Brevet FR2272142A1 — publié le 19751219

La présente invention concerne un nouveau panneau de revêtement réalisé à partir de résine polyester insaturéemodifiée et en particulier, de résine polyester insaturée désignée ciaprès par "résine P.I." modifiée par du styrène qui, en raison de sa nouvelle combinaison de propriétés, trouve une application dans de nombreux domaines en tant que panneau de façade et de décoration. La présente invention concerne également un procédé de fabrication d'un tel panneau comportant un profil métallisé en relief. On connaît des panneaux de façade de formes diverses qui sont réalisés à partir de résines P.I., notamment de résines P.I. armées de fibres. Ainsi ltindustrie utilise, en particulier, des matériaux durs et rigides qui sont obtenus, de façon connue, à partir de la copolymérisation de résinesT.I. standard avec du styrène par exemple, ou d'autres comonomères monooléfiniques. Pour utiliser ces matériaux armés de fibres, comme panneau de fa façade, on dispose fréquemment sur leur face visible, une décoration adaptée à l'utilisation, par exemple, en les sablant ou en les peignant. Aussi avantageux qu'ils soient dans de nombreux cas, de tels matériaux rigides présentent cependant des possibilités d'utilisation réduites. En tant qu'éléments rigides et plans, ils peuvent être seulement disposés sur une surface plane appropriée et ensuite, par exemple, collés, sinon leur montage séparé sur un cadre porteur est rendu nécessaire. Une adaptati-on à des surfaces courbes doit être prévue au moment de la fabrication du panneau. On sait que l'inflammabilité de tels panneaux de résine polyester, constitue un autre inconvénient de ces matériaux, notamment dans le domaine de la construction. La présente invention a pour but de créer un panneau de revêtement destiné notamment au domaine de la décoration et des façades, qui soit caractérisé par une nouvelle combinaison de pro priétés pour obtenir ainsi de nouvelles possibilités d'utilisation La présente invention a, en particulier, pour but de créer, à partir de résines P.I., un élémendcomparativement souple et flexible qui, lors de sa mise en place sur un substrat plan, s'adapte mieux aux données de surface que les panneaux rigides connus, tout en possédant également une tenue suffisante et une résistance élevée vis-à-vis des contraintes mécaniques et/ou des attaques chimiques. En plus de sa flexibilité, le nouvel élément en forme de panneau doit être notamment résistant à la lumière et aux agents atmosphé riques ; il doit être inattaquable aux acides et à l'ébullition et simultanément, peu inflammable. Suivant une caractéristique essentielle de la présente invention, on choisit un mélange de résines P.I. sélectionnées, servant de matériau de base de ce nouvel élément de panneau et simultanément, on mélange les résines P.I. à une quantité importante de matières inorganiques choisies de renforcement et de remplissage. Le matériau ainsi préparé réunit en tant que tel, la combinaison de propriétés que l'on souhaite obtenir et permet de recouvrir la surface visible du panneau d'une couche de matériau très résistante. La présente invention a donc pour objet un panneau de façade et de décoration réalisé à partir de matière plastique P.I. modifiée, armée de fibres et additionnée de matières de remplissage, ledit panneau étant destiné au revêtement de surfaces intérieures et/ou extérieures, caractérisé par le fait qu'il se compose d'un mélange souple et flexible de résines P.I. chargé d'une quantité importante de matières inorganiques de remplissage, ledit mélange de résines étant constitué d'une quantité prépondérante d'une résine P.I. de flexibilité élevée et d'une faible quantité d'une résine P.I. standard dure, la face visible du panneau étant garnie d'un revêtement dur et résistant à l'abrasion. Un premier élément essentiel entrant dans la composition du nouveau panneau, réside dans l'utilisation d'un mélange de résines P.I., dans lequel le constituant prédominant est formé par une résine P.I. ayant une flexibilité élevée. Les résines P.I. à haute flexibilité se trouvent à présent dans le commerce ; elles sont caractérisées par le fait qu'elles ne