permitirem alcançar altos níveis de brilho quando submetidas ao processo de polimento superficial. No entanto, como podem ser aplicadas em ambientes sob condições muito distintas se comparadas as de sua formação, esse material, que era considerado rígido, poderá se tornar frágil ao longo do tempo de exposição. A consequência é uma mudança de comportamento, principalmente na presença de intempéries, resultando em imperfeições e/ou patologias. Além disso, as rochas são naturalmente heterogéneas, variando de textura e coloração. E são recursos não renováveis ainda muito explorados nos dias de hoje. Portanto, alternativas artificiais sustentáveis representam tanto inovações substanciais em termos de novos produtos para o mercado, com texturas que imitam de forma equivalente as rochas naturais, como também alternativas adequadas à preservação do meio-ambiente.

[3] Buscando atender à demanda de mercado pelas rochas naturais, bem como a necessidade de obter produtos menos onerosos, maior controle da homogeneidade das superfícies ornamentais que imitem materiais rochosos e melhor ajuste às exigências dos órgãos ambientais, a presente invenção apresenta uma inovadora alternativa de granito artificial.

[4] O desenvolvimento dos equivalentes artificiais das rochas naturais permite a obtenção de vantagens tais como a devida porosidade, com consequente baixa absorção de água e ausência de manchamento, comum quando se utiliza pedras naturais ou produtos artificiais de baixa qualidade. Por outro lado, a presente invenção possui a característica de impermeabilidade inteligente, ou seja, o produto não promove a estanqueidade da água em percolação, inclusive da água sob pressão negativa ou positiva. Mas permite que a passagem dos fluídos seja feita de forma gradativa, o que garante não haver estofamentos, deslocamentos e degradações do produto ou da alvenaria. Estas características são proporcionadas pelo uso de resina polimérica como aglutinante, devido a sua percolação entre os poros dos grãos, o que elimina parte substancial da porosidade.

[5] No estado atual da técnica de produção de revestimentos decorativos de pisos e paredes, utilizados na construção civil, são conhecidos alguns processos para simular aparência de pedras nobres, tais como o granito, mármore, entre outras. São processos em que se obtém uma massa onde são adicionados elementos para simulação do feldspato, uma rocha de uma importante família de minerais. Contudo, não há composição similar àquela apresentada por meio da presente invenção, que confere, além de características decorativas, uma funcionalidade de proteção não vislumbrada, da forma como reivindicado na presente invenção, nas opções disponíveis no mercado no estado da técnica.

[6] O documento BR 10 2017 003184, por exemplo, aborda opção de granito ou mármore sintético que pode ser empregado na fabricação de pisos, fachadas, divisórias, bancadas ou pias. No entanto, diferentemente da presente invenção, o processo de obtenção do material sintético ocorre em temperatura e pressão normais e a cura é realizada em temperatura ambiente ou por método de cura forçada em forno. Dessa forma, não apenas o processo, mas seus parâmetros e resultados distanciam-se daqueles que podem ser obtidos por meio da presente invenção.

[7] De forma complementar, o documento BR 10 2016 023463 descreve síntese de rocha artificial para revestimento a partir de resíduos da indústria siderúrgica retidos em precipitador eletrostático juntamente com resina epóxi. O emprego de resíduos não apenas torna a composição divergente, como os resultados e propriedade dos materiais obtidos substancialmente distintos.

[8] Há ainda documentos tais como o BR 11 2012031114, que compreende revestimentos chamados de adesivos coloridos. Neste documento, um agente de cimentação colorido para pedra compreende pelo menos 100 partes de peso de resina de poliéster insaturado para secagem ao ar, 0 a 5 partes de óleo de rícino hidrogenado, 1 a 20 partes em peso de pó nano, 10 a 250 partes em peso de um agente de enchimento e de 1 a 15 partes em peso de um agente anti-retração. O referido agente de cimentação colorido de pedra pode ser utilizado para preencher as lacunas entre os materiais de construção, tais como pedras, ladrilhos e semelhantes. Portanto, diferentemente da presente invenção, que é aplicável amplamente em distintas superfícies, o mencionado agente de cimentação é prioritariamente dedicado ao preenchimento de lacunas. Assim, de forma distinta, o presente desenvolvimento sé voltado ao revestimento ou aplicação simulando granito.

