Brevet FR2745817A1 — publié le 19970912

PRODUIT MOULE, NOTAMMENT ENVELOPPE POUR APPAREILLAGE ELECTRIQUE La présente invention est relative aux produits moulés, et en particulier aux enveloppes moulées contenant des appareillages ou groupe d'appareillages électriques, et le plus souvent destinées à être placées en plein air ou enterrées. Ces enveloppes sont le plus souvent réalises en béton, et on peut citer par exemple les enveloppes pour postes de distribution électrique à basse tension, les enveloppes pour coffrets électriques de distribution ou de téléalimentation, etc... Un inconvénient des enveloppes en béton est leur poids qui grève le prix de revient des installations en raison des frais de transport et de manutention. Un autre inconvénient du béton est son faible coefficient d'isolation thermique qui nécessite d'utiliser des épaisseurs importantes à même de créer entre l'intérieur de l'enveloppe et l'extérieur des échanges thermiques importants entraînant des condensations toujours nuisibles en milieu électrique. Un autre inconvénient du béton est la difficulté de le colorer dans la masse, ce qui, à une époque où l'esthétique industrielle prend de l'importance, constitue un handicap commercial. Un premier but de l'invention est de réaliser une enveloppe aisément moulable, de masse spécifique très inférieure à celle du béton et dont la résistance soit cependant suffisante, ceci permettant un gain de poids appréciable. Un autre but de l'invention est de définir une enveloppe ayant un coefficient d'isolation thermique important permettant de limiter les échanges thermiques entre l'intérieur et l'extérieur du produit et de réduire les condensations. Un autre but de l'invention est de définir un produit pouvant être facilement coloré dans la masse lors du moulage. Un autre but de l'invention est de définir un produit pour lequel le moule de fabrication soit léger. L'invention a pour objet un produit moulé tel que définie dans les revendications. L'application la plus immédiate de l'invention étant la réalisation d'une enveloppe pour appareillage électrique, on se référera dans la suite à une telle enveloppe, étant cependant bien entendu que l'invention n'est pas limitée à ce type d'applications. Selon la caractéristique essentielle de l'invention, l'enveloppe est réalisée par moulage d'un mélange des constituants d'une résine et de charges inertes. De préférence, la résine est une résine polyuréthanne constituée par un mélange de polyol et de polyisocyanate. Les proportions pondérales sont les suivantes: - pour le polyol : de 25 à 50 % - pour l'isocyanate: de 25 à 45 k Le reste du mélange est constitué par des charges inertes telles que billes de verre ou résidus de revalorisation, dans une proportion pondérale allant de 10 à 50%. L'ensemble de ces composants est introduit à froid dans un moule léger, par exemple réalisé en métal, bois, thermoplastique, résines polyuréthannes, époxydes. Le moule ne nécessite aucun renfort particulier, car il ne subit que peu d'effort, la mise en oeuvre s'effectuant en coulée gravitaire ou sous faible pression lors du remplissage du moule. Les procédés traditionnels d'injection ou remplissage ou de compression lors du durcissement ne sont pas nécessaires dans le procédé employé. Le polyol et le polyisocyanate, tous deux liquides, sont mélangés à l'aide d'un mélangeur classique et la charge inerte est introduite progressivement. Un catalyseur est introduit dans le polyol à un taux variable compris entre 0,02 et 2% afin de régler les temps de prise et de démoulage. Le durcissement intervient rapidement et le démoulage peut intervenir, selon le taux de catalyseur (accélérateur), dans un délai compris entre 15 minutes et 6 heures. L'enveloppe ainsi réalisée peut être teintée dans la masse par ajout au mélange précité d'un colorant, dans une proportion de 0,5 à 1% environ en poids. L'enveloppe se prête également à une coloration par une peinture fond de moule, par peinture après démoulage ou par un insert, par exemple une feuille métallique de finition, introduite au niveau du moule. L'enveloppe obtenue est résistante tout en étant légère puisque sa densité est inférieure à 1, celle du béton étant voisine de 2,3. Le gain de poids facilite le transport, la manutention et l'installation de l'enveloppe sur le site, en extérieur ou dans un caniveau. Sa tenue diélectrique est supérieure à 15kV/mm, ce qui permet son utilisation dans toutes les applications électriques connues. D'autres propriétés de l'enveloppe peuvent être améliorées par adjonction, dans le polyol, de divers produits. Par exemple un ignifugeant, dans une proportion pondérale inférieure à 10%, améliorera la tenue au feu. Un additif antigrafittis, dans une proportion