se prennent pas en une masse cornée, lors de la réticulation, mais qu'au contraire, elles donnent uncopolymérisat flexible. On sait que les produits du commerce sont constitués, par exemple, de mélanges d'un polyester préparé à partir d'acide isophtalique, d'anhydride phtalique, d'acide maléique et d'un mélange d'un glycol spécial et de styrène. Les propriétés caractéristiques de cette classe de résines P.I. sont les suivantes - résistance à la traction : de l'ordre de 50 kg/cm2 - allongement à la rupture : de~125 à 150 % - contraction du volume : de 1,8 à 2 % - densité : de 1,13 à 1,14 Selon l'invention, les résines P.I. flexibles sont mi ses en mélange avec des résines P.I. standard.Les résines P.I. standard sont, par exemple, décrites dans 1' ouvrage "Ullmanns Enzyklopxdie der technischen Chemie" 30Edition, 1963, Volume 14, Page 97, Tableau 5. Il s'agit, en règle générale, de résines polyester préparées à partir d'acide maléique, d'acide ophtalique et d'un glycol simple tel que le propylène-glycol en mélange avec le comonomère, notamment le styrène. Ces résines P.I. standard pré #sentent une résistance élevée à la flexion (de 800 à 1000 kg/cm2 d'après la norme DIN 53452 pour une résine,non renforcée), une valeur élevée du module d'élasticité (de 35000 à 43000 kg/cm2 > non renforcée,) et une résistance à la traction élevée (de 600 à 800 kg/cm2 d'après la norme DIN 53455, non renforcée). Selon l'invention, il est avantageux de mélanger ces deux types de résine P.I à raison de 55 à 95 parties de résine P.I. à haute flexibilité pour 5 à 45 parties de la résine P.I. standard. De préférence, on met en présence dans le mélange de ré sines, 75 à 90 parties en poids du matériau à haute flexibilité, et 10 à 25 parties en poids de résine P.I. standard. On incorpore à ce mélange de résine une quantité importante, de préférence une quantité prédominante, de matières inorganiques. Dans les matières de remplissage, on peut distinguer les charges servant au renforcement, notamment les matériaus fibreux, et les matières inorganiques sous forme de poudre. On utilise, de préférence, des fibres de verre-comme matériau de renforcement ; les fibres de verre coupéesen petitstronçons, dont la longueur de fibres est de 2 à 5 mm, sont par exemple utilisables.Des quantités relativement réduites de ce matériau de renforcement peuvent titre utilisées et procurer cependant une stabilisation suffisante pour le mélange de matières organiques - matières inorganiques. Des quantités de l'ordre de 0,25 à 10 7. en poids, et notamment de 0,5 à 5 % en poids, par rapport à l'ensemble des constituants du panneau, sont appropriés. A côté de ces quantités relativement réduites de matières de remplissage servant au renforcement, on incorpore une quantité comparativement importante de charges inorganiques sous forme de poudre. Ces charges sont avantageusement constituées du mélange d'un additif inorganique, résistant au feu, et de matières de remplissage présentant un haut degré de tassement. Comme matériau résistant au feu, on peut utiliser par exemple, un hydrate sec d'oxyde d'aluminium, finement divisé, qui présente une teneur en A1203 d'environ 65 %, et une taille de particules de l'ordre de 2 à 40 microns.Les charges inorganiques présentant un haut degré de tassement, peuvent être constituées par exemple d'un mélange de carbonates, notamment de carbonate de calcium, et elles se présentent sous la forme de particules très fines, dont la taille de particules est, de préférence, de l'ordre de 1 à 20 microns. On utilise des quantités sensiblement égales d'additif résistant au feu et de matières de remplissage B densité elevéeau tassement ; on peut utiliser des rapports de mélange allant de 60/40 jusqu'à 40/60 (par rapport au mélange total de ces matières de remplissage). Pour l'ensemble des constituants du nouveau panneau, la proportion du mélange de résines P.I. par rapport aux matières inorganiques de remplissage et de renforcement, se situe de préférence, dans la gamme allant de 25 jusqu'à 60 parties de résine pour 40 à 75 parties de matières inorganiques de remplissage. On utilise plus particulièrement des quantités allant de 35 jusqu'à 50 parties