[9] Por oportuno, o documento BR 10 2014 026830, assim como um dos documentos já mencionados, aborda o emprego de resíduos. O documento em questão consiste em um material de silicato de cálcio produzido a partir de uma massa cerâmica, composta, essencialmente, por resíduo de mármore e chamote de cerâmica vermelha. Sendo, desta feita, assim como os demais, distinto da presente invenção.

[10] Relevante ainda complementar o estado da arte correlato com o documento PI 1002264-3, que compreende um revestimento à base de compósito de polímero de resina e glitter, sendo impermeável à água e a outros agentes agressivos tais como ácidos e surfactantes. Dessa forma, se trata de aplicação e formulação distinta daquela empregada na presente invenção.

[11] Finalmente, há ainda o documento PI 0903086-7, que assim como dois dos já mencionados, emprega resíduos para a composição do material. Contudo, utiliza como matéria-prima principal, conchas de moluscos e mariscos em geral, em três faixas granulométricas e com concentrações distintas, acrescidos de ligante com catalisador para a aceleração da reação. Desta feita, se mostram como composições divergentes e com resultados de aparência e de propriedades funcionais distintas daquelas obtidas por meio da presente invenção.

[12] Importante salientar que não foi identificado no estado da arte a associação integral de componentes discriminada por meio da presente invenção. E de forma ainda mais particular, não foi identificado o emprego explícito de alcalinizantes conjuntamente com espessantes no contexto de composições e produtos similares. Portanto, juntamente com as particularidades de percentuais e componentes da composição, que resultaram um ímpar produto, processo, método de aplicação e uso, o estado da arte claramente não contempla o presente e inovador desenvolvimento tecnológico.

[13] Adicionalmente, há aspectos do processo de fabricação da invenção que são únicos e fundamentais para os efeitos técnicos obtidos. Conforme será explanado a seguir, a ordem de adição dos elementos à mistura acompanhada da observação precisa dos pontos de transição de fases para avançar nas etapas do processo, confere inovação e avanços substanciais ao estado da arte.

[14] Por fim, um significativo avanço no estado da técnica representando pela presente invenção foi a obtenção de produto com a redução do esfarelamento pós-fricção, vantagens trazidas que nenhum documento do estado da arte relata. Tais efeitos são atingidos pela adição à composição de protetor de raios ultravioleta (UV) e antioxidante, associada à integralidade dos componentes e modo de mistura destes. Da mesma forma que as características centrais da invenção, este aspecto também não guarda equivalente no estado da técnica.

[15] Além de descrição em documentos de patente, há relatos no estado da arte sobre a utilização de grãos moídos de granito, ou de outras pedras naturais, com diâmetro de partícula de aproximadamente 3 a 8 mm, que são misturados com resinas transparentes e quando secas ou fixadas, fornecem um material de revestimento de padrão colorido com tonalidade de pedra natural. Este material de revestimento de padrão colorido é principalmente acabado com uma demão, usando-se uma espátula, ou ainda por meio de pulverização ou revestimento por espátula. Há ainda relatos sobre o uso de duas ou três cores, que estão separadas em cada acondicionamento do material de revestimento de padrão colorido, as quais são elaboradas de forma que, quando secas ou fixadas, sejam similares à cor de um componente de granito natural. Neste processo, a intenção é formar um padrão colorido de tonalidade de granito, através de três a quatro revestimentos, usando-se um material de revestimento do tipo de múltiplos acondicionamentos ou componentes, para acabamento de superfícies de paredes, em um padrão colorido, pelo procedimento especial que inclui: primeiramente pulverização de uma cor de tonalidade-base de pedra natural em toda a superfície; pulverização repetida de uma outra cor ou duas cores, parcialmente antes de a primeira cor única mencionada estar seca; e pulverização-repetida (retorno) de uma cor de tonalidade-base, parcialmente antes de estas uma ou duas cores estarem secas.

[16] Nestes processos usualmente empregados na indústria e serviços correspondentes, porém, se a cor dos grãos moídos de pedra natural for semelhante à do componente de granito, é possível obter um padrão semelhante ao colorido natural de granito. No entanto, uma vez que os próprios grãos moídos de pedra natural são utilizados como um material do padrão colorido, todas as formas do padrão colorido são arredondadas, independentes, e aproximadamente sob a forma de grãos. Agregados duros são difíceis de serem revestidos, e, assim se obtém irregularidade na forma e aleatoriedade no tamanho de um padrão colorido do componente de granito natural, e um padrão em que os padrões coloridos estejam mesclados.

