Brevet FR2265247A1 — publié le 19751017

t présente invention est relative à un nouveau procédé pour rendre antistatiques des matières synthétiques d'un poids moléculaire élevé. Le fait que des revêtements d'enduction synthétiques ou des articles façonnés en résine synthétique subissent plus ou moins l'électrification statique est resté longtemps un problème. Par exemple, le rev8tement principal ou le revêtement de la partie supérieure d'automobiles tend à présenter une électrification statique qui provoque l'attraction de poussières et analogues. Ceci est parfois très desavantageux du fait qu'il nécessite le nettoyage dudit revêtement pour un traitement ultérieur. De plus, l'électrification statique de fibres textiles synthétiques ou de tapisseries synthétiques perturbe, d'une manière connue, le domaine de l'industrie textile. Certains propositions ont été faites pour pallier lue phénomène d'électrification indésirable susmentionné, cela avec plus ou moins de succès. Toutefois, ce vieux problème reste toujours, du point de vue commercial, à résoudre en minimisant le prix de revient et la quantité de travail. L'objet de la présente invention est donc de fournir un nouveau procédé pour rendre antistatique une matière synthétique de poids moléculaire élevé par un moyen simple et bon marché.Le terme "matière synthétique de poids moléculaire élevé" utilisé dans toute la description et dans les revendications englobe les enduits synthétiques qui peuvent entre sous forme de revêtements, et les articles en résine synthétique de formes diverses y com -pris les bouteilles et autres ustensiles, les appareils ménagers, les fournitures, les fibres textiles, etc... Selon la présente invention, on a conçu un procédé pour rendre antistatiques de telles matieres dans lequel un certain minerai pulvérisé est. utilisé comme composant antistatique,ledit minerai étant caractérisé comme étant une pegmatite qui a été soumis à l'action des agents atmosphériques en présence d'une irradiation de rayons &gamma;; .La plus typique des pegmatites pouvant être utilisée selon la présente invention est un granit macrocristallin qui est produit dans la mine Komagatake, Niigata Prefecture, au Japon et qui est commercialisé sous le nom de fabrique "Obatite ' Cette substance a la composition chimique suivante SiO2 47,76% k 0 0X95% TiO2 0,28% BaO 16,46%- A1203 14,71% SO3 8,73% Fe2O3 2,73% P225 0,012% CaO 0,88% MnO 0,09% MgO 1,21% H20+ 3,40% Na2O- 1,15% Chimiquement cette substance ne contient-pas de composants radioactifs mais elle a une certaine capacité pour émettre des rayons &gamma; ce qui résulte du fait que cette pegmatite particulière a été soumise à la contamination des rayons ayant pour cause son efflorescence en présence d'un lit de minerai contenant du radium sur une longue période de temps En fait, la pegmatite ci-dessus (Obatite peut montrer une émanation de radium de 0,2 à 0,3 x 1010 g Ra/g. I1 est tout à fait surprenant et nouveau qu'une telle sorte de minerai puisse être utilisée de façon efficace comme agent antistatique pour des matières synthétiques de poids moléculaire élevé. Le mécanisme de ceci n'est pas très clair. Toutefois, on présume que le fait que le minerai ait été excité radioactivement avec des rayons &gamma; , qu'il ne contient chimiquement aucun Composantradioaotif, est essentiel pour le but de la présente invention du fait qu'une pegmatite usuelle sans capacité d'émission de rayons &gamma; est complètement inefficace pour le but recherché. L'utilisation d'un simple mélange d'une pegmatite usuelle avec une matière radioactive est un non-sens puisque une telle matière radioactive ne peut pas être utilisée sans inconvénients pour l'être humain. Maintenant la présente invention sera illustrée plus en détail en se référant particulièrement à la matière appelée "Obatite#" L'obatite# sera utilisée sous forme de poudre d'une finesse d'environ 0,074 mm. Pour le traitement antistatique, n'importe quel procédé connu en soi de lthomme de l'art peut être utilisé. Par exemple, quand un article façonné en plastique est le produit recherché, l'Obatite en poudre est incorporée dans une charge de résine avant la mise en forme et après le mélange