Brevet FR2003803A1 — publié le 19691114

La présente invention concerne la fabrication d'objets par vibrage. -Conformément à la présente invention, on introduit dans une machine à vibrer connue en soi, un mélange liquide comprenant un liant constitué essentiellement par une résine thermodurcissable choisie parmi les résines de polyester insaturé, les résines de type allylique,les résines époxy et les mélanges de ces résines entre elles, la résine thermodurcissable contenant des ingrédients tels que catalyseur, promoteur, agent de réticulation nécessaires à sa réaction ultérieure et une charge inerte sous forme de poudre impalpable en quantité telle que le poids de charge inerte impalpable est au moins égal au poids de la résine et de ses ingrédients précités, on met ladite matière liquide dans la machine à vibrer en présence d'un supplément de charge inerte dont les grains peuvent-être plus gros que ceux de la poudre impalpable, on soumet le tout à des vibrations pour former une masse épaisse et on durcit ensuite cette masse par cuisson et/ou polymérisation. Comme chargé inerte, on utilise suivant l'invention des parties et résidua d'animaux, végétaux et minéraux, matériaux naturels et/ou synthétiques, comne les coquilles, la nacre naturelle ouartificielle, le marbre, le granit,le verre, les métaux et autres matériaux similaires. De préférence, toute la poudre impalpable est déjà mélangée à la résine thermodurcis- sable avant d'être mise en présence des grains plus gros de charge inerte. La grosseur minimum des grains plus gros de la charge inerte mise en présence de la poudre impalpable est avantageusement de 1,5 mm. Dans une forme de réalisation du procédé par vibrage conforme à la présente invention, on introduit dans 8 machine ledit mélange liquide contenant 10 à 40% en poids de résine, par rapport au poids dudit mélange et on y met ce mélange liquide en présence de.20 à 80 en poids de charge inerte supplémentaire dépourvue de poudre impalpable,les pourcentages de cette charge inerte supplémentaire étant Es sur le poids total dudit mélange liquide et de ladite charge supplémentaire. Les proportions préfrées de résine dans la masse soumise aux vibrations sont d'environ 2,5 à 14% en poids et plus particulibrement,d'en- viron 3,5 à 10,5% en poids. On préfère utiliser suivant la présente invention, une résine thermodurcissable à base de polyester insaturé, comme une résine de maléate-phtalate de propylène-glycol ou d' éthylèneglyc ol Dans cette forme de réalisation, l'agent de réticulation est constitué par un monomère, tel le styrène,ca pable de former un copolymère avec la résine. Il convient que la proportion de styrène soit d'environ 10 à 60% poids de la résine seule. Dans cette forme de réalisation préférée de l'invention, le mélange utilisé contient un peroxyde organique, en particulier le proxyde de méthyléthylcétone, à raison d'envi- ron I% par rapport au poids total de la résine de polyester insaturé et de son monomère de réticulation. Il convient que le mélange utilisé contienne un accélérateur constitué par un sel métallique tel que l'octoate de cobalt, le naphténate de cobalt, le naphténate de magnésium,å raison de 0,1 à 0,3% par rapport au poids de la résine de maléte-phtalate de propylèneglycol en solution dans le monomère de styrène. On effectue le traitement par vibrcge à température ambiante, par exemple à 200C. Après le traitement par vibrage , on opère la polymérisation et/ou cuisson finale à une température de 200C à 600C,au cas où on utilise le peroxyde de méthyléthylcétone avec son accélérateur et à une température de 60 à 1800C si on utilise un autre peroxyde. La présente invention concerne également une composition à vibrer. La présente invention sera maintenant décrite de façon plus détaillée mais non limitative dans les exemples qui suivent. Dans ces exemples, cles pourcentages sont exprimés en poids et les mesures des propriétés physiques ont été faites à 200C,sauf indication contraire. La granulométrie de la charge inerte utilisée s)tablit comme suit : - Poudre N0000 : poudre impalpable dont les grains passent à travers les mailles d'un tamis comportant au minimum 1100 mailles par cm2 - Grains de marbre nO 1 : 1,5 à 2,5 mm Grains de marbre nO 2 : 2,5 à 3 mm Grains de marbre n03 : 3 à 6 mm Grains de granit n01 : 1 à 2,8 mm Grains de granit n02 : 2,8 à 4,8 mm Grains de granit n03 : 4,8 à 7 mm Exemple 1 On forme un mélange liquide en mélangeant intimement dans un mélangeur-agitateur à grande vitesse, à 2O0C, sous un vide correspondant à 5 mm de Hg, les ingrédients suivants cités par ordre chronologique dans les proportions (%0) suivantes Mélange Mélange Mélange Mélange 50 30 28 33 Résine de maléatephtalate d'éthylène glycol 36,6700 20,4780 19,11280 18,7463 Monomère de styrène 12,7115 9,1509 8,54084 14,2455 Accélérateur 0,1235 0,0741 0,06916 0,0815 Poudre de marbre nO 000 50,000 70,0000 72,0000 66,6000 Catalyseur k 0,4950 0,2970 0,2776 0,3267 À Le catalyseurest ajouté quelques instant avant l'emploi, car il a une action très énergique, déjà à la température de 200C, qui porte au durcissement en une heure. Les mélanges susdits ont les caractéristiques suivantes : Mélange Mélange Mélange Mélange 50 30 28 33 Masse volumique effective g/cm3 1,530 1,780 1,800 1,830 Etat physique liquide liquide liquide liquide Il importe de noter que la densité varie selon le type de poudre qu'on utilise. Les caractéristiques de vitesse de production et les caractéristiques finales des articles durcis ou polymérisés varient d'après la constitution du mélange liquide utilisé. Ainsi, en ce qui concerne la vitesse de production, on obtient le meilleur rendement quand on utilise la formule n- -2S.