en poids du mélange de résines pour 50 jusqu'à 65 parties en poids de matières inorganiques de remplissage et de ren t forcement. On obtient un panneau ayant des caractéristiques parti culièrement avantageuses, lorsqu'on mélange environ de 43 à 45 % en poids du mélange de résines P.I. (contenant de 15 à 20 % de résine standard dure par rapport au mélange de résines P.I.)avec 2 à 37. en poids de fibres de verre, le restant étant constitué de charges inorganiques, les matières de remplissage, résistantes au feu, étant utilisées de préférence, en des quantités allant de 28 à 31 % en poids, et- les matières de remplissage, à haut degré de tassement, étant avantageusement utilisées en des quantités allant de 23 jusqu'à 26 % en poids. Selon l'invention, la fabrication du panneau de rev#te- ment résulte avantageusement du procédé de moulage. Pour ce faire, on mélange intimement, tout d'abord, les mélanges styrène/résine P.I., on ajoute l'accélérateur, et l'on incorpore ensuite les fibres de verre et les matières inorganiques de remplissage. On incorpore à la masse visqueuse obtenue, un durcisseur (peroxyde) et après l'avoir à nouveau bien mélangée, on l'introduit dans un moule. Il est particulièrement recommandé d'utiliser pour les moules, des matériaux aisément démoulables, par exemple, un caoutchoucsilicone. Ce matériau est traité de façon avantageuse par vibrage; on le laisse ensuite durcir en le chauffant éventuellement, et il est soumis à un sablage sur sa face supérieure - qui est, en règle générale, la face arrière du panneau - suivi d'un démoulage. Le panneau de façade et de décoration selon l'invention présente avantageusement, sur sa face visible, un profil en relief réalisé à l'aide d'une matrice appropriée équipant le moule. De plus, cette face visible profilée est, de préférence, colorée à l'aide d'un pigment de recouvrement. Par exemple, il peut être particulièrement avantageux de métalliser la face visible avec une poudre métallique. On donne alors à la plaque un aspect métallique. L'habillage de la face visible du nouveau panneau peut Etretilisé simultanément pour que la surface extérieure du panneau soit recouverte d'un revêtement dur et résistant à l'abrasion. Ainsi, on peut déposer sur la face visible, le pigment de recouvrement au moyen d'un vernis a base de résine P.I. et ensuite, recouvrir la face visible d'une couche de vernis résistant à l'abrasion, en utilisant, de préférence, à nouveau un vernis à base de résine P.I. Avant de recouvrir la couche de pigment d'un vernis de recouvrement résistant à l'abrasion, il peut titre avantageux de déposer sur le relief un fond de peinture coloré , de préférence sombre, par exemple dans les zones les plus profondes, pour mieux faire ressortir la structure en relief. Un tel panneau donne l'impression d'un relief métallique, par exemple un relief de bronze,ayant une patine profonde, qui peut servir à divers usages, notamment à la décoration intérieure de pièces, et, en raison de sa résistance aux agents atmosphériques, à la décoration extérieure.Le dépit adhérent de pigment peut s'effectuer soit en projetant le pigment dispersé dans un vernis à base de résine, par exemple, à l'aide d'un pisto#et-pulvérisateur, soit en appliquant d'abord le vernis à base de résine, et en déposant par poudrage le pigment avant durcissement du vernis. En outre, il a été trouvé que cette métallisation du panneau de décoration peut étreeffectuée de façon extrêmement simple en une seule étape en même temps que la fabrication du panneau, l'opération n'étant suivie que du dépôt d'un vernis de recouvrir ment pour obtenir un panneau ayant un caractère de relief métallique. Ce procédé est caractérisé par le fait que l'on poudre la matrice du moule en caoutchouc-silicone qui forme le profil en relief, avant le remplissage de la matière plastique durcissable, avec une poudre métallique et qu'éventuellement, on élimine l'excès de poudre métallique Le poudrage du moule peut être opéré, par exemple à l'ai- de de pinceau, de brosse, de rouleau en peau d'agneau ou de pistolet à poudre.On fait ensuite basculer le moule pour éliminer l'excès de poudre, et on constate de façon surprenante qu'il