pondérale de 0,15 à 0,2 W environ, permettra d'assurer l'intégrité de la surface vis-à vis des actes de vandalisme. Pour les applications en extérieur, l'adjonction d'un stabilisant aux W, dans une proportion pondérale de 0,5 et 1% environ, et l'emploi d'un polyisocyanate particulier pourront être envisagés. Tous ces adjuvants ne modifient pas les qualités essentielles du produit qui sont la résistance et la légèreté. Deux exemple de mise en oeuvre de l'invention sont maintenant décrits. Premier exemple On a réalisé par moulage une enveloppe pour matériel à basse tension se présentant sous la forme d'un parallélépipède rectangle de dimensions 1,2m x 1,2m x 0,4 m. La formule suivante a été utilisée, avec des proportions en poids: Polyol: 43 Polyisocyanate; 38 Pâte colorante: 1 Ignifugeant: 1 Microsphères de verre borosilicaté: 14 Additifs divers 3 Les microsphères sont creuses, et 95% environ d'entre elles ont un diamètre inférieur à 180 microns, de sorte que la poudre correspondante ait une densité voisine de 0,25. Une boîte aux lettres, de hauteur 1,50m, de largeur 0,90m et de profondeur 0,50m a été réalisée avec la composition ci-dessus. De tels produits ont les caractéristiques ci-après: Densité: 0,70 Dureté Shore D: 75 à 80 Contrainte à la rupture en traction: 31,5 MPa Contrainte à la rupture en compression; > 50 MPa Contrainte à la rupture en flexion: 44,5 MPa Ces caractéristiques conviennent parfaitement aux applications sus-mentionnées. Deuxième exemple Un coffret de télé-alimentation, destiné à être enterré, de forme parallélépipédique de dimensions 0,80m x 0,40m x0,20m) a été réalisé par moulage avec la composition pondérale suivante: Polyol: 34 Polyisocyanate: 31 Ignifugeant: 1 Pâte colorante: 0,7 Microsphères creuses de silicate d'alumine: 30,6 Additifs divers: 2,7 Les microsphères sont creuses, avec une granulométrie comprise entre 5 à 500 microns, la poudre correspondante ayant une densité de l'ordre de 0,7. Un tel produit a les caractéristiques ci-après: Densité: 0,93 Dureté Shore D: 80 à 82 Contrainte à la rupture en traction: 35 MPa Contrainte à la rupture en compression; > 50 MPa Contrainte à la rupture en flexion: 40 MPa Ces caractéristiques conviennent parfaitement à 1 'application indiquée. Grâce à leurs bonnes propriétés de mouillage et à leur faible viscosité, les formulations, objet de l'invention, peuvent être utilisées par simple coulée gravitaire pour remplir des moules préalablement garnis de charges minérales de forte granulométrie et/ou de résine durcie broyée. Ces charges ne peuvent être introduite dans la résine au moment de la formulation. Ceci permet la réalisation, à plus faibles coût, de pièces comme par exemple des bornes ayant des propriétés tout à fait satisfaisantes, équivalentes aux exemple précédents. Cette voie permet le recyclage sous forme de résines broyées de pièces défectueuses ou en fin de vie ou de déchets de production. Exemple 3 Une borne a été réalisée avec la composition suivante: Polyol 46 Polyisocyanate 29 Ignifugeant 8 Vermiculite 14 Additifs divers 3 Après durcissement, les caractéristiques sont les suivantes: Densité: 0,80 Dureté Shore D: 55 à 65 Contrainte à la rupture en traction: 35 MPa Contrainte à la rupture en compression; 45 MPa Contrainte à la rupture en flexion: 55 MPa L'invention n'est pas limitée aux exemples donnés. Elle s'applique toutes les fois qu'on n'a besoin d'un produit léger et résistant, isolant thermique et électrique REVEND I CAT I ONS 1/ Produit moulé, notamment pour enveloppe d'appareillages électriques, caractérisé en ce qu'il est réalisé en résine chargée. 2/ Produit moulé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la dite résine est une résine polyuréthanne. 3/ Produit moulé selon la revendication 2, caractérisé en ce que la résine polyuréthanne a la composition pondérale ciaprès: 25 à 50 W de polyol 25 à 45 W de polyisocyanate 10 à 50 W de charges en matériau inerte 4/ Produit moulé selon la revendication 3, caractérisé en ce que le matériau des charges est choisi parmi le silicate d'alumine, le verre borosilicaté et les résidus de revalorisaton. 5/ Produit moulé selon la revendication 4, caractérisé en ce que le silicate d'alumine se présente sous la forme d'une poudre constituée de microsphères creuses de diamètre compris entre 5 et 500 microns, la densité de la poudre étant voisine de 0,7. 6/ Produit moulé selon la revendication 4, caractérisé en ce que le verre borosilicaté est constitué d'une poudre constituée de microsphères creuses dont 95% environ ont un diamètre inférieur à 180 microns, la densité de la poudre étant voisine de 0,25. 7/ Produit moulé selon l'une des revendications 2 à 6, caractérisé en ce qu'il contient en poids entre 0,5 et 1% de colorant.