Brevet FR2107947A1 — publié le 19720512

La présente invention concerne d'une façon générale des perfectionnements à la production et à la manipulation d'objets façonnés et des objets façonnés perfectionnés, et plus particulièrement un procédé perfectionné de production 5 et de manutention de conduits ou objets creux tels que canalisations, conduites» tubes, tuyaux,réservoiisj récipients, etc., en résines polymères et des objets conformés utiles dans le procédé perfectionné. Des conduits tels que canalisations, tubes, tuyaux, etc., 10 sont réalisés d'une façon générale soit en un matériau facilement flexible et déformable comme le caoutchouc et des résines thermoplastiques flexibles pour permettre de les manipuler pendant leur utilisation ou leur application ainsi que leur stockage sous une forme ramassée, par exemple un tuyau de petit 15 diamètre, etc., soit en un matériau rigide se supportant de lui-même tel qu'un métal, du béton et des résines polymères rigides de manière qu'ils résistent à un affaissement sous l'effet de leur propre poids ou d'une charge externe, telle que des tuyaux de vidange et autres canalisations d'eau, des 20 collecteursd'égoût, _des conduits de conditionnement, de grands réservoirs de liquide, des aqueducs, etc. Dans le cas d'un conduit rigide de grand diamètre tel que des canalisations d'égoût* d'irrigation et de vidange, le conduit est généralement fabriqué dans une installation centrale et transporté par 25 camions au point d'installation ou d'utilisation. Une très grande partie des frais de production?d'installation et d'application du conduit rigide est due aux frais importants de stockage et de transport du point de production au point d'installation, principalement à ,cause de l'encombrement important du conduit 30 rigide. Des conduits dont la paroi est flexible ou déformable ne peuvent pas être utilisés à cause de leurs défauts et de leurs propriétés insuffisantes du point de vue mécanique et physique. La présente invention a pour objci un procédé perfec-35 tionné de production, de manutention et de traitement d'objets façonnés et un produit perfectionné d'un tel traitement, notamment des objets creux rigides de grandes dimensions se supportant II j COPY 71 34322 2107947 d'eux-mêmes tels que des conduits de vidange, des collecteurs d'égoût , des canalisations, des conduites, des réservoirs, des enceintes tubulaires, etc. ; ledit procédé permet de produire de grandes structures rigides tubulaires facilitant leur 5 stockage, leur manutention et leur transport avant leur installation et leur utilisation finale ; ledit procédé est de nature particulièrement avantageuse grâce à sa simplicité, son prix de production peu élevé et sa grande souplesse. D'autres avantages et caractéristiques de l'invention 10 ressortiront de la description qui va suivre, faite en regard du dessin annexé dont la figure unique représente une forme de réalisation préférée. Selon l'une de ses caractéristiques, la présente invention concerne un procédé perfectionné de production d'objets à 15 paroi rigide tels que conduits,tubes9conduites,réservoirs, etc., en réalisant un objet conformé à un premier état comprimable ayant des parois flexibles et déformables, à comprimer ledit objet pour le stockage et le transport , à déployer l'objet du premier stade pour lui donner la forme désirée et à le trai-20 ter ensuite pour augmenter la dureté de ses parois et rendre l'objet sensiblement rigide et lui permettre de garder sa forme. La composition formant l'objet selon une forme de réalisation de l'invention comprend une composition résineuse contenant avantageusement une résine polymère thermoplastique, de 25 préférence du chlorure de polyvinyle et un plastifiant qui peut être traité en le chauffant pour le durcir ou un plastifiant qui peut être lavé ou extrait de l'objet par un solvant de manière à durcir l'objet, ou les deux. L'objet, en particulier lorsqu'il a la forme d'un corps creux ou conduit, est de préférence 30 armé de fibres telles que des fibres disposées au hasard ou des bandes fibreuses qui sont tricotées ou tissées telles que des mats, des bandes non tissées ou voiles, etc. Les fibres d'armature peuvent être naturelles, par exemple en coton, ou synthétiques ou artificielles, par exemple en "Nylon", "Orlon", 35 polyester ou polyoléfine. Outre la matière de base, la composition résineuse peut contenir d'autres additifs tels que des stabilisants, des inhibiteurs de durcissement thermique, des amor- 71 34322 3 2107947 ceurs de durcissement thermique, etc. Le chlorure de polyvinyle peut être remplacé en partie ou en totalité par d'autres résines