reste dans le moule un revêtement régulier constitué d'une couche de poudre métallique, qui se fixe entièrement sur la matière plastique en cours de durcissement, pour former un ensemble non détachable ; ensuite, au démoulage du panneau durci, il ne reste plus de poudre métallique dans le moule qui est à nouveau pret à être mis en oeuvre, pendant que le panneau durci, qui est prélevé du moule, comporte sur sa face visible une métallisation régulière. Cette face visible peut être ensuite soumise à des applications de couleur et enfin vitrifiée au moyen du vernis de recouvrement résistant à l'abrasion. La fabrication des panneaux est, grâce à ce procédé, considérablement simplifiée et l'on obtient des panneaux qui sont caractérisés par le fait qu ils comportent une métallisation très régulière, étant donné que, dans le moule, après avoir procédé à l'élimination de l'excès de poudre métallique, il ne subsiste qu'une quantité de poudre métallique suffisante pour obtenir une métallisation régulière de la surface visible du panneau de décoration durci. Un avantage appréciable réside dans le fait que le moule,après enlèvement du panneau durci est propre et exempt de poudre métallique, et qu'il peut entre à nouveau directement mis en oeuvre pour la fabrication d'un nouveau panneau sans qu'il soit nécessaire d'effectuer de fastidieux travaux de nettoyage. Il résulte du garnissage superficiel de la face visible du panneau de décoratior/selon l'invention, et notamment de son recouvrement par une couche mince de résine P.I., dure mais pas exagérément cassante, que, malgré la souplesse et la flexibilité du constituant principal du panneau, on crée superficiellement une couche suffisamment dure, pour former également des structures en relief dures, solidement fixées et résistantes. Il est incontestable que la teneur élevée en matières de remplissage, présentant un haut degré de tassement, exerce également une influence favorable à cet égard. Dans l'ensemble, on réalise ainsi un panneau qui, en tant qu'élément de construction, est souple, flexible, susceptible d'être facilement collé sur un support ondulé bien qu'il possède une surface dure et rigide, et paraisse ainsi, dans l'ensemble, dur et rigide.Grâce à cette combinaison de propriétés et grave à la possibilité dlun habillage pratiquement quelconque et agréable à 11 oeil de sa face visible, on obtient un élément de construction qui, par ses aspects multiples, satisfait une multitude de besoins Les panneaux selon l'invention ont, de préférence, des dimensions calibrées et/ou standard ; leur épaisseur est de 11 ordre de, 0,5 à 5 mm, la hauteur du profilé devant être toutefois prise en considération. La figure 1 du dessin annexé représente, en coupe, un panneau selon l'invention. Le panneau 1 qui est réalisé à partir d'un mélange donné de résines P.I. et de matières inorganiques de remplissage et de renforcement, comporte u#ne face inférieure 2 plane et une face supérieure 3 formant un relief. La face supérieure 3 qui est avantageusement pigmentée, possède un revêtement 4, dur et résistant à l'abrasion, mais cependant suffisamment ductile ou comprimable. Les figures 2 a) et 2 b) représentent en coupe, de quelle façon ce panneau peut être cintré pour prendre une forme convexe ou concave. Exemple On introduit 150 parties en poids d'une résine P.I., à haute flexibilité, renfermant du styrène (teneur en styrène de 34 %) et 30 parties en poids d'une résine P.I. standard (teneur en styrène de 33 %) dans un mélangeur, où l'on mélange 10 parties en poids d'un accélérateur usuel au cobalt. Ensuite, on ajoute au mélange, sous forte agitation, 10 parties en poids de fibres de verre(de 3 mm de longueur de fibres), 120 parties en poids d'un hydrate sec d'oxyde d'aluminium finement broyé (teneur en A1203 : environ 65 7o ), et 100 parties en poids de Calcite. Après avoir homogénéisé le mélange, on incorpore à la masse le péroxyde et on mélange à nouveau soigneusement. La matière à mouler, ainsi préparée, est immédiatement introduite dans des moules en caoutchouc-silicone, préalablement recouverts de poudre de métal. Les moules remplis sont vibrés sur une table vibrante, et pour déclencher le