Brevet FR2647462A1 — publié le 19901130

Procéaé de coloration de particules minérales ou synthétiques. L'invention a pour objet un procédé de coloration de particules minérales ou synthétiques et en particulier de gravier, roches ou marbres concassés, verre, quartz, granite, calcaire et particules similaires. Selon un procédé connu, la coloration de graviers et particules similaires s'effectue au moyen d'un mélange de pigments et de résine, dans un malaxeur, cette opération de mélange étant suivie d'un séchage dans un four. Le séchage a une température relativement élevée, augmente le coût de l'opération et en outre présente l'inconvénient que la chaleur provoque une modification de la couleur et rend de ce fait très difficile la reproductibilité exacte des couleurs. Le brevet suisse n" 492660 divulgue un procédé selon lequel on traite les particules à colorer dans un mélangeur à double action, avec un mélange de résine et de pigments et pendant le mélange on insuffle de l'air chaud. Le mélange des particules, résine et pigments forme, selon ce procédé, une masse très visqueuse qui nécessite l'emploi de mélangeurs puissants et coûteux, utilise une quantité élevée d'énergie, tout en présentant le risque de prise en masse prématurée du mélange Le brevet français nO 2.272.962 enseigne un procédé de fabrication d'agrégats et en particulier de sables colorés, selon lequel les sables sont chauffés sous agitation dans un mélangeur chauffant où l'on introduit ensuite la résine puis les pigments, et pendant tout le temps du malaxage le mélange est chauffé à une température de l'ordre de 50 à 100"C. Ce procédé nécessite l'utilisation de mélangeurs chauffants coûteux, consomme beaucoup d'énergie et présente également le risque de prise en masse prématurée par réticulation ou durcissement trop rapide de la résine. Le procédé selon l'invention ne nécessite pas l'utilisation d'un mélangeur chauffant, peut être réalise dans un malaxeur simple peu coûteux, tel qu'une bétonnière, consomme moins d'énergie et supprime le risque de prise en masse prématurée. L'invention a pour objet un procédé de coloration de particules minérales ou synthétiques au moyen de pigments, en présence d'une résine et d'un solvant, à température ambiante. L'invention a également pour objet un procédé de coloration de particules minérales ou synthétiques au moyen de pigments en enrobant lesdites particules d'un mélange comprenant (a) un ou plusieurs pigment(s), (b) une ou plusieurs résine(s), (c) un solvant ou un mélange de solvant(s), l'ensemble de l'opération s'effectuant dans un mélangeur ou malaxeur non chauffé. Selon un mode de réalisation préféré, le procédé est mis en oeuvre dans un local dont la température est égale ou supérieure à 18 C et de préférence la température est de 200C + 20, l'humidité relative étant avantageusement égale ou inférieure à 65 et de préférence égale ou inférieure à 60". Les pigments utilisés peuvent être des composés minéraux ou organiques. Ils se présentent sous forme de poudre ou de pâte. Lorsqu'ils se présentent en poudre, leur granulométrie est généralement de 0,01 à i0 et de préférence de 0,01 à 0,5 > um (micron). ta résine utilisée peut être une résine monocomposante ou bicomposante, c'est-à-dire comprenant une résine de base et un durcisseur. On utilise généralement une résine choisie dans le groupe formé par les résines polyacryliques, polyméthacryliques, les polyesters, les polyamides, les polyurôthanes et les résines époxydes. On préfère les résines époxydes utilisées avec un durcisseur. De préférence, la résine époxyde a un poids équivalent d'époxyde de 190 à 290. On utilise de préférence une résine époxyde ayant une viscosité de 4000 à 8000 mPa.s (4000 à 8000 cps) avant mélange avec le durcisseur et une viscosité de 2000 à 4000 mPa.s (2000 à 4000 cps) immédiatement après mélange avec le durcisseur. On utilise avantageusement un mélange de résine, de pigments et solvant, contenant