Brevet FR2219917A1 — publié le 19740927

La présente invention est relative à un matériau de revSte- ment en feuille, mince, léger et décoratif imitant les briques, les carreaux etc. et à un procédé pour sa fabrication, ainsi autà des éléments décoratifs et structuraux. Actuellement, la plupart des briques etc sont faites dlar- gile ou de mortier et les carreaux de matières plastiques, de fibre. de verre, de ciment Portland et de vermiculite fondue. Ces produits: sont lourds, encombrants1 difficiles à appliquer, onéreux et généralement non appropriés å une utilisation intérieure. La demanderesse a découvert un matériau de revttemen.t en feuille amélioré du type des briques, carreaux et autres articles de revêtement convenant spécialement å une utilisation intérieure. Le produit est constitué essentiellement d'un mélange séché-de ciment à ltoxychlorure de magnésium, d'une charge principale non métallique, par exemple la farine de bois, et d'une charge constituée par un pigment choisi parmi le groupe comprenant les oxydes métalliques et le noir de carbone. Le ciment à l'oxychlorure de magnésium est le produit de réaction de chlorure de magnésium et de magnésite ( sous forme de magnésie calcinée finement broyée) dans un milieu aqueux dans lequel le chlorure de magnésium est présent avant la réaction dans un rapport en poids d'environ 70 à-100%, calculé sur la base de la ma-- gnésite sensiblement sèche. Le pigment est présent dans un rapport en poids d'environ 17 à 80%, calculé sur la base de la magnésite sensiblement sèche. La charge principale non métallique est présente en une quantité comprise entre environ 150 et 250%, calculée sur la xbase du volume sec de magnésite. Une quantité préférée de pigment est comprise entre environ 20 et 70% en poids, caleulée sur la base susmentionnée. Les quantités relatives de magnésite et.de chlorure de magnésium sont importantes pour obtenir un produit ayant les carae- téristiques désirées. Une quantité trop faible de chlorure de ma gnésium laisserait un résidu d'oxyde de magnésium non combiné et une quantité de chlorure de magnésium trop importante laisserait une efflorescence à la surface du produit fini et, en raison de son hygroscopicité, absorberait 1 thumidité. L'invention vise également une composition pour la préparation du matériau en feuille de l'invention. L'invention a également pour objet un procécé de fabrica- tion de la composition pour la préparation du matériau en feuille et un procédé de fabrication du matériau en feuille a' partir de la composition. Les articles conformes à l'invention peuvent etre fabriqués de la manière suivante. On mélange d'abord le chlorure de magnésium avec l'eau jusqu'à la concentration désirée, comprise de préférence entre environ 15 et 250 Baumé, mais mieux encore entre environ 17 et 230 Baumé. Ceci est un moyen simple de déterminer 1 rapport eau: chlorure de magnésium. Le degré Baumé représente la moitié du pourcentage en poids de sel contenu dans la solution. Par exemple 160 Baumé représentent 32 de sel, 250 Baumé représentent 50% de sel eta. La densité Baumé à utiliser peut être déterminée de la manière suivante en prenant une formulation spécifique å titre d'exemple. On réalise d'abord un mélange d'essai en introduisant dans une quantité donnée d'bau de 11 oxyde de magnésium, de l'oxyde de fer et de la farine de bois, ce mélange contenant tous les constituants formant la composition finale de l'invention sauf le chlorure de magnésium. On mélange les constituants et on ajoute de l'eau jusqu'à ce que le mélange ait une consistance semblable k celle du mastic et puisse store dtaléà la truelle. La quantité totale d'eau ajoutée (en poids) est alors notée.Ces résultats sont ensuite utilisés pour préparer un second mélange d'essai en mélangeant tous les constituants, y compris cette fois le chlorure de magnésium. Dans ce mélange, on introduit une quantité en poids de chlorure de magnésium égale ou légèrement inférieure à la quantité d'oxyde de magnésium présent, ceest-à-dire représentant 70 à 100% de cette quantité. On ajoute ensuite de l'eau jusqutà atteindre la consistance désirée. Les quantités relatives des constituants, y compris l'eau, dans le second mélange d'essai donnent une indication pour la préparation des mélanges à mettre en oeuvre selon l'invention. Pour fabriquer le mélange à mettre en oeuvre, on prépare une solution de chlorure de magnésium dans l'eau, les quantités relatives de chlorure de magnésium et d'eau en poids étant les mimes que celles utilisées dans le second mélange d'essai. On prépare cette solution à l'avance en quantité suffisante afin qu'elle puisse servir à préparer plusieurs échantillons de la composition finale. Puis, on prépare le nombre