durcissement, sont exposés pendant quelques secondes à des ondes courtes. Après gélification, on sable les panneaux sur leur revers, et on les démoule. On peut également utiliser des moules non métallisés et après démoulage, on peut pulvériser sur la face visible du panneau, une couche très fine d'un vernis à base de résine P.I., les panneaux étant ensuite métallisés au moyen d'une poudre métallique dans un appareil d'enduction de surface, et durcis pendant une courte période de temps. Après durcissement de la face métallisée, on pulvérise une couche de vernis coloré, à base de résine P.I., sur toute la face visible et immédiatement après dépôt de la peinture, on l'enlève avec une spatule en caoutchouc. De cette façon, on obtient, pour des panneaux en relief, un dépôt coloré irrégulier ne demeurant pratiquement que dans les creux de la structure en relief. Les panneaux sont ensuite recuits à une température de l000C pendant une demi-heure, dans un four à recuire. Your terminer, les panneaux sont revêtus sur leur face visible, d'un vernis mat transparent et ils sont à nouveau soumis à une cuisson, pendant deux he##ures, à l200C. REVENDICATIONS 1 - Panneau de façade et de décoration réalisé à partir d'une résine polyester insaturée (résine P.I.) modifiée, mélangée à des matières de remplissage et armée de fibres, ledit panneau étant destiné au revêtement de surfaces intérieures et/ou extérieures, caractérisé par le fait qu'il se compose d'un mélange souple et flexible de résines P.I. chargé d'une quantité élevée de matières inorganiques de remplissage, ledit mélange de résines étant préparé à partir d'une quantité prépondérante d'une résine P.I. ayant une flexibilité élevée, et d'une faible quantité d'une résine P.I. standard dure, -la face visible du panneau, comportant éventuellement des reliefs et un pigment de recouvrement, étant munie d'un revêtement dur et résistant à l'abrasion. 2 - Panneau selon la revendication 1, caractérisé par le fait que les proportions dans le mélange, de résine P.I. à haute flexibilité et de résine P.I standard, sont respectivement de l'ordre de 55 à 95 parties en poids pour 5 à 45 parties en poids, et de préférence, de 75 à 90 parties en poids de résine à haute flexibilité pour 10 à 25 parties en poids de résine standard. 3 - Panneau selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé par le fait que les proportions du mélange de résines P.I. et des matières inorganiques de remplissage et de renforcementy sont de l'ordre de 25 à 60 % en poids de résine pour 40 à 75 % en poids de matières inorganiques et, de préférence, de 35 à 50 % en poids de mélange de résines pour 50 à 65 7. en- poids de matières inorganiques de remplis#sage et de renforcement. 4 - Panneau selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé par le fait qu'il renferme comme matières de renforcement, des fibres de verre à raison de 0,25 à 10 % en poids et, de préférence, à raison de 0,5 à 5 7. en poids par rapport au produit fini, la longueur des fibres étant comprise, de préférence, entre 2 mm et 5 mm environ. 5 - Panneau selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé par le fait qu'il renferme comme matières inorganiques de remplissage, un mélange d'additif résistant au feu et de matières de remplissage à haut degré de tassement, des quantités sensiblement égales d'additif résistant au feu et de matières de remplissage à haut degré de tassement étant, de préférence, utilisées. 6 - Panneau selon lrune des revendications 1 à 5, caractérisé par le fait que sa face visible, ayant de préférence un pro fil comportant des reliefs, est métallisée à l'aide d'une poudre métallique, ladite surface étant rendue résistante à l'abrasion et aux agents atmosphériques au moyen d'un vernis de recouvrement, 7 - Procédé de fabrication d'un panneau de façade et de décoration selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé par le fait qu'avant remplissage avec la matière plastique durcissable, on effectue un poudrage, au moyen d'une poudre métallique, de la matrice du moule en caoutchouc-silicone qui forme le profil comportant des reliefs et qu'éventuellement, on élimine l'excès de poudre métallique.