Brevet FR2710672A1 — publié le 19950407

L'invention concerne un procédé de fabrication d'éléments de revêtement de surface, telles que des toitures ou des murs, et des éléments de revêtement obtenus selon ce procédé. On sait que les revêtements, par exemple pour toiture ou mur doivent avoir une bonne résistance mécanique et ne pas être sujets à des variations de cette résistance ou de leur aspect, sous l'effet de l'environnement. L'ardoise et la tuile figurent parmi les éléments de revêtement qu'on utilise couramment parce qu'ils satisfont réellement à ces exigences. Mais, ces éléments présentent l'inconvénient d'être relativement coûteux. On a déjà essayé de réaliser des revêtements synthétiques, qui pourraient à la fois rivaliser avec les éléments en ardoise ou tuile du point de vue de la résistance mécanique et de la stabilité à l'égard de l'environnement, et être d'un plus faible coût. Or, toutes ces tentatives ont échouées. La présente invention a donc pour but de proposer un procédé de fabrication d'éléments de revêtement de surface et de tels éléments de revêtement qui sont comparables aux revêtements en ardoise ou en tuile quant à leurs propriétés mécaniques et leur stabilité à l'égard de l'environnement, mais peuvent être réalisés à un coût de revient beaucoup plus faible. Pour atteindre ce but, le procédé de fabrication d'éléments de revêtements de surface, selon l'invention, est caractérisé en ce que l'on prépare un mélange d'une résine à base d'isocianate de base polyuréthane, d'une résine à base de polyol de base polyuréthane et d'un agent de protection contre du rayonnement ultraviolet, et réalise les éléments de revêtement par moulage, les résines. étant présentées en un rapport en poids de 1/1 +10% et la proportion de l'agent de protection contre le rayonnement ultraviolet étant de 1 à 5% par rapport au poids total du mélange final. Selon une caractéristique avantageuse de l'invention, on ajoute au mélange un produit colorant tel que de l'oxyde de fer noir et du noir de carbone, en une proportion en poids de 2 à 20% par rapport au poids total du mélange final. Selon encore une autre caractéristique avantageuse de l'invention, on ajoute au mélange un produit de charge en une proportion en poids de 1 à 20% par rapport au poids du mélange final. Selon encore une autre caractéristique avantageuse de l'invention, on confère à l'élément de revêtement un aspect extérieur particulier par configuration appropriée de la face interne du moule. Un élément de revêtement fabriqué à l'aide du procédé selon l'invention est caractérisé en ce qu'il est réalisé notamment sous forme d'une plaque en résine de synthèse comprenant de la résine isocianate de base polyuréthane, de la résine polyol de base polyuréthane et un agent de protection contre des rayonnements ultraviolet, les résines isocianate et polyol étant présentes en un rapport de poids de 1/1 +10%, tandis que la proportion de l'agent antirayonnement ultraviolet est de 1 à 5% en poids par rapport au poids total du mélange final. L'invention sera mieux comprise et d'autres buts, caractéristiques, détails et avantages de celle-ci apparaîtront plus clairement au cours de la description explicative qui va suivre. Le procédé selon l'invention permet de fabriquer des éléments de revêtement de surface, en résine de synthèse d'un coût de revient très faible mais présentant une résistance mécanique et une stabilité à l'égard des influences de l'environnement qui sont comparables aux propriétés des produits traditionnels naturels relativement coûteux. On décrira ci-après l'invention dans son application à la réalisation d'éléments de revêtement ayant l'aspect, par exemple le grain et la couleur, d'ardoise ou de tuile. A titre d'exemple, des éléments de revêtement de toiture d'aspect ardoise peuvent être réalisés en une résine de synthèse ayant la composition suivante en pourcentages en poids par rapport au poids total du mélange final: - résine à base d'isocianate de base polyuréthane : 44% - résine à base de polyol de base polyuréthane : 44% - agent de protection contre des rayonnements ultraviolets : 2% - oxyde de fer noir 2% - noir de carbone 2% - hydrate d'alumine 6% Les tolérances entre les valeurs maximales et minimales des composants peuvent être les suivantes: - rapport résine isocianate/résine polyol : 1/1 plus ou moins 10% - agent de protection contre les rayonnements ultraviolets : de 1% à 5% oxyde de fer noir : de l%à 10% - noir de