[17] Além disto, o material de revestimento por espátula, composto de agregados pesados e resinas deste tipo, exige tanto uma excelente ductilidade para uso de espátula, quanto uma viscosidade suficiente para que os agregados não caiam. Assim, a espessura de uma demão está limitada a cerca de 8 mm e, consequentemente, a dimensão dos agregados também está limitada a cerca de 8 mm.

[18] Assim sendo, não é possível esperar o acabamento próximo do padrão de granito natural, tendo-se um padrão colorido de componentes com dimensão maior do que a acima mencionada. Ocorrendo casos em que a dimensão dos agregados, de aproximadamente 5 mm, em termos de propriedades de revestimento por pulverização, quando agregados com dimensão maior do que a mencionada, caem quando o material de revestimento e pulverizado, e a superfície do filme fica excessivamente áspera.

[19] Além dessas questões, usualmente, as etapas de aplicação dos produtos disponíveis no estado da arte exigem de 3 a 4 demãos, sendo extremamente complexas. Nesse sentido, não é viável se obter um padrão uniformemente acabado, sem irregularidades.

[20] Há ainda processos para formar um padrão colorido, similar ao granito, nos quais é utilizado um revestimento com suspensão de grãos gelatinosos coloridos (tintas multicoloridas), usados principalmente para o acabamento de paredes interiores, onde um padrão de splash de grãos coloridos é formado. Essa vertente de aplicação apresenta como desvantagem a complexidade de execução, sendo mandatória uma etapa adicional de dispersão dos pedaços finos, sendo um processo extremamente inadequado e dispendioso principalmente para execução externa e em paredes.

[21] Quanto aos materiais em si, há produtos industrializados que procuram simular a aparência de pedras nobres, podendo ser citados a Fórmica ^® e o Silestone ^® , mas que são, na maioria das vezes, pesados, de difícil manuseio ou seguem um design padrão impresso na superfície. O Silestone ^® , amplamente utilizado, é pesado, segue um padrão específico de design, além de ser mais caro do que a própria pedra natural. Outras imitações do granito podem ser encontradas em porcelanas ou porcelanatos, que também seguem um padrão específico.

[22] O presente pedido de patente, neste sentido, apresenta um processo inovador que permite obter um produto para simular com perfeição a aparência natural de pedras nobres em revestimentos decorativos de pisos e paredes na construção civil. Trata-se de uma massa ou produto texturizado que permite imitar artificialmente o granito, o mármore e outras pedras nobres com perfeição, bastando para tanto adicionar flocos especialmente desenvolvidos.

[23] O produto é aplicado como revestimento interno e externo e em pisos, podendo ser, ainda, utilizada como decoração de outros objetos, tais como, por exemplo, vasos de plantas, madeira ou qualquer outro material que venha a ser utilizado como decoração. Sobressaindo pela leveza, rapidez de aplicação, custos menores em relação às pedras naturais e facilidade de manuseio, tendo, também, impermeabilidade inteligente, além de resistente ao amarelamento e possuindo redução no esfarelamento pós-fricção.

[24] O produto obtido por meio da presente invenção é equivalente ao granito em seu estado natural, possui flocos que imitam as manchas que ocorrem nestas pedras. Como o método de aplicação do produto foi simplificado em razão de composição inovadora, é possível que a aplicação seja feita por qualquer profissional, atingindo-se um padrão de alta qualidade e semelhança com a aparência natural da pedra. Além disso, seu custo é significativamente inferior ao da pedra natural.

SUMÁRIO DA INVENÇÃO

[25] A invenção compreende produto do tipo granito artificial para simulação de pedra nobre em revestimento de superfícies, processo para a obtenção do dito produto, método de aplicação e uso.

