Brevet FR2676957A1 — publié le 19921204

i PROCEDE DE FABRICATION D'UNE PIECE AYANT L'ASPECT D'UNE PIERRE NATURELLE PAR MOULAGE D'UNE COMPOSITION CONTENANT UNE RESINE THERMODURCISSABLE ET PIECE OBTENUE PAR CE PROCEDE. La présente invention concerne un procédé de fabrication d'une pièce ayant l'aspect d'une pierre naturelle par moulage d'une composition contenant une résine thermodurcissable et une pièce obtenue par ce procédé. Il est déjà connu de préparer des pièces ayant l'aspect de pierre à partir de mélanges de résine thermodurcissable et de charges: dans BE-A 898 289, on décrit la fabrication de pièces moulées en "béton de résine" contenant moins de 12 % en poids de résine thermodurcissable comme liant Cependant, il est difficile, par moulage d'un béton de résine, d'obtenir des pièces ne comportant pas de microbulles, or, les microbulles donnent au produit un aspect inesthétique Pour éviter cet inconvénient, il est possible de n'utiliser que des charges sphériques mais on limite ainsi les charges utilisables; en particu- lier, on ne peut plus, dans ce cas, utiliser des fibres naturelles De plus, les pièces obtenues sont relativement fragiles et il est difficile de préparer des pièces minces. La présente invention concerne un procédé qui permet de préparer des pièces ayant l'aspect de pierre naturelle par moulage de compositions contenant une résine thermodurcissable, sans avoir les inconvénients ci-dessus indiqués Ce procédé a de plus l'avantage de permettre d'obtenir des pièces d'aspect homogène sans marbrures ni tra nées. La présente invention a pour objet un procédé de préparation d'une pièce ayant l'aspect d'une pierre naturelle, par mise en forme d'une compo- sition contenant au moins une résine thermodurcissable et au moins une charge, caractérisé par le fait que l'on mélange, d'une part, des particules d'au moins une résine thermodurcissable et, d'autre part, au plus % en poids par rapport au poids total de la compo- sition d'au moins une charge particulaire choisie parmi les fibres naturelles, les charges minérales et leurs mélanges, ayant des dimensions particulaires maximales (granulométrie) comprises entre 30 micromètres et 4 mm; que l'on introduit le mélange dans un moule femelle porté à une température comprise entre 120 et 160 C; que l'on comprime progressivement le mélange dans le moule femelle par un noyau male chaud assurant la fermeture du moule femelle, à une pression suffisante pour obtenir le filage de la com- position dans tout l'espace compris entre le noyau mâle et le moule femelle; qu'on laisse durcir la résine utilisée en maintenant la température, sous une pression suffisante pour assurer la fermeture du moule; et qu'après ouverture du moule, on démoule la pièce ainsi obtenue. De préférence, la température du noyau male est comprise entre 120 et 1600 C et voisine de celle du moule femelle; le temps de durcissement est généralement compris entre 30 secondes et 3 minutes; l'enfoncement du noyau male dans le moule femelle jusqu'à fermeture du moule s'effectue sous une pres- sion, qui croit jusqu'à une valeur maximum comprise entre 108 et 5 x 109 pascals en un temps compris entre 3 et 60 secondes. Selon la présente invention, la résine ther- modurcissable utilisée est une résine phénolique, par exemple la résine vendue sous la dénomination commer- ciale "BAKELITE", ou une aminorésine, en particulier une mélamine ou une résine urée-formol De façon con- nue, différents initiateurs ou catalyseurs peuvent être associés à la résine thermodurcissable mise en oeuvre La résine est avantageusement mise en oeuvre sous forme de granulés ou de billes ayant des dimen- sions comprises entre 0,05 et 3 mm La résine thermo- durcissable incorporée peut être colorée ou non: elle peut être introduite sous forme de particules blanches, incolores ou teintées (en ocre, bleu, gris ou beige, par exemple). Selon l'invention, on utilise de préférence une seule résine thermodurcissable; si on met en oeuvre simultanément des résines de couleurs différentes, celles-ci ne se mélangent pas mais for- ment, au filage, des taches séparées, dont l'aspect est difficile à contrôler et à reproduire et s'insère mal dans la recherche de la ressemblance avec la pierre naturelle. Les fibres naturelles mises en oeuvre, selon l'invention, sont notamment choisies dans le groupe formé par les fibres de cellulose ou de lignocellu- lose, telles que les fibres de bois (poussière de bois ou sciure), les fibres de coton, les fibres de lin, les fibres de mais, de liane, de coco, de banane ou la poudre de liège; les fibres utilisées sont choisies parmi celles résistant à la température de moulage. Les fibres mises en oeuvre, selon l'invention, présentent avantageusement un diamètre compris entre 0,7 micromètre et 300 micromètres et une longueur comprise entre 30 micromètres et 4 mm Lorsqu'on utilise une charge comprenant des fibres de dimensions différentes, les fibres de plus faible dimension ont avantageusement une longueur comprise entre 30 micromètres et 2 mm et les fibres de plus grande