polymères thermoplastiques, telles qu'une résine du type ABS (acrylonitrile-butadiène-5 styrène), des résines acryliques, des polyamides, des poly-oléfines, des polyoléfines fluorées, etc. Parmi les plastifiants pour matières thermodurcissables qui peuvent être utilisés avantageusement, on peut citer une résine d'urée, une résine de mélamine, une résine époxyde, une résine de silicones, 10 un ester allylique, un ester acrylique, des polyesters insaturés, etc., qui peuvent être préparés convenablement d'une manière connue soit sous forme monomère, dimère, ou polymère ou une combinaison de ces dernières. Des exemples des plastifiants pouvant être extraits comprennent les plastifiants du type 15 phtalate, par exemple le phtalate de dioctyle (D. 0. P.), et autres plastifiants bien connus. Lorsqu'on utilise un plastifiant thermodurcissable, la composition résineuse contient avantageusement un amorceur de la réaction de durcissement thermique tel que divers peroxydes organiques par exemple, le 20 peroxyde de benzoyle, le peroxyde de méthyl-éthyl-cétone, le peroxyde de cyclohexanone, le perbenzoate de tertiobutyle et autres composés connus. La composition peut également contenir un inhibiteur de durcissement ou agent de modification de la réaction de durcissement thermique, par exemple 11hydroquinone. 25 La composition résineuse peut encore contenir un stabilisant et d'autres additifs. Le produit du premier stade, c'est-à-dire le produit flexible et déformable à l'état mou peut être produit de n'importe quelle manière convenable, par exemple par extrusion, mou-30 lage, étalement ou autres modes opératoires connus. La quantité du plastifiant utilisé qu'il soit du type thermodurcissable ou non thermodurcissable ou les deux et des autres additifs est telle que le produit du premier stade présente à la température ambiante, c'est-à-dire à 209C, une flexibilité suffisante pour 35 le comprimer, le plier, l'enrouler et le remettre ultérieurement sous sa forme entièrement déployée, tout en permettant de stocker le produit du premier stade pendant une longue durée. 71 34322 2107947 Les proportions des composants de la composition résineuse dépendent des composés individuels utilisés et des dimensions du produit, et elles sont facilement et rapidement déterminées par les spécialistes. 5 Lorsque la composition résineuse contient un plastifiant thermodurcissable, le produit du premier stade doit être obtenu à une température qui n'affecte pas le mûrissage ou durcissement du plastifiant thermodurcissable, avantageusement au-dessous de 1802C et de préférence au-dessous de 175SC. Le produit 10 du premier stade, par exemple un tuyau, est comprimé sous forme compacte et transporté sous cette forme jusqu'au lieu d'installation ou d'application. Sur le lieu d'installation, le conduit est déployé, de préférence par sa propre élasticité, à sa forme désirée Qu est mis sous n'importe quelle autre forme dé-15 sirée et est traité pour être durci.Ainsi, lorsque la composition résineuse contient un plastifiant thermodurcissable, elle est chauffée à la température de mûrissage du plastifiant qui est supérieure à 1802C, de préférence comprise entre 190fi et 2009C} jusqu'à ce que la résine formant le produit atteigne la 20 rigidité désirée. Lorsque le plastifiant n'est pas du type thermodurcissable, il peut être enlevé du produit en partie ou en totalité jusqu'à ce que la dureté ou la rigidité désirée soit atteinte, par exemple par extraction ou lavage de la proportion désirée du durcisseur avec un solvant pour le plastifiant qui 25 n'affecte pas nuisiblement la composition résineuse, par exemple une huile minérale ou autre solvant convenable connu qui, de préférence, ne dissout pas la résine polymère principale. Lorsqu'on utilise les deux types de plastifiant , on extrait la quantité désirée du plastifiant non thermodurcissable par un 30 solvant et d'une manière qui n'affecte pas nuisiblement ou n'extrait pas le plastifiant thermodurcissable, et la composition résineuse est ensuite chauffée pour effectuer le mûrissage du plastifiant thermodurcissable. En variante, la matière résineuse formant l'objet peut 35 être à l'état initialement mou et rendue relativement rigide en modifiant l'un de ses composants par une polymérisation, 71 34322 ' 2107947 réticulation, condensation, polymérisation par condensation, polymérisation par décomposition supplémentaire, etc., pour réaliser le processus ci-dessus. Avantageusement, la composition contient un catalyseur pour la réaction respective ci-5 dessus à l'état relativement inactif dans les conditions normales et le processus de durcissement est