d'échantillons voulu de la composition de l'invention en ajoutant les quantités appropriées d'oxyde de magnésium, d'oxyde de fer et de farine de bois à la solution de chlorure de magnésium dans les proportions du second mélange d'essai. A cet effet, on ajoute la magnésite et l'oxyde métallique à la solution de chlorure de magnésium et on mélange intimement. On ajoute la charge principale (farine de bois ou produit équivalent) et on mélange intimement pour obtenir une pâte ayant 13 densité dun pudding. Cette composition humide est une masse pou vant être étalée à la truelle qui est différente de certaines compositions de la technique antérieure en ce sens qu'elle ne subit pas de conglomération, mais s' étale un peu à à la manière du glaçage sur un gâteau. Pour fabriquer des briques, on verse la composition humide dans des moules jusqu'à une épaisseur préférée comprise entre 3,2 mm et 12,7 mm, l'épaisseur optimale étant d'environ 6,3 mm. On peut remplir plusieurs moules à la fois.Puis on découpe la composition versée dans les moules en earrés ou en blocs de forme désirée pour obtenir la brique ou le carreau terme On peut aussi si on le désire, verser la pate dans des moules sép & rés, et y laisser le matériau jusqutà ce qu'il soit suffisamment dur pour qu'on puisse l'extraire d'une seule pièce. On laisse avantageusement reposer les produits iinispenuai1 au moins environ 6 heures à la température ambiante normale, qui peut varier par exemple entre 15,60C et 32S2 Cs pour permettre la prise du matériau. Puis les produits sont placés dans une étuve et soumis à un séchage par eirculation dtair chaud à environ 54 - 740C. La durée de séchage varie avec la température, la vitesse et l'humidité de l'air en circulation. On peut ajouter un agent hydrofuge aux mélanges pendant leur préparation. Les matériaux en feuille terminés imitent les carreaux, les briques etc. en argile naturelle, leur fabrication est peu onéreuse, ils sont minces, légers, solides à la lumière, ne gondc- lent pas et sont faciles à poser. Ils ont le toucher et l'aspect de la brique naturelle. Ils ne font pas de poussière et ne s'effritent pas. Ils sont fortement ignifuges et n'entretiennent pas la combustion. Les produits peuvent Btre appliqués sur des substrats en utilisant des adhésifs appropriés, par exemple du latex et des ciments époxy, et peuvent entre peints ou revttus. En outre les pT Une caractéristique du matériau de revêtement en feuilla conforme à l'invention est qu'il possède une résistance au chu- relativement faible. Ceci provient du fait qu'on utiiise des quantités relativement petites d'oxychlorure et des matériaux relativement grossiers. Par exemple, on peut utiliser de la farine de bois dont les particules ont une taille non inférieure à 149yu et non supérieure a' 297vau, la taille préférée étant 210vu. Au lieu d'incorporer un agent hydrofuge dans la composiv.o du matériau en feuille, on peut appliquer sur ce dernier, une folz qu'il est posé, un composé de silicone et/ou un colorant et le rendre hydrofuge avec un mélange fluorocarboné, par exemple celui vendu su la marque de fabrique "Scotch Guard". La magnésite utilisée doit etre traitée avec un alcali et calcinée et est principalement composée de magnésie (oxyde de magnésium) de formule MgO. La pureté du produit tel qu'on le trouve dans le commerce, peut varier entre environ 80 et 86fui. Elle n'est pas déterminante dans la mesure où les. impuretés présentes nlinter- fèrent pas avec la réaction entre le chlorure de magnésium et la magnésite. On peut utiliser de la magnésie d'eau de mer. Lorsqu'con utilise de la magnésie d'eau de mer, la tendance de cette dernière au retrait doit ventre compensée. La charge principale est une matière inerte en particules ou finement divisée dont des exemples sont les matières végétales, par exemple la sciure de bois, la farine de bois, les fibres végétales, par exemple la filasse telle que les fibres de chanvre, de ramie et de sisal, les matières minérales inertes, par exemple les fibres d'amiante, les matières minérales en poudre ou en paillettes telles que la vermiculite, la pierre ponce, la terre d'infusoires ou les argiles, par exemple la bentonite, la pierre broyée, le talc, le marbre broyé ou la brique broyée. Le role de la charge est de donner du corps et de la résistance au produit fini. La farine de bois est une matière préférée dont on peut utiliser une qualité quelconque appropriée.On peut utiliser une qualité quelconque appropriée de farine de bois non résineuse ayant une taille de particules de préférence comprise entre 149Su et 250 et qui peut provenir de bois dur ou de bois tendre. La charge est de préférence sensiblement exempte d'humidité. Elle ne doit pas store humidifié