Brevet FR2287280A1 — publié le 19760507

On sait qu'on peut obtenir des D ces moulées e' matière plastique en introduisant la matière à l'état thermoplastique dans un moule après refroidissement, on peut démouler la mi ce. An pratique, ce moulage se fait dans des machines à mouler pa injection. On peut vernir ultérieurement les pièces moulées aussi obtenues. Quand on emploie des vernis contenant des solvants , il faut choisir des solvants inertes envers la matière plastique à vernir. De petites quantités d'un solvant de la matière p plastique sont par contre nécessaires pour améliorer l'adhérence du revtte- ment à la matière plastique. les vernis contenant des solvants peuvent etre des mélanges de deux constituants séchant physiquement ou durcissant à la température ordinaire (voir la brochure "Lacki-eren von Kunststoffen" $vernissage des matières lastiques), Glasurit GmbH, 1972). Ces procédés classiques de vernissage sont très coûteux. Si la surface de la matière plastique à vernir est rugueuse, comme c'est le cas pour les pièces moulées en polystyrène expansable, il faut déposer d'abord un colmatant, puis un vernis de finition. Une autre difficulté est la formation de cloques par dégagement de gonflant après ltenduction du polystyrène expansable (cf Plastverarbeiter 24 (1973), no. 4, pp. 217-222). On sait aussi enduire des matières plastiques dans un moule avec des vernis liquides, contenant éventuellement des solvants. C'ost ainsi qu'on peut par exemple recouvrir 'abord l'intérieur du moule d'un revêtement de vernis au polyuréthane, puis y expanseur use mousse de polyuréthane. L'inconvénient de ce procédé est que le temps d'ouverture du moule est prolongé du temps de vernissagee Or il faut tenir compte de l'évaporation lente du solvant et du temps de réaction (dans le cas des vernis à deux constituarts). Si l'on @eut appliquer ce procédé au polystyrène expansable, il fant lubrifier le noule, de façon que la couche de vernis se d'étache du moule lors du démoulage. lia présente invention a pour but de fouinir un procédé particulièrement rationnel et aussi peu polluant que possible pour le vernissage des pièces moulées. Btinvention a pour objet un procédé de vernissage des pièces moulées en matière thermoplastique obtenues par moulage de la matière à l'état thermoplastique, dans lequel on recouvre préalablement les parties du moule qui doivent entrer en contact avec la matière plastique à mouler d'un produit itenduetion en poudre dont le point de ramollissement est supérieur à 70oC. Le procédé de l'invention n1 est pas polluant, car le ver nissage ne dégage pas de vapeurs de solvant. De plus, il s'insère très bien dans la phase de finition de la transformation des matières plastiques: le temps d'ouverture du moule n'est prolongé que du temps d'application de la poudre. Un autre avantage du procédé est que les revdtements adhèrent très bien aux pièces en matière plastique. Dans le vernissage des pièces moulées en polystyrène expansable, il ne forme pas de cloques. Les pièces moulées à vernir peuvent titre faites de toutes les matières thermoplastiques connues, par exemple dthomopolymères ou de copolymères de styrène, du méthacrylate de méthyle, du chlorure de vinyle, de l'éthylène ou du propylène, ainsi que de polyacrylates, polyamides ou polycarbonates, mais de préférence de polystyrène eansable. Ce dernier est constitué par du polystyrène éventuellement modifié par addition de 2 % à 10 % en poids de caoutchouc de polybutadiène (polystyrène résistant au choc), contenant 0,2 % à 5 % en poids d'un gonflant tel que l'azodicar bonamide ou le bicarbonate de sodium.Le gonflant ajouté au polystyrène est stable à la température ordinaire. Â la température de transformation, il se décompose en dégageant un gaz, et se dissout dans la matière plastique fondue, du fait de la haute pression qui règne dans le cylindre d'injection. Par injection dans le moule, la pression extérieure est abaissée. Le gaz se dilate et forme une structure poreuse, La couche extérieure est compacte, de sorte que les pièces ont une structure de "sandwich". Elles ont une grande rigidité et une faible densité apparente. Parmi les produits de rev8tement en poudre utilisables figurent les liants usuels pour vernis, par exemple les polycondensats de polyesters saturés ounon saturés,les résinesines d'epoxydes,leshomo polymères et copolymères thermoplastiques à base de méthacrylate de méthyle, de styrène, d'esters acryliques, pouvant éventuellement contenir des groupes réactifs tels que des groupes époxyde, isocyanate ou hydroxyle, ainsi que d acrylonitrile et d'acrylamide ou de méthacrylamide.On peut aussi bien employer des liants non durcissants que des liants réticulables ou auto-réticulants à chaud; on peut alors ajouter des réticulants usuels à groupes réactifs, tels que des polyépoxydes, polyols, polyisocyanate, polyaziridines ou dianhydrides, ainsi que des amorceurs de polymérisation tels que des peroxydes ou des composés azorques. Les produits d'enduction en poudre ont un point de ramoRis- sement supérieur à 700C, de préférence supérieur à 10000. Leur granulométrie est inférieure à 200 P, de préférence à 100 Me Les vernis en poudre