Brevet FR2125446A1 — publié le 19720929

Cette invention concerne le moulage d'articles en résine synthétique, en particulier, de feuilles de résine synthétique ayant un fini de surface mat. Dans la fabrication d'articles en résine en partant 5 de résines thermodurcissables telles que les résines polyesters ou epoxy, il est de pratique courante d'introduire la résine dans le moule sous forme de liquide non-cuit pour ensuite cuire cette résine et la rendre à l'état solide en présence d'un agent de cuisson et, optionnellement, d'un accélérateur de cuis-10 son incorporé à la résine. Il est également courant de garnir le moule d'une couche "ou film de cellulose constituant un agent favorisant le démoulage pour s'assurer que l'article cuit et fini va pouvoir être séparé facilement des parois du moule. Le film de cellulose présente normalement une surface unie et 15 brillante et ce fini dé surface est reporté sur la surface de l'article fabriqué qui est en contact avec ce film, de cellulose pendant toute la durée du processus de cuisson* Cependant, il est souvent désirable d'obtenir un article fini présentant un état de surface mat et dans le Brevet 20 britannique Iïo 998.802 au même nom, on décrit l'emploi d'un film de cellulose en tant qu'agent favorisant le démoulage dans la fabrication des feuilles de résine synthétique où le film de cellulose a été formé par fusion de viscose dans un bain de coagulation ayant une concentration en acide sulfu-rique com-25 prise entre 5 et 4-5?c en poids au-dessus de la' concentration à laquelle le"trouble" commence à apparaître dans le film de cellulose. Un tel film présente un état de surface mat et cette caractéristique est transmise à la surface de l'article moulé. Alors que ce film favorisant le démoulage a été reconnu utile 30 dans la pratique, la propriété qu'il présente concernant la facilité de démoulage n'a pas toujours été aussi importante qu'on l'aurait voulu et quelques difficultés se sont présentées lorsqu'il s'agissait de séparer le film de l'article moulé» La présente invention concerne un procédé de fabrica-25 tion d'un ax'ticle moulé présentant un état de surface mat à partir d'une résine thermodurcissable, dans lequel cette résine est cuite en contact d'un agent favorisant le démoulage consistant en un film de cellulose régénérée portant des particules d'une matière oléagineuse réparties dans le corps du film et 40 présentes selon une teneur variant entre 1 et 80% en poids par 72 04847 2 o 2125446 rapport au poids de la pellicule ou film de cellulose. Un état ou fini de surface mat est transmis à l'article moulé lorsque le film de cellulose ne contient pas moins de 1 % en poids de matière oléagineuse basé sur le poids du 5 film de cellulose. Lorsque la teneur en matière oléagineuse excède environ 80% en poids, la résistance mécanique du film de cellulose tombe à un niveau trop bas pour un usage pratique. Le préférence, la matière oléagineuse est présente dans le film de cellulose sous une teneur comprise dans la gam-10 me de 5 à 60% en poids "basée sur le poids du film de cellulose alors que la dimension de ses particules tombe dans la gamme s'étendant de 0,5 à 200microns. Le type et le degré de fini de surface mat transmis à la surface de l'artile moulé dépend de la teneur de la matiè-15 re oléagineuse incorporée au film de cellulose et de la dimension des particules utilisées. Par exemple, 20?é en poids de matière oléagineuse basée sur le poids de cellulose dans le film, avec une dimension de particules comprise dans la gamme s"étendant de 0,5 à 2 microns incorporés dans le film de cellu -20 lose favorisant le démoulage, donnent des articles moulés ayant un fini de "surface uni et mat. D'un autre côté, 4% en poids de matière oléagineuse ayant une dimension de particules dans la gamme s'étendant entre 1 et 100 microns (avec une dimension moyenne d'environ 20 microns) incorporés dans le film de cel-25 lulose favorisant le démoulage, donnent des articles moulés ayant- un état de surface rugueux, mais mat. De