[26] Levando-se em conta as variações possíveis das quantidades sem comprometer de forma significativa os resultados obtidos, relevante mencionar que as quantidades percentuais de cada componente podem variar de modo que os percentuais a seguir são admitidos na concretização da presente invenção: 7,1% a 21 ,3% de água, 2,4% a 7,2% de etilenoglicol, 0,1% a 0,3% de estabilizantes, 0,5% a 1 ,5% de espessantes, 7,5% a 22,5% de resinas, 0,5% a 1 ,5 de coalescentes, 0,05% a 0,15% de alcalinizantes, 0,1% a 0,3% de microbicidas, 0,1% a 0,3% de fungicidas, 26,5% a 79,5% de cargas minerais e/ou dolomitas, 5% a 15% de flocos, 0,1% a 0,3% de protetor de raios ultravioleta (UV) e 0,05% a 0,15% de antioxidante

[27] Como elementos diferenciadores da presente invenção, pode-se mencionar: (i) as etapas, quantidades, métodos e ordem de adição de elementos de formulação até obtenção do produto final; (ii) o método de aplicação do produto obtido em superfícies de interesse; e (iii) o produto obtido em si e seu uso em revestimentos decorativo e funcional de pisos, paredes e superfícies correlatas para fins ornamentais e para proteção da superfície alvo contra intempéries.

[28] Importante salientar que a mistura final, no produto obtido, pode assumir diversas colorações, dependendo da cor dos flocos aplicados e da cor dos minerais e/ou dolomitas adicionados, que podem ser pré-tingidos para se adquirir a coloração almejada.

[29] O componente de resinas deve ser previamente preparado para execução do processo de obtenção do produto da presente invenção, de tal forma que produza um filme a baixas temperaturas, podendo o produto ser aplicado em qualquer lugar e com variações de temperaturas extremas, sendo a mistura final homogeneizada em um misturador mecânico.

[30] Embora os percentuais da formulação apresentada sejam ótimos em relação aos resultados obtidos, importante salientar que tais valores podem ser alterados em função dos fornecedores utilizados para as referidas matérias- primas. O ajuste, em alguns casos, pode provocar até 50% de variação nos valores mencionados. Ainda, o componente de flocos pode variar segundo o efeito e tipo e aparência da pedra nobre que se deseja simular, bem como o tamanho e cor desejados. DESCRIÇÃO DETALHADA DA INVENÇÃO

[31] O revestimento tem como formulação atual completa preferencial: água (14,22%), etilenoglicol (4,78%), estabilizantes (0,20%), espessantes (1 ,00%), resinas (15,00%), coalescentes (1 ,00%), alcalinizantes (0,10%), microbicidas (0,20%), fungicidas (0,20%), cargas minerais/dolomitas (53,00%), flocos (10,00%), protetor UV (0,20%), antioxidante (0,1%). Conforme observado, há poucos elementos em comum com aqueles descritos nos documentos de patente do estado da arte, contudo e adicionalmente, as quantidades divergem substancialmente. As cargas minerais ou dolomitas, também chamadas de areias, empregadas na formulação, possuem tamanhos de partícula variáveis de 325 a 10 mesh, ou seja, significativamente mais finos, do que os usualmente empregados em sistemas e processos dessa natureza. Há relatos no estado da arte, por exemplo, de valores de tamanho de partícula mais grosseiros, que chegam a atingir 8 mm.

[32] De forma complementar, conforme anteriormente salientado, a composição específica e particular permitiu um resultado técnico inesperado e inovador, que se traduz, dentre outros elementos, pelas vantagens de: diminuição do amarelamento e redução do esfarelamento pós-fricção.

[33] No caso da diminuição do amarelamento, não foi sequer identificada no estado da arte abordagem equivalente. Além da composição em si, o emprego de resina de origem brasileira permitiu o alcance desta inovação. As resinas utilizadas na invenção, que são de base acrílica, têm suas propriedades potencializadas, em função da adição de copolímeros funcionais.

[34] Além disso, considerando a composição como um todo, os elementos diferenciadores protetor UV e antioxidante destacam-se na contribuição para o aspecto de redução do amarelamento. O antioxidante, por exemplo, evita a oxidação de alguns elementos essenciais da composição.

[35] No que diz respeito à diminuição do esfarelamento pós-fricção, a nova resina utilizada, com a adição de copolímeros funcionais, é essencial, uma vez que ela aumenta substancialmente a resistência à fricção. Desta feita, o tipo de resina e a quantidade relativa com os aditivos e componentes da formulação foram elementos chave para se alcançar formação de filme do produto com altíssima qualidade.

[36] Por oportuno salientar que na presente invenção é utilizada resina 100% acrílica e não há o emprego de resina acrílica do tipo estirenada, tipo esse que se mostra prejudicial aos resultados do produto e processo. Contudo, importante ressaltar que há grande diversidade de resinas acrílicas, no entanto, cada uma tem um desempenho diferenciado. Por exemplo, conforme mencionado, os copolímeros adicionados, como agentes funcionais na resina 100% acrílica empregada na presente invenção, promoveram desempenho diferenciado ao produto.