-EnSuite, viennent la formule n030, la formule n033 et enfin la formule n050. En ce qui concerne les caractéristiques mécaniques, il faut au contraire observer l'ordre inverse.Lorsque les objets à former ont une épaisseur égale ou supérieure à 3 cm, les caractéris- tiques mécaniques sont optimales même quand on utilisé le mélan ge liquide le moins résistant. Exemple 2 Le tableau suivant donne les pourcentages de constituants entrant dans la composition de quelques mélanges ou masses à vibrer typiques désignés par les notations de référence 65100 à 65103 et 65107, 65109,obtenus par addition de grains plus gros de charge inerte aux mélanges 50, 30,28 et 33 décrits à 11 exemple 1. FORMULE DLS KELhNGES A VIBRER 65100 65101 65102 65103 65107 65109 Mélange 50 25,714 Mélange 30 17,160 29,882 27,609 Mélange 28 25,324 Mélange 33 25,324 Grains n01 28,572 3,160 Grains n02 25,974 25,974 45,714 26,669 33,À70 Grains n 3 48,702 82,840 48,702 40,323 38,721 Le tableau ci-dessous indique la masse volumique effective de chacun de ces mélanges. 65100 65101 65102 65103 65107 65109 Masse volumique effective,g/cm3 2,273 1,711 2,273 2,190 2,325 2,300 Exemple 3 Cet exemple-ci décrit la fabrication d'une dalle de forme paralléiépipédique ayant des côtés de 100 cm et une épaisseur de 2,5 cm en utilisant la formule 65100 décrite à l'exemple 2. On verse 14,390 kg,(soit 25,324% par rapport au poids total du mélange à vibrer)du mélange 28 liquide préparé comme à l'exemple I dans un moule à vibrer qui a exactement la forme de la dalle à mouler et dont les parois sont revêtues d'une pellicule d'un vernis à base d'alcool polyvinylique devant faciliter le démoulage de l'objet moulé,après sa cuisson. On veille à ce que le mélange liquide se nivelle bien et on y ajoute un mélange de grains de charge inerte n02- et n03 préparé à part,contenant 14,760 kg(soit 25,974% par rapport au poids total du mé- lange à vibrer) de grains n02 et 26,675 kgtsoit 48,702%)de grains n03 Les grains stenfoncent- dans le liant et celui-ci remplit et sature les intervalles entre les grains. Après l'introduction des grains,toute la masse est soumise à des vibrations unidirectionnelles pendant 1 à 2 minutes, à 200C. Après le vibrage,on procède au nivellement de la surface visible(qui sera la surface postérieure de la dalle), à l'aide d'une baguette ou d'un rouleau. Après cette opération, on place le moule dans un four à polymériser où la matière subit une cuisson à 600C pendant 30 minutes. A la fin de la polymérisation, on procède au refroidissement qui dure environ 2 heures. Après cela, la dalle est démoulée. Les dalles obtenues de la façon décrite cidessus se différencient notablement des produits similaires connus parce qu'elles supportent un polissage notable en profondeur sans qu'on observe la moindre porosité. Cette particularité permet de traiter les dalles susdites comme des dalles de marbre ou de granit naturels. Au contraire, les produits similaires antérieurs à la présente invention ne supportent aucun polissage car, quand on enlève la patine résineuse qui les recouvre, ils présentent des trous. En outre, les produits antérieurs à la pré- sente invention se limitent à des formats petits qui sont presque toujours très déformés en raison de la composition inappropriée du mélange liant et en raison d'imperfections graves dans le système catalytique donnant lieu à une polymérisation médiocre et rendant la matière instable. La présente invention n'est pas limitée aux détails décrits plus haut. On peut y apporter de nombreuses modifications à condition que celles-ci ne soient pas en.contradiction avec ltobjet des revendications terminant le présent mémoire. Ainsi la présente invention n'est pas limitée à la fabrication de dalles. Dlautre part, les objets conformes à liinarention peuvent être faits en plusieurs couleurs ou même en plusieurs matériaux. Dans le cas où on désire faire un objet composé de plusieurs zones de résine colorées différemment, on commence par faire la zone centrale ou interne Selle-ci étant durcie, on ltentoureou on ltenrobe d'une deuxième zone de couleur diffé- rente, suivant le motif désiré. Cette deuxième zone,après durcissement, peut être à son tour entourée ou enrobée d'une ou plusieurs autres zones en procédant de l'intérieur vers rieur car il faut tenir compte de la contraction(environ 1%) que