avec de l'eau ordinaire en dehors de la solution, comme décrit. La charge principale est présente en une quantité telle que le rapport charge:magnésite, calculé sur la base du volume de magnésite sensiblement sèche, soit compris entre environ 1,5tu et 2,5sol. Le pigment choisi dépend de la couleur désirée. Les oxydes métalliques ont été proposés dans la. technique antérieure et sont utilisés en grandes quantités. En incorporant les quantités importantes spécifiées, la demanderesse obtient les caractéristiques spéciales des produits décrits. Le pigment, c'est-à-dire l'oxyde métallique, doit 8tre finement broyé, et réduit de préférence à des dimensions de l'ordre du micron. Le degré de finesse détermine la quantité utilisée, à l'intérieur des limites susmentionnées. Des pigments appropriés comprennent par exemple l'oxyde de titane ou oxyde de zinc pour le blanc ou les oxydes de fer pour le rouge, le brun, le jaune ou le noir. Des combinaisons de ces pigments peuvent être utilisées pour obtenir diverses gradation; de couleurs. L'invention sera mieux comprise à l'aide des exemples non limitatifs suivants illustrant des modes de réalisation spécifiques préférés. EXEMPLE I On mélange d'abord le chlorure de magnésium avec l'eau à la température ambiante jusqu'à ce que tout le chlorure de magnésium soit dissous. On introduit dans cette solution l'oxyde de magnésium et l'oxyde de.fer en mélangeant énergiquement. On ajoute ensuite la farine de bois et la perlite et on mélange jusqu'à formation d'une pAte uniforme. On verse ensuite la pate semblable à un pudding et pouvant être étalée à la truelle dans des grands moules à fond plat rectangulaire, et on lisse à la truelle pour former une couche de 6,3 mm d'épaisseur. Dix à quinze minutes après que la pate ait été versée dans le moule et ait pris une consistance semi-solide, on fait passer des molettes de marquage sur les moules pour diviser la patte en bandes de 51 mm de large et on fait passer le-s molettes de marquage dans la direction transversale pour diviser les bandes en tronçons de 197 mm de long afin d'obtenir des bandes de 51 x 197 mm. EXEMPLE 2 On suit le mode opératoire de 1 t exemple 1. On introduit 3,8 1 de magnésie et 1,25 kg d'oxyde rouge dans 11,2 kg d'une solution aqueuse de chlorure de magnésium à 190 Baumé et on mélange On ajoute 7,6 1 de farine de bois nO 70. EXEMPLE 3 On prépare une composition comme dans l'exemple 1 en ajoutant 1,25 kg d'oxyde rouge et 3,8 1 de magnésie à 11,3 kg d'une solution aqueuse de chlorure de magnésium à 190 Baumé et en mélangeant bien* On ajoute 5 1 de farine de bois et 2,5 1 de perlite blanche, on mélange bien et on verse dans les moules. EXEMPLE 4 A 11,2 kg d'une solution aqueuse de chlorure de magnésium à 190 Baumé on ajoute 850 g d'oxyde jaune et 56,7 g d'oxyde rouge et on mélange bien la composition. On ajoute 3,8 1 de magnésite et on mélange. On ajoute ensuite 7,6 1 de farine de bois. Le mode opératoire suivi est sensiblement le m8me que dans l'exemple 1. F FUPLE 5 On suit sensiblement le même mode opératoire que dans l'exemple 1. A 11,2 kg d'une solution aqueuse de chlorure de magnésium à 190 Baumé, on ajoute 425 g d'une solution de noir de carbone connue sous la marque flanqua Black Elr (marque de fabrique de Columbian Carbon Company), 510 g d'oxyde rouge et 3,8 1 de magnésie. On mélange bien la composition et on ajoute 7,6 1 de farine de boi. On obtient une brique brune. EXEMPLE 6 A 11,1 kg d'une solution aqueuse de chlorure de magnésium à 190 Baumé, on ajoute 1,5 kg d'oxyde de titane et 3,8 1 de magnésie ainsi que 2,5 1 de perlite blanche et 5 1 de farine de bois blanche. On mélange bien la composition et on l'emploie sensiblement comme dans l'exemple 1. EXEMPLE 7 A 11,3 kg d'une solution de chlorure de magnésium à 190 Baumé on ajoute 1,4 kg d'oxyde de titane, 3,8 1 de magnésie et on mélange bien. On ajoute 2,5 1 de perlite et 5 1 de farine de bois blanche, on mélange la composition et on la verse dans des moules sensiblement comme dans l'exemple le REVENDICATIONS 1. Matériau de revêtement en feuille, mince. léger et déco- ratif ayant une épaisseur comprise entre 3,2 mm et 12,7 mm, caracté- risé par le fait qu'il comprend un mélange intime solide d'un liant à l'oxychlorure de magnésium, d'une charge inerte finement divisée choisie parmi le groupe comprenant les matières végétales sous forme de particules ou de fibres et les matières minérales brutes sous forme de particules ou de paillettes, et d'un pigment choisi parmi le groupe comprenant les oxydes métalliques et le noir de carbone, l'oxychlorure de magnésium étant le produit de réaction de chlorure de magnésium et de magnésite dans un milieu aqueux dans lequel le chlorure de magnésium est présent avant la réaction en une quantité comprise entre environ 70 et 100o en poids sur la base de la magnésite sensiblement sèche, le pigment étant présent en une quantité comprise entre environ 17 et 80 % en poids sur la base de la magnésite sensiblement sèche et la charge étant présent en une quantité comprise entre 150 et environ 250% en volume sur la base de la magnésite sensiblement sèche. 