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t MATIERE PLASTIQUE LUMINEUSE ET SON PROCEDE DE FABRICATION.
La présente invention a pour objet une matière plastique lumineuse dans sa masse et son procédé de fabrication.
Cette matière plastique lumineuse est essentiellement caractérisée par le fait qu'elle est constituée d'une masse transparente provenant de la condensation de l'aldéhyde formique et de l'urée, à laquelle ont été incorporés des produits luminescents, soit phosphorescents, soit fluorescents.
Les masses plastiques provenant de la condensation de l'adéhyde formique et de l'urée présentent en effet par rapport aux autres matières plastiques transparentes comma certaines.résines artificielles, l'avantage de
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posséder une transparence parfaite à la fois aux rayons visibles et aux rayons ultra-violets. Elles laissent donc passer aussi bien le flux de lumière visible ou invisible servant à l'excitation des produits luminescents que le flux de lumière visible émis par ces produits.
En outre les masses transparentesprovenant de la condensation de l'aldéhyde formique et de l'urée, qui seront, par la suite, appelées brièvement masses de formol-urée, ont un indice de réfraction élevé permettant d'obtenir, en particulier dans les pièces à facettes, des effets de lumière particulièrement re marquable s. Enfin ces masses présentant l'avantage de prendre avec une grande facilité la coloration des colorants fluor@scents.
Suivant que l'on veut obtenir une répartition plus ou moins régulière des produits luminescente dans la masse, on procède à leur incorporation soit à l'état de poudre, soit à l'état de suspension ou de solution.
L'incorporation de la poudre peut en principe se faire à un stade quelconque de la préparation de la masse transparente, à condition, bien entendue qne cette masse ne soit pas encore solidifiée.
De préférence les produits luminescents seront. projetés à l'état de poudre dans la matière avant l'opération finale d'acidification. L'ébullition qui se produit après cette opération au cours de la désalcoolisation sous vide assure une répartition régulière de la poudre dans la matière. La préparation de la matière plastique se poursuit ensuite par la méthode usuelle., et, une foin la matière arrivée à l'état solide, la poudre se trouve définitivement fixée dans la massa,
On peut aussi projeter la poudre dans la matière
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au début ou au cours de la polymérisation de cette dernière.
La répartition est alorsgénéralement moins uniforme, mais ce défaut d'uniformité peut parfois *être utile pour l'obtention d'effets lumineux particuliers, par exemple de traînées lumineuses dans la matière plastique finale.
En introduisant la poudre de produits luminescents au moyen d'une petite cloche fixée au bout d'une tige on peut déposer cette poudre uniquement en profondeur ou à la fois en profondeur et en surface et obtenir d'autres effets spéciaux, tels que les jaspés par exemple.
Les grains de la poudre de produits luminescents seront choisis très fins, si l'on veut donner à la matière une luminosité assez uniforme, ou suffisamment gros pour garder leur individualité et fournir une matière parsemée de points lumineux. On peut aussi mélanger des poudres de grosseurs de grains différentes pour obtenir des effets mixtes.
Si l'on veut obtenir une concentration de la lu- minescence à la périphérie d'une pièce de révolution ou un renforcement de cette luminosité aux points saillants (l'une pièce qui n'est pas de révolution, on y parviendra en soumettant la matière de cette pièce à une centrifu-
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gat ion p and ant qu'elle se solidifie.
Il est également possible de donner à la répartition das produits lumineux les caractéristiques qui peuvent résulter de Inapplication des procédés vibratoires utilisés dans l'industrie pour assurer certaines répartitions des élémentsd'un mélange.