la masse résineuse subit au cours de la polymérisation. Quand on désire utiliser des matériaux d'originesdiverses,par exemple du bois incrusté ou enrobé dans la composition conforme à l'invention,on procède de façon similaire. On met la partie en bois en place dans un enrobage ou un entourage de composition résineuse qui, après durcissement, sera à son tour enrobé ou entouré d'une ou plusieurs zones successives, suivant n'importe quel motif approprié. REVENDICATIONS .1. Procédé de formage d'objets par vibrage, caractérisé en ce qu'on introduit dans une machine à vibrer connue en soi, un mélange liquide comprenant un liant constitué essentiellement par une résine thermodurcissable choisie parmi les résines de polyester insaturé,les résines du type allylique, les résines dpoxy et les mélanges de ces résines entre elles, le résine thermodurcissable contenant des ingrédients tels que cataly seur,promoteur,agent de réticulation nécessaires à sa réaction ultérieure et une charge inerte sous forme de poudre impalpable en quantité telle que le poids de cS rge inerte impalpable est au moins égal au poids de la résine et de ses ingrédients prFci- tés,en ce qu'on met ledit mélange liquide dans la machine à vibrer en présence d'un supplément de charge inerte dont les grains peuvent être plus gros que ceux de la poudre impalpable, en ce quton soumet le tout à des vibrations pour former une na sse épais se et en ce quvon durcit ensuite cette masse par cuisson et/ou polymérisation. 2.- Procédé suivant la revendication 1, carecté- risé en ce que la charge inerte est constituée par des parties et résidus d'animaux, végétaux et minéraux ,matériaux naturels et/ou synthétiques, comme les coquilles, 18 nacre naturelle ou srtificielle,le marbre, le granit,le verre,les métaux et autres matériaux similaires. 3.- Procédé suivant l'une ou l'autre des revendications I et 2, caractérisé en ce que toute la poudre impalpable est déjà mélangée à la résine thermodurcissable avant d'être mise en présence des grains plus gros de charge inerte, la grosseur minimum des grains dudit supplément de charge inerte étant de 1,5 mm. 4. Procédé suivant l'une ou 11 autre des revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu'on introduit dans la ma- chine à vibrer ledit mélange liquide contenant 10 à 40% en poids de résine, par rapport au poids dudit mélange et en ce qu'on met ce mélange liquide en présence de 20 à 80% en poids de cherge inerte supplémentaire dépourvue de poudre impalpable, les pourcentages de cette charge inerte supplémentaire étant basés sur le poids total dudit mélange liquide et de ladite charge supplé menta ire. 5.- Procédé suivant l'une ou l'autre des revendi cations précédentes, caractérisé en ce que la masse soumise aux vibrations contient environ 2,5 à 14%,de préférence 3,5 à 1ou 5% en poids de résine. 6.- Procédé suivant l'une ou l'autre des revendi cations précédentes, caractérisé en ce que ladite résine est une résine de polyester insaturé telle qu'une résine de maléste-phta- late de propylène-glycol ou d'éthylène-glycol. 7.- Procédé suivant la revendication 6, caracté risé en ce que l'agent de réticulation est constitué par un mo nomère de préférence-de type vinylique capable de former un co polymère avec la résine. 8.- Procédé suivant la revendication 7, caractérisé en ce que l'agent de réticulation e st un monomère de styrène,la proportion de styrène étant d'environ 10 à 60% du poids de la résine sans autre ingrédient ou charge. 9.- Procédé suivant l'une ou l'autre des revendications 6 à 8,caractérisé en ce que le mélange utilisé contient comme catalyseur un peroxyde organique,la proportion de peroxyde étant d'environ 1% par rapport au poids total de la résine de polyester insaturé et de son monomère de réticulation, sans autre ingrédient ou charge. 10.- Procédé suivant la revendication 9, caracté- risé en ce que le catalyseur est le peroxyde de méthyléthylcétone. 11.- Procédé suivant la revendication 10, caractérisé en ce que le mélange utilisé contient, en outre, un accé lérsteur constitué par un sel métallique tel que l'octoate de cobalt, le naphténate de cobalt, le naphténate de nssgnésium, en proportion de 0,1 à 0,3% par rapport au poids de la résine de polyester insaturé en solution dans le monomère de styrène. 12.- Procédé suivant l'une ou l'autre des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'on effectue le traitement par vibrage à température ambiante, 13.- Procédé suivant l'une ou l'autre des revendications 1 à 9,11 et 12, caractérisé en ce qu'on effectue la cuisson finale à 60 - 1800C. 14.- Procédé suivant l'une ou l'autre des revendications 10 à 12, caractérisé en ce qu'on effectue la polymérisa t ion ou cuisson finale à 20 - 600C. 15.- Composition pour le formage d'objets par vibrage, en substance, telle qututilisée dans un procédé suivant l'une ou l'autre des revendications 1 à 11. 16.- Procédé et composition pour le formage d'objets par vibrage , en substance,tels que décrits plus haut notamment dans les exemples.