mis en oeuvre en activant le catalyseur par chauffage ou autre moyen physique ou chimique. Parmi les principaux constituants de la composition résineuse durcissable,on peut citer des hydrocarbures olé-10 finiques monomères et/ou polymères tels que le polyéthylène, des polyesters, etc. Les proportions des principales résines polymères, des plastifiants et des amorceurs, catalyseurs, inhibiteurs et autres additifs qui peuvent être utilisés dans la composition 15 résineuse dépendent des composés particuliers utilisés, du type et des dimensions du produit, de la flexibilité désirée et de la mollesse du produit final traité après coup. Les paramètres utilisés pour produire l'objet flexible du premier stade et pour son durcissement ultérieur dépendent de la composition 20 résineuse, des dimensions du produit et de son mode de production, de la flexibilité désirée du produit du premier stade et de la dureté ou rigidité du produit final. La composition et les paramètres sont facilement déterminés par les spécialistes. Avantageusement, la dureté (shore d) du produit du premier stade 25 n'est pas supérieure à 50 et est comprise de préférence entre 35 et 45 et la dureté (Shore D) du produit final durci est avantageusement supérieure à 60 et comprise de préférence entre 75 et 85. La phase de durcissement doit avantageusement augmenter la dureté (Shore D) du produit de 10 au moins de préfé-30 rence d'une valeur comprise entre 30 et 50. Les présents procédé et produit perfectionnés apportent une contribution importante à la technique en permettant de produire, d'installer et d'utiliser des canalisations, conduits, tubes, récipients, réservoirs, etc., de grandes dimensions, sans 35 les frais très élevés qui sont dus d'une façon générale à leur stockage et leur transport. Le produit du premier stade peut être obtenu à l'état flexible ou mou, peut être comprimé pour 71 34322 2107947 faciliter son stockage, son emballage et son transport et peut être durci rapidement, facilement et à peu de frais sous sa forme désirée sur le lieu d'installation et d'utilisation. Le dessin annexé représente une vue en perspective d'un 5 conduit produit selon la présente invention. En se référant maintenant au dessin qui représente un conduit produit selon la présente invention, le numéro de référence 3 désigne d'une façon générale le conduit perfectionné qui peut avoir un diamètre, une épaisseur de paroi et une lon-10 gueur désirés quelconques. Le conduit 1 comporte un corps cylindrique ou gangue 2 en une composition résineuse polymère, comme on l'a décrit plus haut, et dans laquelle est noyée une bande fibreuse tissée 1 de fibres naturelles, artificielles ou synthétiques, la bande étant imprégnée de composition résineuse 15 polymère et liée à cette dernière. Il n'est pas indispensable que la "bande 1 soit tissée, elle peut être tricotée ou non tissée et les fibres peuvent être orientées ou réparties au hasard. En outre, les fibres peuvent être constituées par des filaments continus ou des fibres discontinues0 20 Le conduit 3 est suffisamment mou et flexible au premier stade ou à l'état non durci et produit comme décrit plus haut pour permettre de le comprimer facilement, de le plier et de l'enrouler en le soumettant à une faible pression. En conséquence, le conduit 3 du premier stade peut être facilement com-25 primé de manière à permettre de le stocker, de l'emballer, de le transporter et de le manutentionner d'une manière économique et efficace. Lorsque le conduit 3 est arrivé au lieu d'installation et d'utilisation, il est déballé et déroulé et peut reprendre son 30 état déployé représenté grâce à sa propre élasticité et peut être déformé d'une autre façon si on le désire. Le conduit 3 est ensuite traité de manière à lui conférer la rigidité désirée comme on l'a expliqué plus haut. Ainsi, lorsque la composition résineuse formant le corps contient un plastifiant thermo-35 durcissable, elle est chauffée à la température de mûrissage ou de durcissement du plastifiant jusqu'à ce qu'il réagisse suffisamment pour durcir le conduit 3 comme on l'a expliqué plus haut. 71 34322 2107947 Lorsque le plastifiant est du type non thermodurcissable, on enlève une quantité suffisante du plastifiant à l'aide d'un solvant pour durcir le conduit 3 et lorsque les deux types de plastifiant sont utilisés, le plastifiant non thermodurcissa-5 ble est extrait en partie ou en totalité ou n'est pas extrait du tout et le plastifiant thermodurcissable est ensuite mûri. On va donner ci-après à titre d1 exemples des compositions résineuses polymères qui peuvent être utilisées pour réaliser le corps 2 du conduit 3, les parties étant données en poids. 