Brevet FR2648142A1 — publié le 19901214

MATERIAU COMPOSITE A BASE DE RESINE SYNTHETIQUE ET D'AGREGATS MINERAUX ET PROCEDE POUR LE FABRIQUER. L'invention concerne un nouveau type de matériau composite à base de résine synthétique et d'agrégats minéraux ; elle concerne également un procédé pour le fabriquer. Il est bien connu de fabriquer des plaques, des revêtements, de sol notamment, ou des objets de formes diverses, constitués par des mélanges de résine synthétique réticulée et d'agrégats minéraux. On obtient de la sorte des produits très variés rappelant la pierre, sans en avoir toutefois les inconvénients. Pour l'essentiel, cette technique consiste à mélan- ger une résine synthétique réticulable avec des agrégats minéraux ou des mélanges d'agrégats, puis à conformer ce mélange pateux en plaques, revetements ou analogues, puis à laisser le mélange se réticuler notamment à température ambiante, et enfin si nécessaire à poncer la surface obtenue. Le plus généralement, on fait appel à des rési- nes de polyester. Toutefois, par suite du retrait dlmen- sionnel appréciable de cette résine lors de la réticulation, on ne peut pas réaliser de la sorte des surfaces appréciables (un mètre carré et plus). On a alors suggéré de remplacer le polyes r par une résine epoxyde, acrylique ou polyuréthane. On obtient ainsi des produits ayant un aspect et un toucher jugé encore trop parafineux", difficile à poncer, facilement mouillable et tachable, difficile à entretenir et présentant une sensibilité aux chocs thermiques, ce qui en limite considérablement les applications. Or on a trouvé, et c'est ce qui fait l'objet de la présente invention, un matériau du type en question qui soit facile à réaliser, puisse être commodément travaillé, présente une bonne résistance mécanique et thermique, et surtout soit d'un entretien facile. Ce matériau composite pour la fabrication de plaques de revêtements ou d'objets en forme, constitué par un mélange de résine synthétique réticulée et d'agrégats minéraux, se caractérise en ce que le mélange comprend également du polytétrafluoroethylène. En d'autres termes, l'invention consiste à introduire dans le mélange du polytétrafluorcethylène (PTFE). De manière tout à fait inattendue, les matériaux réalisés de la sorte sont faciles à conformer et ne présentent pas les inconvénients de l'état antérieur de la technique. Avantageusement en pratique, le polytétrafluoroethylène (PTFE) est introduit à raison de 2 à 20 % en poids, de préférence 10 à 15 %, du poids de la résine. En effet, on a observé qu'en deçà de 2 i, on n obtenait aucun effet et qu'en revanche, au delà de 20 %, d'une part on augmentait inutilement le coût sans amélioration proportionnelle, et d'autre part le matériau devenait trop glissant du fait des propriétés intrinsèques du polytétrafluoroethylène (PTFE) On a observé que comme résine réticulée, on obtenait les meilleurs résultats avec les résines choisies dans le groupe comprenant les résines epoxydes, acryliques, notamment polymétacrylates, les polyuréthanes (polyether ou polyester réticulé aux isocyanates). Le choix de la résine est essentiellement dicté par les conditions d'usage, par la résistance à l'abrasion et la résistance thermique que l'on désire obtenir. Aussi le plus généralement, du moins dans l'application aux revêtements de sol, on fait appel à des résines epoxydes. Les résines sont bien évidemment additionnées de leur agent durcisseur habituel. Ces agents sont introduits en proportion appropriée suivant leur résultat recherché. Avec les résines epoxydes, on a observé que l'on obtenait de bons résultats en utilisant comme durcisseur une polyamine cycloaliphatique modifiée. Le plus généralement, on utilise du PTFE sous forme de poudre, notamment de poudre de 10 à 30 microns que l'on peut préalablement broyer pour l'amener à des dimensions de 1 à 3 microns. Comme agrégats m.nér2ux, cn fait appel à tous les composés connus pour cet te açplication, tels que marbre, quartz, corrindon, onyx, verre, gravier coloré.. et ce, en fonction des résultats et des effets recherchés. La granulomêtrie de ces agrégats est choisie en fonction des usages et des aplications. Cn a observé par exemple qu'au plus, la dimension de ces agrégats devait être égale à la moitié de l'épaisseur de la couche finale désirée. Dans une forme d'exécution avantageuse, le mélange comprend également une polyamide introduite à raison de 2 à 7 %, de préférence 5 % en poids du poids de la résine. Comme polyamide, on utilise soit une polyamide 6, soit une polyamide 12 ou des copolymères 6/12. Dans une forme de réalisation préférée, le matériau composite conforme à l'invention se caractérise en ce qu'il comprend en poids - de 5 à 30 % d'une résine epoxyde avec comme durcisseur une polyamine modifiée cycloaliphatique ; - de 1 à 10 8 et au plus le tiers du poids de la résine, de PTFE - le reste étant constitué par des agrégats minéraux. L'invention concerne également un procédé pour fabriquer ce matériau composite. Ce procédé se caractérise en ce qu'il consiste à froid - à mélanger, notamment à la turbine, une résine epoxyde avec un agent antimousse et une poudre de polytétrafluoroéthylène - à broyer ce mélange ; - à ajouter l'agent durcisseur de la résine epoxyde et un agent anti-UV - à incorporer des agrégats minéraux - à couler, puis à étendre le mélange obtenu sur un support préalablement préparé - puis, à laisser le mélange se polymériser - et enfin, à meuler et à poncer la surface obtenue. L'agent antimousse incorporé dans la résine epoxyde l'est à raison de 0,1 à 1 % en poids. Le mélange s'effectue de préférence à température amciante et à la turbine. Le broyage s'effectue notamment par des microbilles ; au cours de cette phase, on laisse monter la température, afin d'abaisser la viscosité du mélange, ce qui facilite le débullage. Eventuellement, en fin d'opération, on travaille sous vide, puis on filtre. L'addition d'agents anti-UV s'effectue à raison de C,5 à 3 % en poids. Après ponçage, si l'on désire obtenir une surface brillante, on peut effectuer de manière connue un polissage. Si l'on désire réaliser des pièces de grandes dimensions, dans un souci d'allègement, on coule le mélange sur une plaque ou une forme d'une matière expansée. On peut également lors du coulage du mélange introduire un insert métallique. Enfin, si on le désire, pour améliorer la compacité, on tasse l'ensemble sur une table vibrante. La manière dont l'invention peut être réalisée et les avantages qui en découlent ressortiront mieux des exemples de réalisation qui suivent. Exemple 1 On met quinze parties d'une résine epoxyde type F, que l'on additionne de 0,2 % d'un agent antimousse, BYK 510 (marque déposée de BYK). Toujours à température ambiante, on ajoute 2,5 parties de poudre de PTFE de marque déposée FLUON L 171 de Imperial Chemical Industry. On broie ce mélange auquel on ajoute l'agent durcisseur de la résine epoxyde, à savoir une polyamine modifiée cylcloaliphatique, puis un agent anti-UV (TINUVINE - marque déposée de CIBA-GEIGY) etJn agent d'étalement (BYK 504 S marque déposée de BYK). On ajoute ensuite des granulats minéraux respectivement à raison de - trente parties de quartz de granulométrie moyen ne : 1,5 mm - trente parties de marbre de granulométrie com prise entre 1 et 10 mm - cinq parties de corrindon de granulométrie 2,5 mm. On coule ensuite le mélange sur un support pra- labiement préparé, on létale et on le lisse à la truelle. On laisse durcir à tempGrature ambiante pendant quarante huit heures. De manière connue, on meule et on ponce la surface obtenue pour lui donner de la planéité et de la brillance. Ce revêtement de sol présente une excellente résistance mécanique, une haute résistance aux éraflures, un faible coefficient de frottement, ce qui facilite le déplacement des meubles, un bon pouvoir hydrophobe et une excellente résistance aux taches, du moins par les produits courants (café, thé, jus de fruit, boissson, etc..), une bonne ininflammabilité puisqu'il est prati quement autoextinctible. Ce revêtement est facile à entretenir, amortit bien les bruits, et présente un excellent pouvoir de brillance. De la sorte, il convient parfaitement pour la confection de revêtements de sol. Exemple 2 On répète l'exemple 1 en remplaçant les quinze parties de résine epoxyde type A par un mélange à raison de moitié de deux résines epoxydes respectivement type A et F. On obtient les mêmes résultats que précédemment, mais à des niveaux légèrement améliorés. En outre, ce mélange est plus facile à mettre en oeuvre, notamment à la truelle, me me sur des surfaces imparfaitement préparées. En outre, ii présente une excellente résistance aux chocs thermiques. Exemple 3 On répète l'exemple 2 en ajoutant au mélange contenant déjà les agrégats 0,75 partie en poids d'un polyamide 6 en poudre in'prieure à 20 microns. Cn améliore de la sorte les propriétés tribiologiques du matériau composite. Le matériau composite selon l'invention c- -vient parfaitement pour la fabrication de revêtements ~- sol, de surfaces de meubles, tels que tables, banquettes, tablettes de sanitaires, encastrements de baignoires, etc. REVENDICATIONS 1/ Matériau composite pour la fabrication de plaques, de revêtements ou d'objets en forme, constitué par un mélange de résine synthétique réticulée et d'agrégats minéraux, caractérisé en ce que le mélange comprend également du polytétrafluoroéthylène (PTFE). 2/ Matériau composite selon la revendication 1, caractérisé en ce que le PTFE est introduit à raison de 2 à 20 % en poids du poids de la résine. 3/ Matériau composite selon la revendication 2, caractérisé en ce que le PTFE est introduit à raison de 10 à 15 i en poids du poids de la résine. 4/ Matériau composite selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la résine réticulée est choisie dans le groupe comprenant les résines epoxydes, acryliques et polyuréthanes. 5/ Matériau composite selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le mélange comprend également un polyamide à raison de 2 à 7 i, de préférence au voisinage de 5 % en poids du poids de la résine. 6/ Matériau composite selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend en poids - de 5 à 30 % d'une résine epoxyde avec son agent durcisseur : polyamine modifiée cycloaliphatique ; - de 1 à 10 % et au plus du tiers en pc is de la résine, de PTFE ; - le reste étant constitué par des agrégats minéraux. 7/ Procédé pour la fabrication d'un matériau composite selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce qu'il consiste à froid - à mélanger une résine epoxyde sans agent durcis seur, une poudre de polytétrafluoroéthylène et un agent antimousse - à broyer ce mélange - à ajouter l'agent durcisseur de la résine epoxyde - à incorporer des agrégats minéraux - à couler puis à étendre le mélange obtenu sur un support préalablement préparé - puis, à laisser la résine se polymériser - et enfin, à meulier et poncer la surface obtenue. 8/ Procédé selon la revendication 7, caractérisé en ce que après l'incorporation des agrégats minéraux et avant le cculage, on introduit au mélange des poudres de polyamide.