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Publication number: BE405384A
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Description


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  Perfectionnements relatifs aux résines synthétiques. 



   La présente invention est relative aux résines syn- thétiques et concerne plus particulièrement la fabrication   d'un   produit de condensation primaire sous forme liquide ayant des propriétés et une composition analogues à celles des bau- mes naturels, mais aisément durcissable pour donner des com- positions résineuses. 



   On sait que les baumes produits par l'exsudation des plantes sont constitués de différentes substances hydrocarbo- nées mélangées à des éthers-sels d'acides aromatiques, ayant la composition   CnH2n-802   ou CnH2n-1002, notamment aux éthers-sels des acides benzoïque et cinnamique. Par analyse élé- 

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 mentaire on extrait de ces différents éthers-sels, tels que la cinnaméine, la styracine etc, des mélanges de benzoates et de cinnamates de benzyle et de cinnamyle. 



   Les baumes ont, entre autres, des propriétés adhé- sives et des propriétés optiques qui permettent d'employer en optique certains d'entre eux, par exemple le baume de Canada. 



  Ces baumes se résinifient par polymérisation et oxydation et assurent ainsi une adhérence parfaite des verres optiques sans en altérer les indices de réfraction. Mais outre que leur prix est élevé, l'absence de constance dans les proportions de leurs constituants ne leur permet pas de durcir avec une régularité absolue. Par ailleurs, ce processus de durcisse- ment est toujours long et le durcissement n'est obtenu géné- ralement que par l'emploi de températures élevées. 



   Un des buts de la présente invention est de fabri- quer des baumes synthétiques présentant tous les avantages des baumes naturels sans les inconvénients dûs à l'irrégula- rité des proportions de leurs constituants et durcissant à la pression atmosphérique à une température ne dépassant pas, par exemple, 180 C, et même à une température inférieure à 100 C suivant l'usage auquel est destiné le produit final. 



   L'invention vise un procédé pour produire une ré- sine synthétique, consistant à fabriquer d'abord un produit de condensation primaire sous forme liquide, analogue à un baume en condensant un phénol avec une aldéhyde en présence d'un acide aromatique non saturé et/ou d'acide benzoique ou de ses homologues, et à incorporer au produit de la réaction, ou aux ingrédients dont il est formé, un alcool polyhydrique et/ou un phénol hydrogéné. 



   L'invention comprend la condensation du phénol avec la formaldébyde en présence d'acide cinnamique et/ou d'acide 

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 benzoïque et l'incorporation au produit de la réaction, ou aux ingrédients dont il est formé, d'un alcool polyhydrique, par exemple de glycérine, et/ou de cyclohexanol. 



   Le baume synthétique contient en mélange des quan- tités convenablement dosées d'éthers-sels   benzoTques   et cinna- miques d'alcools polyvalents, notamment de la glycérine et des   cyclohexanols   ou cyclohexanopolyols mélangés à des aldé- hydes, lequel mélange se polymérise et durcit sous l'influence de températures pas très élevées. 



   On ajoute aux cyclohexanols, produits d'hydrogé- nation des phénols, d'autres mono - et polyphénols ainsi que d'autres éthers-sels de la glycérine et des cétones, tels que le camphre, ces substances étant destinées, d'une part, à faire office de plastifiants, conservant ou communiquant au produit polymérisé une élasticité et souplesse suffisante, et, d'autre part, à homogénéiser la polymérisation. 



   L'identité des fonctions chimiques de ces produits et de leurs propriétés de polymérisation assurent à la matière durcie des propriétés régulières et une stricte homogénéité. 