dimension, une longueur comprise entre 2 mm et 4 mm. Les charges minérales utilisées sont, notam- ment choisies dans le groupe formé par le carbonate de calcium, le sulfate de calcium, l'oxyde de zinc, le carbonate de zinc, l'oxyde de magnésium, l'hydroxyde de magnésium, les silicates de magnésium, comme le talc et les silicoaluminates, comme le mica ou le verre, sous forme de fibres ou de microbilles On utilise, de préférence, des charges minérales, dont la granulométrie est comprise entre 30 micromètres et 0,2 mm environ. Les fibres naturelles ou les charges minérales peuvent être colorées ou non La coloration des charges peut être obtenue par imprégnation avec une solution d'un colorant soluble, en particulier hydrosoluble La coloration des charges peut également être obtenue par centrifugeage ou turbinage avec des colorants en poudre ou des peintures acrylique ou vinylique de la couleur choisie. Selon l'invention, on utilise, de préférence, comme charge particulaire au moins deux composants de granulométries ou dimensions différentes; les composants utilisés peuvent être constitués uniquement par des fibres naturelles ou uniquement par des charges minérales; mais le plus souvent, on utilise un mélange de composants contenant, à la fois, au moins une fibre naturelle et au moins une charge minérale. On utilise avantageusement trois composants de granulométries ou dimensions différentes Le compo- sant de granulométrie la plus fine est, de préférence, une charge minérale tandis que les deux autres compo- sants sont des fibres naturelles Dans ce dernier cas, par exemple, lorsqu'on utilise, comme charge minérale, du talc, teinté ou non, et, comme fibres naturelles, de la poussière de bois, teintée ou non, ayant des dimensions comprises entre 200 et 300 micromètres et de la sciure de bois, teintée ou non, de plus grande dimension, on obtient une pièce moulée dans laquelle la charge minérale forme un fond de couleur unie, moucheté par la poussière de bois, la surface de la pièce étant "animée" par la sciure de bois. Dans le procédé selon l'invention, l'étape de mélange de la composition moulée peut être effectuée dans tout mélangeur, par exemple dans un mélangeur de type "tonneau" ou, de préférence, dans une boudineuse à vis Le mélange est ensuite stocké dans une trémie, le temps de stockage n'étant pas limité à température ambiante car la réaction de dur- cissement de la résine thermodurcissable ne peut pas avoir lieu à cette température. Pour le moulage, on introduit des quantités dosées de composition de moulage dans le moule femelle préchauffé à une température comprise entre 120 et 1600 C On ferme le moule femelle avec le noyau male, qui est lui-même préchauffé à une température comprise entre 120 à 1600 C Sous l'action du noyau mâle, le mélange subit une compression croissante, qui s'établit pour finir, à une valeur de 8 108 pascals. De préférence, on applique lentement la pression dans le moule, la pression maximum étant atteinte en un temps compris entre 3 et 60 secondes après le début de compression On maintient les con- ditions de température et de pression définies ci- dessus pendant 30 secondes à 3 minutes suivant l'épaisseur de la pièce moulée et la nature de la com- position de moulage utilisée. La pièce est ensuite démoulée et, éven- tuellement ébarbée. On a trouvé que, dans les conditions définies ci-dessus, les particules de la charge se répartissent sans formation de tramnées, de façon homogène, dans le moule et sans qu'il y ait d'interaction entre la couleur de la résine thermodur- cissable utilisée et celle des particules de charges teintées On obtient donc une pièce ayant un aspect globalement homogène sur toute sa surface. Selon l'aspect de brillance ou de matité que l'on désire donner à la pièce, on peut utiliser des moules différents On peut, par exemple, employer des moules légèrement dépolis pour donner un aspect légèrement mat à la pièce et renforcer sa ressemblance avec une pierre Si on désire obtenir une pièce bril- lante, on peut déposer un "gel-coat" sur les parois internes du moule avant l'introduction du mélange dans le moule. La présente invention a également pour objet une pièce moulée ayant l'aspect d'une pierre naturelle, obtenue par la mise en oeuvre du procédé tel que ci-dessus défini Ces pièces sont, notamment, destinées à la fabrication de conditionnements ou d'accessoires de conditionnement pour produits cosmétiques, tels que flacons, bouchons, capuchons, bottiers et analogues. Pour mieux faire comprendre l'objet de la présente invention, on va en décrire maintenant, à titre d'exemples purement illustratifs et non limita- tifs, plusieurs modes de mise en oeuvre. EXEMPLE 1 On prépare, dans une boudineuse à vis ou dans un fourreau, un mélange ayant la formulation suivante: Résine urée-formol blanche sous forme de granulés ayant une dimension particulaire de 0,1 à 1 mm 1000 parties Sciure de bois naturel beige ayant une dimension particulaire de 60 pm 4 parties Sciure de bois rose ayant une dimension particulaire de 300 pm 1,7 partie Sciure