carbone : de 1% à 10% - hydrate d'alumine : de 1% à 20% Dans ce mélange, l'oxyde de fer noir et le noir de carbone constituent des agents colorants, tandis que l'hydrate d'alumine a la fonction d'une charge qui est choisie pour contribuer en plus à la protection contre les feux et pour assurer une amélioration des propriétés mécaniques. Ainsi, l'hydrate d'alumine confère aux revêtements une meilleure résistance aux chocs et supprime le risque des micro-fissurations et des effets de vieillissement. Les éléments acquièrent ainsi une certaine déformabilité sans micro-fissurations. Bien entendu tout autre produit colorant ou de charge peut être envisagé. Par exemple on pourrait utiliser, comme produit de charge, de la craie, ce qui permettrait d'abaisser encore plus le prix de revient, mais serait au détriment de la résistance mécanique. Pour la réalisation de tuiles, seuls l'oxyde de fer et le noir de carbone sont remplacés par des minéraux naturels broyés et de l'argile cuit, ou des déchets de tuiles broyées. Le dosage reprend les mêmes pourcentages que dans la composition donnée plus haut. Pour la préparation et l'application des éléments de revêtements, on utilise des machines connues en soi pour des mélanges de polyuréthane, du type à injection, de haute ou moyenne pression, par exemple de 70 bars en projection, qui comportent deux entrées de composants et de pompes indépendantes et un mélangeur au niveau de la tête de la machine. La tête sera adaptée aux exigences spécifiques des composants utilisés dans le cadre de la présente invention. La polyvalence de la machine permet de varier le mélange isocianatepolyol dans lequel les autres composants ont été insérés préalablement dans un poste de mélange périphérique. L'application se fait par projection dans le moule, soit manuellement, soit par assistance d'un robot. L'application dans certains cas sera traitée en injection dans un moule fermé. Les moules sont réalisés soit en polyesther armé, en résine et béton époxy ou en métal. La température d'application se situe dans une plage de 30 à 70"C. Le procédé selon l'invention permet de fabriquer des éléments de revêtement selon les besoins du marché et les pièces unitaires peuvent avoir les dimensions des standards existants ou de plaques de toutes dimensions dont la longueur et la largeur sont des multiples des dimensions d'une ardoise ou d'une tuile traditionnelle. Le procédé selon l'invention permet d'obtenir des produits d'une gamme d'épaisseur de 2 à 10 mm. Le produit fabriqué selon l'invention peut recevoir une isolation thermique. Celle-ci peut être réalisée soit par une injection d'une mousse polyuréthane, l'élément de revêtement étant placé dans un moule d'injection, soit par apport d'un isolant de type plaque polyuréthane, laine de verre, polystyrène expansé, ou tout autre matériau à pouvoir isolant, collés ou agrafés. La composition des éléments de revêtements peut être complétée, dans certains cas spécifiques d'utilisation, par apport de renforts de type fibre de verre tissée ou intissée, de renforts mousse de densité de 20 à 100 kg/m3, ou de renforts par tout autre matériau stable. Bien entendu l'invention n'est pas limitée à la fabrication d'éléments de revêtement de toiture de type ardoise ou de tuile. Des vêtures et revêtements d'habillage de façade pourraient être réalisés. En choisissant en conséquence les agents colorants naturels ou artificiels, il est possible de leur donner le coloris ou un aspect de surface souhaitée ou même imiter l'aspect de produits de revêtement naturels. Comme il ressort de la description qui vient d'être faite, l'invention permet de réaliser des éléments de revêtement de surface qui présentent des bonnes propriétés mécaniques et sont stables à l'égard des influences exercées par l'environnement. Grâce aux agents de protection contre des rayonnements ultraviolets, ceux-ci ne peuvent pas provoquer une détérioration du revêtement quant à ces propriétés et son aspect. La couleur est facilement variable par choix approprié du ou des produits colorant. Le prix du revêtement peut encore être baissé en utilisant d'autres produits de charge. En les choisissant de façon appropriée, on peut même moduler les propriétés du revêtement en leur donnant une plus ou moins grande déformabilité et faculté d'usinage, sans craindre des micro fissurations. L'aspect extérieur des revêtements est également largement variable. I1 suffit à cette fin de configurer en conséquence