Quand on désire obtenir uns uniformité particu- lièrement parfaite de la luminosité de la masse, il est avantageux d'introduire les produits luminescents, à l'état
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de solution ou de suspension dans un corps servant de véhicule et généralement dans un alcool, par exemple: dans l'alcool éthylique. Cette solution ou cette sus- pension sera en général mélangée au co@ps employé pour l'acidification, par exemple'à un anhydride- organique tel que l'anhydride acétique. On obtiendrait évidemment la même uniformité de luminosité en employant un produit luminescent soluble dans la masse plastique ou dans l'un quelconque de ses éléments*
Comme produits luminescents on peut utiliser en principe tous les produits connus.
En particulier les sulfures métalliques comme le sulfure de zinc traité d'une manière connue de façon à lui ajouter les impure- tés phosphogéniques comme le cuivre, le manganèse, le strontium, conviennent très bien*
EXEMPLES :
1) On prend 2,900 Kgs d'aldéhyde formique (formol) du commerce à 40 en volume et on le nextralise pour que son pH ne varie que clans les limites du virage au mêthyl- rouge, en lui ajoutant du sesquicarbonate dtammonium,
On ajoute au formol neutralisé 1 kg. d'urée - 400 grs. de sccharose - 15 gra de zinc en poudre - 20 grs. de chlorure de sodium destiné à assurer l'équilibre élc- trique de la masse et 200 grs. d'un plastifiant tel que les produits commerciaux connus sous la nom de celludol et de plastol.
On chauffe jusqu'à ébullition en brassant la matière, puis on poursuit l'ébullition avec un réfrigérant ascendant.
. On filtre le produit obtenu pour éliminer le zinc. On procède ensuite à la déshydratation sous vides entre 60 et 50 C.
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On prépare dans un récipient un mélange de 80 grs. d'alcool dénaturé et de 30 grs* d'anhydride acétique. On verse ce mélange dans la matière déshydratée en agitant vivement, puis on projette dans cette matière 40 grs. de sulfure de zinc phosphorescent en continuant à agiter.
'On désalcoolise sous vide jusqu'à ce que la température s'abaisse à 40 . On coule dans des moules et l'on polymérise dans une étuve à 75 , puis on démoule.
2) On commence les opérations comme ci-dessus jusqu'à la fin de la déshydratation.
On prépare une solution de 0,85 frs. d'éosine dans 80 grs. d'alaool dénaturé et on y ajoute 30 grs. d'anhydride acétique.
On continue comme ci-dessus*
Il a été constaté que certains produits phospho- rescents comme les sulfures de métaux alcalins ou alcalino - terreux sont susceptibles d'être attaqués et de perdra tout ou partie de leur activité lumineuse s'ils sont ajoutés sans précautions à la matière plastique à certains stades de la préparation de celle-ci, par exemple au stade d'acidification, ainsi qu'il a été recommandé de le faire ci-dessus*
Il est avantageux, conformément à la présente invention, d'enrober ces grains luminescents dans une matière transparente de formol-urée,
mais à un stade de fabrication où elle n'attaque pas les produits luminescents et ntest pas attaquée par les divers agents servant à sa préparation (par exemple au stade qui précède immédia- tement la polymérisation); on projette alors les grains enrobés dans une masse plastique au stade d'acidification, oette masse pouvant être identique à la masse d'enrobage desgrains, ou même différente.
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On procédera par exemple ae la manière suivante:
Lesgrains de produits luminescentsayant, par exemple, un diamètre de 0, 5mm, sont mélangés à une partie de la masse plastique à l'état semi-liquide, avant polymérisation dans un mélangeur. On élimine l'excédent de matière par exemple par égouttage, puis les grains luminescents ainsi enrobés sont projetés dans le reste de la masse plastique au stade d'acidification de celle-ci. De la sorte le produit luminescent est protégé contre l'attaque de l'acide. La polymérisation s'effectue simultané- ment pour la masse principale de matière plastique et pour la matière qui enrobe les grains luminescents.
Si l'on veut obtenir des masses plastiques qui soient lumineuses sans qu'il soit nécessaire de recourir à une insolation préalable, on incorporera aux poudres
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ou solutions luminescentes des produits raûio-actifa connus.