intime, la charge peut être mise en forme par n'importe quel moyen compris ltextrusion, l'injection, le moulage, le coulage etc... Puisque l'effet antistatique résultant de l'Obatiten poudre devient plus grand dans la mesure où l'on augmente la quantité de ladite poudre Obatite ajoutée, plus grande sera la quantité de poudre Obatite# ajoutée et meilleure sera alors ltefficacité antistatique atteinte. I1 n'y a aucune possibilité d'exerce une influence défavorable quelconque sur les caractéristiques de la résine synthétique des articles façonnés obtenus à partir des matières en résine synthétique de départ dans lesquels la poudre ObatiteX a été incorporéé. Ceci est dû au fait que les propriétés chimiques et physiques de l'Obatite# en poudre, comme montré dans la composition chimique ci-dessus, sont identiques à celles des additifs pour les matières en résine synthétique de départ, tels que les diluants par exemple, comme le carbonate de calcium et les pigments ,#l es matières colorantes, etc... et, par addition d'Obatit en poudre à de telles matières en résine synthétique, aucun changement n'est. apporté dans les caractéristiques de la résine synthétique des articles façonnés résultants. Ainsi, du fait de sa similitude dans les propriétés chimiques et physiques avec les diluants conventionnels pour les matières en résine synthétique, par exemple le carbonate de calcium, l'Obatit e# en poudre pe * également entre utilisée comme diluant pour les matières en résine synthétique. De plus, le remplacement d'une partie ou de la totalité du diluant habituel par l'Obatite# en poudre peutréduire l'effet indésirable qui peut être exercé sur les caractéristiques de la résine synthétique des articles façonnés résultants, par l'utilisation desdits diluants conventionnels en excès. De la manière expliquée-ci-dessus, on incorpore à la ma tié re# en résine synthétique à laquelle on a incorporé l'Obatit e# ainsi pulvérisée sous forme de poudre, des additifs ap propriés tels que des pigments, des matières colorantes et, de plus, un agent de durcissement approprié puis on les façon ne en les formes recherchées.Ainsi, l'addition d'Obatite# en poudre à la matière enrésine synthétique de départ pour l'article façonné en plastique est efficace pour prévenir dans les articles résultants l'électrification statique dfle à un phénornene d'électrification indésirable Ci-dessous est donné un exemple des résultats expérimentaux desquels on a tiré les renseignements susmentionnés Résultats d'essais sur un film en chlorure de vinyle pour la résistivité et la quantité de charge. Résistivité Résistivité Quantité de volumique superficielle charge (# cm) (#) (C/cm2) Contrôle 1,1 x 1011 5,3 x 1012 3 x 10-12 Présente invention 1,2 x 1010 3,8 x 1010 4 x 10-12 Dans les résultats d'essais ci-dessus, le contre représente un film en chlorure de vinyle préparé selon le procédé habituel et le film de la présente invention est un film obtenu par incorporation dans la résine synthétique de départ de 50% en poids, par rapport au poids de la résine synthétique de départ, d'Obatite# en poudre ayant une dimension de particule de 0,074 mm.Comme on peut le voir des résultats ci-dessus, le film préparé selon le procédé de la présente invention a une résistivité superficielle, cette résistivité étant une indication de la capacité de la rétention d'électricité statique, qui est plus faible de deux places en valeur numérique que celle du film contr8le. Le fait est, qu'il est surprenant de noter que l'article façonné en résine synthétique à laquelle on a incorporé de l'Oba- tit en poudre selon la présente invention, a son pouvoir d'électrification statique réduit avec succès au centième de celui de l'article de résine synthétique formé de façon conventionnelle et cela sans provoquer pratiquement de changement dans les caractéristiques de la résine synthétique dudit article façonné préparé selon la présente invention. Les résultats d'essais susmentionnés, montrent également que le film obtenu selon la présente invention n'a sensiblement pas été influencé par l'addition de l'Obatite# en poudre en ce qui concerne son pouvoir d'engendrer de l'électricité statique, c'est-à-dire les caractéristiques