2. Matériau en feuille selon la revendication 3 ca.racto sé par le fait que le pigment est choisi parmi le groupe comprenan oxyde de fer, l'oxyde de zinc et oxyde de titane. 3. Matériau en feuille selon la revendication 1, caractérisé par le fait que le pigment est le noir de carbone. 4. Matériau en feuille selon la revendication 1. caractéri- sé par le fait que la charge est la farine de bois. 5. Composition destinée à la fabrication d'un matériau de revêtement en feuille, mince léger et décoratif, caractérisée par le fait qu'elle est constituée dune pate pouvant Entre moulée, qui est un mélange intime d'oxychlorure de magnésium, d'une charge inerte finement divisée choisie parmi le groupe comprenant les matières végétales sous forme de particules ou de fibres et les matières minérales brutes sous forme de particules ou de paillettes. et d'un pigment choisi parmi le groupe comprenant les oxydes métalliques et le noir de carbone, l'oxychlorure de magnésium étant le produit de réaction de chlorure de magnésium et de magnésite dans un milieu aqueux dans lequel le chlorure de magnésium est pr sent avant la réaction en une quantité comprise entre environ 70 et 100% en poids sur la base de la magnésite sensiblement sèche, le pigment étant présent dans la composition en une quantité eompri entre environ 17 et 80 % en poids sur la base de la magnésite sensiblement sèche et la charge étant présente en une quantité comprise entre environ 150 et 250nô en volume sur la base de la magnésite sensiblement sèche. 6. Composition selon la revendication 5, caractérisée par le fait que la charge est la farine de bois. 7. Composition selon l'une quelconque des revendications 5 ou 6 caractérisée par le fait que le pigment est choisi parmi le groupe comprenant les oxydes de fer, de titane et de zinc et le noir de carbone; 8. Procédé de préparation d'une composition pour la formation dtun matériau en feuille, mince, léger et décoratif, caractérisé par le fait qu'il consiste à préparer une ptte à partir d'un mélange intime humide comprenant a) du chlorure de magnésium, b) de la magnésite, c) une charge choisie parmi le groupe comprenant le;; matières végétales sous forme de particules ou de fibres et les matières minérales brutes sous forme de particules ou de paillettes, d) un pigment choisi parmi le groupe comprenant les oxydes métalliques et le noir de carbone e) de l'eau, la quantité de chlorure de magnésium avant la réaction étant compris se entre environ 70 et 100% en poids sur la base de la magné site sensiblement sèche, la charge étant présente en une quantité comprise entre environ 150 et 250* en volume sur la base de la magné site sensiblement sèche et le pigment étant présent en une quantité comprise entre environ 17 et 80% en poids sur la base de la magnésite sensiblement sèche. 9. Procédé selon la revendication 82 caractérisé par le fait qu'il consiste à préparer une solution aqueuse du chlorure de magnésium, à disperser le pigment dans la solution, à mélanger la magnésite avec la dispersion ainsi formée pour obtenir un mélange sensiblement uniforme, à ajouter la charge au mélange et à agiter la composition résultante pour former une pâte. 10. Procédé de fabrication d'un matériau en feuille, mince, léger et décoratif, caractérisé par le fait qu'il consiste à verser la pâte obtenue par le procédé selon l'une quelconque des revendications 8 ou 9 sur un substrat pour former une couche et à la laisser prendre jusqu'à ce qu'elle ait une consistance semi-solide, puis à sécher et à laisser durcir la couche. 11. Procédé de fabrication d'un matériau en feuille, mince, léger et décoratif, caractérisé par le fait qu'il consiste à verser la pâte obtenue par le procédé selon llune quelconque des revendications 8 ou 9 sur un substrat pour former une couche, à la laisser prendre jusqutà ce qutelle ait une consistance semi-solide, à sécher et à laisser durcir la couche, puis à imprimer la couche de manière à la diviser en sections, à laisser durcir les sections et à les retirer du moule. 12. Procédé selon l'une quelconque des revendications 8 à 11, caractérisé par le fait que la charge est la farine de bois. 13. Procédé selon l'une quelconque des revendications 8 à 12, caractérisé par le fait que le pigment est choisi parmi le groupe comprenant l'oxyde de fer, l'oxyde de titane et l'oxyde de zinc.