   Les acides   benzoTque   et cinnamique auxquels on peut ajouter d'autres acides organiques ou minéraux, tels que l'a- cide acétique, l'acide chlorhydrique ou autres, sert de ca- talyseur dans le processus de polymérisation. Sous l'influen- ce de la réaction et de la chaleur ces acides sont neutralisés par estérification ou transformation en éther-sels avec les polyalcools; aussi leur action catalytique est-elle annulée, de sorte qu'il ne se produit pas de polymérisation ultérieure   quand le degré de durcissement voulu est atteint : - enoutre,   la substance obtenue, bien qu'elle soit très dure, possède toujours une certaine souplesse ou élasticité comparable à celle des baumes durcis naturels. 

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   Cette action chimique distingue ces baumes synthé- tiques des produits courants obtenus par condensation du phé- nol en présence de formaldéhyde et par polymérisation ulté- rieure de la résine artificielle obtenue, la présence d'un excé- dent de phénol et de catalyseurs basiques ou acides provoquant dans ces derniers produits, une fois durcis, des phénomènes de fissuration et de fragilité dus à un excès permanent de polymé- risation. 



   En outre, toutes les matières plastiques obtenues par condensation des phénols avec les aldéhydes présentent après durcissement, en se brisant, une cassure purement con-   choTdale;   par ailleurs elles ont toujours une couleur plus ou moins foncée et présentent une fragilité mécanique plus ou moins excessive que nécessite, notamment pour le travail de perçage, l'emploi d'outils de forme spécialement étudiée, qui sans cette précaution donneraient lieu à une grande quantité de déchets dus à la rupture de la matière quelle que soit la   plasticite   de celle-ci, le coefficient de plasticité étant- généralement très petit. 



   Quand on procède suivant l'invention, la présence d'éthers-sels benzoïques et cinnamiques communique à la ma- tière les propriétés adhésives des baumes naturels, la pré- sence d'acétates de glycérine lui assure, en plus d'une déco- loration, une très grande plasticité, et enfin, la présence de camphorides glycériques la rend apte à adhérer à toutes les matières obtenues au moyen d'éthers-sels cellulosiques ou par la précipitation de solutions de thiocarbonate de cellu- lose dans des solutions de chlorure ou de sulfate d'ammoniaque ou autres. 



   Le baume synthétique ainsi décoloré a le même indice de réfraction que le verre ordinaire. Par suite, on peut l'em- 1 - 

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 ployer pour la fabrication de verre de sécurité soit seul, à l'état durci, comme matière plastique remplaçant   l@   verre, soit comme un adhésif pour coller ensemble deux ou plusieurs feuilles de verre même d'épaisseurs différentes et ion par- faitement plates, étant donné que par suite de la   sinilarité   de son indice de réfraction le baume compense les différences, ou bien encore comme produit adhésif pour coller une feuille plastique d'éther cellulosique ou une feuille transparente de thiocarbonate telle que mentionnée ci-dessus. 



   Finalement on peut obtenir une matière transparente très résistante en collant ensemble deux ou plusieurs feuilles de baume synthétique durci, au moyen d'une certaine épaisseur du même baume synthétique dont le degré de durcissement est toutefois 'moindre que celui des deux feuilles extérieures ou même différent de celui des différentes feuilles   constimant   l'ensemble voulu. 



   En outre, si l'on considère que le verre, ordinaire ou de sécurité, laisse passer tous les rayons du spectre, les rayons chimiques ou autres, en concentrant même parfois ces rayons et en produisant des effets physiologiques et   chimi-   ques nuisibles,en fatigant la vue et en décolorant les cou- leurs,on peut toujours incorporer au baume synthétique des produits filtrant une partie des rayons du spectre, tels que la fluorescéine ou des fluorescéines bromées ou autrement halogénées, ou des sels de plomb ou de manganèse, en solution ou en suspension. On sait que par exemple la fluorescéine laisse passer les rayons compris entre   0,530   et l'infra-rouge et intercepte l'ultra-violet, le violet et les rayons chimi- ques indigo. 



   Par cette incorporation on écarte ce défaut, et en employant du baume synthétique comme adhésif pour verres de      

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 sécurité ou comme vernis spectral recouvrant une ou plusieurs faces des verres ordinaires même de très grandes dimensions,   o@   corrige la couleur verdâtre de ces verres ordinaires. 