10 Exemple 1. Parties (a) (b) (c) Chlorure de polyvinyle 100 100 100 Plastifiant thermodurcissable du type ester arylique (phtalate de diaryle) 20 40 50 Phtalate de diisooctyle 80 20 10 Stabilisant (stéarate de Cd.Ba) 1 3 5 Amorceur de durcissement thermique (perbenzoate de di-tertiobutyle) 1 2 3 Dureté au premier stade (Shore D) 30 40 50 Dureté à l'état traité après coup (Shore D) 35 70 85 25 Les duretés à l'état du premier stade sont celles obte nues avant le durcissement du plastifiant thermodurcissable provoqué par chauffage et les duretés à l'état traité après coup sont celles obtenues après le mûrissage thermique des plastifiants thermodurcissables. 71 34322 2107947 Exemple 2. Parties (a) . (b) Chlorure de polyvinyle 100 100 5 Plastifiant thermodurcissable du type ester acrylique, diméthaerylate de tétraéthylène-glycol 20 40 Phtalate de diisooctyle 60 20 Stabilisant (stéarate de Cd.Ba) 3 3 10 Amorceur de durcissement thermique (perbenzoate de di-tertiobutyle) 1 2 Dureté du produit de premier stade (Shore D) 30 45 Dureté du produit traité après coup 15 (Shore D) 40 80 Résistance à la traction (kg/mm) 2,4 4,0 Il convient de noter que l'utilisation de 1'amorceur de durcissement thermique donne une plus grande résistance à la traction. 20 Exemple 3. Parties (a) (b) (c) Chlorure de polyvinyle 100 100 100 Phtalate de diisooctyle 80 40 20 Plastifiant thermodurcissable du 25 type polyester insaturé a) Fumarate de butane-diol 20 b) Butyl-fumarate de dipropylène- glycol 40 c) Isohexyl-fumarate de dipropylène- 30 glycol 30 Amorceur de durcissement thermique (perbenzoate de di-tertiobutyle) 1 2 3 Dureté du produit du premier stade (Shore D) 35 45 55 35 Dureté du produit traité après coup (Shore D) 40 85 90 71 34322 2107947 Exemple 4. Parties Chlorure de polyvinyle 100 Phtalate de diisooctyle 60 Résine époxyde 50 5 Plastifiant thermodurcissable du type époxy (Bioxyde de vinylcyclohexane) 20 Stabilisant (Stéarate de Cd.Ba) 3 Dureté du produit du premier stade (Shore D) 60 10 Dureté du produit traité après coup (Shore D) 92 Bien que le durcissement du produit du premier stade pour obtenir le produit du second stade soit effectué dans les exemples ci-dessus en modifiant le composant plastifiant de la 15 composition résineuse, le durcissement peut être effectué d'une autre manière, comme on l'a indiqué plus haut, par exemple en modifiant le composant résineux de la composition, par exemple en provoquant une réticulation du composant résineux comme on le verra dans l'exemple suivant. 20 Exemple 5. Parties Polyéthylène de faible densité 100 Peroxyde de dicumyle 1 Agent d'amélioration (absorbant) 5 25 Stabilisant (2,6-di-butyl-méthyl- phénol) 0,01 Dureté du polyéthylène de premier stade (Shore D) 50 Dureté du produit traité après coup 30 (Shore D) 65 La température de production du premier stade est de 1302C et le durcissement est effectué en chauffant le produit de premier stade à 170SC de manière k provoquer la réticulation du polyéthylène. La réaction de réticulation est bien connue et 35 on peut avoir recours pour mettre en oeuvre la présente invention k des résines polymères, des agents d'amélioration (par exemple un noir de carbone absorbant), des catalyseurs, des 71 34322 2107947 stabilisants et autres additifs différents qui sont décrits dans la littérature. En outre, pour obtenir le durcissement de la composition, les autres composants peuvent être modifiés quantitativement ou qualitativement. Il convient de noter que 5 les divers composants des compositions ci-dessus peuvent être remplacés en partie ou en totalité par les matières correspondantes indiquées plus haut. Naturellement, l'invention n'est pas limitée aux formes de réalisation décrites et représentées et est susceptible de 10 recevoir diverses variantes entrant dans le cadre et l'esprit de l'invention. 71 34322 2107947 REVENDICATIONS 1. Procédé de production d'un objet relativement rigide, caractérisé en ce qu'il consiste k donner audit objet une forme prédéterminée en utilisant une résine polymère qui est rela- 5 tivement molle et déformable k la température ambiante, et à durcir ensuite ladite matière. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il consiste à comprimer ledit objet conformé à un état relativement compact et k déployer ensuite l'objet avant de dur- 10 cir la matière. 3. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la résine polymère comprend une résine polymère normalement rigide contenant une quantité suffisante d'un plastifiant pour la rendre facilement déformable à la température ambiante, le 15 durcissement étant effectué par extraction d'une partie au moins du plastifiant. 4. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la matière k base de résine polymère comprend une résine polymère et un plastifiant thermodurcissable , le durcissement 20 étant effectué par mûrissage du plastifiant thermodurcissable. 5. Procédé de production et de manutention d'un conduit, caractérisé en ce qu'il consiste à former le conduit en une composition résineuse polymère à l'état relativement mou et à modifier ensuite un composant de la composition pour la durcir. 25 6. Procédé selon la revendication 5, caractérisé en ce que le conduit est mou et déformable k la température ambiante avant ledit durcissement et en ce qu'il consiste k comprimer le conduit à l'état compact et k remettre ensuite le conduit k l'état déployé avant de le durcir. 30 7. Procédé selon la revendication 6, caractérisé en ce que la composition contient une résine polymère thermoplastique et un plastifiant thermodurcissable et en ce que le durcissement est effectué en chauffant le conduit au moins k la température de durcissement du plastifiant thermodurcissable. 35 8. Procédé selon la revendication 7, caractérisé en ce que la composition contient un amorceur de durcissement thermique . 71 34322 i 2107947 9. Procédé selon la revendication 7, caractérisé en ce que le conduit est réalisé à une température inférieure à la température de mûrissage du plastifiant thermodurcissable. 10. Procédé selon la revendication 9, caractérisé en 5 ce que la température de formage est inférieure à 1802C et en ce que la température de durcissement est supérieure à 1902C. 11. Procédé selon la revendication 6, caractérisé en ce que la composition contient une résine polymère thermoplastique et un plastifiant et en ce que le durcissement est effec- 10 tué en enlevant au moins une partie du plastifiant de la composition. 12. Procédé selon la revendication 6, caractérisé en ce que la composition contient des plastifiants thermodurcissable et non thermodurcissable et en ce que le durcissement est ef- 15 fectué en enlevant une partie au moins du plastifiant non thermodurcissable et en chauffant le conduit à une température suffisante pour faire mûrir le plastifiant thermodurcissable. 13. Procédé selon la revendication 5, caractérisé en ce que la composition présente une dureté (Shore D) inférieure à 20 50 avant le durcissement. 14. Procédé selon la revendication 5, caractérisé en ce que la composition présente une dureté (Shore D) supérieure à 60 après le durcissement. 15. Procédé selon la revendication 5, caractérisé en 25 ce que le durcissement augmente la dureté (Shore D) de ladite composition d'au moins 10. 16. Procédé selon la revendication 5, caractérisé en ce que le conduit est armé d'une nappe fibreuse noyée dans ladite composition. 30 17. Procédé selon la revendication 6, caractérisé en ce que la composition résineuse polymère est initialement à l'état polymérisable et en ce que le durcissement est effectué en polymérisant la composition résineuse. 18. Procédé selon la revendication 17, caractérisé en 35 ce que la composition contient un agent de polymérisation et en ce que le durcissement est effectué en augmentant le taux de polymérisation grâce à la présence dudit agent. 71 34322 2107947 19. Procédé selon la revendication 17, caractérisé en ce que la composition polymère contient un agent de réticulation et en ce que le durcissement est effectué par réticulation de la résine polymère. 5 20. Procédé selon la revendication 19, caractérisé en ce que la composition contient un catalyseur de réticulation et en ce que le durcissement est effectué en augmentant le taux de réticulation provoqué par ledit catalyseur. 21. Procédé selon la revendication 7, caractérisé en 10 ce que la composition résineuse polymère comprend une résine thermodurcissable et un catalyseur de réticulation à l'état relativement inactif, le durcissement étant effectué en activant le catalyseur pour faire mûrir la résine. 22. Produit caractérisé en ce qu'il est réalisé par 15 un procédé selon la revendication 1 ou 5. 23. Produit caractérisé en ce qu'il est formé d'une résine polymère thermoplastique et d'un plastifiant thermodurcissable à l'état mûri. 24. Produit caractérisé en ce qu'il est formé d'une 20 composition comprenant une résine polymère thermoplastique, un plastifiant non thermodurcissable et un plastifiant thermodurcissable. 25. Produit selon la revendication 24, caractérisé en ce que le plastifiant thermodurcissable est à l'état non mûri. 25 26. Produit selon la revendication 24, caractérisé en ce que le plastifiant thermodurcissable est à. l'état mûri.