[37] Além dos aspectos relacionados ao amarelamento e mínimo esfarelamento pós-fricção no produto obtido, o processo relacionado à presente invenção possui características inovadoras. Houve significativa redução de etapas em comparação com os processos do estado da arte, houve ainda diminuição da aeração do produto e com esses aspectos foi possível tornar a mistura mais homogénea. Adicionalmente, é fundamental se observar a ordem de adição de matérias-primas no transcurso do processo em si. A ordem de adição promove otimização do tempo, se alcançando a consistência e aspectos diferenciados no produto, e particularmente desejados pelo mercado.

[38] Nesse contexto, o novo processo desenvolvido envolve: adição de estabilizante e etilenoglicol até a dissolução total; adição de espessante até formação de gel; adição de coalescente até formação de pudim; e demais adições conforme tempo estabelecido sem observação de pontos de mudança. Sendo assim, a ordem de adição dos elementos de formulação é aquela apresentada a seguir: água, estabilizantes, espessantes, resinas, coalescentes, alcalinizantes, microbicidas, fungicidas, cargas minerais dolomitas, flocos, protetor UV, e antioxidante.

[39] Relevante pontuar que a ordem de adição de elementos não é tema abordado em nenhum documento do estado da arte, sendo elemento diferenciador central da presente invenção. Ainda, tampouco há abordagens sobre a observação dos momentos de formação de determinadas consistências de mistura e, por isso, o produto obtido sem a observação de tais parâmetros termina por ser aerado em excesso. Em razão dessa falta de padrão, que foi solucionada por meio do desenvolvimento presente invenção, foram estabelecidos ordem processual e parâmetros de consistência que se observado levam à obtenção de um produto diferenciado.

[40] Complementarmente, há abordagens no estado da arte sobre o método de aplicação de produtos similares, que compreende quatro etapas: aplicação de undercoat (duas demãos de primer); aplicação do produto resinado; lixamento; e aplicação de topcoat (verniz). O processo da presente invenção, em razão do desenvolvimento e aprimoramento das etapas e componentes, dispensa as duas últimas etapas, de lixamento e aplicação de verniz. Portanto, para a aplicação do produto do tipo granito artificial desenvolvido e apresentado por meio do presente relatório descritivo de invenção, basta a aplicação de duas demãos de primer e a subsequente aplicação do produto em si, que dispensa o verniz de topcoat e o lixamento.

[41] Nesse particular, há avanço e inovação substancial na fase de obtenção do produto, que envolve ordem e quantidades determinadas, conforme já exposto; e, também, na fase de aplicação, pois, o método exige preparo/etapas específicas, otimizadas por meio deste novo procedimento.

[42] Desta feita, após a obtenção do produto, há ainda etapa de preparação do produto obtido para aplicação em superfícies. Na primeira fase, de obtenção do produto, deve-se seguir o rito de adição e observação de consistência já descrito. E, na segunda fase, conforme explicitado, de aplicação do produto obtido em superfície, o processo atual envolve apenas a aplicação de undercoat (duas demãos de primer) e do produto obtido. Assim, na segunda fase, é dispensado o lixamento e a aplicação de verniz, gerando economia e versatilidade de uso.

[43] Além disso, o processo de fabricação de floco, um dos elementos empregados na primeira fase, foi aprimorado em relação aos existentes. O floco é aplicado no plástico com uma pistola de projeção, utilizando-se ventiladores para secagem posteriormente. Após sua retirada, é submetido à trituração em equipamento fabricado sob medida e, na sequência, é peneirado em peneira giratória para se obter flocos com tamanhos desejados. Assim, ao final desse subprocesso, o floco é adicionado na linha de produção, logo após a adição de cargas minerais, conforme ordem de adição já explanada.

[44] Considerando todo o novo processo e produto desenvolvido, importante frisar que é obtido produto com características melhoradas, de aspecto de filme de altíssima qualidade, pois não esfarela e é dotado de ampla resistência a intempéries, principalmente exposição à chuva e sol. Além disso, o processo desenvolvido permite facilidade e agilidade de produção e controles operacionais, além de versatilidade na aplicação após produzido.