   Dans le cas de plaques ou feuilles de verre de sé- curité obtenues directement au moyen de baume synthétique, il suffit d'ajouter un colorant complémentaire pour neutraliser les colorations rouge et jaune apportées par l'incorporation de la fluorescéine. 



   Finalement,quand on emploie le baume synthétique pour la fabrication   d'objets   autres que le verre de sécurité, on peut y incorporer, lors de la fabrication, des carbohydrates, des dextrines, des léiocomes, des fécules gommeuses chauffées, des amidons ou   d'autres     matières amidonneuses   répondant à la formule C6H10O5. 



   L'incorporation de ces carbohydrates confère à la cassure, en cas de rupture de la matière, une texture qui n'est plus conchoidale mais simplement nette et fibreuse. La souplesse de la matière est accrue et subsiste même lors de la fabrication de poudres de moulage, de sorte que les arti- cles ou objets moulés permettent un travail mécanique plus facile étant donné que leur matière est moins fragile que celle obtenue par   d'autres   procédés.

   En outre, les baumes syn- thétiques liquides ou pâteux imprègnent facilement la cellulose de la farine de bois, les poudres de soie ou de coton et même les fibres   d'asbeste   sans que, au cours de la fabrication des poudres de moulage, on ait besoin de l'installation importante que nécessite la même fabrication quand on emploie des résines synthétiques dures et sèches, les mêmes proportions étant maintenues. 



   On trouve la même facilité d'emploi lors de   l'impré-   gnation des bois, ciments ou matières analogues ou quand on re- 

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 couvre   d'une   couche de baume synthétique plus ou moins épaisse ces bois, ciments, papiers, cartons, tissus, marbres ou ma- tières analogues. 



   A titre d'exemple, on chauffe dans une fiole de la- boratoire munie d'un réfrigérant à reflux un mélange composé de 
250 grammes d'acide benzoïque 
50   "   d'acide cinnamique 
500 " de phénol On ajoute à ce mélange: 
500 grammes d'acide formique 
30 grammes d'ammoniaque 
Quand le produit de condensation commence à se for- mer, ce   qu'on   constate en prélevant fréquemment des échantil- lons, on incorpore: 
100 grammes   d'acide   acétique 
50 " de cyclohexanol 
100 " de glycérine 
10 " d'acide paracomphorique 
Quand au lieu d'une matière qui après durcissement devient transparente, on veut produire une matière opaque, plastique mais très résistante, on incorpore: 
100 grammes de carbohydrate (dextrine ou matière analogue). 



  Puis on déshydrate complètement le produit. 



   Il est possible, au cours de la fabrication, de mélanger à ces produits des baumes naturels qui contribuent à la qualité du baume synthétique. 



     Lorsqu'il   est produit, on met le baume dans des bo- caux de verre   ou-il   se conserve indéfiniment. Pour le trans- former en verre synthétique ou cristal organique, on le verse dans des moules appropriés qu'on plonge alors immédiatement dans de   l'eau   bouillante qu'on maintient au point d'ébullition   @   

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 jusqu'à ce qu'on ait obtenu le degré de dureté voulu ; ou bien on dispose ces moules sous une presse à plateaux chauffants et on les y maintient jusqu'à ce que la matière soit durcie.

   Pour transformer le baume synthétique en une matière plastique des- tinée aux usages industriels, en ajoutant ou non des carbohy- drates, on place les moules, lorsqu'ils sont remplis, dans de l'huile chauffée à 110 ou 115 C, portée graduellement à 150 C ou plus, jusqu'à ce qu'on obtienne le degré de dureté voulu. 



   Pour le convertir en poudres de moulage, on le mé- lange au moyen de dispositifs connus, ou même sans aucun ap- pareillage, par simple addition du baume synthétique, à des charges appropriées telles que sciure de bois, déchets de co- ton, déchets de soie ou d'asbeste ou charges analogues, et ensuite on broie, on traite dans des moules chauffés et on met sous presse. 