peuvent contenir des pigments couvrants ou colorés. On peut aussi employer des poudres non-pigmentées. La poudre à appliquer selon le procédé de l'invention doit être adaptée à la matière plastique à vernir pour donner une bonne adhérence. Le plus simple est d'incorporer à la poudre un produit qui améliore l'adhérence. C'est ainsi qu'on incorpore du polystyrène aux vernis en poudre à base de résines de polyesters saturées ou non saturées pour obtenir de l'adhérence sur les pièces moulées en polystyrène. Les vernis en poudre à base de polymères acryliques ou méthacryliques peuvent contenir des copolymères styrène-acrylonitrile ou styrène-anhydride maléique pour donner une bonne adhérence sur les pièces moulées en polystyrène. En plus des' adjuvants indiqués, on peut ajouter des adjuvants d'usage courant dans l'industrie des vernis, par exemple des plastifiants pour abaisser le point de ramollissement, des cires pour améliorer la résistance au rayage, des dérivés de la cellulose pour améliorer le brillant, et éventuellement des antistatiques. On peut appliquer directement les vernis en poudre à l'in- térieur du moule par les procédés connus d'enduction électrostatique par les poudres. On peut aussi dans certains cas les EaUpOu- drer à l'intérieur du moule. On peut déposer les vernis en poudre dans le moule froid ou prechauffé. Il importe que la c1'eur ne suffise pas à fondre ou à fritter le vernis en poudre. les revetements obtenus par le procédé de ltinvention peuvent entre soumis par la suite à un traitement thermique, ce qui durcit les vernis en poudre réticulables en revêtements d'une grande dureté superficielle et d'une grande résistance aux produits chimiques. Ce traitement thermique peut se faire à l'aide d'air chaud ou d'un rayonnement. l'emploi de rayons infra-rouges ou d'autres rayons riches en énergie est particulièrement avantageux. les revetements obtenus par le procédé de l'invention ont une épaisseur de 5 à 300 , de préférence de 10 à 80 Ils ont un bon brillant et une bonne adhérence, ainsi qu'une grande dureté superficielle et une grande résistance aux produits chimiques (selon la nature du vernis en poudre employé). Dans les exemples qui suivent, les parties, pourcentages et rapports sont en poids. Exemple 1 Dans un malaxeur, on homogénéise vers 20000 un mélange de 90 parties de polyméthacrylate de méthyle, 10 parties de copolymère styrène-acrylonitrile (75/25) et 1 partie de phtalocyanine cuivrique. On broie le produit refroidi et on le tamise en recueillant les particules de moins de 90 P, La température de frittage du vernis en poudre obtenu est voisine de 16000. On dépose ce vernis en poudre électrostatiquement sur le moule (pré-chauffé à 1600C) d'une machine à mouler par injection. On ferme aussit8t le-moule, on le chauffe-vers 26000 et on injecte du polystyrène expansable. Après refroidissement, on démoule la pièce formée. Elle est recouverte d'une couche de vernis brillante, résistant presque totalement au rayage. L'adhérence du revtement est très bonne (coupe en treillis selon la norme allemande DIN 53 151). On n'observe pas de formation de cloques au stockage. le rev8tement ne se détache pas sous le choc. Exemple 2 Dans un malaxeur, on homogénéise un mélange fondu de 70 parties de polystyrène, 15 parties d'une résine de polyester non saturée à point de ramollissement supérieur à 5000 (obtenue à partir de 1 molécule d'acide phtalique, 2 molécules d'acide maléique et 3 molécules de propylène-glycol-1 ,2), 15 parties d'un oligomère du phtalate diallylique à doubles liaisons libres, et 1 partie de pbtalocyanine cuivrique. On broie le produit refroidi, on tamise en recueillant les particules de moins de 90 , et on mélange avec 3 parties de peroxyde de benzoyle en poudre fine. On saupoudre de ce vernis en poudre l'intérieur d'un moule chauffé à 140 C, et on insecte du polystyrène expansable vers 26000. Après démoulage, la pièce moulée est recouverte d'un reve- toeietrt; brillant a adhérant bien. Après un bref chauffage aux rayons infra-rouges, le revêtement résiste au rayage. Exemple 3 On broie un copolymère obtenu par polymérisation à sec de 85 parties de méthacrylate de méthyle et 15 parties de méthacrylamide (E = 24), et on tamise en recueillant les particules de moins de 90 On saupoudre de ce vernis en poudre l'intérieur d'un moule chauffé vers 150 C, et on injecte un polyamide expansable à 2700 28000. Après refroidissement, on démoule. La pièce moulée est recouverte d'un vernis brillant, résistant presque totalement au rayage et adhérant très bien. - R E V E N D I C A T I O N S 1. Procédé de vernissage des pièces moulées en matières thermoplastiques obtenues par moulage des matières à l'état thermoplastique, caractérisé par l'enduction préalable des moules avec lesquels la matière plastique à mouler doit entrer en contact au moyen de produits d'enduction en poudre dont le point de ramol pissement est supérieur à 700 a. 2. Procédé de vernissage des pièces moulées suivant la revendication 1, caractérisé par l'emploi de produits d'enduction réticulables et par le fait que les pièces moulées sont soumises après démoulage à un traitement thermique qui durcit les produits d' enduction.