de la résine synthétique, comme on peut le voir par les valeurs de quantité de charge dans le film, qui ne sont sensiblement pas différentes de celles du film contrôle. En d'autres termes, cela rend compte de façon irréfutable que le procédé selon la présente invention est de réduire la propriété d'électrification statique sans provoquer de changement sensible dans les caractéristiques de la résine synthétique de l'article façonné en résine synthétique obtenu selon ce procédé. De plus, les résultats d'essais ci-dessus sur le film préparé selon la présente invention ont été obtenus en utilisant un film contenant un excès extrtmement grand de l'Qbatite en poudre tel que 50% en poids de la résine synthétique de départ. D'un point de vue pratique, toutefois, la réduction de la propriété d'électrification statique de l'article en résine synthétique façonné recherché, au centième de celle de l'article de même nature façonné de façon courante est très satisfaisante bien que le film de la présente invention indiqué dans l'essai susmentionné montre une réduction d'un centième. Ainsi, la présente invention peu entre mise en oeuvre de façon appropriée en utilisant l'Obatite# en poudre.en une quantité nettement plus faible que celle utilisée dans l'essai susmentionné. I1 peut être dit en conséquence qu'il n'y a absolument aucune crainte que les articles en résine synthétique formés, obtenus selon la présente invention ne souffrent d'une dégradation de leurs caractéristiques en tant que résine synthétique. Comme indiqué ci-dessus, le procédé de la présente invention est de prévenir dans les articles~façonnés en résine synthétique l'électrification statique par incorporation d'un produit en poudre d'un minerai spécifique selon la présente invention dans la résine synthétique de départ utilisée pour la préparation de tels articles façonnés. Pour l'incorporation du minerai spécifique selon la présente invention dans la résine synthétique de départ, n'importe quel procécé habituel adopté jusqu ici dans le cas de l'incorporation de diluants peut être utilisé pour atteindre le but de la présente invention et par suite aucun grand équipement supplémentaire n'est nécessaire et aucun danger n'est impliqué ans l'opération.Ainsi, la présente invention est applicable et capable de prévenir l'électrification statique des surfaces de divers articles façonnés en résine synthétique tels que papiers muraux, plaques décoratives, matériaux pour constructions intérieures de bEtiments, revêtements exté rieurs de feuilles et de nombreux autres articles de fabrication, enrésolvant de ce fait le problème d'attraction de pous sières et analogues provoqué par l'électrification statique. En plus, la propriété de retardateur de flamme peut être imparti par application de la présente invention à des matériaux de cons- tructions intérieures en résine synthétique pour bâtiments et par suite, la protection au feu desdits matériaux est améliorée. Une des caractéristiques intéressante de la présente invention réside dans l'utilisation de l'ObatiteX dans le fa çonnage de bouteilles plastiques ou d'autres récipients analogues. Dans de tels cas, des avantages supplémentaires propres au traitement antistatique sont observés comme mentionnés ci dessous, I1 était antérieurement connu d'obtenir un effet pour prévenir un changement de qualité durant le stockage d'eau potable ou de produits alimentaires en versant certains minerais qui ont été soumis à l'action des agents atmosphériques en présence de rayons X et capables d'émettre des rayons X , dans des réservoirs ou des récipients contenant ladite eau potable ou lesdits produits alimentaires et d'atteindre un effet d'émanation du radium en versant lesdits minerais dans de l'eau ahaude contenu dans un bain. Dans ces traitements conventionnels avec les minerais susmentionnés, il se trouve toutefois des problèmes indésirables, tels que la manipulation pénible de tels minerais, par exemple en écog- ou en pompant l'eau potable d'un réservoir la contenant, Lin inconvénient survient du fait de la présence du minerai versé dans le réservoir, ainsi la contamination par les minerais des produits alimentaires contenus dans un récipient