de bois marron ayant une dimension particulaire de 300 pm 1,7 parti dimension particulaire de 1 mm 0,5 part. Le a a Les particules de sciure ont été colorées par imprégnation à l'aide d'un colorant hydrosoluble. Le mélange sortant de la boudineuse alimente une trémie On introduit ensuite 70 g du mélange dans un moule femelle ayant les caractéristiques suivantes: surface interne dépolie, empreinte de 50 x 50 x 22 mm, préchauffage à une température de 1400 C. On met en place sur le mélange un noyau màle, préchauffé également à 1400 C; on comprime le noyau sur le mélange mis en place, la pression dans le moule s'élevant à 8 108 pascals en une minute Le moule se trouve alors fermé; on maintient la pression et la température pendant un temps d'environ deux minutes pour obtenir un durcissement complet de la résine On ouvre ensuite le moule et on ébarbe la pièce obtenue à l'aide d'un couteau d'ébarbage. On obtient une pièce ayant un fond blanc dans laquelle sont uniformément réparties des parti- cules roses, bleues, beiges et marrons. EXEMPLE 2 On prépare, comme dans l'exemple 1, une pièce à partir d'un mélange ayant la formulation suivante: Résine urée-formol beige sous forme de granulés ayant une dimension particulaire de 0,6 mm 1000 parties Sciure de bois beige naturel ayant une dimension particulaire de 60 pm 20 parties Sciure de bois rose ayant une dimension particulaire de 300 pm 1,5 partie Sciure de bois beige naturel ayant une dimension particulaire de 200 pm 1,5 partie Sciure de bois bleue ayant une dimension particulaire de 500 pm 0,5 partie Sciure de bois rouge ayant une dimension particulaire de 60 p M i1 partie Sciure de bois marron ayant une dimension particulaire de 300 pm 1 partie Résine urée-formol blanche sous forme de poudre ayant une granulométrie de 1 mm 13 parties On obtient une pièce, dont le fond est beige formant un fondu subtil des différentes couleurs et granulométries conférant à la pièce de la profondeur et de la densité; cette pièce est piquetée de points blancs, rouges, bleus, roses, violets, marrons et beiges Les charges minérales ou les fibres naturelles sont teintées dans la pièce moulée de façon indélébile au contact de toutes sortes de solvants. REVENDICATIONS 1 Procédé de préparation d'une pièce ayant l'aspect d'une pierre naturelle, par mise en forme d'une composition contenant au moins une résine ther- modurcissable et au moins une charge, caractérisé par le fait que l'on mélange, d'une part, des particules d'au moins une résine thermodurcissable et, d'autre part, au plus 30 % en poids par rapport au poids total de la composition d'au moins une charge particulaire choisie parmi les fibres naturelles, les charges minérales et leurs mélanges, ayant des dimensions par- ticulaires maximales comprises entre 30 micromètres et 4 mm; que l'on introduit le mélange dans un moule femelle porté à une température comprise entre 120 et 160 WC; que l'on comprime progressivement le mélange dans le moule femelle par un noyau male chaud assurant la fermeture du moule femelle, à une pression suf- fisante pour obtenir le filage de la composition dans tout l'espace compris entre le noyau male et le moule femelle; qu'on laisse durcir la résine utilisée en maintenant la température, sous une pression suf- fisante pour assurer la fermeture du moule; et qu'après ouverture du moule, on démoule la pièce ainsi obtenue. 2 Procédé selon la revendication 1, caractérisé par le fait que l'on utilise, comme résine thermodurcissable, une résine phénolique ou une aminorésine. 3 Procédé selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé par le fait que l'on utilise, comme fibres naturelles, des fibres de cellulose ou de lignocellulose. 4 Procédé selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé par le fait que l'on utilise une charge minérale choisie dans le groupe formé par le carbonate de calcium, le sulfate de calcium, l'oxyde de zinc, le carbonate de zinc, l'oxyde de magnésium, l'hydroxyde de magnésium, les silicates de magnésium et les silicoaluminates. Procédé selon la revendication 4, caractérisé par le fait qu'on utilise des charges minérales, dont la granulométrie est comprise entre 30 micromètres et 0,2 mm. 6 Procédé selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé par le fait qu'au moins un composant de la charge particulaire est coloré par imprégnation par un colorant soluble ou par revêtement avec une peinture de la couleur choisie. 7 Procédé selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé par le fait que l'on utilise au moins deux charges, de préférence au moins trois charges, de granulométries ou dimensions différentes. 8 Procédé selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé par le fait que l'on utilise un moule légèrement dépoli. 9 Procédé selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisé par le fait que l'on dépose un revêtement sur les parois internes du moule avant introduction du mélange à mouler. Pièce ayant l'aspect d'une pierre naturelle obtenue par le procédé selon l'une des revendications 1 à 9.