plus, un pourcentage compris entre 10 et 25% en poids de matière oléagineuse ayant une dimension de particules dans la gamme comprise entre 2 et-120 microns (avec une dimension moyenne comprise 50 entre 30 et 35 microns) incorporé au film de cellulose favorisant le démoulage, donne des articles moulés ayant un fini de surface très mat qui accepte facilement les tracés au crayon et autres marqueurs* Des exemples de matières oléagineuses liquides conve-35 nables pouvant être employées en accord avec l'invention sont constitués par des huiles minérales obtenues dans les fractions les plus élevées de la distillation du pétrole et du goudron, des huiles naturelles telles que les huiles de céréales, d'olives, de palmes et de ricin ainsi que des matériaux 40 synthétiques tels que les lubrifiants polymériques et les huiles 72 04847 5 2125446 de silicones- La matière oléagineuse étant essentiellement insoluble dans l'eau se trouve convenablement dispersée dans le film de cellulose en incorporant la matière dans la viscose 5 avant que cette dernière soit coulée dans le bain de coagulation et de régénération pour former un film de cellulose régénérée de la manière conventionnelle. Ceci peut être obtenu par agitation de la matière oléagineuse directement dans la viscose ou, de préférence, par dispersion de cette matière oléagineuse 10 dans l'eau à l'aide d'un agent dispersant pour donner une dispersion aqueuse convenable qui peut ensuite être introduite dans la viscose. Cette dispersion aqueuse peut également être injectée dans une canalisation principale d'alimentation en viscose d'une machine conventionnelle à couler des films de cel-15 lulose, immédiatement avant un mélangeur qui répartit la dispersion d'une manière uniforme dans le sein ou la masse de la viscose. La résine à partir de.laqtâ.le les articles moulés sont obtenus peut être une résine polyester ou une résine époxy. 20 Cette résine dans son état non-cuit se présente sous forme liquide qui, après avoir reçu un agent de cuisson convenable et, de plus, un agent accélérateur dans certains cas, est versée dans un moule de configuration convenable garni dans ses empreintes, d'un film favorisant le démoulage selon les préceptes de 25 l'invention, -^a cuisson de la résine se produit avec dégagement de chaleur et, à la fin de cette phase de cuisson, le moule est ouvert et l'article moulé se sépare très facilement de l'empreinte du moule. Le film favorisant le démoulage se sépare également très facilement de l'article moulé - qui présente un état de sur-20 face mat partout où il a été en contact avec le film facilitant le démoulage. Les articles moulés qui peuvent être fabriqués selon l'invention, comprennent des feuilles planes, des .feuilles incurvées, des feuilles ondulées, des objets cylindriques et des 35 tuyaux. Ces articles peuvent être renforcés par des charges diverses telles que des fibres de verre qui sont incorporées dans la résine liquide avant l'opération de cuisson. De plus le moulage de ces feuilles peut être réalisé en continu en introduisant un mélange liquide de résine thermodurcissable et 40 d'agent de cuisson, en ajoutant, de préférence, un accélérateur 72 04847 4 2125446 de cuisson et des charges en fibres entre une paire de films mobiles de cellulose pour faciliter le démoulage, films contenant les matières oléagineuses en accord avec l'invention. Cette combinaison sous forme d'un stratifié ou "sandwich" est 5 ensuite passée, pendant que la phase de cuisson se déroule, au travers d'éléments de mise en forme qui donnent au "sandwich" la forme et l'épaisseur voulue alors que la résine est cuite à température élevée, par exemple, dans un four ou une étuve. A la sortie du four de cuisson, le film de cellulose favorisant 10 le démoulage peut être immédiatement séparé de la feuille cuite, où il peut être maintenu comme revêtement protecteur de ladite feuille jusqu'au moment de l'utilisation de cette dernière. L'invention a trait également à un article moulé lorsqu'il est fabriqué en accord