les faces internes du moule. L'invention permet ainsi de fabriquer des éléments de revêtement à un prix de revient très faible par rapport aux produits de revêtement naturels actuellement utilisés. L'invention permet d'obtenir des éléments de revêtement d'un poids comparativement faible. Ces éléments légers et pas fragiles du tout sont facilement transportables, stockables et manipulables. Ils peuvent être fixés facilement par tout moyen approprié à la structure du support. La manipulation et la pose de ces éléments de revêtement ne nécessitent pas un personnel très qualifié, tel que par exemple des couvreurs nécessaires pour la réalisation des revêtements de toiture en tuile, ardoise ou analogue. REVENDICATIONS 1. Procédé de fabrication d'éléments de revêtement de surface, telle que toiture ou mur, ayant la résistance mécanique et la stabilité à l'égard de l'environnement d'éléments de revêtement naturels tels que l'ardoise et la tuile, caractérisé en ce que l'on prépare un mélange d'une résine à base d'isocianate de base polyuréthane, d'une résine à base de polyol de base polyuréthane et d'un agent de protection contre le rayonnement ultraviolet et réalise les éléments de revêtement par moulage, le rapport en poids des résines étant de 1/1 +10% et la proportion de l'agent de protection contre le rayonnement ultraviolet étant de 1 à 5% en poids par rapport au poids totale du mélange final. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'on ajoute au mélange précité un produit colorant en une proportion de 2 à 20% en poids par rapport au poids total du mélange final. 3. Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que, l'on choisit le produit colorant parmi des colorants naturels et artificiels en fonction de la couleur souhaité de l'élément de revêtement. 4. Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'on ajoute au mélange des résines précitées un produit de charge en une proportion de 1 à 20% en poids par rapport au poids total du mélange final. 5. Procédé selon la revendication 4, caractérisé en ce qu'on utilise comme produit de charge de l'hydrate d'alumine. 6. Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que pour l'application par moulage on utilise des moules tels que des moules en polyesther armé, en résine et béton époxy ou en métal. 7. Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la température d'application est comprise dans une plage de 30 à 70"C. 8. Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'on donne à un élément de revêtement un aspect particulier par configuration appropriée de la surface interne du moule. 9. Elément de revêtement obtenu à l'aide du procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il est réalisé en une résine de synthèse comprenant une résine à base d'isocianate de base polyuréthane, une résine à base de polyol de base de polyuréthane et un agent de protection contre le rayonnement ultraviolet, les résines étant présentes en un rapport de 1/1 10% en poids et la proportion de l'agent de protection contre le rayonnement ultraviolet étant de 1 à 5% en poids par rapport au poids total du mélange final. 10. Elément de revêtement selon la revendication 9, caractérisé en ce qu'il comprend un produit colorant en une proportion de 2 à 20% en poids par rapport au poids total du mélange final. 11. Elément de revêtement selon la revendication 10, caractérisé en ce que, dans un cas d'éléments de revêtement d'aspect ardoise, le colorant est formé par de l'oxyde de fer noir et du noir de carbone, chacun présente en une proportion de 1 à 10% en poids par rapport au poids total du produit final. 12. Elément de revêtement selon la revendication 10, caractérisé en ce que, dans le cas d'un élément d'aspect de tuile, le colorant est formé par des minéraux natures broyés et de l'argile cuit ou des déchets de tuiles broyées. 13. Elément de revêtement selon l'une des revendications 9 à 12, caractérisé en ce qu'il est réalisé sous forme d'une plaque d'une épaisseur de 2 à 10mm. 14. Elément de revêtement selon l'une des revendications 9 à 13, caractérisé en ce qu'il comprend une isolation thermique réalisée sous forme d'une couche de mousse polyuréthane appliquée lors du moulage. 15. Elément de revêtement selon l'une des revendications 9 à 13, caractérisé en ce qu'il comprend une isolation thermique réalisée sous forme d'une plaque de polyuréthane, de laine de verre, de polystyrène expansé, collée ou agrafée sur la surface de la résine.