   En outre, la plasticité du baume synthétique est telle qu'on peut le maintenir suffisamment longtemps à l'état liquide, à une température approchant de 120 C, ce qui permet de lui incorporer des substances isolantes dont le point de fusion approche de cette température, par exemple du soufre ou toute autre substance isolante qui, lorsqu'elle est fondue et mélangée intimement à la matière, confère au baume syn- thétique des qualités diélectriques et isolantes remarquables, tandis qu'on sait que pour incorporer suivant les procédés connus actuellement une quantité très petite de soufre, il faut mélanger aux résines synthétiques, diluées dans l'alcool, de petites quantités de protochlorure de soufre et, ensuite, évaporer le dissolvant. 



   Suivant la présente invention, on incorpore directe- ment la substance elle-même, la stabilité du baume synthétique permettant à celui-ci de rester liquide pendant un certain 

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 120 C,et s'opposant ainsi à un commencement d'ébullition de la matière. 



   On incorpore beaucoup plus facilement encore du soufre rendu colloïdal, en transformant le soufre en fleurs de soufre ou en soufre sous forme de poudre par une addition réagissante de polyalcools ou de leurs dérivés et carbohydra- tes aldéhydiques et acétoniques. 



   En outre,on peut toujours ajouter au baume synthé- tique transparent, au cours de sa fabrication, des suflures alcalino-terreux, par exemple de calcium, baryum ou strontium, ou du sulfure de zinc préparé en présence de cuivre ou de bismuth, ou y ajouter une substance phosphorescente à laquel- le on a incorporé un métal radio-actif tel que le radium, le mésothorium ou un métal analogue. Cette addition le rend apte à absorber la lumière, naturelle ou artificielle, et à servir d'accumulateur de flux lumineux qui sont réfléchis sous forme de lumière froide. Les rayons lumineux ainsi accumulés ont pour effet que le baume synthétique ainsi chargé de ces sul- fures de métaux alcalino-terreux ou de zinc parait phospho- resent ou lumineux quand on le place dans un endroit obscur ou dans l'ombre. 



   Les matières plastiques obtenues au moyen du baume synthétique ainsi rendu lumineux sont remarquables au point de vue de la phosphorescence, car ces sulfures intimement mé- langés à la matière bénéficient des qualités de réfraction de ce baume synthétique transparent, en   d'autres   termes les sulfures de métaux alcalino-terreux ou de zinc, qui possèdent un certain pouvoir fluorescent quand ils sont employés seuls, ont leurs qualités de luminosité notablement accrues quand ils sont incorporés au baume synthétique pris à l'état liquide ou pâteux et polymérisé ensuite. 

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   La quantité assez considérable de ces sulfures que permet d'agglomérer le baume synthétique faisant l'objet de l'invention procure des matières plastiques qu'on peut utiliser à des fins thérapeutiques. 



   En augmentant la proportion de cyclohexanol on peut obtenir un mélange de baume synthétique et de caoutchouc. On sait que le caoutchouc est constitué en majeure partie d'hy- drocarbures qui, après une série d'opérations longues et la- borieuses, peuvent être dégagés des impuretés qu'ils contien- nent et fournir alors une matière plastique claire, isolante et élastique aussi transparente que le verre, et c'est cette matière qu'on incorpore au baume synthétique ainsi spéciale- ment préparé. 



   Il est bien entendu que toutes les proportions in- diquées ci-dessus ne sont données qu'à titre d'exemple et qu'on peut les modifier dans de larges limites sans sortir de ce chef du cadre de l'invention ou sans changer les caracté- ristiques de celle-ci. 



   Le baume synthétique permet de nouvelles applications industrielles et il doit être considéré comme un produit in- dustriel nouveau en raison de la composition de ses constituants et des phénomènes physiques ou chimiques que ceux-ci créent ou produisent. 