de 0,1 à 1% et de préférence de 0,1 à 0,35% en poids de résine, de 0,2 à 2% et de préférence de 0,3 à 1% en volume de solvant et de 0,001 à 1% en poids de pigment, par rapport au poids des particules à colorer. Lorsque la résine utilisée est à deux composants, en particulier une résine époxyde, le poids du durcisseur représente de 40 a 60% en poids par rapport au poids de résine époxyde. Pour des colorations foncées ou pour des emplois spéciaux, après la réalisation de la coloration des particules avec le mélange de résine, de pigments et de solvants, on enrobe les particules colorées d'une quantité supplémentaire de résine, cette quantité supplémentaire étant de 0,1 à 0,5% et de préférence de 0,15 à 0,25% en poids par rapport au poids des particules. Le solvant est choisi de préférence dans le groupe formé par les solvants benzéniques, les solvants chlorés, les alcools, les glycols, les éthers de glycols et les cétones. Parmi les solvants benzéniques, on préfère le toluène et les ortho-,meta-, et para-xylènes et leur mélange. Comme cétones, on peut citer entre autres l'acétone, la méthyl éthyl cétone, la méthyl propyl cétone et leurs mélanges. Lorsqu'on désire utiliser des solvants ininflammables, on préfère les solvants chlorés, en particulier le trichloroéthane, le trichloréthylène ou leur mélange. Le rapport solvant (volume) : résine époxyde (poids) (sans durcisseur) est de 2:1 à 4:1. Selon un mode de réalisation préféré de l'invention, on mélange les pigments avec la résine et, s'il y a lieu, avec le durcisseur et on verse ce mélange sur les particules placées dans un malaxeur, tel qu'une bétonnière. Cette dernière est mise en mouvement jusqu'à l'obtention de mélange homogène, opération qui est réalisée entre 10 et 30 minutes et habituellement en 15 minutes. Pour des emplois spéciaux, on rajoute de 0,1 à 0,35% en poids de résine et de préférence de résine époxyde avec 40 à 60% de son poids de durcisseur et on malaxe encore pendant 10 à 20 minutes. Lorsque le mélange est homogène, sans arrêter le malaxeur ou la bétonnière, on élimine la majeure partie du solvant, de préférence par aspiration. On évacue ensuite les particules colorées qu'on maintient avantageusement à la température de 20 + 2"C pendant 48 à 72 heures pour permettre la réticulation suffisante de la résine. L'invention est illustrée par les exemples non limitatifs suivants. EXER.PLE t On introduit 200 kgs de gravier dans une bétonnière à pales, orientable et chargeable automatiquement et actionnée par un moteur électrique. Un aspirateur puissant est disposé au-dessus du bol de la bétonnière. On mélange, par ailleurs, une résine époxyde, à raison de 0,24% en poids du poids du gravier, soit 480 g et un durcisseur à raison de 50% en poids du poids de la résine, soit 0,12% du poids de gravier (240 g). On y ajoute 0,08% en poids (160 g) d'un mélange de pigments donnant une coloration beige et 0,6% en volume de trichloréthane (1,2 1) pour 200 kgs de gravier. La résine époxyde présente les caractéristiques suivantes - équivalent d'époxyde 190/210 - viscosité 4500 à 7500 mPa.s à 25"C. Le durcisseur est à base d'une amine cycloaliphatique. Il a une valeur en amine (mg KOH (g)) de 300-450 et une viscosité de 70 à 110 mPa.s à 25"C. Ce mélange est versé sur le gravier se trouvant dans la bétonnière. Le mélange pigment/résine/aurcisseur/trichloréthane est malaxé jusqu'à l'obtention d'un mélange homogène et ensuite ce mélange est versé sur le gravier se trouvant dans la bétonnière. Cette dernière est mise en action pendant 15 minutes. A ce moment, on met en route l'aspirateur qui permet d'éliminer la plus grande partie du solvant. Au bout de 10 minutes, l'aspirateur est arrêté et le gravier coloré est vidé et stocké dans des fûts. Pendant toute ltopération, la température ambiante est de 20 + 2"C et l'humidité relative est de 55 . Après 48 à 72 heures, la réticulation ae la résine est suffisamment avancée et le gravier coloré