avec le procédé décrit ci-15 dessus. Cette invention sera mieux comprise à la lecture des exemples suivants : Exemple 1 - 44,5 parties en poids d'une huile de pétrole raffi-20 née lancée sur le marché par Shell Hex BP Limited de Londres, Angleterre, sous la désignation Shell Carnea Oil 51, mélangées à 4tO parties en poids d'acide oléique et à 1,5 parties en poids de triéthanolamine furent agités dans 44,5 parties en poids d'eau. La dispersion ainsi obtenue fut désaérée et injec-25 tée ensuite dans une canalisation de viscose alimentant une machine de coulée de films de cellulose conventionnelle immédiatement avant l'entrée dans un mélangeur. La viscose fut coulée dans un bain conventionnel de coagulation et de régénération pour former un film de' cellulose régénérée qui fut ensuite traité 30 et lavé d'une manière conventionnelle comprenant, en particulier, le traitement avec un plastifiant habituel, c'est-à-dire du polyéthylène glycol 300, le produit obtenu étant ensuite séché. Le taux du débit d'injection de l'huile Carnea en dispersion fut contrôlé de manière que l'huile dispersée dans 35 le film de cellulose était de 20% en poids basé sur le poids de la cellulose. La dimension des gouttelettes était comprise entre 1 et 120 microns. 2 Deux films de cellulose de 75 cm furent placés sur chaque face d'une nappe constituée par une couche de fibres de 40 verre finement broyées qui avaient été préalablement imprégnées 72 04847 2125446 d'une résine polyester liquide (mise sur le marché sous la désignation commerciale Cellobond A2656 par B.P. Plastics Limited de Londres, Angleterre) contenant deux parties en poids d'un agent de cuisson (Cellobond Binder Hesin x 500 par B.P. Plastics 5 Limited) et une partie en poids d'un agent accélérateur Cellobond Binder Hesin Â006 par B.P. Plastics Limited). Le stratifié ou "sandwich" composé du film de cellulose, de la couche de résine et de l'autre film de cellulose, fut placé entre deux plaques d'acier doux et l'ensemble fut maintenu sous une légère 10 pression jusqu'à ce que la résine fut cuite. NÀ la fin de la cuisson, les plaques d'acier furent dégagées et on trouva que le film de cellulose pouvait se séparer très facilement des deux faces de la feuille de résine cuite et que, de plus, ces'faces de la feuille de résine présentaient un é"tat- de surface uni 15 et mat. Exemple 2 - Le processus de l'exemple 1 fut répété, sauf qu'une paraffine liquide fut utilisée aux lieu et place de la Carnea Oil et que du glycérol fut utilisé comme plastifiant à la place 20 du polyéthylène glycol. On trouva que le film de cellulose pouvait facilement être détaché des deux faces-de la fe-uille de résine cuite et■que ces faces présentaient un état de surface uni et mat. ' Exemple ô - 25 processus de l'exemple 1 fut répété, sauf que la dispersion injectée dans la canalisation d'alimentation en viscose consistait en 4-7,7 parties en poids d'huile de blé, 3,3 parties en poids de triéthanolamine et de 45,7 parties en poids d'eau. Il fut trouvé que le film de cellulose pouvait se déta-50 cher très facilement des deux faces de la feuille de résine cuite et que ces deux faces présentaient un état de surface uni et mat. Exemple 4 - Le processus de l'exemple 3 fut répété, sauf que de 35 l'huile d'olive fut utilisée au lieu d'huile de blé et que du glycérol fut utilisé comme plastifiant à la place du polyéthylène glycol. Le film de cellulose fut facilement détaché des deux faces de la feuille de résine cuite et ces faces présentaient un état de surface uni et mat. 72 04847 2125446 5 10 15 Contrôle 0 bonne Brillance élevée 20 Exemple 5 2% bonne Brillance réduite Exemple 6 4% très bonne Terne Exemple 7 8% très bonne Mat Exemple 8 16% très bonne . Complètement mat Exemple 9 32% très bonne Complètement mat 25 Exemple 10 - 3420 grammes de Carnea Oil 31 (comme dans l'exemple 1) furent dimensionnés dans un mélange de 1 000 mis d'eau, 180 ml d'une solution d'hydrate de sodium à 18yo et 227 grammes d'une 50 solution à 80% de sulfonate de dodecylbenzène de