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Claims

REVENDICATIONS --------------------------- 1) Procédé pour produire une résine synthétique, con- sistant à fabriquer d'abord un produit de condensation primai- re sous forme liquide, analogue à un baume, en condensant un phénol avec une aldéhyde en présence d'un acide aromatique non saturé et/ou d'acide benzoique ou de ses homologues, et à in- corporer au produit de la réaction, ou aux ingrédients dont il @ <Desc/Clms Page number 11> est formé, un alccol polyhydrique et/ou un phénol hydrogéné.

2) Procédé pour produire une résine synthétique, consistant à fabriquer d'abord un produit de condensation primaire sous forme liquide, analogue à un baume, en condensant du phénol avec de la formaldéhyde en présence d'acide cinnamique et/ou d'acide benzoïque, et à incorporer au produit de la réac- tion, ou aux ingrédients dont il est formé, un alcool polyhy- drique, par exemple de la glycérine, et/ou du cyclohexanol.

3) Procédé suivant la revendication 1 ou 2, caracté- risé en ce qu'on ajoute à l'acide aromatique, pour aider sa polymérisation, d'autres acides organiques ou minéraux.

4) Procédé suivant la revendication 3, caractérisé en ce que la quantité totale d'acide présente est insuffisante pour que de l'acide libre subsiste dans le produit de condensa- tion pendant la phase de durcissement.

5) Procédé suivant l'une ou l'autre des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'on ajoute au produit de la ré-. action ou qu'on y forme, préalablement à la déshydratation, un agent décolorant, par exemple de l'acétate de glycérine ou des camphols de glycérine.

6) Procédé suivant l'une ou l'autre des revendica- tions précédentes, caractérisé en ce qu'on ajoute à l'alcool po- lyhydrique ou au phénol hydrogéné un agent plastifiant, par exemple d'autres éthers-sels de la glycérine et des cétones, tels que le camphre.

7) Procédé suivant l'une ou l'autre des revendications précédentes, caractérisé en ce que, aux fins spécifiées, on durcit à une température de 100 C, après déshydratation, le produit de condensation primaire.

8) Procédé suivant les revendications 1 à 6, caracté- risé en ce que,aux fins spécifiées, on durcit à une température <Desc/Clms Page number 12> de 115 à 150 C le produit de condensation primaire.

9) Procédé suivant l'une ou l'autre des revendica- tions précédentes, caractérisé en ce qu'on incorpore au pro- duit du soufre colloïdal à l'aide d'une addition réagissante, par exemple un polyalcool.

10) Procédé pour préparer une résine synthétique, en substance tel que décrit ci-dessus.

11) Produit de condensation résineux préparé par le procédé spécifié dans l'une ou l'autre des revendications précédentes.

12) Matière transparente comprenant le produit de condensation polymérisé spécifié à la revendication 11.

13) Matière transparente comprenant le produit de condensation polymérisé spécifié à la revendication 11 con- jointement avec une matière filtrant certains rayons lumineux.

14) Matière composite constituée par plusieurs cou- ches de matière transparente telle que spécifiée à la revendi- cation 12, unies par une ou des couches de la même matière po- lymérisée à un degré de polymérisation inférieur.

15) Matières ou mélanges de moulage comprenant la matière résineuse spécifiée à la revendication 11.

16) Peintures et compositions lumineuses comprenant la composition résineuse spécifiée à la revendication 10.

17) Compositions résineuses comprenant le produit de condensation spécifié à la revendication 11 ainsi que du caoutchouc.

18) Base ou support en bois, métal, ciment ou autre matière, sur lequel a été appliquée à l'état liquide ou fluide la composition suivant l'invention.

19) Les divers procédés et/ou produits, en substance tels que décrits ci-dessus avec référence aux exemples spéci- EMI12.1 fiques cités.

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