peut etre utilisé. EXEMPLE 2 On procède comme dans l'exemple 1, sauf qu'on utilise 0,34% (680 g) de mélange de pigments donnant une coloration bleue. Après la fin de la coloration et avant de mettre en route l'aspirateur, on introduit un mélange comprenant 0,2% en poids (400 g) de résine époxyde et de 0,18 en poids (200 g) de durcisseur et on malaxe pendant 10 minutes. On utilise la même résine époxyde et le même durcissseur que dans l'exemple 1. A ce moment, on met en route pour quelques minutes l'aspirateur pour éliminer le solvant. Le gravier coloré en bleu brillant est vidé et stocké aans des fûts pendant 48 à 72 heures, comme dans l'exemple 1, pour achever la réticulation. REVENDICATIONS 1. Procédé de coloration de particules minérales ou synthétiques en présence d'une ou plusieurs résine(s) et d'un solvant ou d'un mélange de solvants1 caractérisé par le fait qu'on ajoute des pigments au mélange de résine(s) et de solvant(s) et qu'on enrobe les particules avec ce mélange dans un mélangeur ou malaxeur non chauffé. 2. Procédé selon la revendication l, caractérisé par le fait que le procécé est mis en oeuvre à une température de 200C + 20. 3. Procédé selon la revendication 2, caractérisé par le fait que le procédé est mis en oeuvre à une humidité relative égale ou inférieure à 650 et de préférence égale ou inférieure à 600. 4. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait qu'on utilise un mélange de résine, de pigments et/ou colorants et de solvant contenant de 0,1 à 1% en poids de résine, de 0,2 a' 2% en volume de solvant et de 0,001 à 1% en poids de pigment et/ou colorant par rapport au poids des particules à colorer. 5. Procédé selon la revendication 4, caractérisé par le fait qu'on utilise de 0,1 à 0,35% en poids de résine et de 0,2 à 2% en volume de solvant par rapport au poids des particules à colorer. 6. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait qu'après la réalisation de la coloration on enrobe les particules colorées d'une quantité supplémentaire de résine, cette quantité supplémentai-re étant de O,1 à 0,35% en poids par rapport au poids des particules. 7. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que la résine est choisie dans le groupe formé par les résines polyacryliques, polyméthacryliques, les polyesters, les polyamides, les polyuréthanes et les résines époxydes. 8. Procédé selon la revendication 7, caractérisé par le fait qu'on utilise de 0,1 à 1% et de préférence de 0,1 à 0,35% en poids de résine époxyde. 9. Procédé selon la revendication 8, caractérisé par le fait que le poids du durcisseur représente de 40 à 60% en poids par rapport au poids de résine époxyde. 10. Procédé selon la revendication 8, caractérisé par le fait que la résine époxyde a un poids équivalent d'époxyde de 190 à 290. 11. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait qu'on utilise une résine époxyde ayant une viscosité de 4000 à 8000 mPa.s avant mélange avec le durcisseur. 12. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que le solvant est choisi dans le groupe formé par les solvants benzéniques, les. solvants chlorés, les alcools, les glycols, les éthers de glycols, les cétones. 13. Procédé selon la revendication 10, caractérisé par le fait qu'on utilise comme solvant le trichloréthane, le trichloréthylène ou leur mélange. 14. Procédé selon la revendication 11, caractérisé par le fait qu'on utilise comme solvant le toluène, le xylène, l'acétone, une autre cétone ou un mélange de cétones. 15. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que le rapport solvant (volume) : résine (poids) est de 2:1 à 4:1. 16. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que les particules minérales sont constituées de graviers, roches concassées, marbres concassés, sable, verre, quartz, granite, calcaires et particules similaires. 17. Particules minérales ou synthétiques colorées par un procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 16.