sodium désigné commercialement par Kansa HS80 et fabriqué par Albright et Wilson de Londres, Angleterre, en utilisant un turbo- mélangeur. J- en poids d'huile sous forme de fines particules uniformément réparties dans la masse dudit 40 film» Ce dernier fut ensuite utilisé comme agent pour favoriser Exemples 5 à 9 - Le processus de l'exemple 1 fut répété cinq fois avec différents débits d'injection de dispersion de Carnea Oil dans la canalisation d'alimentation en viscose pour obtenir différentes teneurs en huile du film de cellulose. La dimension des particules d'huile dans le film était comprise entre 1 et 15C microns, la dimension moyenne de. ces particules passant de 20 à 40 microns lorsque la teneur en huile augmentait. Chaque film de cellulose ainsi produit fut utilisé comme film pour faciliter le démoulage, comme on l'a déjà décrit dans l'exemple 1, pour la production de feuilles de résine et les résultats obtenus furent consignés dans le tableau ci-dessus pour y être comparés avec les caractéristiques d'un film de cellulose obtenu de la manière décrite ci-dessus, mais sans incorporation de matière oléagineuse. Teneurs en huile Facilité de Etat de surface de du film dépouillement la feuille de (% en poids) du film résine 72 04847 2125446 le démoulage dans le traitement d'une feuille de résine, comme on l'a décrit dans l'exemple 1. Il fut reconnu que le film de cellulose pouvait être facilement détaché de la feuille de résine cuite et que l'état de surface des deux faces de la feuille était uni et mat. 72 04847 2125446 10 BEVENDIOATIONd 1 - Procédé de fabrication d'articles moulés ayant un état de surface mat à partir d'une résine thermodurcis-sable, caractérisé en ce que la résine est cuite en contact avec un agent favorisant le démoulage consistant en un film de cellulose régénérée portant des particules d'une matière oléagineuse réparties dans toute la masse du film, matière présente sous une teneur variant entre 1 et 80% en poids, pourcentage basé sur le poids de la cellulose contenue dans le film. 2 - Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la matière oléagineuse est présente dans le film de cellulose sous une teneur comprise entre 5% et 60% en poids, ce pourcentage étant basé sur le poids de la cellulose contenue dans le film, la dimension des particules de ladite matière variant entre 0,5 et 200 microns- ^5 3- Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que la matière oléagineuse est présente dans le film de cellulose sous une teneur variant entre 10% et 25% en poids ; ce pourcentage étant basé sur le poids de la cellulose contenue dans le film, la dimension des particules de ladite matière va-2C riant entre 2 et 120 microns. 4- - Procédé selon l'une quelconque des revendica tions précédentes, caractérisé en ce que la matière oléagineuse est une fuile minérale ou une huile naturelle. 5 - Procédé selon l*une quelconque des revendica-tions 1 à 3, caractérisé en ce que la matière oléagineuse est un lubrifiant polymère ou une huile de silieone. 6 - Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la résine thermodurcis-sable est une résine polyester ou une résine epoxy comprenant un 3° agent de cuisson. 7 - Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la résine thermo-durcissable comprend une charge. 8 - Procédé selon l'une quelconque des revendica-35 tions précédentes, caractérisé en ce que l'article moulé est une feuille plane, une feuille incurvée ou une feuille ondulée. 9 - Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que 1'articl^moulé est une 72 04847 9 2125446 feuille qui est fabriquée d'une façon continue en introduisant un mélange liquide de résine thermodurcissable et d'agent de cuisson entre une paire de films de cellulose mobiles destinés à favoriser le démoulage, comme on l'a défini dans la revendication 1, et en passant le stratifié ainsi obtenu dans des éléments de mise en forme qui mettent ledit, stratifié à la forme et à l'épaisseur désirée tout en cuisant la résine à une température élevée.