et également 11 évacuation des minerais du bain quand l'eau chaude y étant contenue est déchargée. Selon la présente invention toutefois, aucune considération pour résoudre de tels problèmes indésirables tels que mentionnés cidessus n'est nécessaire du fait que les minerais sont retenus, comme indiqué précédemment, dans une proportion prédéterminée dans l'article plastique façonné lui-m8te. De plus, puisque l'Obatite a une composition, comme mentionné précédemment, telle qu'elle rend la résine synthétique retardatrice à la flamme quand elle lui est ajoutée et du fait d'une densité élevée, les minerais ajoutés dans un poids approprié aux articles fa çonnés plastiques résultants rendent de ce fait lesdits ar tipules fortement stables. uand les résines synthétiques pouvant être utilisées selon la présente invention sont des résines thermoplastiques, elles peuvent être mises en forme selon n'importe quel procédé conventionnel, par exemple, en incorporant à une quantité adéquate d'une résine thermodurcissable telle qu'une résine polyester, epoxy, urée ou mélamine, une matière colorante choisie et une quantité donnée dtun agent durcisseur et en ajoutant une quantité adéquate de la poudre d'Obatite# sous agitation soigneuse au mélange de résine résultant et- ensuite en vapori sant ou en appliquant en couches sur un moule à durcir le mélange résultant et, si nécessaire en y appliquant des fibres de verre pour impartir une résistance mécanique à l'article façonné résultant,lesdites fibres de verre étant imprégnées avec une résine plastique ne contenant pas la poudre d'Obatit et en soumettant au durcissement et finalement en dégageant da moule l'article façonné en résine synthétique résultant ainsi durci. malgré les explications données ci-dessus pour l'incor- poration d'Obatite# dans une résine synthétique en vue de son traitement antistatique, il sera évident à l'homme de l'art que la présente invention peut être appliquée au traitement antistatique de n'importe quelle matière synthétique de poids moléculaire élevé de la manière habituelle connue en soi, c'est-à- dire que la présente invention est applicable à n'importe queiles matières en résine synthétique pour autant qu'elles sont compatibles avec l'ingrédient antistatique, soit l'Obatit, de la présente invention.De telles résines synthétiques peuvent comprendre les halogénures de polyvinyle, les halogénures de polyvinylidène, les acétates de polyvinyle, l'acide polyacrylique et 11 acide polyméthacrylique ainsi que leurs esters polyamides, polyesters, polycarbonates et leurs mélanges. De plus, il est également concevable à l'homme de l'art que la présente invention est utile dans les onguents cosmétiques ou médicaux contenant des véhicules du type polyoxyéthylène.Pour le traitement antistatique de feuilles minces pour dessins ayant des supports plastRues synthétiques, par exemple films mylar l'ingrédient actif de la présente invention peut être utilisé partiellement ou en totalité comme agent de matité (par exemple silice) devant être utilisé pour ledit support plastique. Puisque la matière active de la présente invention est d'un prix de revient extrêmement faible et peut être utili- sée tout à fait de la même manière que les diluants traditionnels (par exemple bentonite, kaolin) ou comme agent de matité, sans nécessiter de dispositif particulier, la présente invention apporte un grand progrès technique dans le domaine du traitement antistatique de matières synthétiques de poids moléculaire élevé. REVENDICATIONS 1. Procédé pour rendre antistatique une matière synth- tique de poids moléculaire élevé, caractérisé par le fait qu'il consiste à apporter k ladite matière, en contact intime, la poudre d'une pegmatite capable de montrer une 4mission de rayons &gamma; . 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé par le fait que ladite pegmatite est l'Obatite#, minerai japonais de composition t SiO2 47,76% K2O 0,95% TiO2 0,28% BaO 16,46% Al2O3 14,71% SO3 8,73% Fe2O3 2,73% P205 0,012% CaO 0,88% MnO 0,09% MgO 1,21% H2O+ 3,40% Na2O 1,15% 3. Rcipient plastique, caractérisé par le fait qu'on a incorporé dans sa masse la poudre d'une pegmatite capable de montrer une émission de rayons